OSDN Git Service

Remove doubled up words.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / fortran / trans-types.c
1 /* Backend support for Fortran 95 basic types and derived types.
2    Copyright (C) 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009,
3    2010, 2011
4    Free Software Foundation, Inc.
5    Contributed by Paul Brook <paul@nowt.org>
6    and Steven Bosscher <s.bosscher@student.tudelft.nl>
7
8 This file is part of GCC.
9
10 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
11 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
12 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
13 version.
14
15 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
16 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
17 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
18 for more details.
19
20 You should have received a copy of the GNU General Public License
21 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
22 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
23
24 /* trans-types.c -- gfortran backend types */
25
26 #include "config.h"
27 #include "system.h"
28 #include "coretypes.h"
29 #include "tree.h"
30 #include "langhooks.h"  /* For iso-c-bindings.def.  */
31 #include "target.h"
32 #include "ggc.h"
33 #include "diagnostic-core.h"  /* For fatal_error.  */
34 #include "toplev.h"     /* For rest_of_decl_compilation.  */
35 #include "gfortran.h"
36 #include "trans.h"
37 #include "trans-types.h"
38 #include "trans-const.h"
39 #include "flags.h"
40 #include "dwarf2out.h"  /* For struct array_descr_info.  */
41 \f
42
43 #if (GFC_MAX_DIMENSIONS < 10)
44 #define GFC_RANK_DIGITS 1
45 #define GFC_RANK_PRINTF_FORMAT "%01d"
46 #elif (GFC_MAX_DIMENSIONS < 100)
47 #define GFC_RANK_DIGITS 2
48 #define GFC_RANK_PRINTF_FORMAT "%02d"
49 #else
50 #error If you really need >99 dimensions, continue the sequence above...
51 #endif
52
53 /* array of structs so we don't have to worry about xmalloc or free */
54 CInteropKind_t c_interop_kinds_table[ISOCBINDING_NUMBER];
55
56 tree gfc_array_index_type;
57 tree gfc_array_range_type;
58 tree gfc_character1_type_node;
59 tree pvoid_type_node;
60 tree prvoid_type_node;
61 tree ppvoid_type_node;
62 tree pchar_type_node;
63 tree pfunc_type_node;
64
65 tree gfc_charlen_type_node;
66
67 tree float128_type_node = NULL_TREE;
68 tree complex_float128_type_node = NULL_TREE;
69
70 bool gfc_real16_is_float128 = false;
71
72 static GTY(()) tree gfc_desc_dim_type;
73 static GTY(()) tree gfc_max_array_element_size;
74 static GTY(()) tree gfc_array_descriptor_base[2 * GFC_MAX_DIMENSIONS];
75
76 /* Arrays for all integral and real kinds.  We'll fill this in at runtime
77    after the target has a chance to process command-line options.  */
78
79 #define MAX_INT_KINDS 5
80 gfc_integer_info gfc_integer_kinds[MAX_INT_KINDS + 1];
81 gfc_logical_info gfc_logical_kinds[MAX_INT_KINDS + 1];
82 static GTY(()) tree gfc_integer_types[MAX_INT_KINDS + 1];
83 static GTY(()) tree gfc_logical_types[MAX_INT_KINDS + 1];
84
85 #define MAX_REAL_KINDS 5
86 gfc_real_info gfc_real_kinds[MAX_REAL_KINDS + 1];
87 static GTY(()) tree gfc_real_types[MAX_REAL_KINDS + 1];
88 static GTY(()) tree gfc_complex_types[MAX_REAL_KINDS + 1];
89
90 #define MAX_CHARACTER_KINDS 2
91 gfc_character_info gfc_character_kinds[MAX_CHARACTER_KINDS + 1];
92 static GTY(()) tree gfc_character_types[MAX_CHARACTER_KINDS + 1];
93 static GTY(()) tree gfc_pcharacter_types[MAX_CHARACTER_KINDS + 1];
94
95 static tree gfc_add_field_to_struct_1 (tree, tree, tree, tree **);
96
97 /* The integer kind to use for array indices.  This will be set to the
98    proper value based on target information from the backend.  */
99
100 int gfc_index_integer_kind;
101
102 /* The default kinds of the various types.  */
103
104 int gfc_default_integer_kind;
105 int gfc_max_integer_kind;
106 int gfc_default_real_kind;
107 int gfc_default_double_kind;
108 int gfc_default_character_kind;
109 int gfc_default_logical_kind;
110 int gfc_default_complex_kind;
111 int gfc_c_int_kind;
112
113 /* The kind size used for record offsets. If the target system supports
114    kind=8, this will be set to 8, otherwise it is set to 4.  */
115 int gfc_intio_kind; 
116
117 /* The integer kind used to store character lengths.  */
118 int gfc_charlen_int_kind;
119
120 /* The size of the numeric storage unit and character storage unit.  */
121 int gfc_numeric_storage_size;
122 int gfc_character_storage_size;
123
124
125 gfc_try
126 gfc_check_any_c_kind (gfc_typespec *ts)
127 {
128   int i;
129   
130   for (i = 0; i < ISOCBINDING_NUMBER; i++)
131     {
132       /* Check for any C interoperable kind for the given type/kind in ts.
133          This can be used after verify_c_interop to make sure that the
134          Fortran kind being used exists in at least some form for C.  */
135       if (c_interop_kinds_table[i].f90_type == ts->type &&
136           c_interop_kinds_table[i].value == ts->kind)
137         return SUCCESS;
138     }
139
140   return FAILURE;
141 }
142
143
144 static int
145 get_real_kind_from_node (tree type)
146 {
147   int i;
148
149   for (i = 0; gfc_real_kinds[i].kind != 0; i++)
150     if (gfc_real_kinds[i].mode_precision == TYPE_PRECISION (type))
151       return gfc_real_kinds[i].kind;
152
153   return -4;
154 }
155
156 static int
157 get_int_kind_from_node (tree type)
158 {
159   int i;
160
161   if (!type)
162     return -2;
163
164   for (i = 0; gfc_integer_kinds[i].kind != 0; i++)
165     if (gfc_integer_kinds[i].bit_size == TYPE_PRECISION (type))
166       return gfc_integer_kinds[i].kind;
167
168   return -1;
169 }
170
171 /* Return a typenode for the "standard" C type with a given name.  */
172 static tree
173 get_typenode_from_name (const char *name)
174 {
175   if (name == NULL || *name == '\0')
176     return NULL_TREE;
177
178   if (strcmp (name, "char") == 0)
179     return char_type_node;
180   if (strcmp (name, "unsigned char") == 0)
181     return unsigned_char_type_node;
182   if (strcmp (name, "signed char") == 0)
183     return signed_char_type_node;
184
185   if (strcmp (name, "short int") == 0)
186     return short_integer_type_node;
187   if (strcmp (name, "short unsigned int") == 0)
188     return short_unsigned_type_node;
189
190   if (strcmp (name, "int") == 0)
191     return integer_type_node;
192   if (strcmp (name, "unsigned int") == 0)
193     return unsigned_type_node;
194
195   if (strcmp (name, "long int") == 0)
196     return long_integer_type_node;
197   if (strcmp (name, "long unsigned int") == 0)
198     return long_unsigned_type_node;
199
200   if (strcmp (name, "long long int") == 0)
201     return long_long_integer_type_node;
202   if (strcmp (name, "long long unsigned int") == 0)
203     return long_long_unsigned_type_node;
204
205   gcc_unreachable ();
206 }
207
208 static int
209 get_int_kind_from_name (const char *name)
210 {
211   return get_int_kind_from_node (get_typenode_from_name (name));
212 }
213
214
215 /* Get the kind number corresponding to an integer of given size,
216    following the required return values for ISO_FORTRAN_ENV INT* constants:
217    -2 is returned if we support a kind of larger size, -1 otherwise.  */
218 int
219 gfc_get_int_kind_from_width_isofortranenv (int size)
220 {
221   int i;
222
223   /* Look for a kind with matching storage size.  */
224   for (i = 0; gfc_integer_kinds[i].kind != 0; i++)
225     if (gfc_integer_kinds[i].bit_size == size)
226       return gfc_integer_kinds[i].kind;
227
228   /* Look for a kind with larger storage size.  */
229   for (i = 0; gfc_integer_kinds[i].kind != 0; i++)
230     if (gfc_integer_kinds[i].bit_size > size)
231       return -2;
232
233   return -1;
234 }
235
236 /* Get the kind number corresponding to a real of given storage size,
237    following the required return values for ISO_FORTRAN_ENV REAL* constants:
238    -2 is returned if we support a kind of larger size, -1 otherwise.  */
239 int
240 gfc_get_real_kind_from_width_isofortranenv (int size)
241 {
242   int i;
243
244   size /= 8;
245
246   /* Look for a kind with matching storage size.  */
247   for (i = 0; gfc_real_kinds[i].kind != 0; i++)
248     if (int_size_in_bytes (gfc_get_real_type (gfc_real_kinds[i].kind)) == size)
249       return gfc_real_kinds[i].kind;
250
251   /* Look for a kind with larger storage size.  */
252   for (i = 0; gfc_real_kinds[i].kind != 0; i++)
253     if (int_size_in_bytes (gfc_get_real_type (gfc_real_kinds[i].kind)) > size)
254       return -2;
255
256   return -1;
257 }
258
259
260
261 static int
262 get_int_kind_from_width (int size)
263 {
264   int i;
265
266   for (i = 0; gfc_integer_kinds[i].kind != 0; i++)
267     if (gfc_integer_kinds[i].bit_size == size)
268       return gfc_integer_kinds[i].kind;
269
270   return -2;
271 }
272
273 static int
274 get_int_kind_from_minimal_width (int size)
275 {
276   int i;
277
278   for (i = 0; gfc_integer_kinds[i].kind != 0; i++)
279     if (gfc_integer_kinds[i].bit_size >= size)
280       return gfc_integer_kinds[i].kind;
281
282   return -2;
283 }
284
285
286 /* Generate the CInteropKind_t objects for the C interoperable
287    kinds.  */
288
289 static
290 void init_c_interop_kinds (void)
291 {
292   int i;
293
294   /* init all pointers in the list to NULL */
295   for (i = 0; i < ISOCBINDING_NUMBER; i++)
296     {
297       /* Initialize the name and value fields.  */
298       c_interop_kinds_table[i].name[0] = '\0';
299       c_interop_kinds_table[i].value = -100;
300       c_interop_kinds_table[i].f90_type = BT_UNKNOWN;
301     }
302
303 #define NAMED_INTCST(a,b,c,d) \
304   strncpy (c_interop_kinds_table[a].name, b, strlen(b) + 1); \
305   c_interop_kinds_table[a].f90_type = BT_INTEGER; \
306   c_interop_kinds_table[a].value = c;
307 #define NAMED_REALCST(a,b,c) \
308   strncpy (c_interop_kinds_table[a].name, b, strlen(b) + 1); \
309   c_interop_kinds_table[a].f90_type = BT_REAL; \
310   c_interop_kinds_table[a].value = c;
311 #define NAMED_CMPXCST(a,b,c) \
312   strncpy (c_interop_kinds_table[a].name, b, strlen(b) + 1); \
313   c_interop_kinds_table[a].f90_type = BT_COMPLEX; \
314   c_interop_kinds_table[a].value = c;
315 #define NAMED_LOGCST(a,b,c) \
316   strncpy (c_interop_kinds_table[a].name, b, strlen(b) + 1); \
317   c_interop_kinds_table[a].f90_type = BT_LOGICAL; \
318   c_interop_kinds_table[a].value = c;
319 #define NAMED_CHARKNDCST(a,b,c) \
320   strncpy (c_interop_kinds_table[a].name, b, strlen(b) + 1); \
321   c_interop_kinds_table[a].f90_type = BT_CHARACTER; \
322   c_interop_kinds_table[a].value = c;
323 #define NAMED_CHARCST(a,b,c) \
324   strncpy (c_interop_kinds_table[a].name, b, strlen(b) + 1); \
325   c_interop_kinds_table[a].f90_type = BT_CHARACTER; \
326   c_interop_kinds_table[a].value = c;
327 #define DERIVED_TYPE(a,b,c) \
328   strncpy (c_interop_kinds_table[a].name, b, strlen(b) + 1); \
329   c_interop_kinds_table[a].f90_type = BT_DERIVED; \
330   c_interop_kinds_table[a].value = c;
331 #define PROCEDURE(a,b) \
332   strncpy (c_interop_kinds_table[a].name, b, strlen(b) + 1); \
333   c_interop_kinds_table[a].f90_type = BT_PROCEDURE; \
334   c_interop_kinds_table[a].value = 0;
335 #include "iso-c-binding.def"
336 #define NAMED_FUNCTION(a,b,c,d) \
337   strncpy (c_interop_kinds_table[a].name, b, strlen(b) + 1); \
338   c_interop_kinds_table[a].f90_type = BT_PROCEDURE; \
339   c_interop_kinds_table[a].value = c;
340 #include "iso-c-binding.def"
341 }
342
343
344 /* Query the target to determine which machine modes are available for
345    computation.  Choose KIND numbers for them.  */
346
347 void
348 gfc_init_kinds (void)
349 {
350   unsigned int mode;
351   int i_index, r_index, kind;
352   bool saw_i4 = false, saw_i8 = false;
353   bool saw_r4 = false, saw_r8 = false, saw_r16 = false;
354
355   for (i_index = 0, mode = MIN_MODE_INT; mode <= MAX_MODE_INT; mode++)
356     {
357       int kind, bitsize;
358
359       if (!targetm.scalar_mode_supported_p ((enum machine_mode) mode))
360         continue;
361
362       /* The middle end doesn't support constants larger than 2*HWI.
363          Perhaps the target hook shouldn't have accepted these either,
364          but just to be safe...  */
365       bitsize = GET_MODE_BITSIZE (mode);
366       if (bitsize > 2*HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
367         continue;
368
369       gcc_assert (i_index != MAX_INT_KINDS);
370
371       /* Let the kind equal the bit size divided by 8.  This insulates the
372          programmer from the underlying byte size.  */
373       kind = bitsize / 8;
374
375       if (kind == 4)
376         saw_i4 = true;
377       if (kind == 8)
378         saw_i8 = true;
379
380       gfc_integer_kinds[i_index].kind = kind;
381       gfc_integer_kinds[i_index].radix = 2;
382       gfc_integer_kinds[i_index].digits = bitsize - 1;
383       gfc_integer_kinds[i_index].bit_size = bitsize;
384
385       gfc_logical_kinds[i_index].kind = kind;
386       gfc_logical_kinds[i_index].bit_size = bitsize;
387
388       i_index += 1;
389     }
390
391   /* Set the kind used to match GFC_INT_IO in libgfortran.  This is 
392      used for large file access.  */
393
394   if (saw_i8)
395     gfc_intio_kind = 8;
396   else
397     gfc_intio_kind = 4;
398
399   /* If we do not at least have kind = 4, everything is pointless.  */  
400   gcc_assert(saw_i4);  
401
402   /* Set the maximum integer kind.  Used with at least BOZ constants.  */
403   gfc_max_integer_kind = gfc_integer_kinds[i_index - 1].kind;
404
405   for (r_index = 0, mode = MIN_MODE_FLOAT; mode <= MAX_MODE_FLOAT; mode++)
406     {
407       const struct real_format *fmt =
408         REAL_MODE_FORMAT ((enum machine_mode) mode);
409       int kind;
410
411       if (fmt == NULL)
412         continue;
413       if (!targetm.scalar_mode_supported_p ((enum machine_mode) mode))
414         continue;
415
416       /* Only let float, double, long double and __float128 go through.
417          Runtime support for others is not provided, so they would be
418          useless.  */
419         if (mode != TYPE_MODE (float_type_node)
420             && (mode != TYPE_MODE (double_type_node))
421             && (mode != TYPE_MODE (long_double_type_node))
422 #if defined(LIBGCC2_HAS_TF_MODE) && defined(ENABLE_LIBQUADMATH_SUPPORT)
423             && (mode != TFmode)
424 #endif
425            )
426         continue;
427
428       /* Let the kind equal the precision divided by 8, rounding up.  Again,
429          this insulates the programmer from the underlying byte size.
430
431          Also, it effectively deals with IEEE extended formats.  There, the
432          total size of the type may equal 16, but it's got 6 bytes of padding
433          and the increased size can get in the way of a real IEEE quad format
434          which may also be supported by the target.
435
436          We round up so as to handle IA-64 __floatreg (RFmode), which is an
437          82 bit type.  Not to be confused with __float80 (XFmode), which is
438          an 80 bit type also supported by IA-64.  So XFmode should come out
439          to be kind=10, and RFmode should come out to be kind=11.  Egads.  */
440
441       kind = (GET_MODE_PRECISION (mode) + 7) / 8;
442
443       if (kind == 4)
444         saw_r4 = true;
445       if (kind == 8)
446         saw_r8 = true;
447       if (kind == 16)
448         saw_r16 = true;
449
450       /* Careful we don't stumble a weird internal mode.  */
451       gcc_assert (r_index <= 0 || gfc_real_kinds[r_index-1].kind != kind);
452       /* Or have too many modes for the allocated space.  */
453       gcc_assert (r_index != MAX_REAL_KINDS);
454
455       gfc_real_kinds[r_index].kind = kind;
456       gfc_real_kinds[r_index].radix = fmt->b;
457       gfc_real_kinds[r_index].digits = fmt->p;
458       gfc_real_kinds[r_index].min_exponent = fmt->emin;
459       gfc_real_kinds[r_index].max_exponent = fmt->emax;
460       if (fmt->pnan < fmt->p)
461         /* This is an IBM extended double format (or the MIPS variant)
462            made up of two IEEE doubles.  The value of the long double is
463            the sum of the values of the two parts.  The most significant
464            part is required to be the value of the long double rounded
465            to the nearest double.  If we use emax of 1024 then we can't
466            represent huge(x) = (1 - b**(-p)) * b**(emax-1) * b, because
467            rounding will make the most significant part overflow.  */
468         gfc_real_kinds[r_index].max_exponent = fmt->emax - 1;
469       gfc_real_kinds[r_index].mode_precision = GET_MODE_PRECISION (mode);
470       r_index += 1;
471     }
472
473   /* Choose the default integer kind.  We choose 4 unless the user
474      directs us otherwise.  */
475   if (gfc_option.flag_default_integer)
476     {
477       if (!saw_i8)
478         fatal_error ("integer kind=8 not available for -fdefault-integer-8 option");
479       gfc_default_integer_kind = 8;
480
481       /* Even if the user specified that the default integer kind be 8,
482          the numeric storage size isn't 64.  In this case, a warning will
483          be issued when NUMERIC_STORAGE_SIZE is used.  */
484       gfc_numeric_storage_size = 4 * 8;
485     }
486   else if (saw_i4)
487     {
488       gfc_default_integer_kind = 4;
489       gfc_numeric_storage_size = 4 * 8;
490     }
491   else
492     {
493       gfc_default_integer_kind = gfc_integer_kinds[i_index - 1].kind;
494       gfc_numeric_storage_size = gfc_integer_kinds[i_index - 1].bit_size;
495     }
496
497   /* Choose the default real kind.  Again, we choose 4 when possible.  */
498   if (gfc_option.flag_default_real)
499     {
500       if (!saw_r8)
501         fatal_error ("real kind=8 not available for -fdefault-real-8 option");
502       gfc_default_real_kind = 8;
503     }
504   else if (saw_r4)
505     gfc_default_real_kind = 4;
506   else
507     gfc_default_real_kind = gfc_real_kinds[0].kind;
508
509   /* Choose the default double kind.  If -fdefault-real and -fdefault-double 
510      are specified, we use kind=8, if it's available.  If -fdefault-real is
511      specified without -fdefault-double, we use kind=16, if it's available.
512      Otherwise we do not change anything.  */
513   if (gfc_option.flag_default_double && !gfc_option.flag_default_real)
514     fatal_error ("Use of -fdefault-double-8 requires -fdefault-real-8");
515
516   if (gfc_option.flag_default_real && gfc_option.flag_default_double && saw_r8)
517     gfc_default_double_kind = 8;
518   else if (gfc_option.flag_default_real && saw_r16)
519     gfc_default_double_kind = 16;
520   else if (saw_r4 && saw_r8)
521     gfc_default_double_kind = 8;
522   else
523     {
524       /* F95 14.6.3.1: A nonpointer scalar object of type double precision
525          real ... occupies two contiguous numeric storage units.
526
527          Therefore we must be supplied a kind twice as large as we chose
528          for single precision.  There are loopholes, in that double
529          precision must *occupy* two storage units, though it doesn't have
530          to *use* two storage units.  Which means that you can make this
531          kind artificially wide by padding it.  But at present there are
532          no GCC targets for which a two-word type does not exist, so we
533          just let gfc_validate_kind abort and tell us if something breaks.  */
534
535       gfc_default_double_kind
536         = gfc_validate_kind (BT_REAL, gfc_default_real_kind * 2, false);
537     }
538
539   /* The default logical kind is constrained to be the same as the
540      default integer kind.  Similarly with complex and real.  */
541   gfc_default_logical_kind = gfc_default_integer_kind;
542   gfc_default_complex_kind = gfc_default_real_kind;
543
544   /* We only have two character kinds: ASCII and UCS-4.
545      ASCII corresponds to a 8-bit integer type, if one is available.
546      UCS-4 corresponds to a 32-bit integer type, if one is available. */
547   i_index = 0;
548   if ((kind = get_int_kind_from_width (8)) > 0)
549     {
550       gfc_character_kinds[i_index].kind = kind;
551       gfc_character_kinds[i_index].bit_size = 8;
552       gfc_character_kinds[i_index].name = "ascii";
553       i_index++;
554     }
555   if ((kind = get_int_kind_from_width (32)) > 0)
556     {
557       gfc_character_kinds[i_index].kind = kind;
558       gfc_character_kinds[i_index].bit_size = 32;
559       gfc_character_kinds[i_index].name = "iso_10646";
560       i_index++;
561     }
562
563   /* Choose the smallest integer kind for our default character.  */
564   gfc_default_character_kind = gfc_character_kinds[0].kind;
565   gfc_character_storage_size = gfc_default_character_kind * 8;
566
567   /* Choose the integer kind the same size as "void*" for our index kind.  */
568   gfc_index_integer_kind = POINTER_SIZE / 8;
569   /* Pick a kind the same size as the C "int" type.  */
570   gfc_c_int_kind = INT_TYPE_SIZE / 8;
571
572   /* initialize the C interoperable kinds  */
573   init_c_interop_kinds();
574 }
575
576 /* Make sure that a valid kind is present.  Returns an index into the
577    associated kinds array, -1 if the kind is not present.  */
578
579 static int
580 validate_integer (int kind)
581 {
582   int i;
583
584   for (i = 0; gfc_integer_kinds[i].kind != 0; i++)
585     if (gfc_integer_kinds[i].kind == kind)
586       return i;
587
588   return -1;
589 }
590
591 static int
592 validate_real (int kind)
593 {
594   int i;
595
596   for (i = 0; gfc_real_kinds[i].kind != 0; i++)
597     if (gfc_real_kinds[i].kind == kind)
598       return i;
599
600   return -1;
601 }
602
603 static int
604 validate_logical (int kind)
605 {
606   int i;
607
608   for (i = 0; gfc_logical_kinds[i].kind; i++)
609     if (gfc_logical_kinds[i].kind == kind)
610       return i;
611
612   return -1;
613 }
614
615 static int
616 validate_character (int kind)
617 {
618   int i;
619
620   for (i = 0; gfc_character_kinds[i].kind; i++)
621     if (gfc_character_kinds[i].kind == kind)
622       return i;
623
624   return -1;
625 }
626
627 /* Validate a kind given a basic type.  The return value is the same
628    for the child functions, with -1 indicating nonexistence of the
629    type.  If MAY_FAIL is false, then -1 is never returned, and we ICE.  */
630
631 int
632 gfc_validate_kind (bt type, int kind, bool may_fail)
633 {
634   int rc;
635
636   switch (type)
637     {
638     case BT_REAL:               /* Fall through */
639     case BT_COMPLEX:
640       rc = validate_real (kind);
641       break;
642     case BT_INTEGER:
643       rc = validate_integer (kind);
644       break;
645     case BT_LOGICAL:
646       rc = validate_logical (kind);
647       break;
648     case BT_CHARACTER:
649       rc = validate_character (kind);
650       break;
651
652     default:
653       gfc_internal_error ("gfc_validate_kind(): Got bad type");
654     }
655
656   if (rc < 0 && !may_fail)
657     gfc_internal_error ("gfc_validate_kind(): Got bad kind");
658
659   return rc;
660 }
661
662
663 /* Four subroutines of gfc_init_types.  Create type nodes for the given kind.
664    Reuse common type nodes where possible.  Recognize if the kind matches up
665    with a C type.  This will be used later in determining which routines may
666    be scarfed from libm.  */
667
668 static tree
669 gfc_build_int_type (gfc_integer_info *info)
670 {
671   int mode_precision = info->bit_size;
672
673   if (mode_precision == CHAR_TYPE_SIZE)
674     info->c_char = 1;
675   if (mode_precision == SHORT_TYPE_SIZE)
676     info->c_short = 1;
677   if (mode_precision == INT_TYPE_SIZE)
678     info->c_int = 1;
679   if (mode_precision == LONG_TYPE_SIZE)
680     info->c_long = 1;
681   if (mode_precision == LONG_LONG_TYPE_SIZE)
682     info->c_long_long = 1;
683
684   if (TYPE_PRECISION (intQI_type_node) == mode_precision)
685     return intQI_type_node;
686   if (TYPE_PRECISION (intHI_type_node) == mode_precision)
687     return intHI_type_node;
688   if (TYPE_PRECISION (intSI_type_node) == mode_precision)
689     return intSI_type_node;
690   if (TYPE_PRECISION (intDI_type_node) == mode_precision)
691     return intDI_type_node;
692   if (TYPE_PRECISION (intTI_type_node) == mode_precision)
693     return intTI_type_node;
694
695   return make_signed_type (mode_precision);
696 }
697
698 tree
699 gfc_build_uint_type (int size)
700 {
701   if (size == CHAR_TYPE_SIZE)
702     return unsigned_char_type_node;
703   if (size == SHORT_TYPE_SIZE)
704     return short_unsigned_type_node;
705   if (size == INT_TYPE_SIZE)
706     return unsigned_type_node;
707   if (size == LONG_TYPE_SIZE)
708     return long_unsigned_type_node;
709   if (size == LONG_LONG_TYPE_SIZE)
710     return long_long_unsigned_type_node;
711
712   return make_unsigned_type (size);
713 }
714
715
716 static tree
717 gfc_build_real_type (gfc_real_info *info)
718 {
719   int mode_precision = info->mode_precision;
720   tree new_type;
721
722   if (mode_precision == FLOAT_TYPE_SIZE)
723     info->c_float = 1;
724   if (mode_precision == DOUBLE_TYPE_SIZE)
725     info->c_double = 1;
726   if (mode_precision == LONG_DOUBLE_TYPE_SIZE)
727     info->c_long_double = 1;
728   if (mode_precision != LONG_DOUBLE_TYPE_SIZE && mode_precision == 128)
729     {
730       info->c_float128 = 1;
731       gfc_real16_is_float128 = true;
732     }
733
734   if (TYPE_PRECISION (float_type_node) == mode_precision)
735     return float_type_node;
736   if (TYPE_PRECISION (double_type_node) == mode_precision)
737     return double_type_node;
738   if (TYPE_PRECISION (long_double_type_node) == mode_precision)
739     return long_double_type_node;
740
741   new_type = make_node (REAL_TYPE);
742   TYPE_PRECISION (new_type) = mode_precision;
743   layout_type (new_type);
744   return new_type;
745 }
746
747 static tree
748 gfc_build_complex_type (tree scalar_type)
749 {
750   tree new_type;
751
752   if (scalar_type == NULL)
753     return NULL;
754   if (scalar_type == float_type_node)
755     return complex_float_type_node;
756   if (scalar_type == double_type_node)
757     return complex_double_type_node;
758   if (scalar_type == long_double_type_node)
759     return complex_long_double_type_node;
760
761   new_type = make_node (COMPLEX_TYPE);
762   TREE_TYPE (new_type) = scalar_type;
763   layout_type (new_type);
764   return new_type;
765 }
766
767 static tree
768 gfc_build_logical_type (gfc_logical_info *info)
769 {
770   int bit_size = info->bit_size;
771   tree new_type;
772
773   if (bit_size == BOOL_TYPE_SIZE)
774     {
775       info->c_bool = 1;
776       return boolean_type_node;
777     }
778
779   new_type = make_unsigned_type (bit_size);
780   TREE_SET_CODE (new_type, BOOLEAN_TYPE);
781   TYPE_MAX_VALUE (new_type) = build_int_cst (new_type, 1);
782   TYPE_PRECISION (new_type) = 1;
783
784   return new_type;
785 }
786
787
788 #if 0
789 /* Return the bit size of the C "size_t".  */
790
791 static unsigned int
792 c_size_t_size (void)
793 {
794 #ifdef SIZE_TYPE  
795   if (strcmp (SIZE_TYPE, "unsigned int") == 0)
796     return INT_TYPE_SIZE;
797   if (strcmp (SIZE_TYPE, "long unsigned int") == 0)
798     return LONG_TYPE_SIZE;
799   if (strcmp (SIZE_TYPE, "short unsigned int") == 0)
800     return SHORT_TYPE_SIZE;
801   gcc_unreachable ();
802 #else
803   return LONG_TYPE_SIZE;
804 #endif
805 }
806 #endif
807
808 /* Create the backend type nodes. We map them to their
809    equivalent C type, at least for now.  We also give
810    names to the types here, and we push them in the
811    global binding level context.*/
812
813 void
814 gfc_init_types (void)
815 {
816   char name_buf[18];
817   int index;
818   tree type;
819   unsigned n;
820   unsigned HOST_WIDE_INT hi;
821   unsigned HOST_WIDE_INT lo;
822
823   /* Create and name the types.  */
824 #define PUSH_TYPE(name, node) \
825   pushdecl (build_decl (input_location, \
826                         TYPE_DECL, get_identifier (name), node))
827
828   for (index = 0; gfc_integer_kinds[index].kind != 0; ++index)
829     {
830       type = gfc_build_int_type (&gfc_integer_kinds[index]);
831       /* Ensure integer(kind=1) doesn't have TYPE_STRING_FLAG set.  */
832       if (TYPE_STRING_FLAG (type))
833         type = make_signed_type (gfc_integer_kinds[index].bit_size);
834       gfc_integer_types[index] = type;
835       snprintf (name_buf, sizeof(name_buf), "integer(kind=%d)",
836                 gfc_integer_kinds[index].kind);
837       PUSH_TYPE (name_buf, type);
838     }
839
840   for (index = 0; gfc_logical_kinds[index].kind != 0; ++index)
841     {
842       type = gfc_build_logical_type (&gfc_logical_kinds[index]);
843       gfc_logical_types[index] = type;
844       snprintf (name_buf, sizeof(name_buf), "logical(kind=%d)",
845                 gfc_logical_kinds[index].kind);
846       PUSH_TYPE (name_buf, type);
847     }
848
849   for (index = 0; gfc_real_kinds[index].kind != 0; index++)
850     {
851       type = gfc_build_real_type (&gfc_real_kinds[index]);
852       gfc_real_types[index] = type;
853       snprintf (name_buf, sizeof(name_buf), "real(kind=%d)",
854                 gfc_real_kinds[index].kind);
855       PUSH_TYPE (name_buf, type);
856
857       if (gfc_real_kinds[index].c_float128)
858         float128_type_node = type;
859
860       type = gfc_build_complex_type (type);
861       gfc_complex_types[index] = type;
862       snprintf (name_buf, sizeof(name_buf), "complex(kind=%d)",
863                 gfc_real_kinds[index].kind);
864       PUSH_TYPE (name_buf, type);
865
866       if (gfc_real_kinds[index].c_float128)
867         complex_float128_type_node = type;
868     }
869
870   for (index = 0; gfc_character_kinds[index].kind != 0; ++index)
871     {
872       type = gfc_build_uint_type (gfc_character_kinds[index].bit_size);
873       type = build_qualified_type (type, TYPE_UNQUALIFIED);
874       snprintf (name_buf, sizeof(name_buf), "character(kind=%d)",
875                 gfc_character_kinds[index].kind);
876       PUSH_TYPE (name_buf, type);
877       gfc_character_types[index] = type;
878       gfc_pcharacter_types[index] = build_pointer_type (type);
879     }
880   gfc_character1_type_node = gfc_character_types[0];
881
882   PUSH_TYPE ("byte", unsigned_char_type_node);
883   PUSH_TYPE ("void", void_type_node);
884
885   /* DBX debugging output gets upset if these aren't set.  */
886   if (!TYPE_NAME (integer_type_node))
887     PUSH_TYPE ("c_integer", integer_type_node);
888   if (!TYPE_NAME (char_type_node))
889     PUSH_TYPE ("c_char", char_type_node);
890
891 #undef PUSH_TYPE
892
893   pvoid_type_node = build_pointer_type (void_type_node);
894   prvoid_type_node = build_qualified_type (pvoid_type_node, TYPE_QUAL_RESTRICT);
895   ppvoid_type_node = build_pointer_type (pvoid_type_node);
896   pchar_type_node = build_pointer_type (gfc_character1_type_node);
897   pfunc_type_node
898     = build_pointer_type (build_function_type_list (void_type_node, NULL_TREE));
899
900   gfc_array_index_type = gfc_get_int_type (gfc_index_integer_kind);
901   /* We cannot use gfc_index_zero_node in definition of gfc_array_range_type,
902      since this function is called before gfc_init_constants.  */
903   gfc_array_range_type
904           = build_range_type (gfc_array_index_type,
905                               build_int_cst (gfc_array_index_type, 0),
906                               NULL_TREE);
907
908   /* The maximum array element size that can be handled is determined
909      by the number of bits available to store this field in the array
910      descriptor.  */
911
912   n = TYPE_PRECISION (gfc_array_index_type) - GFC_DTYPE_SIZE_SHIFT;
913   lo = ~ (unsigned HOST_WIDE_INT) 0;
914   if (n > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
915     hi = lo >> (2*HOST_BITS_PER_WIDE_INT - n);
916   else
917     hi = 0, lo >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - n;
918   gfc_max_array_element_size
919     = build_int_cst_wide (long_unsigned_type_node, lo, hi);
920
921   boolean_type_node = gfc_get_logical_type (gfc_default_logical_kind);
922   boolean_true_node = build_int_cst (boolean_type_node, 1);
923   boolean_false_node = build_int_cst (boolean_type_node, 0);
924
925   /* ??? Shouldn't this be based on gfc_index_integer_kind or so?  */
926   gfc_charlen_int_kind = 4;
927   gfc_charlen_type_node = gfc_get_int_type (gfc_charlen_int_kind);
928 }
929
930 /* Get the type node for the given type and kind.  */
931
932 tree
933 gfc_get_int_type (int kind)
934 {
935   int index = gfc_validate_kind (BT_INTEGER, kind, true);
936   return index < 0 ? 0 : gfc_integer_types[index];
937 }
938
939 tree
940 gfc_get_real_type (int kind)
941 {
942   int index = gfc_validate_kind (BT_REAL, kind, true);
943   return index < 0 ? 0 : gfc_real_types[index];
944 }
945
946 tree
947 gfc_get_complex_type (int kind)
948 {
949   int index = gfc_validate_kind (BT_COMPLEX, kind, true);
950   return index < 0 ? 0 : gfc_complex_types[index];
951 }
952
953 tree
954 gfc_get_logical_type (int kind)
955 {
956   int index = gfc_validate_kind (BT_LOGICAL, kind, true);
957   return index < 0 ? 0 : gfc_logical_types[index];
958 }
959
960 tree
961 gfc_get_char_type (int kind)
962 {
963   int index = gfc_validate_kind (BT_CHARACTER, kind, true);
964   return index < 0 ? 0 : gfc_character_types[index];
965 }
966
967 tree
968 gfc_get_pchar_type (int kind)
969 {
970   int index = gfc_validate_kind (BT_CHARACTER, kind, true);
971   return index < 0 ? 0 : gfc_pcharacter_types[index];
972 }
973
974 \f
975 /* Create a character type with the given kind and length.  */
976
977 tree
978 gfc_get_character_type_len_for_eltype (tree eltype, tree len)
979 {
980   tree bounds, type;
981
982   bounds = build_range_type (gfc_charlen_type_node, gfc_index_one_node, len);
983   type = build_array_type (eltype, bounds);
984   TYPE_STRING_FLAG (type) = 1;
985
986   return type;
987 }
988
989 tree
990 gfc_get_character_type_len (int kind, tree len)
991 {
992   gfc_validate_kind (BT_CHARACTER, kind, false);
993   return gfc_get_character_type_len_for_eltype (gfc_get_char_type (kind), len);
994 }
995
996
997 /* Get a type node for a character kind.  */
998
999 tree
1000 gfc_get_character_type (int kind, gfc_charlen * cl)
1001 {
1002   tree len;
1003
1004   len = (cl == NULL) ? NULL_TREE : cl->backend_decl;
1005
1006   return gfc_get_character_type_len (kind, len);
1007 }
1008 \f
1009 /* Covert a basic type.  This will be an array for character types.  */
1010
1011 tree
1012 gfc_typenode_for_spec (gfc_typespec * spec)
1013 {
1014   tree basetype;
1015
1016   switch (spec->type)
1017     {
1018     case BT_UNKNOWN:
1019       gcc_unreachable ();
1020
1021     case BT_INTEGER:
1022       /* We use INTEGER(c_intptr_t) for C_PTR and C_FUNPTR once the symbol
1023          has been resolved.  This is done so we can convert C_PTR and
1024          C_FUNPTR to simple variables that get translated to (void *).  */
1025       if (spec->f90_type == BT_VOID)
1026         {
1027           if (spec->u.derived
1028               && spec->u.derived->intmod_sym_id == ISOCBINDING_PTR)
1029             basetype = ptr_type_node;
1030           else
1031             basetype = pfunc_type_node;
1032         }
1033       else
1034         basetype = gfc_get_int_type (spec->kind);
1035       break;
1036
1037     case BT_REAL:
1038       basetype = gfc_get_real_type (spec->kind);
1039       break;
1040
1041     case BT_COMPLEX:
1042       basetype = gfc_get_complex_type (spec->kind);
1043       break;
1044
1045     case BT_LOGICAL:
1046       basetype = gfc_get_logical_type (spec->kind);
1047       break;
1048
1049     case BT_CHARACTER:
1050 #if 0
1051       if (spec->deferred)
1052         basetype = gfc_get_character_type (spec->kind, NULL);
1053       else
1054 #endif
1055         basetype = gfc_get_character_type (spec->kind, spec->u.cl);
1056       break;
1057
1058     case BT_DERIVED:
1059     case BT_CLASS:
1060       basetype = gfc_get_derived_type (spec->u.derived);
1061
1062       /* If we're dealing with either C_PTR or C_FUNPTR, we modified the
1063          type and kind to fit a (void *) and the basetype returned was a
1064          ptr_type_node.  We need to pass up this new information to the
1065          symbol that was declared of type C_PTR or C_FUNPTR.  */
1066       if (spec->u.derived->attr.is_iso_c)
1067         {
1068           spec->type = spec->u.derived->ts.type;
1069           spec->kind = spec->u.derived->ts.kind;
1070           spec->f90_type = spec->u.derived->ts.f90_type;
1071         }
1072       break;
1073     case BT_VOID:
1074       /* This is for the second arg to c_f_pointer and c_f_procpointer
1075          of the iso_c_binding module, to accept any ptr type.  */
1076       basetype = ptr_type_node;
1077       if (spec->f90_type == BT_VOID)
1078         {
1079           if (spec->u.derived
1080               && spec->u.derived->intmod_sym_id == ISOCBINDING_PTR)
1081             basetype = ptr_type_node;
1082           else
1083             basetype = pfunc_type_node;
1084         }
1085        break;
1086     default:
1087       gcc_unreachable ();
1088     }
1089   return basetype;
1090 }
1091 \f
1092 /* Build an INT_CST for constant expressions, otherwise return NULL_TREE.  */
1093
1094 static tree
1095 gfc_conv_array_bound (gfc_expr * expr)
1096 {
1097   /* If expr is an integer constant, return that.  */
1098   if (expr != NULL && expr->expr_type == EXPR_CONSTANT)
1099     return gfc_conv_mpz_to_tree (expr->value.integer, gfc_index_integer_kind);
1100
1101   /* Otherwise return NULL.  */
1102   return NULL_TREE;
1103 }
1104 \f
1105 tree
1106 gfc_get_element_type (tree type)
1107 {
1108   tree element;
1109
1110   if (GFC_ARRAY_TYPE_P (type))
1111     {
1112       if (TREE_CODE (type) == POINTER_TYPE)
1113         type = TREE_TYPE (type);
1114       gcc_assert (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE);
1115       element = TREE_TYPE (type);
1116     }
1117   else
1118     {
1119       gcc_assert (GFC_DESCRIPTOR_TYPE_P (type));
1120       element = GFC_TYPE_ARRAY_DATAPTR_TYPE (type);
1121
1122       gcc_assert (TREE_CODE (element) == POINTER_TYPE);
1123       element = TREE_TYPE (element);
1124
1125       gcc_assert (TREE_CODE (element) == ARRAY_TYPE);
1126       element = TREE_TYPE (element);
1127     }
1128
1129   return element;
1130 }
1131 \f
1132 /* Build an array.  This function is called from gfc_sym_type().
1133    Actually returns array descriptor type.
1134
1135    Format of array descriptors is as follows:
1136
1137     struct gfc_array_descriptor
1138     {
1139       array *data
1140       index offset;
1141       index dtype;
1142       struct descriptor_dimension dimension[N_DIM];
1143     }
1144
1145     struct descriptor_dimension
1146     {
1147       index stride;
1148       index lbound;
1149       index ubound;
1150     }
1151
1152    Translation code should use gfc_conv_descriptor_* rather than
1153    accessing the descriptor directly.  Any changes to the array
1154    descriptor type will require changes in gfc_conv_descriptor_* and
1155    gfc_build_array_initializer.
1156
1157    This is represented internally as a RECORD_TYPE. The index nodes
1158    are gfc_array_index_type and the data node is a pointer to the
1159    data.  See below for the handling of character types.
1160
1161    The dtype member is formatted as follows:
1162     rank = dtype & GFC_DTYPE_RANK_MASK // 3 bits
1163     type = (dtype & GFC_DTYPE_TYPE_MASK) >> GFC_DTYPE_TYPE_SHIFT // 3 bits
1164     size = dtype >> GFC_DTYPE_SIZE_SHIFT
1165
1166    I originally used nested ARRAY_TYPE nodes to represent arrays, but
1167    this generated poor code for assumed/deferred size arrays.  These
1168    require use of PLACEHOLDER_EXPR/WITH_RECORD_EXPR, which isn't part
1169    of the GENERIC grammar.  Also, there is no way to explicitly set
1170    the array stride, so all data must be packed(1).  I've tried to
1171    mark all the functions which would require modification with a GCC
1172    ARRAYS comment.
1173
1174    The data component points to the first element in the array.  The
1175    offset field is the position of the origin of the array (i.e. element
1176    (0, 0 ...)).  This may be outside the bounds of the array.
1177
1178    An element is accessed by
1179     data[offset + index0*stride0 + index1*stride1 + index2*stride2]
1180    This gives good performance as the computation does not involve the
1181    bounds of the array.  For packed arrays, this is optimized further
1182    by substituting the known strides.
1183
1184    This system has one problem: all array bounds must be within 2^31
1185    elements of the origin (2^63 on 64-bit machines).  For example
1186     integer, dimension (80000:90000, 80000:90000, 2) :: array
1187    may not work properly on 32-bit machines because 80000*80000 >
1188    2^31, so the calculation for stride2 would overflow.  This may
1189    still work, but I haven't checked, and it relies on the overflow
1190    doing the right thing.
1191
1192    The way to fix this problem is to access elements as follows:
1193     data[(index0-lbound0)*stride0 + (index1-lbound1)*stride1]
1194    Obviously this is much slower.  I will make this a compile time
1195    option, something like -fsmall-array-offsets.  Mixing code compiled
1196    with and without this switch will work.
1197
1198    (1) This can be worked around by modifying the upper bound of the
1199    previous dimension.  This requires extra fields in the descriptor
1200    (both real_ubound and fake_ubound).  */
1201
1202
1203 /* Returns true if the array sym does not require a descriptor.  */
1204
1205 int
1206 gfc_is_nodesc_array (gfc_symbol * sym)
1207 {
1208   gcc_assert (sym->attr.dimension);
1209
1210   /* We only want local arrays.  */
1211   if (sym->attr.pointer || sym->attr.allocatable)
1212     return 0;
1213
1214   /* We want a descriptor for associate-name arrays that do not have an
1215      explicitely known shape already.  */
1216   if (sym->assoc && sym->as->type != AS_EXPLICIT)
1217     return 0;
1218
1219   if (sym->attr.dummy)
1220     return sym->as->type != AS_ASSUMED_SHAPE;
1221
1222   if (sym->attr.result || sym->attr.function)
1223     return 0;
1224
1225   gcc_assert (sym->as->type == AS_EXPLICIT || sym->as->cp_was_assumed);
1226
1227   return 1;
1228 }
1229
1230
1231 /* Create an array descriptor type.  */
1232
1233 static tree
1234 gfc_build_array_type (tree type, gfc_array_spec * as,
1235                       enum gfc_array_kind akind, bool restricted,
1236                       bool contiguous)
1237 {
1238   tree lbound[GFC_MAX_DIMENSIONS];
1239   tree ubound[GFC_MAX_DIMENSIONS];
1240   int n;
1241
1242   for (n = 0; n < as->rank; n++)
1243     {
1244       /* Create expressions for the known bounds of the array.  */
1245       if (as->type == AS_ASSUMED_SHAPE && as->lower[n] == NULL)
1246         lbound[n] = gfc_index_one_node;
1247       else
1248         lbound[n] = gfc_conv_array_bound (as->lower[n]);
1249       ubound[n] = gfc_conv_array_bound (as->upper[n]);
1250     }
1251
1252   for (n = as->rank; n < as->rank + as->corank; n++)
1253     {
1254       if (as->lower[n] == NULL)
1255         lbound[n] = gfc_index_one_node;
1256       else
1257         lbound[n] = gfc_conv_array_bound (as->lower[n]);
1258
1259       if (n < as->rank + as->corank - 1)
1260         ubound[n] = gfc_conv_array_bound (as->upper[n]);
1261     }
1262
1263   if (as->type == AS_ASSUMED_SHAPE)
1264     akind = contiguous ? GFC_ARRAY_ASSUMED_SHAPE_CONT
1265                        : GFC_ARRAY_ASSUMED_SHAPE;
1266   return gfc_get_array_type_bounds (type, as->rank, as->corank, lbound,
1267                                     ubound, 0, akind, restricted);
1268 }
1269 \f
1270 /* Returns the struct descriptor_dimension type.  */
1271
1272 static tree
1273 gfc_get_desc_dim_type (void)
1274 {
1275   tree type;
1276   tree decl, *chain = NULL;
1277
1278   if (gfc_desc_dim_type)
1279     return gfc_desc_dim_type;
1280
1281   /* Build the type node.  */
1282   type = make_node (RECORD_TYPE);
1283
1284   TYPE_NAME (type) = get_identifier ("descriptor_dimension");
1285   TYPE_PACKED (type) = 1;
1286
1287   /* Consists of the stride, lbound and ubound members.  */
1288   decl = gfc_add_field_to_struct_1 (type,
1289                                     get_identifier ("stride"),
1290                                     gfc_array_index_type, &chain);
1291   TREE_NO_WARNING (decl) = 1;
1292
1293   decl = gfc_add_field_to_struct_1 (type,
1294                                     get_identifier ("lbound"),
1295                                     gfc_array_index_type, &chain);
1296   TREE_NO_WARNING (decl) = 1;
1297
1298   decl = gfc_add_field_to_struct_1 (type,
1299                                     get_identifier ("ubound"),
1300                                     gfc_array_index_type, &chain);
1301   TREE_NO_WARNING (decl) = 1;
1302
1303   /* Finish off the type.  */
1304   gfc_finish_type (type);
1305   TYPE_DECL_SUPPRESS_DEBUG (TYPE_STUB_DECL (type)) = 1;
1306
1307   gfc_desc_dim_type = type;
1308   return type;
1309 }
1310
1311
1312 /* Return the DTYPE for an array.  This describes the type and type parameters
1313    of the array.  */
1314 /* TODO: Only call this when the value is actually used, and make all the
1315    unknown cases abort.  */
1316
1317 tree
1318 gfc_get_dtype (tree type)
1319 {
1320   tree size;
1321   int n;
1322   HOST_WIDE_INT i;
1323   tree tmp;
1324   tree dtype;
1325   tree etype;
1326   int rank;
1327
1328   gcc_assert (GFC_DESCRIPTOR_TYPE_P (type) || GFC_ARRAY_TYPE_P (type));
1329
1330   if (GFC_TYPE_ARRAY_DTYPE (type))
1331     return GFC_TYPE_ARRAY_DTYPE (type);
1332
1333   rank = GFC_TYPE_ARRAY_RANK (type);
1334   etype = gfc_get_element_type (type);
1335
1336   switch (TREE_CODE (etype))
1337     {
1338     case INTEGER_TYPE:
1339       n = BT_INTEGER;
1340       break;
1341
1342     case BOOLEAN_TYPE:
1343       n = BT_LOGICAL;
1344       break;
1345
1346     case REAL_TYPE:
1347       n = BT_REAL;
1348       break;
1349
1350     case COMPLEX_TYPE:
1351       n = BT_COMPLEX;
1352       break;
1353
1354     /* We will never have arrays of arrays.  */
1355     case RECORD_TYPE:
1356       n = BT_DERIVED;
1357       break;
1358
1359     case ARRAY_TYPE:
1360       n = BT_CHARACTER;
1361       break;
1362
1363     default:
1364       /* TODO: Don't do dtype for temporary descriptorless arrays.  */
1365       /* We can strange array types for temporary arrays.  */
1366       return gfc_index_zero_node;
1367     }
1368
1369   gcc_assert (rank <= GFC_DTYPE_RANK_MASK);
1370   size = TYPE_SIZE_UNIT (etype);
1371
1372   i = rank | (n << GFC_DTYPE_TYPE_SHIFT);
1373   if (size && INTEGER_CST_P (size))
1374     {
1375       if (tree_int_cst_lt (gfc_max_array_element_size, size))
1376         internal_error ("Array element size too big");
1377
1378       i += TREE_INT_CST_LOW (size) << GFC_DTYPE_SIZE_SHIFT;
1379     }
1380   dtype = build_int_cst (gfc_array_index_type, i);
1381
1382   if (size && !INTEGER_CST_P (size))
1383     {
1384       tmp = build_int_cst (gfc_array_index_type, GFC_DTYPE_SIZE_SHIFT);
1385       tmp  = fold_build2_loc (input_location, LSHIFT_EXPR,
1386                               gfc_array_index_type,
1387                               fold_convert (gfc_array_index_type, size), tmp);
1388       dtype = fold_build2_loc (input_location, PLUS_EXPR, gfc_array_index_type,
1389                                tmp, dtype);
1390     }
1391   /* If we don't know the size we leave it as zero.  This should never happen
1392      for anything that is actually used.  */
1393   /* TODO: Check this is actually true, particularly when repacking
1394      assumed size parameters.  */
1395
1396   GFC_TYPE_ARRAY_DTYPE (type) = dtype;
1397   return dtype;
1398 }
1399
1400
1401 /* Build an array type for use without a descriptor, packed according
1402    to the value of PACKED.  */
1403
1404 tree
1405 gfc_get_nodesc_array_type (tree etype, gfc_array_spec * as, gfc_packed packed,
1406                            bool restricted)
1407 {
1408   tree range;
1409   tree type;
1410   tree tmp;
1411   int n;
1412   int known_stride;
1413   int known_offset;
1414   mpz_t offset;
1415   mpz_t stride;
1416   mpz_t delta;
1417   gfc_expr *expr;
1418
1419   mpz_init_set_ui (offset, 0);
1420   mpz_init_set_ui (stride, 1);
1421   mpz_init (delta);
1422
1423   /* We don't use build_array_type because this does not include include
1424      lang-specific information (i.e. the bounds of the array) when checking
1425      for duplicates.  */
1426   type = make_node (ARRAY_TYPE);
1427
1428   GFC_ARRAY_TYPE_P (type) = 1;
1429   TYPE_LANG_SPECIFIC (type)
1430       = ggc_alloc_cleared_lang_type (sizeof (struct lang_type));
1431
1432   known_stride = (packed != PACKED_NO);
1433   known_offset = 1;
1434   for (n = 0; n < as->rank; n++)
1435     {
1436       /* Fill in the stride and bound components of the type.  */
1437       if (known_stride)
1438         tmp = gfc_conv_mpz_to_tree (stride, gfc_index_integer_kind);
1439       else
1440         tmp = NULL_TREE;
1441       GFC_TYPE_ARRAY_STRIDE (type, n) = tmp;
1442
1443       expr = as->lower[n];
1444       if (expr->expr_type == EXPR_CONSTANT)
1445         {
1446           tmp = gfc_conv_mpz_to_tree (expr->value.integer,
1447                                       gfc_index_integer_kind);
1448         }
1449       else
1450         {
1451           known_stride = 0;
1452           tmp = NULL_TREE;
1453         }
1454       GFC_TYPE_ARRAY_LBOUND (type, n) = tmp;
1455
1456       if (known_stride)
1457         {
1458           /* Calculate the offset.  */
1459           mpz_mul (delta, stride, as->lower[n]->value.integer);
1460           mpz_sub (offset, offset, delta);
1461         }
1462       else
1463         known_offset = 0;
1464
1465       expr = as->upper[n];
1466       if (expr && expr->expr_type == EXPR_CONSTANT)
1467         {
1468           tmp = gfc_conv_mpz_to_tree (expr->value.integer,
1469                                   gfc_index_integer_kind);
1470         }
1471       else
1472         {
1473           tmp = NULL_TREE;
1474           known_stride = 0;
1475         }
1476       GFC_TYPE_ARRAY_UBOUND (type, n) = tmp;
1477
1478       if (known_stride)
1479         {
1480           /* Calculate the stride.  */
1481           mpz_sub (delta, as->upper[n]->value.integer,
1482                    as->lower[n]->value.integer);
1483           mpz_add_ui (delta, delta, 1);
1484           mpz_mul (stride, stride, delta);
1485         }
1486
1487       /* Only the first stride is known for partial packed arrays.  */
1488       if (packed == PACKED_NO || packed == PACKED_PARTIAL)
1489         known_stride = 0;
1490     }
1491   for (n = as->rank; n < as->rank + as->corank; n++)
1492     {
1493       expr = as->lower[n];
1494       if (expr->expr_type == EXPR_CONSTANT)
1495         tmp = gfc_conv_mpz_to_tree (expr->value.integer,
1496                                     gfc_index_integer_kind);
1497       else
1498         tmp = NULL_TREE;
1499       GFC_TYPE_ARRAY_LBOUND (type, n) = tmp;
1500
1501       expr = as->upper[n];
1502       if (expr && expr->expr_type == EXPR_CONSTANT)
1503         tmp = gfc_conv_mpz_to_tree (expr->value.integer,
1504                                     gfc_index_integer_kind);
1505       else
1506         tmp = NULL_TREE;
1507       if (n < as->rank + as->corank - 1)
1508       GFC_TYPE_ARRAY_UBOUND (type, n) = tmp;
1509     }
1510
1511   if (known_offset)
1512     {
1513       GFC_TYPE_ARRAY_OFFSET (type) =
1514         gfc_conv_mpz_to_tree (offset, gfc_index_integer_kind);
1515     }
1516   else
1517     GFC_TYPE_ARRAY_OFFSET (type) = NULL_TREE;
1518
1519   if (known_stride)
1520     {
1521       GFC_TYPE_ARRAY_SIZE (type) =
1522         gfc_conv_mpz_to_tree (stride, gfc_index_integer_kind);
1523     }
1524   else
1525     GFC_TYPE_ARRAY_SIZE (type) = NULL_TREE;
1526
1527   GFC_TYPE_ARRAY_RANK (type) = as->rank;
1528   GFC_TYPE_ARRAY_CORANK (type) = as->corank;
1529   GFC_TYPE_ARRAY_DTYPE (type) = NULL_TREE;
1530   range = build_range_type (gfc_array_index_type, gfc_index_zero_node,
1531                             NULL_TREE);
1532   /* TODO: use main type if it is unbounded.  */
1533   GFC_TYPE_ARRAY_DATAPTR_TYPE (type) =
1534     build_pointer_type (build_array_type (etype, range));
1535   if (restricted)
1536     GFC_TYPE_ARRAY_DATAPTR_TYPE (type) =
1537       build_qualified_type (GFC_TYPE_ARRAY_DATAPTR_TYPE (type),
1538                             TYPE_QUAL_RESTRICT);
1539
1540   if (known_stride)
1541     {
1542       mpz_sub_ui (stride, stride, 1);
1543       range = gfc_conv_mpz_to_tree (stride, gfc_index_integer_kind);
1544     }
1545   else
1546     range = NULL_TREE;
1547
1548   range = build_range_type (gfc_array_index_type, gfc_index_zero_node, range);
1549   TYPE_DOMAIN (type) = range;
1550
1551   build_pointer_type (etype);
1552   TREE_TYPE (type) = etype;
1553
1554   layout_type (type);
1555
1556   mpz_clear (offset);
1557   mpz_clear (stride);
1558   mpz_clear (delta);
1559
1560   /* Represent packed arrays as multi-dimensional if they have rank >
1561      1 and with proper bounds, instead of flat arrays.  This makes for
1562      better debug info.  */
1563   if (known_offset)
1564     {
1565       tree gtype = etype, rtype, type_decl;
1566
1567       for (n = as->rank - 1; n >= 0; n--)
1568         {
1569           rtype = build_range_type (gfc_array_index_type,
1570                                     GFC_TYPE_ARRAY_LBOUND (type, n),
1571                                     GFC_TYPE_ARRAY_UBOUND (type, n));
1572           gtype = build_array_type (gtype, rtype);
1573         }
1574       TYPE_NAME (type) = type_decl = build_decl (input_location,
1575                                                  TYPE_DECL, NULL, gtype);
1576       DECL_ORIGINAL_TYPE (type_decl) = gtype;
1577     }
1578
1579   if (packed != PACKED_STATIC || !known_stride)
1580     {
1581       /* For dummy arrays and automatic (heap allocated) arrays we
1582          want a pointer to the array.  */
1583       type = build_pointer_type (type);
1584       if (restricted)
1585         type = build_qualified_type (type, TYPE_QUAL_RESTRICT);
1586       GFC_ARRAY_TYPE_P (type) = 1;
1587       TYPE_LANG_SPECIFIC (type) = TYPE_LANG_SPECIFIC (TREE_TYPE (type));
1588     }
1589   return type;
1590 }
1591
1592 /* Return or create the base type for an array descriptor.  */
1593
1594 static tree
1595 gfc_get_array_descriptor_base (int dimen, int codimen, bool restricted)
1596 {
1597   tree fat_type, decl, arraytype, *chain = NULL;
1598   char name[16 + 2*GFC_RANK_DIGITS + 1 + 1];
1599   int idx = 2 * (codimen + dimen - 1) + restricted;
1600
1601   gcc_assert (dimen >= 1 && codimen + dimen <= GFC_MAX_DIMENSIONS);
1602   if (gfc_array_descriptor_base[idx])
1603     return gfc_array_descriptor_base[idx];
1604
1605   /* Build the type node.  */
1606   fat_type = make_node (RECORD_TYPE);
1607
1608   sprintf (name, "array_descriptor" GFC_RANK_PRINTF_FORMAT, dimen + codimen);
1609   TYPE_NAME (fat_type) = get_identifier (name);
1610   TYPE_NAMELESS (fat_type) = 1;
1611
1612   /* Add the data member as the first element of the descriptor.  */
1613   decl = gfc_add_field_to_struct_1 (fat_type,
1614                                     get_identifier ("data"),
1615                                     (restricted
1616                                      ? prvoid_type_node
1617                                      : ptr_type_node), &chain);
1618
1619   /* Add the base component.  */
1620   decl = gfc_add_field_to_struct_1 (fat_type,
1621                                     get_identifier ("offset"),
1622                                     gfc_array_index_type, &chain);
1623   TREE_NO_WARNING (decl) = 1;
1624
1625   /* Add the dtype component.  */
1626   decl = gfc_add_field_to_struct_1 (fat_type,
1627                                     get_identifier ("dtype"),
1628                                     gfc_array_index_type, &chain);
1629   TREE_NO_WARNING (decl) = 1;
1630
1631   /* Build the array type for the stride and bound components.  */
1632   arraytype =
1633     build_array_type (gfc_get_desc_dim_type (),
1634                       build_range_type (gfc_array_index_type,
1635                                         gfc_index_zero_node,
1636                                         gfc_rank_cst[codimen + dimen - 1]));
1637
1638   decl = gfc_add_field_to_struct_1 (fat_type,
1639                                     get_identifier ("dim"),
1640                                     arraytype, &chain);
1641   TREE_NO_WARNING (decl) = 1;
1642
1643   /* Finish off the type.  */
1644   gfc_finish_type (fat_type);
1645   TYPE_DECL_SUPPRESS_DEBUG (TYPE_STUB_DECL (fat_type)) = 1;
1646
1647   gfc_array_descriptor_base[idx] = fat_type;
1648   return fat_type;
1649 }
1650
1651 /* Build an array (descriptor) type with given bounds.  */
1652
1653 tree
1654 gfc_get_array_type_bounds (tree etype, int dimen, int codimen, tree * lbound,
1655                            tree * ubound, int packed,
1656                            enum gfc_array_kind akind, bool restricted)
1657 {
1658   char name[8 + 2*GFC_RANK_DIGITS + 1 + GFC_MAX_SYMBOL_LEN];
1659   tree fat_type, base_type, arraytype, lower, upper, stride, tmp, rtype;
1660   const char *type_name;
1661   int n;
1662
1663   base_type = gfc_get_array_descriptor_base (dimen, codimen, restricted);
1664   fat_type = build_distinct_type_copy (base_type);
1665   /* Make sure that nontarget and target array type have the same canonical
1666      type (and same stub decl for debug info).  */
1667   base_type = gfc_get_array_descriptor_base (dimen, codimen, false);
1668   TYPE_CANONICAL (fat_type) = base_type;
1669   TYPE_STUB_DECL (fat_type) = TYPE_STUB_DECL (base_type);
1670
1671   tmp = TYPE_NAME (etype);
1672   if (tmp && TREE_CODE (tmp) == TYPE_DECL)
1673     tmp = DECL_NAME (tmp);
1674   if (tmp)
1675     type_name = IDENTIFIER_POINTER (tmp);
1676   else
1677     type_name = "unknown";
1678   sprintf (name, "array" GFC_RANK_PRINTF_FORMAT "_%.*s", dimen + codimen,
1679            GFC_MAX_SYMBOL_LEN, type_name);
1680   TYPE_NAME (fat_type) = get_identifier (name);
1681   TYPE_NAMELESS (fat_type) = 1;
1682
1683   GFC_DESCRIPTOR_TYPE_P (fat_type) = 1;
1684   TYPE_LANG_SPECIFIC (fat_type)
1685     = ggc_alloc_cleared_lang_type (sizeof (struct lang_type));
1686
1687   GFC_TYPE_ARRAY_RANK (fat_type) = dimen;
1688   GFC_TYPE_ARRAY_CORANK (fat_type) = codimen;
1689   GFC_TYPE_ARRAY_DTYPE (fat_type) = NULL_TREE;
1690   GFC_TYPE_ARRAY_AKIND (fat_type) = akind;
1691
1692   /* Build an array descriptor record type.  */
1693   if (packed != 0)
1694     stride = gfc_index_one_node;
1695   else
1696     stride = NULL_TREE;
1697   for (n = 0; n < dimen; n++)
1698     {
1699       GFC_TYPE_ARRAY_STRIDE (fat_type, n) = stride;
1700
1701       if (lbound)
1702         lower = lbound[n];
1703       else
1704         lower = NULL_TREE;
1705
1706       if (lower != NULL_TREE)
1707         {
1708           if (INTEGER_CST_P (lower))
1709             GFC_TYPE_ARRAY_LBOUND (fat_type, n) = lower;
1710           else
1711             lower = NULL_TREE;
1712         }
1713
1714       upper = ubound[n];
1715       if (upper != NULL_TREE)
1716         {
1717           if (INTEGER_CST_P (upper))
1718             GFC_TYPE_ARRAY_UBOUND (fat_type, n) = upper;
1719           else
1720             upper = NULL_TREE;
1721         }
1722
1723       if (upper != NULL_TREE && lower != NULL_TREE && stride != NULL_TREE)
1724         {
1725           tmp = fold_build2_loc (input_location, MINUS_EXPR,
1726                                  gfc_array_index_type, upper, lower);
1727           tmp = fold_build2_loc (input_location, PLUS_EXPR,
1728                                  gfc_array_index_type, tmp,
1729                                  gfc_index_one_node);
1730           stride = fold_build2_loc (input_location, MULT_EXPR,
1731                                     gfc_array_index_type, tmp, stride);
1732           /* Check the folding worked.  */
1733           gcc_assert (INTEGER_CST_P (stride));
1734         }
1735       else
1736         stride = NULL_TREE;
1737     }
1738   GFC_TYPE_ARRAY_SIZE (fat_type) = stride;
1739
1740   /* TODO: known offsets for descriptors.  */
1741   GFC_TYPE_ARRAY_OFFSET (fat_type) = NULL_TREE;
1742
1743   /* We define data as an array with the correct size if possible.
1744      Much better than doing pointer arithmetic.  */
1745   if (stride)
1746     rtype = build_range_type (gfc_array_index_type, gfc_index_zero_node,
1747                               int_const_binop (MINUS_EXPR, stride,
1748                                                integer_one_node, 0));
1749   else
1750     rtype = gfc_array_range_type;
1751   arraytype = build_array_type (etype, rtype);
1752   arraytype = build_pointer_type (arraytype);
1753   if (restricted)
1754     arraytype = build_qualified_type (arraytype, TYPE_QUAL_RESTRICT);
1755   GFC_TYPE_ARRAY_DATAPTR_TYPE (fat_type) = arraytype;
1756
1757   /* This will generate the base declarations we need to emit debug
1758      information for this type.  FIXME: there must be a better way to
1759      avoid divergence between compilations with and without debug
1760      information.  */
1761   {
1762     struct array_descr_info info;
1763     gfc_get_array_descr_info (fat_type, &info);
1764     gfc_get_array_descr_info (build_pointer_type (fat_type), &info);
1765   }
1766
1767   return fat_type;
1768 }
1769 \f
1770 /* Build a pointer type. This function is called from gfc_sym_type().  */
1771
1772 static tree
1773 gfc_build_pointer_type (gfc_symbol * sym, tree type)
1774 {
1775   /* Array pointer types aren't actually pointers.  */
1776   if (sym->attr.dimension)
1777     return type;
1778   else
1779     return build_pointer_type (type);
1780 }
1781
1782 static tree gfc_nonrestricted_type (tree t);
1783 /* Given two record or union type nodes TO and FROM, ensure
1784    that all fields in FROM have a corresponding field in TO,
1785    their type being nonrestrict variants.  This accepts a TO
1786    node that already has a prefix of the fields in FROM.  */
1787 static void
1788 mirror_fields (tree to, tree from)
1789 {
1790   tree fto, ffrom;
1791   tree *chain;
1792
1793   /* Forward to the end of TOs fields.  */
1794   fto = TYPE_FIELDS (to);
1795   ffrom = TYPE_FIELDS (from);
1796   chain = &TYPE_FIELDS (to);
1797   while (fto)
1798     {
1799       gcc_assert (ffrom && DECL_NAME (fto) == DECL_NAME (ffrom));
1800       chain = &DECL_CHAIN (fto);
1801       fto = DECL_CHAIN (fto);
1802       ffrom = DECL_CHAIN (ffrom);
1803     }
1804
1805   /* Now add all fields remaining in FROM (starting with ffrom).  */
1806   for (; ffrom; ffrom = DECL_CHAIN (ffrom))
1807     {
1808       tree newfield = copy_node (ffrom);
1809       DECL_CONTEXT (newfield) = to;
1810       /* The store to DECL_CHAIN might seem redundant with the
1811          stores to *chain, but not clearing it here would mean
1812          leaving a chain into the old fields.  If ever
1813          our called functions would look at them confusion
1814          will arise.  */
1815       DECL_CHAIN (newfield) = NULL_TREE;
1816       *chain = newfield;
1817       chain = &DECL_CHAIN (newfield);
1818
1819       if (TREE_CODE (ffrom) == FIELD_DECL)
1820         {
1821           tree elemtype = gfc_nonrestricted_type (TREE_TYPE (ffrom));
1822           TREE_TYPE (newfield) = elemtype;
1823         }
1824     }
1825   *chain = NULL_TREE;
1826 }
1827
1828 /* Given a type T, returns a different type of the same structure,
1829    except that all types it refers to (recursively) are always
1830    non-restrict qualified types.  */
1831 static tree
1832 gfc_nonrestricted_type (tree t)
1833 {
1834   tree ret = t;
1835
1836   /* If the type isn't layed out yet, don't copy it.  If something
1837      needs it for real it should wait until the type got finished.  */
1838   if (!TYPE_SIZE (t))
1839     return t;
1840
1841   if (!TYPE_LANG_SPECIFIC (t))
1842     TYPE_LANG_SPECIFIC (t)
1843       = ggc_alloc_cleared_lang_type (sizeof (struct lang_type));
1844   /* If we're dealing with this very node already further up
1845      the call chain (recursion via pointers and struct members)
1846      we haven't yet determined if we really need a new type node.
1847      Assume we don't, return T itself.  */
1848   if (TYPE_LANG_SPECIFIC (t)->nonrestricted_type == error_mark_node)
1849     return t;
1850
1851   /* If we have calculated this all already, just return it.  */
1852   if (TYPE_LANG_SPECIFIC (t)->nonrestricted_type)
1853     return TYPE_LANG_SPECIFIC (t)->nonrestricted_type;
1854
1855   /* Mark this type.  */
1856   TYPE_LANG_SPECIFIC (t)->nonrestricted_type = error_mark_node;
1857
1858   switch (TREE_CODE (t))
1859     {
1860       default:
1861         break;
1862
1863       case POINTER_TYPE:
1864       case REFERENCE_TYPE:
1865         {
1866           tree totype = gfc_nonrestricted_type (TREE_TYPE (t));
1867           if (totype == TREE_TYPE (t))
1868             ret = t;
1869           else if (TREE_CODE (t) == POINTER_TYPE)
1870             ret = build_pointer_type (totype);
1871           else
1872             ret = build_reference_type (totype);
1873           ret = build_qualified_type (ret,
1874                                       TYPE_QUALS (t) & ~TYPE_QUAL_RESTRICT);
1875         }
1876         break;
1877
1878       case ARRAY_TYPE:
1879         {
1880           tree elemtype = gfc_nonrestricted_type (TREE_TYPE (t));
1881           if (elemtype == TREE_TYPE (t))
1882             ret = t;
1883           else
1884             {
1885               ret = build_variant_type_copy (t);
1886               TREE_TYPE (ret) = elemtype;
1887               if (TYPE_LANG_SPECIFIC (t)
1888                   && GFC_TYPE_ARRAY_DATAPTR_TYPE (t))
1889                 {
1890                   tree dataptr_type = GFC_TYPE_ARRAY_DATAPTR_TYPE (t);
1891                   dataptr_type = gfc_nonrestricted_type (dataptr_type);
1892                   if (dataptr_type != GFC_TYPE_ARRAY_DATAPTR_TYPE (t))
1893                     {
1894                       TYPE_LANG_SPECIFIC (ret)
1895                         = ggc_alloc_cleared_lang_type (sizeof (struct
1896                                                                lang_type));
1897                       *TYPE_LANG_SPECIFIC (ret) = *TYPE_LANG_SPECIFIC (t);
1898                       GFC_TYPE_ARRAY_DATAPTR_TYPE (ret) = dataptr_type;
1899                     }
1900                 }
1901             }
1902         }
1903         break;
1904
1905       case RECORD_TYPE:
1906       case UNION_TYPE:
1907       case QUAL_UNION_TYPE:
1908         {
1909           tree field;
1910           /* First determine if we need a new type at all.
1911              Careful, the two calls to gfc_nonrestricted_type per field
1912              might return different values.  That happens exactly when
1913              one of the fields reaches back to this very record type
1914              (via pointers).  The first calls will assume that we don't
1915              need to copy T (see the error_mark_node marking).  If there
1916              are any reasons for copying T apart from having to copy T,
1917              we'll indeed copy it, and the second calls to
1918              gfc_nonrestricted_type will use that new node if they
1919              reach back to T.  */
1920           for (field = TYPE_FIELDS (t); field; field = DECL_CHAIN (field))
1921             if (TREE_CODE (field) == FIELD_DECL)
1922               {
1923                 tree elemtype = gfc_nonrestricted_type (TREE_TYPE (field));
1924                 if (elemtype != TREE_TYPE (field))
1925                   break;
1926               }
1927           if (!field)
1928             break;
1929           ret = build_variant_type_copy (t);
1930           TYPE_FIELDS (ret) = NULL_TREE;
1931
1932           /* Here we make sure that as soon as we know we have to copy
1933              T, that also fields reaching back to us will use the new
1934              copy.  It's okay if that copy still contains the old fields,
1935              we won't look at them.  */
1936           TYPE_LANG_SPECIFIC (t)->nonrestricted_type = ret;
1937           mirror_fields (ret, t);
1938         }
1939         break;
1940     }
1941
1942   TYPE_LANG_SPECIFIC (t)->nonrestricted_type = ret;
1943   return ret;
1944 }
1945
1946 \f
1947 /* Return the type for a symbol.  Special handling is required for character
1948    types to get the correct level of indirection.
1949    For functions return the return type.
1950    For subroutines return void_type_node.
1951    Calling this multiple times for the same symbol should be avoided,
1952    especially for character and array types.  */
1953
1954 tree
1955 gfc_sym_type (gfc_symbol * sym)
1956 {
1957   tree type;
1958   int byref;
1959   bool restricted;
1960
1961   /* Procedure Pointers inside COMMON blocks.  */
1962   if (sym->attr.proc_pointer && sym->attr.in_common)
1963     {
1964       /* Unset proc_pointer as gfc_get_function_type calls gfc_sym_type.  */
1965       sym->attr.proc_pointer = 0;
1966       type = build_pointer_type (gfc_get_function_type (sym));
1967       sym->attr.proc_pointer = 1;
1968       return type;
1969     }
1970
1971   if (sym->attr.flavor == FL_PROCEDURE && !sym->attr.function)
1972     return void_type_node;
1973
1974   /* In the case of a function the fake result variable may have a
1975      type different from the function type, so don't return early in
1976      that case.  */
1977   if (sym->backend_decl && !sym->attr.function)
1978     return TREE_TYPE (sym->backend_decl);
1979
1980   if (sym->ts.type == BT_CHARACTER
1981       && ((sym->attr.function && sym->attr.is_bind_c)
1982           || (sym->attr.result
1983               && sym->ns->proc_name
1984               && sym->ns->proc_name->attr.is_bind_c)))
1985     type = gfc_character1_type_node;
1986   else
1987     type = gfc_typenode_for_spec (&sym->ts);
1988
1989   if (sym->attr.dummy && !sym->attr.function && !sym->attr.value)
1990     byref = 1;
1991   else
1992     byref = 0;
1993
1994   restricted = !sym->attr.target && !sym->attr.pointer
1995                && !sym->attr.proc_pointer && !sym->attr.cray_pointee;
1996   if (!restricted)
1997     type = gfc_nonrestricted_type (type);
1998
1999   if (sym->attr.dimension)
2000     {
2001       if (gfc_is_nodesc_array (sym))
2002         {
2003           /* If this is a character argument of unknown length, just use the
2004              base type.  */
2005           if (sym->ts.type != BT_CHARACTER
2006               || !(sym->attr.dummy || sym->attr.function)
2007               || sym->ts.u.cl->backend_decl)
2008             {
2009               type = gfc_get_nodesc_array_type (type, sym->as,
2010                                                 byref ? PACKED_FULL
2011                                                       : PACKED_STATIC,
2012                                                 restricted);
2013               byref = 0;
2014             }
2015
2016           if (sym->attr.cray_pointee)
2017             GFC_POINTER_TYPE_P (type) = 1;
2018         }
2019       else
2020         {
2021           enum gfc_array_kind akind = GFC_ARRAY_UNKNOWN;
2022           if (sym->attr.pointer)
2023             akind = sym->attr.contiguous ? GFC_ARRAY_POINTER_CONT
2024                                          : GFC_ARRAY_POINTER;
2025           else if (sym->attr.allocatable)
2026             akind = GFC_ARRAY_ALLOCATABLE;
2027           type = gfc_build_array_type (type, sym->as, akind, restricted,
2028                                        sym->attr.contiguous);
2029         }
2030     }
2031   else
2032     {
2033       if (sym->attr.allocatable || sym->attr.pointer
2034           || gfc_is_associate_pointer (sym))
2035         type = gfc_build_pointer_type (sym, type);
2036       if (sym->attr.pointer || sym->attr.cray_pointee)
2037         GFC_POINTER_TYPE_P (type) = 1;
2038     }
2039
2040   /* We currently pass all parameters by reference.
2041      See f95_get_function_decl.  For dummy function parameters return the
2042      function type.  */
2043   if (byref)
2044     {
2045       /* We must use pointer types for potentially absent variables.  The
2046          optimizers assume a reference type argument is never NULL.  */
2047       if (sym->attr.optional || sym->ns->proc_name->attr.entry_master)
2048         type = build_pointer_type (type);
2049       else
2050         {
2051           type = build_reference_type (type);
2052           if (restricted)
2053             type = build_qualified_type (type, TYPE_QUAL_RESTRICT);
2054         }
2055     }
2056
2057   return (type);
2058 }
2059 \f
2060 /* Layout and output debug info for a record type.  */
2061
2062 void
2063 gfc_finish_type (tree type)
2064 {
2065   tree decl;
2066
2067   decl = build_decl (input_location,
2068                      TYPE_DECL, NULL_TREE, type);
2069   TYPE_STUB_DECL (type) = decl;
2070   layout_type (type);
2071   rest_of_type_compilation (type, 1);
2072   rest_of_decl_compilation (decl, 1, 0);
2073 }
2074 \f
2075 /* Add a field of given NAME and TYPE to the context of a UNION_TYPE
2076    or RECORD_TYPE pointed to by CONTEXT.  The new field is chained
2077    to the end of the field list pointed to by *CHAIN.
2078
2079    Returns a pointer to the new field.  */
2080
2081 static tree
2082 gfc_add_field_to_struct_1 (tree context, tree name, tree type, tree **chain)
2083 {
2084   tree decl = build_decl (input_location, FIELD_DECL, name, type);
2085
2086   DECL_CONTEXT (decl) = context;
2087   DECL_CHAIN (decl) = NULL_TREE;
2088   if (TYPE_FIELDS (context) == NULL_TREE)
2089     TYPE_FIELDS (context) = decl;
2090   if (chain != NULL)
2091     {
2092       if (*chain != NULL)
2093         **chain = decl;
2094       *chain = &DECL_CHAIN (decl);
2095     }
2096
2097   return decl;
2098 }
2099
2100 /* Like `gfc_add_field_to_struct_1', but adds alignment
2101    information.  */
2102
2103 tree
2104 gfc_add_field_to_struct (tree context, tree name, tree type, tree **chain)
2105 {
2106   tree decl = gfc_add_field_to_struct_1 (context, name, type, chain);
2107
2108   DECL_INITIAL (decl) = 0;
2109   DECL_ALIGN (decl) = 0;
2110   DECL_USER_ALIGN (decl) = 0;
2111
2112   return decl;
2113 }
2114
2115
2116 /* Copy the backend_decl and component backend_decls if
2117    the two derived type symbols are "equal", as described
2118    in 4.4.2 and resolved by gfc_compare_derived_types.  */
2119
2120 int
2121 gfc_copy_dt_decls_ifequal (gfc_symbol *from, gfc_symbol *to,
2122                            bool from_gsym)
2123 {
2124   gfc_component *to_cm;
2125   gfc_component *from_cm;
2126
2127   if (from->backend_decl == NULL
2128         || !gfc_compare_derived_types (from, to))
2129     return 0;
2130
2131   to->backend_decl = from->backend_decl;
2132
2133   to_cm = to->components;
2134   from_cm = from->components;
2135
2136   /* Copy the component declarations.  If a component is itself
2137      a derived type, we need a copy of its component declarations.
2138      This is done by recursing into gfc_get_derived_type and
2139      ensures that the component's component declarations have
2140      been built.  If it is a character, we need the character 
2141      length, as well.  */
2142   for (; to_cm; to_cm = to_cm->next, from_cm = from_cm->next)
2143     {
2144       to_cm->backend_decl = from_cm->backend_decl;
2145       if (from_cm->ts.type == BT_DERIVED
2146           && (!from_cm->attr.pointer || from_gsym))
2147         gfc_get_derived_type (to_cm->ts.u.derived);
2148       else if (from_cm->ts.type == BT_CLASS
2149                && (!CLASS_DATA (from_cm)->attr.class_pointer || from_gsym))
2150         gfc_get_derived_type (to_cm->ts.u.derived);
2151       else if (from_cm->ts.type == BT_CHARACTER)
2152         to_cm->ts.u.cl->backend_decl = from_cm->ts.u.cl->backend_decl;
2153     }
2154
2155   return 1;
2156 }
2157
2158
2159 /* Build a tree node for a procedure pointer component.  */
2160
2161 tree
2162 gfc_get_ppc_type (gfc_component* c)
2163 {
2164   tree t;
2165
2166   /* Explicit interface.  */
2167   if (c->attr.if_source != IFSRC_UNKNOWN && c->ts.interface)
2168     return build_pointer_type (gfc_get_function_type (c->ts.interface));
2169
2170   /* Implicit interface (only return value may be known).  */
2171   if (c->attr.function && !c->attr.dimension && c->ts.type != BT_CHARACTER)
2172     t = gfc_typenode_for_spec (&c->ts);
2173   else
2174     t = void_type_node;
2175
2176   return build_pointer_type (build_function_type_list (t, NULL_TREE));
2177 }
2178
2179
2180 /* Build a tree node for a derived type.  If there are equal
2181    derived types, with different local names, these are built
2182    at the same time.  If an equal derived type has been built
2183    in a parent namespace, this is used.  */
2184
2185 tree
2186 gfc_get_derived_type (gfc_symbol * derived)
2187 {
2188   tree typenode = NULL, field = NULL, field_type = NULL;
2189   tree canonical = NULL_TREE;
2190   tree *chain = NULL;
2191   bool got_canonical = false;
2192   gfc_component *c;
2193   gfc_dt_list *dt;
2194   gfc_namespace *ns;
2195
2196   gcc_assert (derived && derived->attr.flavor == FL_DERIVED);
2197
2198   /* See if it's one of the iso_c_binding derived types.  */
2199   if (derived->attr.is_iso_c == 1)
2200     {
2201       if (derived->backend_decl)
2202         return derived->backend_decl;
2203
2204       if (derived->intmod_sym_id == ISOCBINDING_PTR)
2205         derived->backend_decl = ptr_type_node;
2206       else
2207         derived->backend_decl = pfunc_type_node;
2208
2209       derived->ts.kind = gfc_index_integer_kind;
2210       derived->ts.type = BT_INTEGER;
2211       /* Set the f90_type to BT_VOID as a way to recognize something of type
2212          BT_INTEGER that needs to fit a void * for the purpose of the
2213          iso_c_binding derived types.  */
2214       derived->ts.f90_type = BT_VOID;
2215       
2216       return derived->backend_decl;
2217     }
2218
2219   /* If use associated, use the module type for this one.  */
2220   if (gfc_option.flag_whole_file
2221         && derived->backend_decl == NULL
2222         && derived->attr.use_assoc
2223         && derived->module
2224         && gfc_get_module_backend_decl (derived))
2225     goto copy_derived_types;
2226
2227   /* If a whole file compilation, the derived types from an earlier
2228      namespace can be used as the canonical type.  */
2229   if (gfc_option.flag_whole_file
2230         && derived->backend_decl == NULL
2231         && !derived->attr.use_assoc
2232         && gfc_global_ns_list)
2233     {
2234       for (ns = gfc_global_ns_list;
2235            ns->translated && !got_canonical;
2236            ns = ns->sibling)
2237         {
2238           dt = ns->derived_types;
2239           for (; dt && !canonical; dt = dt->next)
2240             {
2241               gfc_copy_dt_decls_ifequal (dt->derived, derived, true);
2242               if (derived->backend_decl)
2243                 got_canonical = true;
2244             }
2245         }
2246     }
2247
2248   /* Store up the canonical type to be added to this one.  */
2249   if (got_canonical)
2250     {
2251       if (TYPE_CANONICAL (derived->backend_decl))
2252         canonical = TYPE_CANONICAL (derived->backend_decl);
2253       else
2254         canonical = derived->backend_decl;
2255
2256       derived->backend_decl = NULL_TREE;
2257     }
2258
2259   /* derived->backend_decl != 0 means we saw it before, but its
2260      components' backend_decl may have not been built.  */
2261   if (derived->backend_decl)
2262     {
2263       /* Its components' backend_decl have been built or we are
2264          seeing recursion through the formal arglist of a procedure
2265          pointer component.  */
2266       if (TYPE_FIELDS (derived->backend_decl)
2267             || derived->attr.proc_pointer_comp)
2268         return derived->backend_decl;
2269       else
2270         typenode = derived->backend_decl;
2271     }
2272   else
2273     {
2274       /* We see this derived type first time, so build the type node.  */
2275       typenode = make_node (RECORD_TYPE);
2276       TYPE_NAME (typenode) = get_identifier (derived->name);
2277       TYPE_PACKED (typenode) = gfc_option.flag_pack_derived;
2278       derived->backend_decl = typenode;
2279     }
2280
2281   /* Go through the derived type components, building them as
2282      necessary. The reason for doing this now is that it is
2283      possible to recurse back to this derived type through a
2284      pointer component (PR24092). If this happens, the fields
2285      will be built and so we can return the type.  */
2286   for (c = derived->components; c; c = c->next)
2287     {
2288       if (c->ts.type != BT_DERIVED && c->ts.type != BT_CLASS)
2289         continue;
2290
2291       if ((!c->attr.pointer && !c->attr.proc_pointer)
2292           || c->ts.u.derived->backend_decl == NULL)
2293         c->ts.u.derived->backend_decl = gfc_get_derived_type (c->ts.u.derived);
2294
2295       if (c->ts.u.derived && c->ts.u.derived->attr.is_iso_c)
2296         {
2297           /* Need to copy the modified ts from the derived type.  The
2298              typespec was modified because C_PTR/C_FUNPTR are translated
2299              into (void *) from derived types.  */
2300           c->ts.type = c->ts.u.derived->ts.type;
2301           c->ts.kind = c->ts.u.derived->ts.kind;
2302           c->ts.f90_type = c->ts.u.derived->ts.f90_type;
2303           if (c->initializer)
2304             {
2305               c->initializer->ts.type = c->ts.type;
2306               c->initializer->ts.kind = c->ts.kind;
2307               c->initializer->ts.f90_type = c->ts.f90_type;
2308               c->initializer->expr_type = EXPR_NULL;
2309             }
2310         }
2311     }
2312
2313   if (TYPE_FIELDS (derived->backend_decl))
2314     return derived->backend_decl;
2315
2316   /* Build the type member list. Install the newly created RECORD_TYPE
2317      node as DECL_CONTEXT of each FIELD_DECL.  */
2318   for (c = derived->components; c; c = c->next)
2319     {
2320       if (c->attr.proc_pointer)
2321         field_type = gfc_get_ppc_type (c);
2322       else if (c->ts.type == BT_DERIVED || c->ts.type == BT_CLASS)
2323         field_type = c->ts.u.derived->backend_decl;
2324       else
2325         {
2326           if (c->ts.type == BT_CHARACTER)
2327             {
2328               /* Evaluate the string length.  */
2329               gfc_conv_const_charlen (c->ts.u.cl);
2330               gcc_assert (c->ts.u.cl->backend_decl);
2331             }
2332
2333           field_type = gfc_typenode_for_spec (&c->ts);
2334         }
2335
2336       /* This returns an array descriptor type.  Initialization may be
2337          required.  */
2338       if (c->attr.dimension && !c->attr.proc_pointer)
2339         {
2340           if (c->attr.pointer || c->attr.allocatable)
2341             {
2342               enum gfc_array_kind akind;
2343               if (c->attr.pointer)
2344                 akind = c->attr.contiguous ? GFC_ARRAY_POINTER_CONT
2345                                            : GFC_ARRAY_POINTER;
2346               else
2347                 akind = GFC_ARRAY_ALLOCATABLE;
2348               /* Pointers to arrays aren't actually pointer types.  The
2349                  descriptors are separate, but the data is common.  */
2350               field_type = gfc_build_array_type (field_type, c->as, akind,
2351                                                  !c->attr.target
2352                                                  && !c->attr.pointer,
2353                                                  c->attr.contiguous);
2354             }
2355           else
2356             field_type = gfc_get_nodesc_array_type (field_type, c->as,
2357                                                     PACKED_STATIC,
2358                                                     !c->attr.target);
2359         }
2360       else if ((c->attr.pointer || c->attr.allocatable)
2361                && !c->attr.proc_pointer)
2362         field_type = build_pointer_type (field_type);
2363
2364       /* vtype fields can point to different types to the base type.  */
2365       if (c->ts.type == BT_DERIVED && c->ts.u.derived->attr.vtype)
2366           field_type = build_pointer_type_for_mode (TREE_TYPE (field_type),
2367                                                     ptr_mode, true);
2368
2369       field = gfc_add_field_to_struct (typenode,
2370                                        get_identifier (c->name),
2371                                        field_type, &chain);
2372       if (c->loc.lb)
2373         gfc_set_decl_location (field, &c->loc);
2374       else if (derived->declared_at.lb)
2375         gfc_set_decl_location (field, &derived->declared_at);
2376
2377       DECL_PACKED (field) |= TYPE_PACKED (typenode);
2378
2379       gcc_assert (field);
2380       if (!c->backend_decl)
2381         c->backend_decl = field;
2382     }
2383
2384   /* Now lay out the derived type, including the fields.  */
2385   if (canonical)
2386     TYPE_CANONICAL (typenode) = canonical;
2387
2388   gfc_finish_type (typenode);
2389   gfc_set_decl_location (TYPE_STUB_DECL (typenode), &derived->declared_at);
2390   if (derived->module && derived->ns->proc_name
2391       && derived->ns->proc_name->attr.flavor == FL_MODULE)
2392     {
2393       if (derived->ns->proc_name->backend_decl
2394           && TREE_CODE (derived->ns->proc_name->backend_decl)
2395              == NAMESPACE_DECL)
2396         {
2397           TYPE_CONTEXT (typenode) = derived->ns->proc_name->backend_decl;
2398           DECL_CONTEXT (TYPE_STUB_DECL (typenode))
2399             = derived->ns->proc_name->backend_decl;
2400         }
2401     }
2402
2403   derived->backend_decl = typenode;
2404
2405 copy_derived_types:
2406
2407   for (dt = gfc_derived_types; dt; dt = dt->next)
2408     gfc_copy_dt_decls_ifequal (derived, dt->derived, false);
2409
2410   return derived->backend_decl;
2411 }
2412
2413
2414 int
2415 gfc_return_by_reference (gfc_symbol * sym)
2416 {
2417   if (!sym->attr.function)
2418     return 0;
2419
2420   if (sym->attr.dimension)
2421     return 1;
2422
2423   if (sym->ts.type == BT_CHARACTER
2424       && !sym->attr.is_bind_c
2425       && (!sym->attr.result
2426           || !sym->ns->proc_name
2427           || !sym->ns->proc_name->attr.is_bind_c))
2428     return 1;
2429
2430   /* Possibly return complex numbers by reference for g77 compatibility.
2431      We don't do this for calls to intrinsics (as the library uses the
2432      -fno-f2c calling convention), nor for calls to functions which always
2433      require an explicit interface, as no compatibility problems can
2434      arise there.  */
2435   if (gfc_option.flag_f2c
2436       && sym->ts.type == BT_COMPLEX
2437       && !sym->attr.intrinsic && !sym->attr.always_explicit)
2438     return 1;
2439
2440   return 0;
2441 }
2442 \f
2443 static tree
2444 gfc_get_mixed_entry_union (gfc_namespace *ns)
2445 {
2446   tree type;
2447   tree *chain = NULL;
2448   char name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
2449   gfc_entry_list *el, *el2;
2450
2451   gcc_assert (ns->proc_name->attr.mixed_entry_master);
2452   gcc_assert (memcmp (ns->proc_name->name, "master.", 7) == 0);
2453
2454   snprintf (name, GFC_MAX_SYMBOL_LEN, "munion.%s", ns->proc_name->name + 7);
2455
2456   /* Build the type node.  */
2457   type = make_node (UNION_TYPE);
2458
2459   TYPE_NAME (type) = get_identifier (name);
2460
2461   for (el = ns->entries; el; el = el->next)
2462     {
2463       /* Search for duplicates.  */
2464       for (el2 = ns->entries; el2 != el; el2 = el2->next)
2465         if (el2->sym->result == el->sym->result)
2466           break;
2467
2468       if (el == el2)
2469         gfc_add_field_to_struct_1 (type,
2470                                    get_identifier (el->sym->result->name),
2471                                    gfc_sym_type (el->sym->result), &chain);
2472     }
2473
2474   /* Finish off the type.  */
2475   gfc_finish_type (type);
2476   TYPE_DECL_SUPPRESS_DEBUG (TYPE_STUB_DECL (type)) = 1;
2477   return type;
2478 }
2479 \f
2480 /* Create a "fn spec" based on the formal arguments;
2481    cf. create_function_arglist.  */
2482
2483 static tree
2484 create_fn_spec (gfc_symbol *sym, tree fntype)
2485 {
2486   char spec[150];
2487   size_t spec_len;
2488   gfc_formal_arglist *f;
2489   tree tmp;
2490
2491   memset (&spec, 0, sizeof (spec));
2492   spec[0] = '.';
2493   spec_len = 1;
2494
2495   if (sym->attr.entry_master)
2496     spec[spec_len++] = 'R';
2497   if (gfc_return_by_reference (sym))
2498     {
2499       gfc_symbol *result = sym->result ? sym->result : sym;
2500
2501       if (result->attr.pointer || sym->attr.proc_pointer)
2502         spec[spec_len++] = '.';
2503       else
2504         spec[spec_len++] = 'w';
2505       if (sym->ts.type == BT_CHARACTER)
2506         spec[spec_len++] = 'R';
2507     }
2508
2509   for (f = sym->formal; f; f = f->next)
2510     if (spec_len < sizeof (spec))
2511       {
2512         if (!f->sym || f->sym->attr.pointer || f->sym->attr.target
2513             || f->sym->attr.external || f->sym->attr.cray_pointer
2514             || (f->sym->ts.type == BT_DERIVED
2515                 && (f->sym->ts.u.derived->attr.proc_pointer_comp
2516                     || f->sym->ts.u.derived->attr.pointer_comp))
2517             || (f->sym->ts.type == BT_CLASS
2518                 && (CLASS_DATA (f->sym)->ts.u.derived->attr.proc_pointer_comp
2519                     || CLASS_DATA (f->sym)->ts.u.derived->attr.pointer_comp)))
2520           spec[spec_len++] = '.';
2521         else if (f->sym->attr.intent == INTENT_IN)
2522           spec[spec_len++] = 'r';
2523         else if (f->sym)
2524           spec[spec_len++] = 'w';
2525       }
2526
2527   tmp = build_tree_list (NULL_TREE, build_string (spec_len, spec));
2528   tmp = tree_cons (get_identifier ("fn spec"), tmp, TYPE_ATTRIBUTES (fntype));
2529   return build_type_attribute_variant (fntype, tmp);
2530 }
2531
2532
2533 tree
2534 gfc_get_function_type (gfc_symbol * sym)
2535 {
2536   tree type;
2537   tree typelist;
2538   gfc_formal_arglist *f;
2539   gfc_symbol *arg;
2540   int alternate_return;
2541
2542   /* Make sure this symbol is a function, a subroutine or the main
2543      program.  */
2544   gcc_assert (sym->attr.flavor == FL_PROCEDURE
2545               || sym->attr.flavor == FL_PROGRAM);
2546
2547   if (sym->backend_decl)
2548     return TREE_TYPE (sym->backend_decl);
2549
2550   alternate_return = 0;
2551   typelist = NULL_TREE;
2552
2553   if (sym->attr.entry_master)
2554     {
2555       /* Additional parameter for selecting an entry point.  */
2556       typelist = gfc_chainon_list (typelist, gfc_array_index_type);
2557     }
2558
2559   if (sym->result)
2560     arg = sym->result;
2561   else
2562     arg = sym;
2563
2564   if (arg->ts.type == BT_CHARACTER)
2565     gfc_conv_const_charlen (arg->ts.u.cl);
2566
2567   /* Some functions we use an extra parameter for the return value.  */
2568   if (gfc_return_by_reference (sym))
2569     {
2570       type = gfc_sym_type (arg);
2571       if (arg->ts.type == BT_COMPLEX
2572           || arg->attr.dimension
2573           || arg->ts.type == BT_CHARACTER)
2574         type = build_reference_type (type);
2575
2576       typelist = gfc_chainon_list (typelist, type);
2577       if (arg->ts.type == BT_CHARACTER)
2578         {
2579           if (!arg->ts.deferred)
2580             /* Transfer by value.  */
2581             typelist = gfc_chainon_list (typelist, gfc_charlen_type_node);
2582           else
2583             /* Deferred character lengths are transferred by reference
2584                so that the value can be returned.  */
2585             typelist = gfc_chainon_list (typelist,
2586                                 build_pointer_type (gfc_charlen_type_node));
2587         }
2588     }
2589
2590   /* Build the argument types for the function.  */
2591   for (f = sym->formal; f; f = f->next)
2592     {
2593       arg = f->sym;
2594       if (arg)
2595         {
2596           /* Evaluate constant character lengths here so that they can be
2597              included in the type.  */
2598           if (arg->ts.type == BT_CHARACTER)
2599             gfc_conv_const_charlen (arg->ts.u.cl);
2600
2601           if (arg->attr.flavor == FL_PROCEDURE)
2602             {
2603               type = gfc_get_function_type (arg);
2604               type = build_pointer_type (type);
2605             }
2606           else
2607             type = gfc_sym_type (arg);
2608
2609           /* Parameter Passing Convention
2610
2611              We currently pass all parameters by reference.
2612              Parameters with INTENT(IN) could be passed by value.
2613              The problem arises if a function is called via an implicit
2614              prototype. In this situation the INTENT is not known.
2615              For this reason all parameters to global functions must be
2616              passed by reference.  Passing by value would potentially
2617              generate bad code.  Worse there would be no way of telling that
2618              this code was bad, except that it would give incorrect results.
2619
2620              Contained procedures could pass by value as these are never
2621              used without an explicit interface, and cannot be passed as
2622              actual parameters for a dummy procedure.  */
2623
2624           typelist = gfc_chainon_list (typelist, type);
2625         }
2626       else
2627         {
2628           if (sym->attr.subroutine)
2629             alternate_return = 1;
2630         }
2631     }
2632
2633   /* Add hidden string length parameters.  */
2634   for (f = sym->formal; f; f = f->next)
2635     {
2636       arg = f->sym;
2637       if (arg && arg->ts.type == BT_CHARACTER && !sym->attr.is_bind_c)
2638         {
2639           if (!arg->ts.deferred)
2640             /* Transfer by value.  */
2641             type = gfc_charlen_type_node;
2642           else
2643             /* Deferred character lengths are transferred by reference
2644                so that the value can be returned.  */
2645             type = build_pointer_type (gfc_charlen_type_node);
2646
2647           typelist = gfc_chainon_list (typelist, type);
2648         }
2649     }
2650
2651   if (typelist)
2652     typelist = chainon (typelist, void_list_node);
2653   else if (sym->attr.is_main_program || sym->attr.if_source != IFSRC_UNKNOWN)
2654     typelist = void_list_node;
2655
2656   if (alternate_return)
2657     type = integer_type_node;
2658   else if (!sym->attr.function || gfc_return_by_reference (sym))
2659     type = void_type_node;
2660   else if (sym->attr.mixed_entry_master)
2661     type = gfc_get_mixed_entry_union (sym->ns);
2662   else if (gfc_option.flag_f2c
2663            && sym->ts.type == BT_REAL
2664            && sym->ts.kind == gfc_default_real_kind
2665            && !sym->attr.always_explicit)
2666     {
2667       /* Special case: f2c calling conventions require that (scalar) 
2668          default REAL functions return the C type double instead.  f2c
2669          compatibility is only an issue with functions that don't
2670          require an explicit interface, as only these could be
2671          implemented in Fortran 77.  */
2672       sym->ts.kind = gfc_default_double_kind;
2673       type = gfc_typenode_for_spec (&sym->ts);
2674       sym->ts.kind = gfc_default_real_kind;
2675     }
2676   else if (sym->result && sym->result->attr.proc_pointer)
2677     /* Procedure pointer return values.  */
2678     {
2679       if (sym->result->attr.result && strcmp (sym->name,"ppr@") != 0)
2680         {
2681           /* Unset proc_pointer as gfc_get_function_type
2682              is called recursively.  */
2683           sym->result->attr.proc_pointer = 0;
2684           type = build_pointer_type (gfc_get_function_type (sym->result));
2685           sym->result->attr.proc_pointer = 1;
2686         }
2687       else
2688        type = gfc_sym_type (sym->result);
2689     }
2690   else
2691     type = gfc_sym_type (sym);
2692
2693   type = build_function_type (type, typelist);
2694   type = create_fn_spec (sym, type);
2695
2696   return type;
2697 }
2698 \f
2699 /* Language hooks for middle-end access to type nodes.  */
2700
2701 /* Return an integer type with BITS bits of precision,
2702    that is unsigned if UNSIGNEDP is nonzero, otherwise signed.  */
2703
2704 tree
2705 gfc_type_for_size (unsigned bits, int unsignedp)
2706 {
2707   if (!unsignedp)
2708     {
2709       int i;
2710       for (i = 0; i <= MAX_INT_KINDS; ++i)
2711         {
2712           tree type = gfc_integer_types[i];
2713           if (type && bits == TYPE_PRECISION (type))
2714             return type;
2715         }
2716
2717       /* Handle TImode as a special case because it is used by some backends
2718          (e.g. ARM) even though it is not available for normal use.  */
2719 #if HOST_BITS_PER_WIDE_INT >= 64
2720       if (bits == TYPE_PRECISION (intTI_type_node))
2721         return intTI_type_node;
2722 #endif
2723     }
2724   else
2725     {
2726       if (bits == TYPE_PRECISION (unsigned_intQI_type_node))
2727         return unsigned_intQI_type_node;
2728       if (bits == TYPE_PRECISION (unsigned_intHI_type_node))
2729         return unsigned_intHI_type_node;
2730       if (bits == TYPE_PRECISION (unsigned_intSI_type_node))
2731         return unsigned_intSI_type_node;
2732       if (bits == TYPE_PRECISION (unsigned_intDI_type_node))
2733         return unsigned_intDI_type_node;
2734       if (bits == TYPE_PRECISION (unsigned_intTI_type_node))
2735         return unsigned_intTI_type_node;
2736     }
2737
2738   return NULL_TREE;
2739 }
2740
2741 /* Return a data type that has machine mode MODE.  If the mode is an
2742    integer, then UNSIGNEDP selects between signed and unsigned types.  */
2743
2744 tree
2745 gfc_type_for_mode (enum machine_mode mode, int unsignedp)
2746 {
2747   int i;
2748   tree *base;
2749
2750   if (GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_FLOAT)
2751     base = gfc_real_types;
2752   else if (GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_COMPLEX_FLOAT)
2753     base = gfc_complex_types;
2754   else if (SCALAR_INT_MODE_P (mode))
2755     return gfc_type_for_size (GET_MODE_PRECISION (mode), unsignedp);
2756   else if (VECTOR_MODE_P (mode))
2757     {
2758       enum machine_mode inner_mode = GET_MODE_INNER (mode);
2759       tree inner_type = gfc_type_for_mode (inner_mode, unsignedp);
2760       if (inner_type != NULL_TREE)
2761         return build_vector_type_for_mode (inner_type, mode);
2762       return NULL_TREE;
2763     }
2764   else
2765     return NULL_TREE;
2766
2767   for (i = 0; i <= MAX_REAL_KINDS; ++i)
2768     {
2769       tree type = base[i];
2770       if (type && mode == TYPE_MODE (type))
2771         return type;
2772     }
2773
2774   return NULL_TREE;
2775 }
2776
2777 /* Return TRUE if TYPE is a type with a hidden descriptor, fill in INFO
2778    in that case.  */
2779
2780 bool
2781 gfc_get_array_descr_info (const_tree type, struct array_descr_info *info)
2782 {
2783   int rank, dim;
2784   bool indirect = false;
2785   tree etype, ptype, field, t, base_decl;
2786   tree data_off, dim_off, dim_size, elem_size;
2787   tree lower_suboff, upper_suboff, stride_suboff;
2788
2789   if (! GFC_DESCRIPTOR_TYPE_P (type))
2790     {
2791       if (! POINTER_TYPE_P (type))
2792         return false;
2793       type = TREE_TYPE (type);
2794       if (! GFC_DESCRIPTOR_TYPE_P (type))
2795         return false;
2796       indirect = true;
2797     }
2798
2799   rank = GFC_TYPE_ARRAY_RANK (type);
2800   if (rank >= (int) (sizeof (info->dimen) / sizeof (info->dimen[0])))
2801     return false;
2802
2803   etype = GFC_TYPE_ARRAY_DATAPTR_TYPE (type);
2804   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (etype));
2805   etype = TREE_TYPE (etype);
2806   gcc_assert (TREE_CODE (etype) == ARRAY_TYPE);
2807   etype = TREE_TYPE (etype);
2808   /* Can't handle variable sized elements yet.  */
2809   if (int_size_in_bytes (etype) <= 0)
2810     return false;
2811   /* Nor non-constant lower bounds in assumed shape arrays.  */
2812   if (GFC_TYPE_ARRAY_AKIND (type) == GFC_ARRAY_ASSUMED_SHAPE
2813       || GFC_TYPE_ARRAY_AKIND (type) == GFC_ARRAY_ASSUMED_SHAPE_CONT)
2814     {
2815       for (dim = 0; dim < rank; dim++)
2816         if (GFC_TYPE_ARRAY_LBOUND (type, dim) == NULL_TREE
2817             || TREE_CODE (GFC_TYPE_ARRAY_LBOUND (type, dim)) != INTEGER_CST)
2818           return false;
2819     }
2820
2821   memset (info, '\0', sizeof (*info));
2822   info->ndimensions = rank;
2823   info->element_type = etype;
2824   ptype = build_pointer_type (gfc_array_index_type);
2825   base_decl = GFC_TYPE_ARRAY_BASE_DECL (type, indirect);
2826   if (!base_decl)
2827     {
2828       base_decl = build_decl (input_location, VAR_DECL, NULL_TREE,
2829                               indirect ? build_pointer_type (ptype) : ptype);
2830       GFC_TYPE_ARRAY_BASE_DECL (type, indirect) = base_decl;
2831     }
2832   info->base_decl = base_decl;
2833   if (indirect)
2834     base_decl = build1 (INDIRECT_REF, ptype, base_decl);
2835
2836   if (GFC_TYPE_ARRAY_SPAN (type))
2837     elem_size = GFC_TYPE_ARRAY_SPAN (type);
2838   else
2839     elem_size = fold_convert (gfc_array_index_type, TYPE_SIZE_UNIT (etype));
2840   field = TYPE_FIELDS (TYPE_MAIN_VARIANT (type));
2841   data_off = byte_position (field);
2842   field = DECL_CHAIN (field);
2843   field = DECL_CHAIN (field);
2844   field = DECL_CHAIN (field);
2845   dim_off = byte_position (field);
2846   dim_size = TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (TREE_TYPE (field)));
2847   field = TYPE_FIELDS (TREE_TYPE (TREE_TYPE (field)));
2848   stride_suboff = byte_position (field);
2849   field = DECL_CHAIN (field);
2850   lower_suboff = byte_position (field);
2851   field = DECL_CHAIN (field);
2852   upper_suboff = byte_position (field);
2853
2854   t = base_decl;
2855   if (!integer_zerop (data_off))
2856     t = build2 (POINTER_PLUS_EXPR, ptype, t, data_off);
2857   t = build1 (NOP_EXPR, build_pointer_type (ptr_type_node), t);
2858   info->data_location = build1 (INDIRECT_REF, ptr_type_node, t);
2859   if (GFC_TYPE_ARRAY_AKIND (type) == GFC_ARRAY_ALLOCATABLE)
2860     info->allocated = build2 (NE_EXPR, boolean_type_node,
2861                               info->data_location, null_pointer_node);
2862   else if (GFC_TYPE_ARRAY_AKIND (type) == GFC_ARRAY_POINTER
2863            || GFC_TYPE_ARRAY_AKIND (type) == GFC_ARRAY_POINTER_CONT)
2864     info->associated = build2 (NE_EXPR, boolean_type_node,
2865                                info->data_location, null_pointer_node);
2866
2867   for (dim = 0; dim < rank; dim++)
2868     {
2869       t = build2 (POINTER_PLUS_EXPR, ptype, base_decl,
2870                   size_binop (PLUS_EXPR, dim_off, lower_suboff));
2871       t = build1 (INDIRECT_REF, gfc_array_index_type, t);
2872       info->dimen[dim].lower_bound = t;
2873       t = build2 (POINTER_PLUS_EXPR, ptype, base_decl,
2874                   size_binop (PLUS_EXPR, dim_off, upper_suboff));
2875       t = build1 (INDIRECT_REF, gfc_array_index_type, t);
2876       info->dimen[dim].upper_bound = t;
2877       if (GFC_TYPE_ARRAY_AKIND (type) == GFC_ARRAY_ASSUMED_SHAPE
2878           || GFC_TYPE_ARRAY_AKIND (type) == GFC_ARRAY_ASSUMED_SHAPE_CONT)
2879         {
2880           /* Assumed shape arrays have known lower bounds.  */
2881           info->dimen[dim].upper_bound
2882             = build2 (MINUS_EXPR, gfc_array_index_type,
2883                       info->dimen[dim].upper_bound,
2884                       info->dimen[dim].lower_bound);
2885           info->dimen[dim].lower_bound
2886             = fold_convert (gfc_array_index_type,
2887                             GFC_TYPE_ARRAY_LBOUND (type, dim));
2888           info->dimen[dim].upper_bound
2889             = build2 (PLUS_EXPR, gfc_array_index_type,
2890                       info->dimen[dim].lower_bound,
2891                       info->dimen[dim].upper_bound);
2892         }
2893       t = build2 (POINTER_PLUS_EXPR, ptype, base_decl,
2894                   size_binop (PLUS_EXPR, dim_off, stride_suboff));
2895       t = build1 (INDIRECT_REF, gfc_array_index_type, t);
2896       t = build2 (MULT_EXPR, gfc_array_index_type, t, elem_size);
2897       info->dimen[dim].stride = t;
2898       dim_off = size_binop (PLUS_EXPR, dim_off, dim_size);
2899     }
2900
2901   return true;
2902 }
2903
2904 #include "gt-fortran-trans-types.h"