OSDN Git Service

Rewrite conversion of named types to backend representation.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / go / gofrontend / gogo.h
1 // gogo.h -- Go frontend parsed representation.     -*- C++ -*-
2
3 // Copyright 2009 The Go Authors. All rights reserved.
4 // Use of this source code is governed by a BSD-style
5 // license that can be found in the LICENSE file.
6
7 #ifndef GO_GOGO_H
8 #define GO_GOGO_H
9
10 class Traverse;
11 class Type;
12 class Type_hash_identical;
13 class Type_equal;
14 class Type_identical;
15 class Typed_identifier;
16 class Typed_identifier_list;
17 class Function_type;
18 class Expression;
19 class Statement;
20 class Block;
21 class Function;
22 class Bindings;
23 class Package;
24 class Variable;
25 class Pointer_type;
26 class Struct_type;
27 class Struct_field;
28 class Struct_field_list;
29 class Array_type;
30 class Map_type;
31 class Channel_type;
32 class Interface_type;
33 class Named_type;
34 class Forward_declaration_type;
35 class Method;
36 class Methods;
37 class Named_object;
38 class Label;
39 class Translate_context;
40 class Export;
41 class Import;
42
43 // This file declares the basic classes used to hold the internal
44 // representation of Go which is built by the parser.
45
46 // An initialization function for an imported package.  This is a
47 // magic function which initializes variables and runs the "init"
48 // function.
49
50 class Import_init
51 {
52  public:
53   Import_init(const std::string& package_name, const std::string& init_name,
54               int priority)
55     : package_name_(package_name), init_name_(init_name), priority_(priority)
56   { }
57
58   // The name of the package being imported.
59   const std::string&
60   package_name() const
61   { return this->package_name_; }
62
63   // The name of the package's init function.
64   const std::string&
65   init_name() const
66   { return this->init_name_; }
67
68   // The priority of the initialization function.  Functions with a
69   // lower priority number must be run first.
70   int
71   priority() const
72   { return this->priority_; }
73
74  private:
75   // The name of the package being imported.
76   std::string package_name_;
77   // The name of the package's init function.
78   std::string init_name_;
79   // The priority.
80   int priority_;
81 };
82
83 // For sorting purposes.
84
85 inline bool
86 operator<(const Import_init& i1, const Import_init& i2)
87 {
88   if (i1.priority() < i2.priority())
89     return true;
90   if (i1.priority() > i2.priority())
91     return false;
92   if (i1.package_name() != i2.package_name())
93     return i1.package_name() < i2.package_name();
94   return i1.init_name() < i2.init_name();
95 }
96
97 // The holder for the internal representation of the entire
98 // compilation unit.
99
100 class Gogo
101 {
102  public:
103   // Create the IR, passing in the sizes of the types "int" and
104   // "uintptr" in bits.
105   Gogo(int int_type_size, int pointer_size);
106
107   // Get the package name.
108   const std::string&
109   package_name() const;
110
111   // Set the package name.
112   void
113   set_package_name(const std::string&, source_location);
114
115   // Return whether this is the "main" package.
116   bool
117   is_main_package() const;
118
119   // If necessary, adjust the name to use for a hidden symbol.  We add
120   // a prefix of the package name, so that hidden symbols in different
121   // packages do not collide.
122   std::string
123   pack_hidden_name(const std::string& name, bool is_exported) const
124   {
125     return (is_exported
126             ? name
127             : ('.' + this->unique_prefix()
128                + '.' + this->package_name()
129                + '.' + name));
130   }
131
132   // Unpack a name which may have been hidden.  Returns the
133   // user-visible name of the object.
134   static std::string
135   unpack_hidden_name(const std::string& name)
136   { return name[0] != '.' ? name : name.substr(name.rfind('.') + 1); }
137
138   // Return whether a possibly packed name is hidden.
139   static bool
140   is_hidden_name(const std::string& name)
141   { return name[0] == '.'; }
142
143   // Return the package prefix of a hidden name.
144   static std::string
145   hidden_name_prefix(const std::string& name)
146   {
147     gcc_assert(Gogo::is_hidden_name(name));
148     return name.substr(1, name.rfind('.') - 1);
149   }
150
151   // Given a name which may or may not have been hidden, return the
152   // name to use in an error message.
153   static std::string
154   message_name(const std::string& name);
155
156   // Return whether a name is the blank identifier _.
157   static bool
158   is_sink_name(const std::string& name)
159   {
160     return (name[0] == '.'
161             && name[name.length() - 1] == '_'
162             && name[name.length() - 2] == '.');
163   }
164
165   // Return the unique prefix to use for all exported symbols.
166   const std::string&
167   unique_prefix() const;
168
169   // Set the unique prefix.
170   void
171   set_unique_prefix(const std::string&);
172
173   // Return the priority to use for the package we are compiling.
174   // This is two more than the largest priority of any package we
175   // import.
176   int
177   package_priority() const;
178
179   // Import a package.  FILENAME is the file name argument, LOCAL_NAME
180   // is the local name to give to the package.  If LOCAL_NAME is empty
181   // the declarations are added to the global scope.
182   void
183   import_package(const std::string& filename, const std::string& local_name,
184                  bool is_local_name_exported, source_location);
185
186   // Whether we are the global binding level.
187   bool
188   in_global_scope() const;
189
190   // Look up a name in the current binding contours.
191   Named_object*
192   lookup(const std::string&, Named_object** pfunction) const;
193
194   // Look up a name in the current block.
195   Named_object*
196   lookup_in_block(const std::string&) const;
197
198   // Look up a name in the global namespace--the universal scope.
199   Named_object*
200   lookup_global(const char*) const;
201
202   // Add a new imported package.  REAL_NAME is the real name of the
203   // package.  ALIAS is the alias of the package; this may be the same
204   // as REAL_NAME.  This sets *PADD_TO_GLOBALS if symbols added to
205   // this package should be added to the global namespace; this is
206   // true if the alias is ".".  LOCATION is the location of the import
207   // statement.  This returns the new package, or NULL on error.
208   Package*
209   add_imported_package(const std::string& real_name, const std::string& alias,
210                        bool is_alias_exported,
211                        const std::string& unique_prefix,
212                        source_location location,
213                        bool* padd_to_globals);
214
215   // Register a package.  This package may or may not be imported.
216   // This returns the Package structure for the package, creating if
217   // it necessary.
218   Package*
219   register_package(const std::string& name, const std::string& unique_prefix,
220                    source_location);
221
222   // Start compiling a function.  ADD_METHOD_TO_TYPE is true if a
223   // method function should be added to the type of its receiver.
224   Named_object*
225   start_function(const std::string& name, Function_type* type,
226                  bool add_method_to_type, source_location);
227
228   // Finish compiling a function.
229   void
230   finish_function(source_location);
231
232   // Return the current function.
233   Named_object*
234   current_function() const;
235
236   // Start a new block.  This is not initially associated with a
237   // function.
238   void
239   start_block(source_location);
240
241   // Finish the current block and return it.
242   Block*
243   finish_block(source_location);
244
245   // Declare an unknown name.  This is used while parsing.  The name
246   // must be resolved by the end of the parse.  Unknown names are
247   // always added at the package level.
248   Named_object*
249   add_unknown_name(const std::string& name, source_location);
250
251   // Declare a function.
252   Named_object*
253   declare_function(const std::string&, Function_type*, source_location);
254
255   // Add a label.
256   Label*
257   add_label_definition(const std::string&, source_location);
258
259   // Add a label reference.
260   Label*
261   add_label_reference(const std::string&);
262
263   // Add a statement to the current block.
264   void
265   add_statement(Statement*);
266
267   // Add a block to the current block.
268   void
269   add_block(Block*, source_location);
270
271   // Add a constant.
272   Named_object*
273   add_constant(const Typed_identifier&, Expression*, int iota_value);
274
275   // Add a type.
276   void
277   add_type(const std::string&, Type*, source_location);
278
279   // Add a named type.  This is used for builtin types, and to add an
280   // imported type to the global scope.
281   void
282   add_named_type(Named_type*);
283
284   // Declare a type.
285   Named_object*
286   declare_type(const std::string&, source_location);
287
288   // Declare a type at the package level.  This is used when the
289   // parser sees an unknown name where a type name is required.
290   Named_object*
291   declare_package_type(const std::string&, source_location);
292
293   // Define a type which was already declared.
294   void
295   define_type(Named_object*, Named_type*);
296
297   // Add a variable.
298   Named_object*
299   add_variable(const std::string&, Variable*);
300
301   // Add a sink--a reference to the blank identifier _.
302   Named_object*
303   add_sink();
304
305   // Add a named object to the current namespace.  This is used for
306   // import . "package".
307   void
308   add_named_object(Named_object*);
309
310   // Return a name to use for a thunk function.  A thunk function is
311   // one we create during the compilation, for a go statement or a
312   // defer statement or a method expression.
313   static std::string
314   thunk_name();
315
316   // Return whether an object is a thunk.
317   static bool
318   is_thunk(const Named_object*);
319
320   // Note that we've seen an interface type.  This is used to build
321   // all required interface method tables.
322   void
323   record_interface_type(Interface_type*);
324
325   // Note that we need an initialization function.
326   void
327   set_need_init_fn()
328   { this->need_init_fn_ = true; }
329
330   // Clear out all names in file scope.  This is called when we start
331   // parsing a new file.
332   void
333   clear_file_scope();
334
335   // Traverse the tree.  See the Traverse class.
336   void
337   traverse(Traverse*);
338
339   // Define the predeclared global names.
340   void
341   define_global_names();
342
343   // Verify and complete all types.
344   void
345   verify_types();
346
347   // Lower the parse tree.
348   void
349   lower_parse_tree();
350
351   // Lower an expression.
352   void
353   lower_expression(Named_object* function, Expression**);
354
355   // Lower a constant.
356   void
357   lower_constant(Named_object*);
358
359   // Finalize the method lists and build stub methods for named types.
360   void
361   finalize_methods();
362
363   // Work out the types to use for unspecified variables and
364   // constants.
365   void
366   determine_types();
367
368   // Type check the program.
369   void
370   check_types();
371
372   // Check the types in a single block.  This is used for complicated
373   // go statements.
374   void
375   check_types_in_block(Block*);
376
377   // Check for return statements.
378   void
379   check_return_statements();
380
381   // Do all exports.
382   void
383   do_exports();
384
385   // Add an import control function for an imported package to the
386   // list.
387   void
388   add_import_init_fn(const std::string& package_name,
389                      const std::string& init_name, int prio);
390
391   // Turn short-cut operators (&&, ||) into explicit if statements.
392   void
393   remove_shortcuts();
394
395   // Use temporary variables to force order of evaluation.
396   void
397   order_evaluations();
398
399   // Build thunks for functions which call recover.
400   void
401   build_recover_thunks();
402
403   // Simplify statements which might use thunks: go and defer
404   // statements.
405   void
406   simplify_thunk_statements();
407
408   // Convert named types to the backend representation.
409   void
410   convert_named_types();
411
412   // Convert named types in a list of bindings.
413   void
414   convert_named_types_in_bindings(Bindings*);
415
416   // True if named types have been converted to the backend
417   // representation.
418   bool
419   named_types_are_converted() const
420   { return this->named_types_are_converted_; }
421
422   // Write out the global values.
423   void
424   write_globals();
425
426   // Build a call to a builtin function.  PDECL should point to a NULL
427   // initialized static pointer which will hold the fndecl.  NAME is
428   // the name of the function.  NARGS is the number of arguments.
429   // RETTYPE is the return type.  It is followed by NARGS pairs of
430   // type and argument (both trees).
431   static tree
432   call_builtin(tree* pdecl, source_location, const char* name, int nargs,
433                tree rettype, ...);
434
435   // Build a call to the runtime error function.
436   static tree
437   runtime_error(int code, source_location);
438
439   // Build a builtin struct with a list of fields.
440   static tree
441   builtin_struct(tree* ptype, const char* struct_name, tree struct_type,
442                  int nfields, ...);
443
444   // Mark a function declaration as a builtin library function.
445   static void
446   mark_fndecl_as_builtin_library(tree fndecl);
447
448   // Build the type of the struct that holds a slice for the given
449   // element type.
450   tree
451   slice_type_tree(tree element_type_tree);
452
453   // Given a tree for a slice type, return the tree for the element
454   // type.
455   static tree
456   slice_element_type_tree(tree slice_type_tree);
457
458   // Build a constructor for a slice.  SLICE_TYPE_TREE is the type of
459   // the slice.  VALUES points to the values.  COUNT is the size,
460   // CAPACITY is the capacity.  If CAPACITY is NULL, it is set to
461   // COUNT.
462   static tree
463   slice_constructor(tree slice_type_tree, tree values, tree count,
464                     tree capacity);
465
466   // Build a constructor for an empty slice.  SLICE_TYPE_TREE is the
467   // type of the slice.
468   static tree
469   empty_slice_constructor(tree slice_type_tree);
470
471   // Build a map descriptor.
472   tree
473   map_descriptor(Map_type*);
474
475   // Return a tree for the type of a map descriptor.  This is struct
476   // __go_map_descriptor in libgo/runtime/map.h.  This is the same for
477   // all map types.
478   tree
479   map_descriptor_type();
480
481   // Build a type descriptor for TYPE using INITIALIZER as the type
482   // descriptor.  This builds a new decl stored in *PDECL.
483   void
484   build_type_descriptor_decl(const Type*, Expression* initializer,
485                              tree* pdecl);
486
487   // Build required interface method tables.
488   void
489   build_interface_method_tables();
490
491   // Build an interface method table for a type: a list of function
492   // pointers, one for each interface method.  This returns a decl.
493   tree
494   interface_method_table_for_type(const Interface_type*, Named_type*,
495                                   bool is_pointer);
496
497   // Return a tree which allocate SIZE bytes to hold values of type
498   // TYPE.
499   tree
500   allocate_memory(Type *type, tree size, source_location);
501
502   // Return a type to use for pointer to const char.
503   static tree
504   const_char_pointer_type_tree();
505
506   // Build a string constant with the right type.
507   static tree
508   string_constant_tree(const std::string&);
509
510   // Build a Go string constant.  This returns a pointer to the
511   // constant.
512   tree
513   go_string_constant_tree(const std::string&);
514
515   // Send a value on a channel.
516   static tree
517   send_on_channel(tree channel, tree val, bool blocking, bool for_select,
518                   source_location);
519
520   // Receive a value from a channel.
521   static tree
522   receive_from_channel(tree type_tree, tree channel, bool for_select,
523                        source_location);
524
525   // Return a tree for receiving an integer on a channel.
526   static tree
527   receive_as_64bit_integer(tree type, tree channel, bool blocking,
528                            bool for_select);
529
530
531   // Make a trampoline which calls FNADDR passing CLOSURE.
532   tree
533   make_trampoline(tree fnaddr, tree closure, source_location);
534
535  private:
536   // During parsing, we keep a stack of functions.  Each function on
537   // the stack is one that we are currently parsing.  For each
538   // function, we keep track of the current stack of blocks.
539   struct Open_function
540   {
541     // The function.
542     Named_object* function;
543     // The stack of active blocks in the function.
544     std::vector<Block*> blocks;
545   };
546
547   // The stack of functions.
548   typedef std::vector<Open_function> Open_functions;
549
550   // Create trees for implicit builtin functions.
551   void
552   define_builtin_function_trees();
553
554   // Set up the built-in unsafe package.
555   void
556   import_unsafe(const std::string&, bool is_exported, source_location);
557
558   // Add a new imported package.
559   Named_object*
560   add_package(const std::string& real_name, const std::string& alias,
561               const std::string& unique_prefix, source_location location);
562
563   // Return the current binding contour.
564   Bindings*
565   current_bindings();
566
567   const Bindings*
568   current_bindings() const;
569
570   // Return the current block.
571   Block*
572   current_block();
573
574   // Get the name of the magic initialization function.
575   const std::string&
576   get_init_fn_name();
577
578   // Get the decl for the magic initialization function.
579   tree
580   initialization_function_decl();
581
582   // Write the magic initialization function.
583   void
584   write_initialization_function(tree fndecl, tree init_stmt_list);
585
586   // Initialize imported packages.
587   void
588   init_imports(tree*);
589
590   // Register variables with the garbage collector.
591   void
592   register_gc_vars(const std::vector<Named_object*>&, tree*);
593
594   // Build a pointer to a Go string constant.  This returns a pointer
595   // to the pointer.
596   tree
597   ptr_go_string_constant_tree(const std::string&);
598
599   // Return the name to use for a type descriptor decl for an unnamed
600   // type.
601   std::string
602   unnamed_type_descriptor_decl_name(const Type* type);
603
604   // Return the name to use for a type descriptor decl for a type
605   // named NO, defined in IN_FUNCTION.
606   std::string
607   type_descriptor_decl_name(const Named_object* no,
608                             const Named_object* in_function);
609
610   // Where a type descriptor should be defined.
611   enum Type_descriptor_location
612     {
613       // Defined in this file.
614       TYPE_DESCRIPTOR_DEFINED,
615       // Defined in some other file.
616       TYPE_DESCRIPTOR_UNDEFINED,
617       // Common definition which may occur in multiple files.
618       TYPE_DESCRIPTOR_COMMON
619     };
620
621   // Return where the decl for TYPE should be defined.
622   Type_descriptor_location
623   type_descriptor_location(const Type* type);
624
625   // Return the type of a trampoline.
626   static tree
627   trampoline_type_tree();
628
629   // Type used to map import names to packages.
630   typedef std::map<std::string, Package*> Imports;
631
632   // Type used to map package names to packages.
633   typedef std::map<std::string, Package*> Packages;
634
635   // Type used to map special names in the sys package.
636   typedef std::map<std::string, std::string> Sys_names;
637
638   // Hash table mapping map types to map descriptor decls.
639   typedef Unordered_map_hash(const Map_type*, tree, Type_hash_identical,
640                              Type_identical) Map_descriptors;
641
642   // Map unnamed types to type descriptor decls.
643   typedef Unordered_map_hash(const Type*, tree, Type_hash_identical,
644                              Type_identical) Type_descriptor_decls;
645
646   // The package we are compiling.
647   Package* package_;
648   // The list of currently open functions during parsing.
649   Open_functions functions_;
650   // The global binding contour.  This includes the builtin functions
651   // and the package we are compiling.
652   Bindings* globals_;
653   // Mapping from import file names to packages.
654   Imports imports_;
655   // Whether the magic unsafe package was imported.
656   bool imported_unsafe_;
657   // Mapping from package names we have seen to packages.  This does
658   // not include the package we are compiling.
659   Packages packages_;
660   // Mapping from map types to map descriptors.
661   Map_descriptors* map_descriptors_;
662   // Mapping from unnamed types to type descriptor decls.
663   Type_descriptor_decls* type_descriptor_decls_;
664   // The functions named "init", if there are any.
665   std::vector<Named_object*> init_functions_;
666   // Whether we need a magic initialization function.
667   bool need_init_fn_;
668   // The name of the magic initialization function.
669   std::string init_fn_name_;
670   // A list of import control variables for packages that we import.
671   std::set<Import_init> imported_init_fns_;
672   // The unique prefix used for all global symbols.
673   std::string unique_prefix_;
674   // Whether an explicit unique prefix was set by -fgo-prefix.
675   bool unique_prefix_specified_;
676   // A list of interface types defined while parsing.
677   std::vector<Interface_type*> interface_types_;
678   // Whether named types have been converted.
679   bool named_types_are_converted_;
680 };
681
682 // A block of statements.
683
684 class Block
685 {
686  public:
687   Block(Block* enclosing, source_location);
688
689   // Return the enclosing block.
690   const Block*
691   enclosing() const
692   { return this->enclosing_; }
693
694   // Return the bindings of the block.
695   Bindings*
696   bindings()
697   { return this->bindings_; }
698
699   const Bindings*
700   bindings() const
701   { return this->bindings_; }
702
703   // Look at the block's statements.
704   const std::vector<Statement*>*
705   statements() const
706   { return &this->statements_; }
707
708   // Return the start location.  This is normally the location of the
709   // left curly brace which starts the block.
710   source_location
711   start_location() const
712   { return this->start_location_; }
713
714   // Return the end location.  This is normally the location of the
715   // right curly brace which ends the block.
716   source_location
717   end_location() const
718   { return this->end_location_; }
719
720   // Add a statement to the block.
721   void
722   add_statement(Statement*);
723
724   // Add a statement to the front of the block.
725   void
726   add_statement_at_front(Statement*);
727
728   // Replace a statement in a block.
729   void
730   replace_statement(size_t index, Statement*);
731
732   // Add a Statement before statement number INDEX.
733   void
734   insert_statement_before(size_t index, Statement*);
735
736   // Add a Statement after statement number INDEX.
737   void
738   insert_statement_after(size_t index, Statement*);
739
740   // Set the end location of the block.
741   void
742   set_end_location(source_location location)
743   { this->end_location_ = location; }
744
745   // Traverse the tree.
746   int
747   traverse(Traverse*);
748
749   // Set final types for unspecified variables and constants.
750   void
751   determine_types();
752
753   // Return true if execution of this block may fall through to the
754   // next block.
755   bool
756   may_fall_through() const;
757
758   // Return a tree of the code in this block.
759   tree
760   get_tree(Translate_context*);
761
762   // Iterate over statements.
763
764   typedef std::vector<Statement*>::iterator iterator;
765
766   iterator
767   begin()
768   { return this->statements_.begin(); }
769
770   iterator
771   end()
772   { return this->statements_.end(); }
773
774  private:
775   // Enclosing block.
776   Block* enclosing_;
777   // Statements in the block.
778   std::vector<Statement*> statements_;
779   // Binding contour.
780   Bindings* bindings_;
781   // Location of start of block.
782   source_location start_location_;
783   // Location of end of block.
784   source_location end_location_;
785 };
786
787 // A function.
788
789 class Function
790 {
791  public:
792   Function(Function_type* type, Function*, Block*, source_location);
793
794   // Return the function's type.
795   Function_type*
796   type() const
797   { return this->type_; }
798
799   // Return the enclosing function if there is one.
800   Function*
801   enclosing()
802   { return this->enclosing_; }
803
804   // Set the enclosing function.  This is used when building thunks
805   // for functions which call recover.
806   void
807   set_enclosing(Function* enclosing)
808   {
809     gcc_assert(this->enclosing_ == NULL);
810     this->enclosing_ = enclosing;
811   }
812
813   // Create the named result variables in the outer block.
814   void
815   create_named_result_variables(Gogo*);
816
817   // Update the named result variables when cloning a function which
818   // calls recover.
819   void
820   update_named_result_variables();
821
822   // Add a new field to the closure variable.
823   void
824   add_closure_field(Named_object* var, source_location loc)
825   { this->closure_fields_.push_back(std::make_pair(var, loc)); }
826
827   // Whether this function needs a closure.
828   bool
829   needs_closure() const
830   { return !this->closure_fields_.empty(); }
831
832   // Return the closure variable, creating it if necessary.  This is
833   // passed to the function as a static chain parameter.
834   Named_object*
835   closure_var();
836
837   // Set the closure variable.  This is used when building thunks for
838   // functions which call recover.
839   void
840   set_closure_var(Named_object* v)
841   {
842     gcc_assert(this->closure_var_ == NULL);
843     this->closure_var_ = v;
844   }
845
846   // Return the variable for a reference to field INDEX in the closure
847   // variable.
848   Named_object*
849   enclosing_var(unsigned int index)
850   {
851     gcc_assert(index < this->closure_fields_.size());
852     return closure_fields_[index].first;
853   }
854
855   // Set the type of the closure variable if there is one.
856   void
857   set_closure_type();
858
859   // Get the block of statements associated with the function.
860   Block*
861   block() const
862   { return this->block_; }
863
864   // Get the location of the start of the function.
865   source_location
866   location() const
867   { return this->location_; }
868
869   // Return whether this function is actually a method.
870   bool
871   is_method() const;
872
873   // Add a label definition to the function.
874   Label*
875   add_label_definition(const std::string& label_name, source_location);
876
877   // Add a label reference to a function.
878   Label*
879   add_label_reference(const std::string& label_name);
880
881   // Whether this function calls the predeclared recover function.
882   bool
883   calls_recover() const
884   { return this->calls_recover_; }
885
886   // Record that this function calls the predeclared recover function.
887   // This is set during the lowering pass.
888   void
889   set_calls_recover()
890   { this->calls_recover_ = true; }
891
892   // Whether this is a recover thunk function.
893   bool
894   is_recover_thunk() const
895   { return this->is_recover_thunk_; }
896
897   // Record that this is a thunk built for a function which calls
898   // recover.
899   void
900   set_is_recover_thunk()
901   { this->is_recover_thunk_ = true; }
902
903   // Whether this function already has a recover thunk.
904   bool
905   has_recover_thunk() const
906   { return this->has_recover_thunk_; }
907
908   // Record that this function already has a recover thunk.
909   void
910   set_has_recover_thunk()
911   { this->has_recover_thunk_ = true; }
912
913   // Swap with another function.  Used only for the thunk which calls
914   // recover.
915   void
916   swap_for_recover(Function *);
917
918   // Traverse the tree.
919   int
920   traverse(Traverse*);
921
922   // Determine types in the function.
923   void
924   determine_types();
925
926   // Return the function's decl given an identifier.
927   tree
928   get_or_make_decl(Gogo*, Named_object*, tree id);
929
930   // Return the function's decl after it has been built.
931   tree
932   get_decl() const
933   {
934     gcc_assert(this->fndecl_ != NULL);
935     return this->fndecl_;
936   }
937
938   // Set the function decl to hold a tree of the function code.
939   void
940   build_tree(Gogo*, Named_object*);
941
942   // Get the value to return when not explicitly specified.  May also
943   // add statements to execute first to STMT_LIST.
944   tree
945   return_value(Gogo*, Named_object*, source_location, tree* stmt_list) const;
946
947   // Get a tree for the variable holding the defer stack.
948   tree
949   defer_stack(source_location);
950
951   // Export the function.
952   void
953   export_func(Export*, const std::string& name) const;
954
955   // Export a function with a type.
956   static void
957   export_func_with_type(Export*, const std::string& name,
958                         const Function_type*);
959
960   // Import a function.
961   static void
962   import_func(Import*, std::string* pname, Typed_identifier** receiver,
963               Typed_identifier_list** pparameters,
964               Typed_identifier_list** presults, bool* is_varargs);
965
966  private:
967   // Type for mapping from label names to Label objects.
968   typedef Unordered_map(std::string, Label*) Labels;
969
970   tree
971   make_receiver_parm_decl(Gogo*, Named_object*, tree);
972
973   tree
974   copy_parm_to_heap(Gogo*, Named_object*, tree);
975
976   void
977   build_defer_wrapper(Gogo*, Named_object*, tree*, tree*);
978
979   typedef std::vector<Named_object*> Named_results;
980
981   typedef std::vector<std::pair<Named_object*,
982                                 source_location> > Closure_fields;
983
984   // The function's type.
985   Function_type* type_;
986   // The enclosing function.  This is NULL when there isn't one, which
987   // is the normal case.
988   Function* enclosing_;
989   // The named result variables, if any.
990   Named_results* named_results_;
991   // If there is a closure, this is the list of variables which appear
992   // in the closure.  This is created by the parser, and then resolved
993   // to a real type when we lower parse trees.
994   Closure_fields closure_fields_;
995   // The closure variable, passed as a parameter using the static
996   // chain parameter.  Normally NULL.
997   Named_object* closure_var_;
998   // The outer block of statements in the function.
999   Block* block_;
1000   // The source location of the start of the function.
1001   source_location location_;
1002   // Labels defined or referenced in the function.
1003   Labels labels_;
1004   // The function decl.
1005   tree fndecl_;
1006   // A variable holding the defer stack variable.  This is NULL unless
1007   // we actually need a defer stack.
1008   tree defer_stack_;
1009   // True if this function calls the predeclared recover function.
1010   bool calls_recover_;
1011   // True if this a thunk built for a function which calls recover.
1012   bool is_recover_thunk_;
1013   // True if this function already has a recover thunk.
1014   bool has_recover_thunk_;
1015 };
1016
1017 // A function declaration.
1018
1019 class Function_declaration
1020 {
1021  public:
1022   Function_declaration(Function_type* fntype, source_location location)
1023     : fntype_(fntype), location_(location), asm_name_(), fndecl_(NULL)
1024   { }
1025
1026   Function_type*
1027   type() const
1028   { return this->fntype_; }
1029
1030   source_location
1031   location() const
1032   { return this->location_; }
1033
1034   const std::string&
1035   asm_name() const
1036   { return this->asm_name_; }
1037
1038   // Set the assembler name.
1039   void
1040   set_asm_name(const std::string& asm_name)
1041   { this->asm_name_ = asm_name; }
1042
1043   // Return a decl for the function given an identifier.
1044   tree
1045   get_or_make_decl(Gogo*, Named_object*, tree id);
1046
1047   // Export a function declaration.
1048   void
1049   export_func(Export* exp, const std::string& name) const
1050   { Function::export_func_with_type(exp, name, this->fntype_); }
1051
1052  private:
1053   // The type of the function.
1054   Function_type* fntype_;
1055   // The location of the declaration.
1056   source_location location_;
1057   // The assembler name: this is the name to use in references to the
1058   // function.  This is normally empty.
1059   std::string asm_name_;
1060   // The function decl if needed.
1061   tree fndecl_;
1062 };
1063
1064 // A variable.
1065
1066 class Variable
1067 {
1068  public:
1069   Variable(Type*, Expression*, bool is_global, bool is_parameter,
1070            bool is_receiver, source_location);
1071
1072   // Get the type of the variable.
1073   Type*
1074   type();
1075
1076   Type*
1077   type() const;
1078
1079   // Return whether the type is defined yet.
1080   bool
1081   has_type() const
1082   { return this->type_ != NULL; }
1083
1084   // Get the initial value.
1085   Expression*
1086   init() const
1087   { return this->init_; }
1088
1089   // Return whether there are any preinit statements.
1090   bool
1091   has_pre_init() const
1092   { return this->preinit_ != NULL; }
1093
1094   // Return the preinit statements if any.
1095   Block*
1096   preinit() const
1097   { return this->preinit_; }
1098
1099   // Return whether this is a global variable.
1100   bool
1101   is_global() const
1102   { return this->is_global_; }
1103
1104   // Return whether this is a function parameter.
1105   bool
1106   is_parameter() const
1107   { return this->is_parameter_; }
1108
1109   // Return whether this is the receiver parameter of a method.
1110   bool
1111   is_receiver() const
1112   { return this->is_receiver_; }
1113
1114   // Change this parameter to be a receiver.  This is used when
1115   // creating the thunks created for functions which call recover.
1116   void
1117   set_is_receiver()
1118   {
1119     gcc_assert(this->is_parameter_);
1120     this->is_receiver_ = true;
1121   }
1122
1123   // Change this parameter to not be a receiver.  This is used when
1124   // creating the thunks created for functions which call recover.
1125   void
1126   set_is_not_receiver()
1127   {
1128     gcc_assert(this->is_parameter_);
1129     this->is_receiver_ = false;
1130   }
1131
1132   // Return whether this is the varargs parameter of a function.
1133   bool
1134   is_varargs_parameter() const
1135   { return this->is_varargs_parameter_; }
1136
1137   // Whether this variable's address is taken.
1138   bool
1139   is_address_taken() const
1140   { return this->is_address_taken_; }
1141
1142   // Whether this variable should live in the heap.
1143   bool
1144   is_in_heap() const
1145   { return this->is_address_taken_ && !this->is_global_; }
1146
1147   // Get the source location of the variable's declaration.
1148   source_location
1149   location() const
1150   { return this->location_; }
1151
1152   // Record that this is the varargs parameter of a function.
1153   void
1154   set_is_varargs_parameter()
1155   {
1156     gcc_assert(this->is_parameter_);
1157     this->is_varargs_parameter_ = true;
1158   }
1159
1160   // Clear the initial value; used for error handling.
1161   void
1162   clear_init()
1163   { this->init_ = NULL; }
1164
1165   // Set the initial value; used for converting shortcuts.
1166   void
1167   set_init(Expression* init)
1168   { this->init_ = init; }
1169
1170   // Get the preinit block, a block of statements to be run before the
1171   // initialization expression.
1172   Block*
1173   preinit_block(Gogo*);
1174
1175   // Add a statement to be run before the initialization expression.
1176   // This is only used for global variables.
1177   void
1178   add_preinit_statement(Gogo*, Statement*);
1179
1180   // Lower the initialization expression after parsing is complete.
1181   void
1182   lower_init_expression(Gogo*, Named_object*);
1183
1184   // A special case: the init value is used only to determine the
1185   // type.  This is used if the variable is defined using := with the
1186   // comma-ok form of a map index or a receive expression.  The init
1187   // value is actually the map index expression or receive expression.
1188   // We use this because we may not know the right type at parse time.
1189   void
1190   set_type_from_init_tuple()
1191   { this->type_from_init_tuple_ = true; }
1192
1193   // Another special case: the init value is used only to determine
1194   // the type.  This is used if the variable is defined using := with
1195   // a range clause.  The init value is the range expression.  The
1196   // type of the variable is the index type of the range expression
1197   // (i.e., the first value returned by a range).
1198   void
1199   set_type_from_range_index()
1200   { this->type_from_range_index_ = true; }
1201
1202   // Another special case: like set_type_from_range_index, but the
1203   // type is the value type of the range expression (i.e., the second
1204   // value returned by a range).
1205   void
1206   set_type_from_range_value()
1207   { this->type_from_range_value_ = true; }
1208
1209   // Another special case: the init value is used only to determine
1210   // the type.  This is used if the variable is defined using := with
1211   // a case in a select statement.  The init value is the channel.
1212   // The type of the variable is the channel's element type.
1213   void
1214   set_type_from_chan_element()
1215   { this->type_from_chan_element_ = true; }
1216
1217   // After we lower the select statement, we once again set the type
1218   // from the initialization expression.
1219   void
1220   clear_type_from_chan_element()
1221   {
1222     gcc_assert(this->type_from_chan_element_);
1223     this->type_from_chan_element_ = false;
1224   }
1225
1226   // Note that this variable was created for a type switch clause.
1227   void
1228   set_is_type_switch_var()
1229   { this->is_type_switch_var_ = true; }
1230
1231   // Traverse the initializer expression.
1232   int
1233   traverse_expression(Traverse*);
1234
1235   // Determine the type of the variable if necessary.
1236   void
1237   determine_type();
1238
1239   // Note that something takes the address of this variable.
1240   void
1241   set_address_taken()
1242   { this->is_address_taken_ = true; }
1243
1244   // Get the initial value of the variable as a tree.  This may only
1245   // be called if has_pre_init() returns false.
1246   tree
1247   get_init_tree(Gogo*, Named_object* function);
1248
1249   // Return a series of statements which sets the value of the
1250   // variable in DECL.  This should only be called is has_pre_init()
1251   // returns true.  DECL may be NULL for a sink variable.
1252   tree
1253   get_init_block(Gogo*, Named_object* function, tree decl);
1254
1255   // Export the variable.
1256   void
1257   export_var(Export*, const std::string& name) const;
1258
1259   // Import a variable.
1260   static void
1261   import_var(Import*, std::string* pname, Type** ptype);
1262
1263  private:
1264   // The type of a tuple.
1265   Type*
1266   type_from_tuple(Expression*, bool) const;
1267
1268   // The type of a range.
1269   Type*
1270   type_from_range(Expression*, bool, bool) const;
1271
1272   // The element type of a channel.
1273   Type*
1274   type_from_chan_element(Expression*, bool) const;
1275
1276   // The variable's type.  This may be NULL if the type is set from
1277   // the expression.
1278   Type* type_;
1279   // The initial value.  This may be NULL if the variable should be
1280   // initialized to the default value for the type.
1281   Expression* init_;
1282   // Statements to run before the init statement.
1283   Block* preinit_;
1284   // Location of variable definition.
1285   source_location location_;
1286   // Whether this is a global variable.
1287   bool is_global_ : 1;
1288   // Whether this is a function parameter.
1289   bool is_parameter_ : 1;
1290   // Whether this is the receiver parameter of a method.
1291   bool is_receiver_ : 1;
1292   // Whether this is the varargs parameter of a function.
1293   bool is_varargs_parameter_ : 1;
1294   // Whether something takes the address of this variable.
1295   bool is_address_taken_ : 1;
1296   // True if we have seen this variable in a traversal.
1297   bool seen_ : 1;
1298   // True if we have lowered the initialization expression.
1299   bool init_is_lowered_ : 1;
1300   // True if init is a tuple used to set the type.
1301   bool type_from_init_tuple_ : 1;
1302   // True if init is a range clause and the type is the index type.
1303   bool type_from_range_index_ : 1;
1304   // True if init is a range clause and the type is the value type.
1305   bool type_from_range_value_ : 1;
1306   // True if init is a channel and the type is the channel's element type.
1307   bool type_from_chan_element_ : 1;
1308   // True if this is a variable created for a type switch case.
1309   bool is_type_switch_var_ : 1;
1310 };
1311
1312 // A variable which is really the name for a function return value, or
1313 // part of one.
1314
1315 class Result_variable
1316 {
1317  public:
1318   Result_variable(Type* type, Function* function, int index)
1319     : type_(type), function_(function), index_(index),
1320       is_address_taken_(false)
1321   { }
1322
1323   // Get the type of the result variable.
1324   Type*
1325   type() const
1326   { return this->type_; }
1327
1328   // Get the function that this is associated with.
1329   Function*
1330   function() const
1331   { return this->function_; }
1332
1333   // Index in the list of function results.
1334   int
1335   index() const
1336   { return this->index_; }
1337
1338   // Whether this variable's address is taken.
1339   bool
1340   is_address_taken() const
1341   { return this->is_address_taken_; }
1342
1343   // Note that something takes the address of this variable.
1344   void
1345   set_address_taken()
1346   { this->is_address_taken_ = true; }
1347
1348   // Whether this variable should live in the heap.
1349   bool
1350   is_in_heap() const
1351   { return this->is_address_taken_; }
1352
1353   // Set the function.  This is used when cloning functions which call
1354   // recover.
1355   void
1356   set_function(Function* function)
1357   { this->function_ = function; }
1358
1359  private:
1360   // Type of result variable.
1361   Type* type_;
1362   // Function with which this is associated.
1363   Function* function_;
1364   // Index in list of results.
1365   int index_;
1366   // Whether something takes the address of this variable.
1367   bool is_address_taken_;
1368 };
1369
1370 // The value we keep for a named constant.  This lets us hold a type
1371 // and an expression.
1372
1373 class Named_constant
1374 {
1375  public:
1376   Named_constant(Type* type, Expression* expr, int iota_value,
1377                  source_location location)
1378     : type_(type), expr_(expr), iota_value_(iota_value), location_(location),
1379       lowering_(false)
1380   { }
1381
1382   Type*
1383   type() const
1384   { return this->type_; }
1385
1386   Expression*
1387   expr() const
1388   { return this->expr_; }
1389
1390   int
1391   iota_value() const
1392   { return this->iota_value_; }
1393
1394   source_location
1395   location() const
1396   { return this->location_; }
1397
1398   // Whether we are lowering.
1399   bool
1400   lowering() const
1401   { return this->lowering_; }
1402
1403   // Set that we are lowering.
1404   void
1405   set_lowering()
1406   { this->lowering_ = true; }
1407
1408   // We are no longer lowering.
1409   void
1410   clear_lowering()
1411   { this->lowering_ = false; }
1412
1413   // Traverse the expression.
1414   int
1415   traverse_expression(Traverse*);
1416
1417   // Determine the type of the constant if necessary.
1418   void
1419   determine_type();
1420
1421   // Indicate that we found and reported an error for this constant.
1422   void
1423   set_error();
1424
1425   // Export the constant.
1426   void
1427   export_const(Export*, const std::string& name) const;
1428
1429   // Import a constant.
1430   static void
1431   import_const(Import*, std::string*, Type**, Expression**);
1432
1433  private:
1434   // The type of the constant.
1435   Type* type_;
1436   // The expression for the constant.
1437   Expression* expr_;
1438   // If the predeclared constant iota is used in EXPR_, this is the
1439   // value it will have.  We do this because at parse time we don't
1440   // know whether the name "iota" will refer to the predeclared
1441   // constant or to something else.  We put in the right value in when
1442   // we lower.
1443   int iota_value_;
1444   // The location of the definition.
1445   source_location location_;
1446   // Whether we are currently lowering this constant.
1447   bool lowering_;
1448 };
1449
1450 // A type declaration.
1451
1452 class Type_declaration
1453 {
1454  public:
1455   Type_declaration(source_location location)
1456     : location_(location), in_function_(NULL), methods_(),
1457       issued_warning_(false)
1458   { }
1459
1460   // Return the location.
1461   source_location
1462   location() const
1463   { return this->location_; }
1464
1465   // Return the function in which this type is declared.  This will
1466   // return NULL for a type declared in global scope.
1467   Named_object*
1468   in_function()
1469   { return this->in_function_; }
1470
1471   // Set the function in which this type is declared.
1472   void
1473   set_in_function(Named_object* f)
1474   { this->in_function_ = f; }
1475
1476   // Add a method to this type.  This is used when methods are defined
1477   // before the type.
1478   Named_object*
1479   add_method(const std::string& name, Function* function);
1480
1481   // Add a method declaration to this type.
1482   Named_object*
1483   add_method_declaration(const std::string& name, Function_type* type,
1484                          source_location location);
1485
1486   // Return whether any methods were defined.
1487   bool
1488   has_methods() const;
1489
1490   // Define methods when the real type is known.
1491   void
1492   define_methods(Named_type*);
1493
1494   // This is called if we are trying to use this type.  It returns
1495   // true if we should issue a warning.
1496   bool
1497   using_type();
1498
1499  private:
1500   typedef std::vector<Named_object*> Methods;
1501
1502   // The location of the type declaration.
1503   source_location location_;
1504   // If this type is declared in a function, a pointer back to the
1505   // function in which it is defined.
1506   Named_object* in_function_;
1507   // Methods defined before the type is defined.
1508   Methods methods_;
1509   // True if we have issued a warning about a use of this type
1510   // declaration when it is undefined.
1511   bool issued_warning_;
1512 };
1513
1514 // An unknown object.  These are created by the parser for forward
1515 // references to names which have not been seen before.  In a correct
1516 // program, these will always point to a real definition by the end of
1517 // the parse.  Because they point to another Named_object, these may
1518 // only be referenced by Unknown_expression objects.
1519
1520 class Unknown_name
1521 {
1522  public:
1523   Unknown_name(source_location location)
1524     : location_(location), real_named_object_(NULL)
1525   { }
1526
1527   // Return the location where this name was first seen.
1528   source_location
1529   location() const
1530   { return this->location_; }
1531
1532   // Return the real named object that this points to, or NULL if it
1533   // was never resolved.
1534   Named_object*
1535   real_named_object() const
1536   { return this->real_named_object_; }
1537
1538   // Set the real named object that this points to.
1539   void
1540   set_real_named_object(Named_object* no);
1541
1542  private:
1543   // The location where this name was first seen.
1544   source_location location_;
1545   // The real named object when it is known.
1546   Named_object*
1547   real_named_object_;
1548 };
1549
1550 // A named object named.  This is the result of a declaration.  We
1551 // don't use a superclass because they all have to be handled
1552 // differently.
1553
1554 class Named_object
1555 {
1556  public:
1557   enum Classification
1558   {
1559     // An uninitialized Named_object.  We should never see this.
1560     NAMED_OBJECT_UNINITIALIZED,
1561     // An unknown name.  This is used for forward references.  In a
1562     // correct program, these will all be resolved by the end of the
1563     // parse.
1564     NAMED_OBJECT_UNKNOWN,
1565     // A const.
1566     NAMED_OBJECT_CONST,
1567     // A type.
1568     NAMED_OBJECT_TYPE,
1569     // A forward type declaration.
1570     NAMED_OBJECT_TYPE_DECLARATION,
1571     // A var.
1572     NAMED_OBJECT_VAR,
1573     // A result variable in a function.
1574     NAMED_OBJECT_RESULT_VAR,
1575     // The blank identifier--the special variable named _.
1576     NAMED_OBJECT_SINK,
1577     // A func.
1578     NAMED_OBJECT_FUNC,
1579     // A forward func declaration.
1580     NAMED_OBJECT_FUNC_DECLARATION,
1581     // A package.
1582     NAMED_OBJECT_PACKAGE
1583   };
1584
1585   // Return the classification.
1586   Classification
1587   classification() const
1588   { return this->classification_; }
1589
1590   // Classifiers.
1591
1592   bool
1593   is_unknown() const
1594   { return this->classification_ == NAMED_OBJECT_UNKNOWN; }
1595
1596   bool
1597   is_const() const
1598   { return this->classification_ == NAMED_OBJECT_CONST; }
1599
1600   bool
1601   is_type() const
1602   { return this->classification_ == NAMED_OBJECT_TYPE; }
1603
1604   bool
1605   is_type_declaration() const
1606   { return this->classification_ == NAMED_OBJECT_TYPE_DECLARATION; }
1607
1608   bool
1609   is_variable() const
1610   { return this->classification_ == NAMED_OBJECT_VAR; }
1611
1612   bool
1613   is_result_variable() const
1614   { return this->classification_ == NAMED_OBJECT_RESULT_VAR; }
1615
1616   bool
1617   is_sink() const
1618   { return this->classification_ == NAMED_OBJECT_SINK; }
1619
1620   bool
1621   is_function() const
1622   { return this->classification_ == NAMED_OBJECT_FUNC; }
1623
1624   bool
1625   is_function_declaration() const
1626   { return this->classification_ == NAMED_OBJECT_FUNC_DECLARATION; }
1627
1628   bool
1629   is_package() const
1630   { return this->classification_ == NAMED_OBJECT_PACKAGE; }
1631
1632   // Creators.
1633
1634   static Named_object*
1635   make_unknown_name(const std::string& name, source_location);
1636
1637   static Named_object*
1638   make_constant(const Typed_identifier&, const Package*, Expression*,
1639                 int iota_value);
1640
1641   static Named_object*
1642   make_type(const std::string&, const Package*, Type*, source_location);
1643
1644   static Named_object*
1645   make_type_declaration(const std::string&, const Package*, source_location);
1646
1647   static Named_object*
1648   make_variable(const std::string&, const Package*, Variable*);
1649
1650   static Named_object*
1651   make_result_variable(const std::string&, Result_variable*);
1652
1653   static Named_object*
1654   make_sink();
1655
1656   static Named_object*
1657   make_function(const std::string&, const Package*, Function*);
1658
1659   static Named_object*
1660   make_function_declaration(const std::string&, const Package*, Function_type*,
1661                             source_location);
1662
1663   static Named_object*
1664   make_package(const std::string& alias, Package* package);
1665
1666   // Getters.
1667
1668   Unknown_name*
1669   unknown_value()
1670   {
1671     gcc_assert(this->classification_ == NAMED_OBJECT_UNKNOWN);
1672     return this->u_.unknown_value;
1673   }
1674
1675   const Unknown_name*
1676   unknown_value() const
1677   {
1678     gcc_assert(this->classification_ == NAMED_OBJECT_UNKNOWN);
1679     return this->u_.unknown_value;
1680   }
1681
1682   Named_constant*
1683   const_value()
1684   {
1685     gcc_assert(this->classification_ == NAMED_OBJECT_CONST);
1686     return this->u_.const_value;
1687   }
1688
1689   const Named_constant*
1690   const_value() const
1691   {
1692     gcc_assert(this->classification_ == NAMED_OBJECT_CONST);
1693     return this->u_.const_value;
1694   }
1695
1696   Named_type*
1697   type_value()
1698   {
1699     gcc_assert(this->classification_ == NAMED_OBJECT_TYPE);
1700     return this->u_.type_value;
1701   }
1702
1703   const Named_type*
1704   type_value() const
1705   {
1706     gcc_assert(this->classification_ == NAMED_OBJECT_TYPE);
1707     return this->u_.type_value;
1708   }
1709
1710   Type_declaration*
1711   type_declaration_value()
1712   {
1713     gcc_assert(this->classification_ == NAMED_OBJECT_TYPE_DECLARATION);
1714     return this->u_.type_declaration;
1715   }
1716
1717   const Type_declaration*
1718   type_declaration_value() const
1719   {
1720     gcc_assert(this->classification_ == NAMED_OBJECT_TYPE_DECLARATION);
1721     return this->u_.type_declaration;
1722   }
1723
1724   Variable*
1725   var_value()
1726   {
1727     gcc_assert(this->classification_ == NAMED_OBJECT_VAR);
1728     return this->u_.var_value;
1729   }
1730
1731   const Variable*
1732   var_value() const
1733   {
1734     gcc_assert(this->classification_ == NAMED_OBJECT_VAR);
1735     return this->u_.var_value;
1736   }
1737
1738   Result_variable*
1739   result_var_value()
1740   {
1741     gcc_assert(this->classification_ == NAMED_OBJECT_RESULT_VAR);
1742     return this->u_.result_var_value;
1743   }
1744
1745   const Result_variable*
1746   result_var_value() const
1747   {
1748     gcc_assert(this->classification_ == NAMED_OBJECT_RESULT_VAR);
1749     return this->u_.result_var_value;
1750   }
1751
1752   Function*
1753   func_value()
1754   {
1755     gcc_assert(this->classification_ == NAMED_OBJECT_FUNC);
1756     return this->u_.func_value;
1757   }
1758
1759   const Function*
1760   func_value() const
1761   {
1762     gcc_assert(this->classification_ == NAMED_OBJECT_FUNC);
1763     return this->u_.func_value;
1764   }
1765
1766   Function_declaration*
1767   func_declaration_value()
1768   {
1769     gcc_assert(this->classification_ == NAMED_OBJECT_FUNC_DECLARATION);
1770     return this->u_.func_declaration_value;
1771   }
1772
1773   const Function_declaration*
1774   func_declaration_value() const
1775   {
1776     gcc_assert(this->classification_ == NAMED_OBJECT_FUNC_DECLARATION);
1777     return this->u_.func_declaration_value;
1778   }
1779
1780   Package*
1781   package_value()
1782   {
1783     gcc_assert(this->classification_ == NAMED_OBJECT_PACKAGE);
1784     return this->u_.package_value;
1785   }
1786
1787   const Package*
1788   package_value() const
1789   {
1790     gcc_assert(this->classification_ == NAMED_OBJECT_PACKAGE);
1791     return this->u_.package_value;
1792   }
1793
1794   const std::string&
1795   name() const
1796   { return this->name_; }
1797
1798   // Return the name to use in an error message.  The difference is
1799   // that if this Named_object is defined in a different package, this
1800   // will return PACKAGE.NAME.
1801   std::string
1802   message_name() const;
1803
1804   const Package*
1805   package() const
1806   { return this->package_; }
1807
1808   // Resolve an unknown value if possible.  This returns the same
1809   // Named_object or a new one.
1810   Named_object*
1811   resolve()
1812   {
1813     Named_object* ret = this;
1814     if (this->is_unknown())
1815       {
1816         Named_object* r = this->unknown_value()->real_named_object();
1817         if (r != NULL)
1818           ret = r;
1819       }
1820     return ret;
1821   }
1822
1823   const Named_object*
1824   resolve() const
1825   {
1826     const Named_object* ret = this;
1827     if (this->is_unknown())
1828       {
1829         const Named_object* r = this->unknown_value()->real_named_object();
1830         if (r != NULL)
1831           ret = r;
1832       }
1833     return ret;
1834   }
1835
1836   // The location where this object was defined or referenced.
1837   source_location
1838   location() const;
1839
1840   // Return a tree for the external identifier for this object.
1841   tree
1842   get_id(Gogo*);
1843
1844   // Return a tree representing this object.
1845   tree
1846   get_tree(Gogo*, Named_object* function);
1847
1848   // Define a type declaration.
1849   void
1850   set_type_value(Named_type*);
1851
1852   // Define a function declaration.
1853   void
1854   set_function_value(Function*);
1855
1856   // Declare an unknown name as a type declaration.
1857   void
1858   declare_as_type();
1859
1860   // Export this object.
1861   void
1862   export_named_object(Export*) const;
1863
1864  private:
1865   Named_object(const std::string&, const Package*, Classification);
1866
1867   // The name of the object.
1868   std::string name_;
1869   // The package that this object is in.  This is NULL if it is in the
1870   // file we are compiling.
1871   const Package* package_;
1872   // The type of object this is.
1873   Classification classification_;
1874   // The real data.
1875   union
1876   {
1877     Unknown_name* unknown_value;
1878     Named_constant* const_value;
1879     Named_type* type_value;
1880     Type_declaration* type_declaration;
1881     Variable* var_value;
1882     Result_variable* result_var_value;
1883     Function* func_value;
1884     Function_declaration* func_declaration_value;
1885     Package* package_value;
1886   } u_;
1887   // The DECL tree for this object if we have already converted it.
1888   tree tree_;
1889 };
1890
1891 // A binding contour.  This binds names to objects.
1892
1893 class Bindings
1894 {
1895  public:
1896   // Type for mapping from names to objects.
1897   typedef Unordered_map(std::string, Named_object*) Contour;
1898
1899   Bindings(Bindings* enclosing);
1900
1901   // Add an unknown name.
1902   Named_object*
1903   add_unknown_name(const std::string& name, source_location location)
1904   {
1905     return this->add_named_object(Named_object::make_unknown_name(name,
1906                                                                   location));
1907   }
1908
1909   // Add a constant.
1910   Named_object*
1911   add_constant(const Typed_identifier& tid, const Package* package,
1912                Expression* expr, int iota_value)
1913   {
1914     return this->add_named_object(Named_object::make_constant(tid, package,
1915                                                               expr,
1916                                                               iota_value));
1917   }
1918
1919   // Add a type.
1920   Named_object*
1921   add_type(const std::string& name, const Package* package, Type* type,
1922            source_location location)
1923   {
1924     return this->add_named_object(Named_object::make_type(name, package, type,
1925                                                           location));
1926   }
1927
1928   // Add a named type.  This is used for builtin types, and to add an
1929   // imported type to the global scope.
1930   Named_object*
1931   add_named_type(Named_type* named_type);
1932
1933   // Add a type declaration.
1934   Named_object*
1935   add_type_declaration(const std::string& name, const Package* package,
1936                        source_location location)
1937   {
1938     Named_object* no = Named_object::make_type_declaration(name, package,
1939                                                            location);
1940     return this->add_named_object(no);
1941   }
1942
1943   // Add a variable.
1944   Named_object*
1945   add_variable(const std::string& name, const Package* package,
1946                Variable* variable)
1947   {
1948     return this->add_named_object(Named_object::make_variable(name, package,
1949                                                               variable));
1950   }
1951
1952   // Add a result variable.
1953   Named_object*
1954   add_result_variable(const std::string& name, Result_variable* result)
1955   {
1956     return this->add_named_object(Named_object::make_result_variable(name,
1957                                                                      result));
1958   }
1959
1960   // Add a function.
1961   Named_object*
1962   add_function(const std::string& name, const Package*, Function* function);
1963
1964   // Add a function declaration.
1965   Named_object*
1966   add_function_declaration(const std::string& name, const Package* package,
1967                            Function_type* type, source_location location);
1968
1969   // Add a package.  The location is the location of the import
1970   // statement.
1971   Named_object*
1972   add_package(const std::string& alias, Package* package)
1973   {
1974     Named_object* no = Named_object::make_package(alias, package);
1975     return this->add_named_object(no);
1976   }
1977
1978   // Define a type which was already declared.
1979   void
1980   define_type(Named_object*, Named_type*);
1981
1982   // Add a method to the list of objects.  This is not added to the
1983   // lookup table.
1984   void
1985   add_method(Named_object*);
1986
1987   // Add a named object to this binding.
1988   Named_object*
1989   add_named_object(Named_object* no)
1990   { return this->add_named_object_to_contour(&this->bindings_, no); }
1991
1992   // Clear all names in file scope from the bindings.
1993   void
1994   clear_file_scope();
1995
1996   // Look up a name in this binding contour and in any enclosing
1997   // binding contours.  This returns NULL if the name is not found.
1998   Named_object*
1999   lookup(const std::string&) const;
2000
2001   // Look up a name in this binding contour without looking in any
2002   // enclosing binding contours.  Returns NULL if the name is not found.
2003   Named_object*
2004   lookup_local(const std::string&) const;
2005
2006   // Remove a name.
2007   void
2008   remove_binding(Named_object*);
2009
2010   // Traverse the tree.  See the Traverse class.
2011   int
2012   traverse(Traverse*, bool is_global);
2013
2014   // Iterate over definitions.  This does not include things which
2015   // were only declared.
2016
2017   typedef std::vector<Named_object*>::const_iterator
2018     const_definitions_iterator;
2019
2020   const_definitions_iterator
2021   begin_definitions() const
2022   { return this->named_objects_.begin(); }
2023
2024   const_definitions_iterator
2025   end_definitions() const
2026   { return this->named_objects_.end(); }
2027
2028   // Return the number of definitions.
2029   size_t
2030   size_definitions() const
2031   { return this->named_objects_.size(); }
2032
2033   // Return whether there are no definitions.
2034   bool
2035   empty_definitions() const
2036   { return this->named_objects_.empty(); }
2037
2038   // Iterate over declarations.  This is everything that has been
2039   // declared, which includes everything which has been defined.
2040
2041   typedef Contour::const_iterator const_declarations_iterator;
2042
2043   const_declarations_iterator
2044   begin_declarations() const
2045   { return this->bindings_.begin(); }
2046
2047   const_declarations_iterator
2048   end_declarations() const
2049   { return this->bindings_.end(); }
2050
2051   // Return the number of declarations.
2052   size_t
2053   size_declarations() const
2054   { return this->bindings_.size(); }
2055
2056   // Return whether there are no declarations.
2057   bool
2058   empty_declarations() const
2059   { return this->bindings_.empty(); }
2060
2061   // Return the first declaration.
2062   Named_object*
2063   first_declaration()
2064   { return this->bindings_.empty() ? NULL : this->bindings_.begin()->second; }
2065
2066  private:
2067   Named_object*
2068   add_named_object_to_contour(Contour*, Named_object*);
2069
2070   Named_object*
2071   new_definition(Named_object*, Named_object*);
2072
2073   // Enclosing bindings.
2074   Bindings* enclosing_;
2075   // The list of objects.
2076   std::vector<Named_object*> named_objects_;
2077   // The mapping from names to objects.
2078   Contour bindings_;
2079 };
2080
2081 // A label.
2082
2083 class Label
2084 {
2085  public:
2086   Label(const std::string& name)
2087     : name_(name), location_(0), decl_(NULL)
2088   { }
2089
2090   // Return the label's name.
2091   const std::string&
2092   name() const
2093   { return this->name_; }
2094
2095   // Return whether the label has been defined.
2096   bool
2097   is_defined() const
2098   { return this->location_ != 0; }
2099
2100   // Return the location of the definition.
2101   source_location
2102   location() const
2103   { return this->location_; }
2104
2105   // Define the label at LOCATION.
2106   void
2107   define(source_location location)
2108   {
2109     gcc_assert(this->location_ == 0);
2110     this->location_ = location;
2111   }
2112
2113   // Return the LABEL_DECL for this decl.
2114   tree
2115   get_decl();
2116
2117   // Return an expression for the address of this label.
2118   tree
2119   get_addr(source_location location);
2120
2121  private:
2122   // The name of the label.
2123   std::string name_;
2124   // The location of the definition.  This is 0 if the label has not
2125   // yet been defined.
2126   source_location location_;
2127   // The LABEL_DECL.
2128   tree decl_;
2129 };
2130
2131 // An unnamed label.  These are used when lowering loops.
2132
2133 class Unnamed_label
2134 {
2135  public:
2136   Unnamed_label(source_location location)
2137     : location_(location), decl_(NULL)
2138   { }
2139
2140   // Get the location where the label is defined.
2141   source_location
2142   location() const
2143   { return this->location_; }
2144
2145   // Set the location where the label is defined.
2146   void
2147   set_location(source_location location)
2148   { this->location_ = location; }
2149
2150   // Return a statement which defines this label.
2151   tree
2152   get_definition();
2153
2154   // Return a goto to this label from LOCATION.
2155   tree
2156   get_goto(source_location location);
2157
2158  private:
2159   // Return the LABEL_DECL to use with GOTO_EXPR.
2160   tree
2161   get_decl();
2162
2163   // The location where the label is defined.
2164   source_location location_;
2165   // The LABEL_DECL.
2166   tree decl_;
2167 };
2168
2169 // An imported package.
2170
2171 class Package
2172 {
2173  public:
2174   Package(const std::string& name, const std::string& unique_prefix,
2175           source_location location);
2176
2177   // The real name of this package.  This may be different from the
2178   // name in the associated Named_object if the import statement used
2179   // an alias.
2180   const std::string&
2181   name() const
2182   { return this->name_; }
2183
2184   // Return the location of the import statement.
2185   source_location
2186   location() const
2187   { return this->location_; }
2188
2189   // Get the unique prefix used for all symbols exported from this
2190   // package.
2191   const std::string&
2192   unique_prefix() const
2193   {
2194     gcc_assert(!this->unique_prefix_.empty());
2195     return this->unique_prefix_;
2196   }
2197
2198   // The priority of this package.  The init function of packages with
2199   // lower priority must be run before the init function of packages
2200   // with higher priority.
2201   int
2202   priority() const
2203   { return this->priority_; }
2204
2205   // Set the priority.
2206   void
2207   set_priority(int priority);
2208
2209   // Return the bindings.
2210   Bindings*
2211   bindings()
2212   { return this->bindings_; }
2213
2214   // Whether some symbol from the package was used.
2215   bool
2216   used() const
2217   { return this->used_; }
2218
2219   // Note that some symbol from this package was used.
2220   void
2221   set_used() const
2222   { this->used_ = true; }
2223
2224   // Clear the used field for the next file.
2225   void
2226   clear_used()
2227   { this->used_ = false; }
2228
2229   // Whether this package was imported in the current file.
2230   bool
2231   is_imported() const
2232   { return this->is_imported_; }
2233
2234   // Note that this package was imported in the current file.
2235   void
2236   set_is_imported()
2237   { this->is_imported_ = true; }
2238
2239   // Clear the imported field for the next file.
2240   void
2241   clear_is_imported()
2242   { this->is_imported_ = false; }
2243
2244   // Whether this package was imported with a name of "_".
2245   bool
2246   uses_sink_alias() const
2247   { return this->uses_sink_alias_; }
2248
2249   // Note that this package was imported with a name of "_".
2250   void
2251   set_uses_sink_alias()
2252   { this->uses_sink_alias_ = true; }
2253
2254   // Clear the sink alias field for the next file.
2255   void
2256   clear_uses_sink_alias()
2257   { this->uses_sink_alias_ = false; }
2258
2259   // Look up a name in the package.  Returns NULL if the name is not
2260   // found.
2261   Named_object*
2262   lookup(const std::string& name) const
2263   { return this->bindings_->lookup(name); }
2264
2265   // Set the location of the package.  This is used if it is seen in a
2266   // different import before it is really imported.
2267   void
2268   set_location(source_location location)
2269   { this->location_ = location; }
2270
2271   // Add a constant to the package.
2272   Named_object*
2273   add_constant(const Typed_identifier& tid, Expression* expr)
2274   { return this->bindings_->add_constant(tid, this, expr, 0); }
2275
2276   // Add a type to the package.
2277   Named_object*
2278   add_type(const std::string& name, Type* type, source_location location)
2279   { return this->bindings_->add_type(name, this, type, location); }
2280
2281   // Add a type declaration to the package.
2282   Named_object*
2283   add_type_declaration(const std::string& name, source_location location)
2284   { return this->bindings_->add_type_declaration(name, this, location); }
2285
2286   // Add a variable to the package.
2287   Named_object*
2288   add_variable(const std::string& name, Variable* variable)
2289   { return this->bindings_->add_variable(name, this, variable); }
2290
2291   // Add a function declaration to the package.
2292   Named_object*
2293   add_function_declaration(const std::string& name, Function_type* type,
2294                            source_location loc)
2295   { return this->bindings_->add_function_declaration(name, this, type, loc); }
2296
2297   // Determine types of constants.
2298   void
2299   determine_types();
2300
2301  private:
2302   // The real name of this package.
2303   std::string name_;
2304   // The unique prefix for all exported global symbols.
2305   std::string unique_prefix_;
2306   // The names in this package.
2307   Bindings* bindings_;
2308   // The priority of this package.  A package has a priority higher
2309   // than the priority of all of the packages that it imports.  This
2310   // is used to run init functions in the right order.
2311   int priority_;
2312   // The location of the import statement.
2313   source_location location_;
2314   // True if some name from this package was used.  This is mutable
2315   // because we can use a package even if we have a const pointer to
2316   // it.
2317   mutable bool used_;
2318   // True if this package was imported in the current file.
2319   bool is_imported_;
2320   // True if this package was imported with a name of "_".
2321   bool uses_sink_alias_;
2322 };
2323
2324 // Return codes for the traversal functions.  This is not an enum
2325 // because we want to be able to declare traversal functions in other
2326 // header files without including this one.
2327
2328 // Continue traversal as usual.
2329 const int TRAVERSE_CONTINUE = -1;
2330
2331 // Exit traversal.
2332 const int TRAVERSE_EXIT = 0;
2333
2334 // Continue traversal, but skip components of the current object.
2335 // E.g., if this is returned by Traverse::statement, we do not
2336 // traverse the expressions in the statement even if
2337 // traverse_expressions is set in the traverse_mask.
2338 const int TRAVERSE_SKIP_COMPONENTS = 1;
2339
2340 // This class is used when traversing the parse tree.  The caller uses
2341 // a subclass which overrides functions as desired.
2342
2343 class Traverse
2344 {
2345  public:
2346   // These bitmasks say what to traverse.
2347   static const unsigned int traverse_variables =    0x1;
2348   static const unsigned int traverse_constants =    0x2;
2349   static const unsigned int traverse_functions =    0x4;
2350   static const unsigned int traverse_blocks =       0x8;
2351   static const unsigned int traverse_statements =  0x10;
2352   static const unsigned int traverse_expressions = 0x20;
2353   static const unsigned int traverse_types =       0x40;
2354
2355   Traverse(unsigned int traverse_mask)
2356     : traverse_mask_(traverse_mask), types_seen_(NULL), expressions_seen_(NULL)
2357   { }
2358
2359   virtual ~Traverse();
2360
2361   // The bitmask of what to traverse.
2362   unsigned int
2363   traverse_mask() const
2364   { return this->traverse_mask_; }
2365
2366   // Record that we are going to traverse a type.  This returns true
2367   // if the type has already been seen in this traversal.  This is
2368   // required because types, unlike expressions, can form a circular
2369   // graph.
2370   bool
2371   remember_type(const Type*);
2372
2373   // Record that we are going to see an expression.  This returns true
2374   // if the expression has already been seen in this traversal.  This
2375   // is only needed for cases where multiple expressions can point to
2376   // a single one.
2377   bool
2378   remember_expression(const Expression*);
2379
2380   // These functions return one of the TRAVERSE codes defined above.
2381
2382   // If traverse_variables is set in the mask, this is called for
2383   // every variable in the tree.
2384   virtual int
2385   variable(Named_object*);
2386
2387   // If traverse_constants is set in the mask, this is called for
2388   // every named constant in the tree.  The bool parameter is true for
2389   // a global constant.
2390   virtual int
2391   constant(Named_object*, bool);
2392
2393   // If traverse_functions is set in the mask, this is called for
2394   // every function in the tree.
2395   virtual int
2396   function(Named_object*);
2397
2398   // If traverse_blocks is set in the mask, this is called for every
2399   // block in the tree.
2400   virtual int
2401   block(Block*);
2402
2403   // If traverse_statements is set in the mask, this is called for
2404   // every statement in the tree.
2405   virtual int
2406   statement(Block*, size_t* index, Statement*);
2407
2408   // If traverse_expressions is set in the mask, this is called for
2409   // every expression in the tree.
2410   virtual int
2411   expression(Expression**);
2412
2413   // If traverse_types is set in the mask, this is called for every
2414   // type in the tree.
2415   virtual int
2416   type(Type*);
2417
2418  private:
2419   typedef Unordered_set_hash(const Type*, Type_hash_identical,
2420                              Type_identical) Types_seen;
2421
2422   typedef Unordered_set(const Expression*) Expressions_seen;
2423
2424   // Bitmask of what sort of objects to traverse.
2425   unsigned int traverse_mask_;
2426   // Types which have been seen in this traversal.
2427   Types_seen* types_seen_;
2428   // Expressions which have been seen in this traversal.
2429   Expressions_seen* expressions_seen_;
2430 };
2431
2432 // When translating the gogo IR into trees, this is the context we
2433 // pass down the blocks and statements.
2434
2435 class Translate_context
2436 {
2437  public:
2438   Translate_context(Gogo* gogo, Named_object* function, Block* block,
2439                     tree block_tree)
2440     : gogo_(gogo), function_(function), block_(block), block_tree_(block_tree),
2441       is_const_(false)
2442   { }
2443
2444   // Accessors.
2445
2446   Gogo*
2447   gogo()
2448   { return this->gogo_; }
2449
2450   Named_object*
2451   function()
2452   { return this->function_; }
2453
2454   Block*
2455   block()
2456   { return this->block_; }
2457
2458   tree
2459   block_tree()
2460   { return this->block_tree_; }
2461
2462   bool
2463   is_const()
2464   { return this->is_const_; }
2465
2466   // Make a constant context.
2467   void
2468   set_is_const()
2469   { this->is_const_ = true; }
2470
2471  private:
2472   // The IR for the entire compilation unit.
2473   Gogo* gogo_;
2474   // The function we are currently translating.
2475   Named_object* function_;
2476   // The block we are currently translating.
2477   Block *block_;
2478   // The BLOCK node for the current block.
2479   tree block_tree_;
2480   // Whether this is being evaluated in a constant context.  This is
2481   // used for type descriptor initializers.
2482   bool is_const_;
2483 };
2484
2485 // Runtime error codes.  These must match the values in
2486 // libgo/runtime/go-runtime-error.c.
2487
2488 // Slice index out of bounds: negative or larger than the length of
2489 // the slice.
2490 static const int RUNTIME_ERROR_SLICE_INDEX_OUT_OF_BOUNDS = 0;
2491
2492 // Array index out of bounds.
2493 static const int RUNTIME_ERROR_ARRAY_INDEX_OUT_OF_BOUNDS = 1;
2494
2495 // String index out of bounds.
2496 static const int RUNTIME_ERROR_STRING_INDEX_OUT_OF_BOUNDS = 2;
2497
2498 // Slice slice out of bounds: negative or larger than the length of
2499 // the slice or high bound less than low bound.
2500 static const int RUNTIME_ERROR_SLICE_SLICE_OUT_OF_BOUNDS = 3;
2501
2502 // Array slice out of bounds.
2503 static const int RUNTIME_ERROR_ARRAY_SLICE_OUT_OF_BOUNDS = 4;
2504
2505 // String slice out of bounds.
2506 static const int RUNTIME_ERROR_STRING_SLICE_OUT_OF_BOUNDS = 5;
2507
2508 // Dereference of nil pointer.  This is used when there is a
2509 // dereference of a pointer to a very large struct or array, to ensure
2510 // that a gigantic array is not used a proxy to access random memory
2511 // locations.
2512 static const int RUNTIME_ERROR_NIL_DEREFERENCE = 6;
2513
2514 // Slice length or capacity out of bounds in make: negative or
2515 // overflow or length greater than capacity.
2516 static const int RUNTIME_ERROR_MAKE_SLICE_OUT_OF_BOUNDS = 7;
2517
2518 // Map capacity out of bounds in make: negative or overflow.
2519 static const int RUNTIME_ERROR_MAKE_MAP_OUT_OF_BOUNDS = 8;
2520
2521 // Channel capacity out of bounds in make: negative or overflow.
2522 static const int RUNTIME_ERROR_MAKE_CHAN_OUT_OF_BOUNDS = 9;
2523
2524 // This is used by some of the langhooks.
2525 extern Gogo* go_get_gogo();
2526
2527 // Whether we have seen any errors.  FIXME: Replace with a backend
2528 // interface.
2529 extern bool saw_errors();
2530
2531 #endif // !defined(GO_GOGO_H)