OSDN Git Service

2006-10-31 Robert Dewar <dewar@adacore.com>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / ada / checks.ads
index 711bd48..bc7e947 100644 (file)
@@ -6,9 +6,7 @@
 --                                                                          --
 --                                 S p e c                                  --
 --                                                                          --
---                            $Revision$
---                                                                          --
---          Copyright (C) 1992-2001 Free Software Foundation, Inc.          --
+--          Copyright (C) 1992-2006, Free Software Foundation, Inc.         --
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 -- or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License --
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--- to  the Free Software Foundation,  59 Temple Place - Suite 330,  Boston, --
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+-- to  the  Free Software Foundation,  51  Franklin  Street,  Fifth  Floor, --
+-- Boston, MA 02110-1301, USA.                                              --
 --                                                                          --
 -- GNAT was originally developed  by the GNAT team at  New York University. --
--- It is now maintained by Ada Core Technologies Inc (http://www.gnat.com). --
+-- Extensive contributions were provided by Ada Core Technologies Inc.      --
 --                                                                          --
 ------------------------------------------------------------------------------
 
@@ -49,6 +47,7 @@ package Checks is
 
    function Access_Checks_Suppressed        (E : Entity_Id) return Boolean;
    function Accessibility_Checks_Suppressed (E : Entity_Id) return Boolean;
+   function Alignment_Checks_Suppressed     (E : Entity_Id) return Boolean;
    function Discriminant_Checks_Suppressed  (E : Entity_Id) return Boolean;
    function Division_Checks_Suppressed      (E : Entity_Id) return Boolean;
    function Elaboration_Checks_Suppressed   (E : Entity_Id) return Boolean;
@@ -58,13 +57,13 @@ package Checks is
    function Range_Checks_Suppressed         (E : Entity_Id) return Boolean;
    function Storage_Checks_Suppressed       (E : Entity_Id) return Boolean;
    function Tag_Checks_Suppressed           (E : Entity_Id) return Boolean;
-   --  These functions check to see if the named check is suppressed,
-   --  either by an active scope suppress setting, or because the check
-   --  has been specifically suppressed for the given entity. If no entity
-   --  is relevant for the current check, then Empty is used as an argument.
-   --  Note: the reason we insist on specifying Empty is to force the
-   --  caller to think about whether there is any relevant entity that
-   --  should be checked.
+   function Validity_Checks_Suppressed      (E : Entity_Id) return Boolean;
+   --  These functions check to see if the named check is suppressed, either
+   --  by an active scope suppress setting, or because the check has been
+   --  specifically suppressed for the given entity. If no entity is relevant
+   --  for the current check, then Empty is used as an argument. Note: the
+   --  reason we insist on specifying Empty is to force the caller to think
+   --  about whether there is any relevant entity that should be checked.
 
    --  General note on following checks. These checks are always active if
    --  Expander_Active and not Inside_A_Generic. They are inactive and have
@@ -73,9 +72,8 @@ package Checks is
    --  operate anyway since they may generate useful compile time warnings.
 
    procedure Apply_Access_Check (N : Node_Id);
-   --  Determines whether an expression node should be flagged as needing
-   --  a runtime access check. If the node requires such a check, the
-   --  Do_Access_Check flag is turned on.
+   --  Determines whether an expression node requires a runtime access
+   --  check and if so inserts the appropriate run-time check.
 
    procedure Apply_Accessibility_Check (N : Node_Id; Typ : Entity_Id);
    --  Given a name N denoting an access parameter, emits a run-time
@@ -83,12 +81,14 @@ package Checks is
    --  the object denoted by the access parameter is not deeper than the
    --  level of the type Typ. Program_Error is raised if the check fails.
 
-   procedure Apply_Alignment_Check (E : Entity_Id; N : Node_Id);
-   --  E is the entity for an object. If there is an address clause for
-   --  this entity, and checks are enabled, then this procedure generates
-   --  a check that the specified address has an alignment consistent with
-   --  the alignment of the object, raising PE if this is not the case. The
-   --  resulting check (if one is generated) is inserted before node N.
+   procedure Apply_Address_Clause_Check (E : Entity_Id; N : Node_Id);
+   --  E is the entity for an object which has an address clause. If checks
+   --  are enabled, then this procedure generates a check that the specified
+   --  address has an alignment consistent with the alignment of the object,
+   --  raising PE if this is not the case. The resulting check (if one is
+   --  generated) is inserted before node N. check is also made for the case of
+   --  a clear overlay situation that the size of the overlaying object is not
+   --  larger than the overlaid object.
 
    procedure Apply_Array_Size_Check (N : Node_Id; Typ : Entity_Id);
    --  N is the node for an object declaration that declares an object of
@@ -162,16 +162,95 @@ package Checks is
       OK : out Boolean;
       Lo : out Uint;
       Hi : out Uint);
-   --  N is a node for a subexpression. If N is of a discrete type with
-   --  no error indications, and no other peculiarities (e.g. missing
-   --  type fields), then OK is True on return, and Lo and Hi are set
-   --  to a conservative estimate of the possible range of values of N.
-   --  Thus if OK is True on return, the value of the subexpression N is
-   --  known to like in the range Lo .. Hi (inclusive). If the expression
-   --  is not of a discrete type, or some kind of error condition is
-   --  detected, then OK is False on exit, and Lo/Hi are set to No_Uint.
-   --  Thus the significance of OK being False on return is that no
-   --  useful information is available on the range of the expression.
+   --  N is a node for a subexpression. If N is of a discrete type with no
+   --  error indications, and no other peculiarities (e.g. missing type
+   --  fields), then OK is True on return, and Lo and Hi are set to a
+   --  conservative estimate of the possible range of values of N. Thus if OK
+   --  is True on return, the value of the subexpression N is known to like in
+   --  the range Lo .. Hi (inclusive). If the expression is not of a discrete
+   --  type, or some kind of error condition is detected, then OK is False on
+   --  exit, and Lo/Hi are set to No_Uint. Thus the significance of OK being
+   --  False on return is that no useful information is available on the range
+   --  of the expression.
+
+   procedure Install_Null_Excluding_Check (N : Node_Id);
+   --  Determines whether an access node requires a runtime access check and
+   --  if so inserts the appropriate run-time check.
+
+   -------------------------------------------------------
+   -- Control and Optimization of Range/Overflow Checks --
+   -------------------------------------------------------
+
+   --  Range checks are controlled by the Do_Range_Check flag. The front end
+   --  is responsible for setting this flag in relevant nodes. Originally
+   --  the back end generated all corresponding range checks. But later on
+   --  we decided to generate all range checks in the front end. We are now
+   --  in the transitional phase where some of these checks are still done
+   --  by the back end, but many are done by the front end.
+
+   --  Overflow checks are similarly controlled by the Do_Overflow_Check flag.
+   --  The difference here is that if Backend_Overflow_Checks is is
+   --  (Backend_Overflow_Checks_On_Target set False), then the actual overflow
+   --  checks are generated by the front end, but if back end overflow checks
+   --  are active (Backend_Overflow_Checks_On_Target set True), then the back
+   --  end does generate the checks.
+
+   --  The following two routines are used to set these flags, they allow
+   --  for the possibility of eliminating checks. Checks can be eliminated
+   --  if an identical check has already been performed.
+
+   procedure Enable_Overflow_Check (N : Node_Id);
+   --  First this routine determines if an overflow check is needed by doing
+   --  an appropriate range check. If a check is not needed, then the call
+   --  has no effect. If a check is needed then this routine sets the flag
+   --  Set Do_Overflow_Check in node N to True, unless it can be determined
+   --  that the check is not needed. The only condition under which this is
+   --  the case is if there was an identical check earlier on.
+
+   procedure Enable_Range_Check (N : Node_Id);
+   --  Set Do_Range_Check flag in node N True, unless it can be determined
+   --  that the check is not needed. The only condition under which this is
+   --  the case is if there was an identical check earlier on. This routine
+   --  is not responsible for doing range analysis to determine whether or
+   --  not such a check is needed -- the caller is expected to do this. The
+   --  one other case in which the request to set the flag is ignored is
+   --  when Kill_Range_Check is set in an N_Unchecked_Conversion node.
+
+   --  The following routines are used to keep track of processing sequences
+   --  of statements (e.g. the THEN statements of an IF statement). A check
+   --  that appears within such a sequence can eliminate an identical check
+   --  within this sequence of statements. However, after the end of the
+   --  sequence of statements, such a check is no longer of interest, since
+   --  it may not have been executed.
+
+   procedure Conditional_Statements_Begin;
+   --  This call marks the start of processing of a sequence of statements.
+   --  Every call to this procedure must be followed by a matching call to
+   --  Conditional_Statements_End.
+
+   procedure Conditional_Statements_End;
+   --  This call removes from consideration all saved checks since the
+   --  corresponding call to Conditional_Statements_Begin. These two
+   --  procedures operate in a stack like manner.
+
+   --  The mechanism for optimizing checks works by remembering checks
+   --  that have already been made, but certain conditions, for example
+   --  an assignment to a variable involved in a check, may mean that the
+   --  remembered check is no longer valid, in the sense that if the same
+   --  expression appears again, another check is required because the
+   --  value may have changed.
+
+   --  The following routines are used to note conditions which may render
+   --  some or all of the stored and remembered checks to be invalidated.
+
+   procedure Kill_Checks (V : Entity_Id);
+   --  This procedure records an assignment or other condition that causes
+   --  the value of the variable to be changed, invalidating any stored
+   --  checks that reference the value. Note that all such checks must
+   --  be discarded, even if they are not in the current statement range.
+
+   procedure Kill_All_Checks;
+   --  This procedure kills all remembered checks
 
    -----------------------------
    -- Length and Range Checks --
@@ -194,17 +273,16 @@ package Checks is
 
    --  The checks operate in one of two modes:
 
-   --    If Source_Typ is Empty, then the node Expr is examined, at the
-   --    very least to get the source subtype. In addition for some of
-   --    the checks, the actual form of the node may be examined. For
-   --    example, a node of type Integer whose actual form is an Integer
-   --    conversion from a type with range 0 .. 3 can be determined to
-   --    have a value in the range 0 .. 3.
+   --    If Source_Typ is Empty, then the node Expr is examined, at the very
+   --    least to get the source subtype. In addition for some of the checks,
+   --    the actual form of the node may be examined. For example, a node of
+   --    type Integer whose actual form is an Integer conversion from a type
+   --    with range 0 .. 3 can be determined to have a value in range 0 .. 3.
 
-   --    If Source_Typ is given, then nothing can be assumed about the
-   --    Expr, and indeed its contents are not examined. In this case the
-   --    check is based on the assumption that Expr can be an arbitrary
-   --    value of the given Source_Typ.
+   --    If Source_Typ is given, then nothing can be assumed about the Expr,
+   --    and indeed its contents are not examined. In this case the check is
+   --    based on the assumption that Expr can be an arbitrary value of the
+   --    given Source_Typ.
 
    --  Currently, the only case in which a Source_Typ is explicitly supplied
    --  is for the case of Out and In_Out parameters, where, for the conversion
@@ -221,8 +299,8 @@ package Checks is
    --  to Insert_Actions.
    --
    --  For access types, the Directly_Designated_Type is retrieved and
-   --  processing continues as enumerated above, with a guard against
-   --  null values.
+   --  processing continues as enumerated above, with a guard against null
+   --  values.
    --
    --  Note: calls to Apply_Length_Check currently never supply an explicit
    --  Source_Typ parameter, but Apply_Length_Check takes this parameter and
@@ -233,9 +311,9 @@ package Checks is
      (Ck_Node    : Node_Id;
       Target_Typ : Entity_Id;
       Source_Typ : Entity_Id := Empty);
-   --  For an Node of kind N_Range, constructs a range check action that
-   --  tests first that the range is not null and then that the range
-   --  is contained in the Target_Typ range.
+   --  For an Node of kind N_Range, constructs a range check action that tests
+   --  first that the range is not null and then that the range is contained in
+   --  the Target_Typ range.
    --
    --  For scalar types, constructs a range check action that first tests that
    --  the expression is contained in the Target_Typ range. The difference
@@ -246,13 +324,13 @@ package Checks is
    --  to check that each Expr range is properly contained in the range of
    --  Target_Typ.
    --
-   --  For a type conversion to an unconstrained array type, constructs
-   --  a range check action to check that the bounds of the source type
-   --  are within the constraints imposed by the Target_Typ.
+   --  For a type conversion to an unconstrained array type, constructs a range
+   --  check action to check that the bounds of the source type are within the
+   --  constraints imposed by the Target_Typ.
    --
    --  For access types, the Directly_Designated_Type is retrieved and
-   --  processing continues as enumerated above, with a guard against
-   --  null values.
+   --  processing continues as enumerated above, with a guard against null
+   --  values.
    --
    --  The source type is used by type conversions to unconstrained array
    --  types to retrieve the corresponding bounds.
@@ -272,10 +350,10 @@ package Checks is
       Source_Typ : Entity_Id := Empty;
       Fixed_Int  : Boolean   := False);
    --  For scalar types, determines whether an expression node should be
-   --  flagged as needing a runtime range check. If the node requires such
-   --  a check, the Do_Range_Check flag is turned on. The Fixed_Int flag
-   --  if set causes any fixed-point values to be treated as though they
-   --  were discrete values (i.e. the underlying integer value is used).
+   --  flagged as needing a runtime range check. If the node requires such a
+   --  check, the Do_Range_Check flag is turned on. The Fixed_Int flag if set
+   --  causes any fixed-point values to be treated as though they were discrete
+   --  values (i.e. the underlying integer value is used).
 
    type Check_Result is private;
    --  Type used to return result of Range_Check call, for later use in
@@ -288,18 +366,11 @@ package Checks is
       Static_Sloc  : Source_Ptr;
       Flag_Node    : Node_Id);
    --  Called to append range checks as returned by a call to Range_Check.
-   --  Stmts is a list to which either the dynamic check is appended or
-   --  the raise Constraint_Error statement is appended (for static checks).
-   --  Static_Sloc is the Sloc at which the raise CE node points,
-   --  Flag_Node is used as the node at which to set the Has_Dynamic_Check
-   --  flag. Checks_On is a boolean value that says if range and index checking
-   --  is on or not.
-
-   procedure Enable_Range_Check (N : Node_Id);
-   pragma Inline (Enable_Range_Check);
-   --  Set Do_Range_Check flag in node N to True unless Kill_Range_Check flag
-   --  is set in N (the purpose of the latter flag is precisely to prevent
-   --  Do_Range_Check from being set).
+   --  Stmts is a list to which either the dynamic check is appended or the
+   --  raise Constraint_Error statement is appended (for static checks).
+   --  Static_Sloc is the Sloc at which the raise CE node points, Flag_Node is
+   --  used as the node at which to set the Has_Dynamic_Check flag. Checks_On
+   --  is a boolean value that says if range and index checking is on or not.
 
    procedure Insert_Range_Checks
      (Checks       : Check_Result;
@@ -333,20 +404,72 @@ package Checks is
    --  in constructing the check.
 
    -----------------------
+   -- Expander Routines --
+   -----------------------
+
+   --  Some of the earlier processing for checks results in temporarily setting
+   --  the Do_Range_Check flag rather than actually generating checks. Now we
+   --  are moving the generation of such checks into the front end for reasons
+   --  of efficiency and simplicity (there were difficutlies in handling this
+   --  in the back end when side effects were present in the expressions being
+   --  checked).
+
+   --  Probably we could eliminate the Do_Range_Check flag entirely and
+   --  generate the checks earlier, but this is a delicate area and it
+   --  seemed safer to implement the following routines, which are called
+   --  late on in the expansion process. They check the Do_Range_Check flag
+   --  and if it is set, generate the actual checks and reset the flag.
+
+   procedure Generate_Range_Check
+     (N           : Node_Id;
+      Target_Type : Entity_Id;
+      Reason      : RT_Exception_Code);
+   --  This procedure is called to actually generate and insert a range check.
+   --  A check is generated to ensure that the value of N lies within the range
+   --  of the target type. Note that the base type of N may be different from
+   --  the base type of the target type. This happens in the conversion case.
+   --  The Reason parameter is the exception code to be used for the exception
+   --  if raised.
+   --
+   --  Note on the relation of this routine to the Do_Range_Check flag. Mostly
+   --  for historical reasons, we often set the Do_Range_Check flag and then
+   --  later we call Generate_Range_Check if this flag is set. Most probably we
+   --  could eliminate this intermediate setting of the flag (historically the
+   --  back end dealt with range checks, using this flag to indicate if a check
+   --  was required, then we moved checks into the front end).
+
+   procedure Generate_Index_Checks (N : Node_Id);
+   --  This procedure is called to generate index checks on the subscripts for
+   --  the indexed component node N. Each subscript expression is examined, and
+   --  if the Do_Range_Check flag is set, an appropriate index check is
+   --  generated and the flag is reset.
+
+   --  Similarly, we set the flag Do_Discriminant_Check in the semantic
+   --  analysis to indicate that a discriminant check is required for selected
+   --  component of a discriminated type. The following routine is called from
+   --  the expander to actually generate the call.
+
+   procedure Generate_Discriminant_Check (N : Node_Id);
+   --  N is a selected component for which a discriminant check is required to
+   --  make sure that the discriminants have appropriate values for the
+   --  selection. This is done by calling the appropriate discriminant checking
+   --  routine for the selector.
+
+   -----------------------
    -- Validity Checking --
    -----------------------
 
    --  In (RM 13.9.1(9-11)) we have the following rules on invalid values
 
-   --    9   If the representation of a scalar object does not represent a
-   --    value of the object's subtype (perhaps because the object was not
-   --    initialized), the object is said to have an invalid representation.
-   --    It is a bounded error to evaluate the value of such an object.  If
-   --    the error is detected, either Constraint_Error or Program_Error is
-   --    raised.  Otherwise, execution continues using the invalid
-   --    representation.  The rules of the language outside this subclause
-   --    assume that all objects have valid representations.  The semantics
-   --    of operations on invalid representations are as follows:
+   --    If the representation of a scalar object does not represent value of
+   --    the object's subtype (perhaps because the object was not initialized),
+   --    the object is said to have an invalid representation. It is a bounded
+   --    error to evaluate the value of such an object. If the error is
+   --    detected, either Constraint_Error or Program_Error is raised.
+   --    Otherwise, execution continues using the invalid representation. The
+   --    rules of the language outside this subclause assume that all objects
+   --    have valid representations. The semantics of operations on invalid
+   --    representations are as follows:
    --
    --       10  If the representation of the object represents a value of the
    --           object's type, the value of the type is used.
@@ -364,9 +487,9 @@ package Checks is
    --  array assignments, where we don't want to do wild stores, and case
    --  statements where we don't want to do wild jumps.
 
-   --  In GNAT, we control validity checking with a switch -gnatV that
-   --  can take three parameters, n/d/f for None/Default/Full. These
-   --  modes have the following meanings:
+   --  In GNAT, we control validity checking with a switch -gnatV that can take
+   --  three parameters, n/d/f for None/Default/Full. These modes have the
+   --  following meanings:
 
    --    None (no validity checking)
 
@@ -428,7 +551,7 @@ package Checks is
    --    If all possible stored values are valid, then any uninitialized
    --    value must be valid.
 
-   --    Literals, including enumeration literals, are clearly always valid.
+   --    Literals, including enumeration literals, are clearly always valid
 
    --    Constants are always assumed valid, with a validity check being
    --    performed on the initializing value where necessary to ensure that
@@ -458,12 +581,12 @@ package Checks is
    --  are checked for validity.
 
    procedure Check_Valid_Lvalue_Subscripts (Expr : Node_Id);
-   --  Expr is a lvalue, i.e. an expression representing the target of
-   --  an assignment. This procedure checks for this expression involving
-   --  an assignment to an array value. We have to be sure that all the
-   --  subscripts in such a case are valid, since according to the rules
-   --  in (RM 13.9.1(9-11)) such assignments are not permitted to result
-   --  in erroneous behavior in the case of invalid subscript values.
+   --  Expr is a lvalue, i.e. an expression representing the target of an
+   --  assignment. This procedure checks for this expression involving an
+   --  assignment to an array value. We have to be sure that all the subscripts
+   --  in such a case are valid, since according to the rules in (RM
+   --  13.9.1(9-11)) such assignments are not permitted to result in erroneous
+   --  behavior in the case of invalid subscript values.
 
    procedure Ensure_Valid (Expr : Node_Id; Holes_OK : Boolean := False);
    --  Ensure that Expr represents a valid value of its type. If this type
@@ -483,20 +606,32 @@ package Checks is
    --  valid, raising Constraint_Error if the value is not valid.
 
    function Expr_Known_Valid (Expr : Node_Id) return Boolean;
-   --  This function tests it the value of Expr is known to be valid in
-   --  the sense of RM 13.9.1(9-11). In the case of GNAT, it is only
-   --  discrete types which are a concern, since for non-discrete types
-   --  we simply continue computation with invalid values, which does
-   --  not lead to erroneous behavior. Thus Expr_Known_Valid always
-   --  returns True if the type of Expr is non-discrete. For discrete
-   --  types the value returned is True only if it can be determined
-   --  that the value is Valid. Otherwise False is returned.
+   --  This function tests it the value of Expr is known to be valid in the
+   --  sense of RM 13.9.1(9-11). In the case of GNAT, it is only discrete types
+   --  which are a concern, since for non-discrete types we simply continue
+   --  computation with invalid values, which does not lead to erroneous
+   --  behavior. Thus Expr_Known_Valid always returns True if the type of Expr
+   --  is non-discrete. For discrete types the value returned is True only if
+   --  it can be determined that the value is Valid. Otherwise False is
+   --  returned.
 
    procedure Insert_Valid_Check (Expr : Node_Id);
    --  Inserts code that will check for the value of Expr being valid, in
    --  the sense of the 'Valid attribute returning True. Constraint_Error
    --  will be raised if the value is not valid.
 
+   procedure Null_Exclusion_Static_Checks (N : Node_Id);
+   --  Ada 2005 (AI-231): Check bad usages of the null-exclusion issue
+
+   procedure Remove_Checks (Expr : Node_Id);
+   --  Remove all checks from Expr except those that are only executed
+   --  conditionally (on the right side of And Then/Or Else. This call
+   --  removes only embedded checks (Do_Range_Check, Do_Overflow_Check).
+
+   procedure Validity_Check_Range (N : Node_Id);
+   --  If N is an N_Range node, then Ensure_Valid is called on its bounds,
+   --  if validity checking of operands is enabled.
+
 private
 
    type Check_Result is array (Positive range 1 .. 2) of Node_Id;
@@ -508,24 +643,12 @@ private
    --    responsibility of the caller to rewrite and substitute the nodes with
    --    N_Raise_Constraint_Error nodes.
    --
-   --    For the non-static case a single N_Raise_Constraint_Error node
-   --    with a non-empty Condition field is returned.
+   --    For the non-static case a single N_Raise_Constraint_Error node with a
+   --    non-empty Condition field is returned.
    --
-   --  Unused entries in Check_Result, if any, are simply set to Empty
-   --  For external clients, the required processing on this result is
-   --  achieved using the Insert_Range_Checks routine.
-
-   pragma Inline (Access_Checks_Suppressed);
-   pragma Inline (Accessibility_Checks_Suppressed);
-   pragma Inline (Discriminant_Checks_Suppressed);
-   pragma Inline (Division_Checks_Suppressed);
-   pragma Inline (Elaboration_Checks_Suppressed);
-   pragma Inline (Index_Checks_Suppressed);
-   pragma Inline (Length_Checks_Suppressed);
-   pragma Inline (Overflow_Checks_Suppressed);
-   pragma Inline (Range_Checks_Suppressed);
-   pragma Inline (Storage_Checks_Suppressed);
-   pragma Inline (Tag_Checks_Suppressed);
+   --  Unused entries in Check_Result, if any, are simply set to Empty For
+   --  external clients, the required processing on this result is achieved
+   --  using the Insert_Range_Checks routine.
 
    pragma Inline (Apply_Length_Check);
    pragma Inline (Apply_Range_Check);