OSDN Git Service

ada:
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / ada / exp_disp.ads
1 ------------------------------------------------------------------------------
2 --                                                                          --
3 --                         GNAT COMPILER COMPONENTS                         --
4 --                                                                          --
5 --                             E X P _ D I S P                              --
6 --                                                                          --
7 --                                 S p e c                                  --
8 --                                                                          --
9 --          Copyright (C) 1992-2011, Free Software Foundation, Inc.         --
10 --                                                                          --
11 -- GNAT is free software;  you can  redistribute it  and/or modify it under --
12 -- terms of the  GNU General Public License as published  by the Free Soft- --
13 -- ware  Foundation;  either version 3,  or (at your option) any later ver- --
14 -- sion.  GNAT is distributed in the hope that it will be useful, but WITH- --
15 -- OUT ANY WARRANTY;  without even the  implied warranty of MERCHANTABILITY --
16 -- or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License --
17 -- for  more details.  You should have  received  a copy of the GNU General --
18 -- Public License  distributed with GNAT; see file COPYING3.  If not, go to --
19 -- http://www.gnu.org/licenses for a complete copy of the license.          --
20 --                                                                          --
21 -- GNAT was originally developed  by the GNAT team at  New York University. --
22 -- Extensive contributions were provided by Ada Core Technologies Inc.      --
23 --                                                                          --
24 ------------------------------------------------------------------------------
25
26 --  This package contains routines involved in tagged types and dynamic
27 --  dispatching expansion.
28
29 with Types; use Types;
30
31 package Exp_Disp is
32
33    -------------------------------------
34    -- Predefined primitive operations --
35    -------------------------------------
36
37    --  The predefined primitive operations (PPOs) are subprograms generated
38    --  by GNAT for a particular tagged type. Their role is to provide support
39    --  for different Ada language features such as the attribute 'Size or
40    --  handling of dispatching triggers in select statements. PPOs are created
41    --  when a tagged type is expanded or frozen. These subprograms are later
42    --  collected and inserted into the dispatch table of a tagged type at
43    --  fixed positions. Some of the PPOs that manipulate data in tagged objects
44    --  require the generation of thunks.
45
46    --  List of predefined primitive operations
47
48    --    Leading underscores designate reserved names. Bracketed numerical
49    --    values represent dispatch table slot numbers.
50
51    --      _Size (1) - implementation of the attribute 'Size for any tagged
52    --      type. Constructs of the form Prefix'Size are converted into
53    --      Prefix._Size.
54
55    --      _Alignment (2) - implementation of the attribute 'Alignment for
56    --      any tagged type. Constructs of the form Prefix'Alignment are
57    --      converted into Prefix._Alignment.
58
59    --      TSS_Stream_Read (3) - implementation of the stream attribute Read
60    --      for any tagged type.
61
62    --      TSS_Stream_Write (4) - implementation of the stream attribute Write
63    --      for any tagged type.
64
65    --      TSS_Stream_Input (5) - implementation of the stream attribute Input
66    --      for any tagged type.
67
68    --      TSS_Stream_Output (6) - implementation of the stream attribute
69    --      Output for any tagged type.
70
71    --      Op_Eq (7) - implementation of the equality operator for any non-
72    --      limited tagged type.
73
74    --      _Assign (8) - implementation of the assignment operator for any
75    --      non-limited tagged type.
76
77    --      TSS_Deep_Adjust (9) - implementation of the finalization operation
78    --      Adjust for any non-limited tagged type.
79
80    --      TSS_Deep_Finalize (10) - implementation of the finalization
81    --      operation Finalize for any non-limited tagged type.
82
83    --      _Disp_Asynchronous_Select (11) - used in the expansion of ATC with
84    --      dispatching triggers. Null implementation for limited interfaces,
85    --      full body generation for types that implement limited interfaces,
86    --      not generated for the rest of the cases. See Expand_N_Asynchronous_
87    --      Select in Exp_Ch9 for more information.
88
89    --      _Disp_Conditional_Select (12) - used in the expansion of conditional
90    --      selects with dispatching triggers. Null implementation for limited
91    --      interfaces, full body generation for types that implement limited
92    --      interfaces, not generated for the rest of the cases. See Expand_N_
93    --      Conditional_Entry_Call in Exp_Ch9 for more information.
94
95    --      _Disp_Get_Prim_Op_Kind (13) - helper routine used in the expansion
96    --      of ATC with dispatching triggers. Null implementation for limited
97    --      interfaces, full body generation for types that implement limited
98    --      interfaces, not generated for the rest of the cases.
99
100    --      _Disp_Get_Task_Id (14) - helper routine used in the expansion of
101    --      Abort, attributes 'Callable and 'Terminated for task interface
102    --      class-wide types. Full body generation for task types, null
103    --      implementation for limited interfaces, not generated for the rest
104    --      of the cases. See Expand_N_Attribute_Reference in Exp_Attr and
105    --      Expand_N_Abort_Statement in Exp_Ch9 for more information.
106
107    --      _Disp_Requeue (15) - used in the expansion of dispatching requeue
108    --      statements. Null implementation is provided for protected, task
109    --      and synchronized interfaces. Protected and task types implementing
110    --      concurrent interfaces receive full bodies. See Expand_N_Requeue_
111    --      Statement in Exp_Ch9 for more information.
112
113    --      _Disp_Timed_Select (16) - used in the expansion of timed selects
114    --      with dispatching triggers. Null implementation for limited
115    --      interfaces, full body generation for types that implement limited
116    --      interfaces, not generated for the rest of the cases. See Expand_N_
117    --      Timed_Entry_Call for more information.
118
119    --  Life cycle of predefined primitive operations
120
121    --      The specifications and bodies of the PPOs are created by
122    --      Make_Predefined_Primitive_Specs and Predefined_Primitive_Bodies
123    --      in Exp_Ch3. The generated specifications are immediately analyzed,
124    --      while the bodies are left as freeze actions to the tagged type for
125    --      which they are created.
126
127    --      PPOs are collected and added to the Primitive_Operations list of
128    --      a type by the regular analysis mechanism.
129
130    --      PPOs are frozen by Exp_Ch3.Predefined_Primitive_Freeze
131
132    --      Thunks for PPOs are created by Make_DT
133
134    --      Dispatch table positions of PPOs are set by Set_All_DT_Position
135
136    --      Calls to PPOs proceed as regular dispatching calls. If the PPO
137    --      has a thunk, a call proceeds as a regular dispatching call with
138    --      a thunk.
139
140    --  Guidelines for addition of new predefined primitive operations
141
142    --      Update the value of constant Max_Predef_Prims in a-tags.ads to
143    --      indicate the new number of PPOs.
144
145    --      Introduce a new predefined name for the new PPO in Snames.ads and
146    --      Snames.adb.
147
148    --      Categorize the new PPO name as predefined by adding an entry in
149    --      Is_Predefined_Dispatching_Operation in Exp_Disp.
150
151    --      Generate the specification of the new PPO in Make_Predefined_
152    --      Primitive_Spec in Exp_Ch3.adb. The Is_Internal flag of the defining
153    --      identifier of the specification must be set to True.
154
155    --      Generate the body of the new PPO in Predefined_Primitive_Bodies in
156    --      Exp_Ch3.adb. The Is_Internal flag of the defining identifier of the
157    --      specification must be set to True.
158
159    --      If the new PPO requires a thunk, add an entry in Freeze_Subprogram
160    --      in Exp_Ch6.adb.
161
162    --      When generating calls to a PPO, use Find_Prim_Op from Exp_Util.ads
163    --      to retrieve the entity of the operation directly.
164
165    --  Number of predefined primitive operations added by the Expander
166    --  for a tagged type. If more predefined primitive operations are
167    --  added, the following items must be changed:
168
169    --    Ada.Tags.Max_Predef_Prims         - indirect use
170    --    Exp_Disp.Default_Prim_Op_Position - indirect use
171    --    Exp_Disp.Set_All_DT_Position      - direct   use
172
173    procedure Apply_Tag_Checks (Call_Node : Node_Id);
174    --  Generate checks required on dispatching calls
175
176    function Building_Static_DT (Typ : Entity_Id) return Boolean;
177    pragma Inline (Building_Static_DT);
178    --  Returns true when building statically allocated dispatch tables
179
180    procedure Build_Static_Dispatch_Tables (N : Node_Id);
181    --  N is a library level package declaration or package body. Build the
182    --  static dispatch table of the tagged types defined at library level. In
183    --  case of package declarations with private part the generated nodes are
184    --  added at the end of the list of private declarations. Otherwise they are
185    --  added to the end of the list of public declarations. In case of package
186    --  bodies they are added to the end of the list of declarations of the
187    --  package body.
188
189    function Convert_Tag_To_Interface
190      (Typ : Entity_Id; Expr : Node_Id) return Node_Id;
191    pragma Inline (Convert_Tag_To_Interface);
192    --  This function is used in class-wide interface conversions; the expanded
193    --  code generated to convert a tagged object to a class-wide interface type
194    --  involves referencing the tag component containing the secondary dispatch
195    --  table associated with the interface. Given the expression Expr that
196    --  references a tag component, we cannot generate an unchecked conversion
197    --  to leave the expression decorated with the class-wide interface type Typ
198    --  because an unchecked conversion cannot be seen as a no-op. An unchecked
199    --  conversion is conceptually a function call and therefore the RM allows
200    --  the backend to obtain a copy of the value of the actual object and store
201    --  it in some other place (like a register); in such case the interface
202    --  conversion is not equivalent to a displacement of the pointer to the
203    --  interface and any further displacement fails. Although the functionality
204    --  of this function is simple and could be done directly, the purpose of
205    --  this routine is to leave well documented in the sources these
206    --  occurrences.
207
208    --  If Expr is an N_Selected_Component that references a tag generate:
209    --     type ityp is non null access Typ;
210    --     ityp!(Expr'Address).all
211
212    --  if Expr is an N_Function_Call to Ada.Tags.Displace then generate:
213    --     type ityp is non null access Typ;
214    --     ityp!(Expr).all
215
216    function CPP_Num_Prims (Typ : Entity_Id) return Nat;
217    --  Return the number of primitives of the C++ part of the dispatch table.
218    --  For types that are not derivations of CPP types return 0.
219
220    procedure Expand_Dispatching_Call (Call_Node : Node_Id);
221    --  Expand the call to the operation through the dispatch table and perform
222    --  the required tag checks when appropriate. For CPP types tag checks are
223    --  not relevant.
224
225    procedure Expand_Interface_Actuals (Call_Node : Node_Id);
226    --  Ada 2005 (AI-251): Displace all the actuals corresponding to class-wide
227    --  interfaces to reference the interface tag of the actual object
228
229    procedure Expand_Interface_Conversion
230      (N         : Node_Id;
231       Is_Static : Boolean := True);
232    --  Ada 2005 (AI-251): N is a type-conversion node. Reference the base of
233    --  the object to give access to the interface tag associated with the
234    --  secondary dispatch table.
235
236    procedure Expand_Interface_Thunk
237      (Prim       : Node_Id;
238       Thunk_Id   : out Entity_Id;
239       Thunk_Code : out Node_Id);
240    --  Ada 2005 (AI-251): When a tagged type implements abstract interfaces we
241    --  generate additional subprograms (thunks) associated with each primitive
242    --  Prim to have a layout compatible with the C++ ABI. The thunk displaces
243    --  the pointers to the actuals that depend on the controlling type before
244    --  transferring control to the target subprogram. If there is no need to
245    --  generate the thunk then Thunk_Id and Thunk_Code are set to Empty.
246    --  Otherwise they are set to the defining identifier and the subprogram
247    --  body of the generated thunk.
248
249    function Has_CPP_Constructors (Typ : Entity_Id) return Boolean;
250    --  Returns true if the type has CPP constructors
251
252    function Is_Predefined_Dispatching_Operation (E : Entity_Id) return Boolean;
253    --  Ada 2005 (AI-251): Determines if E is a predefined primitive operation
254
255    function Is_Predefined_Internal_Operation (E : Entity_Id) return Boolean;
256    --  Similar to the previous one, but excludes stream operations, because
257    --  these may be overridden, and need extra formals, like user-defined
258    --  operations.
259
260    function Is_Predefined_Interface_Primitive (E : Entity_Id) return Boolean;
261    --  Ada 2005 (AI-345): Returns True if E is one of the predefined primitives
262    --  required to implement interfaces.
263
264    function Make_DT (Typ : Entity_Id; N : Node_Id := Empty) return List_Id;
265    --  Expand the declarations for the Dispatch Table. The node N is the
266    --  declaration that forces the generation of the table. It is used to place
267    --  error messages when the declaration leads to the freezing of a given
268    --  primitive operation that has an incomplete non- tagged formal.
269
270    function Make_Disp_Asynchronous_Select_Body
271      (Typ : Entity_Id) return Node_Id;
272    --  Ada 2005 (AI-345): Generate the body of the primitive operation of type
273    --  Typ used for dispatching in asynchronous selects. Generate a null body
274    --  if Typ is an interface type.
275
276    function Make_Disp_Asynchronous_Select_Spec
277      (Typ : Entity_Id) return Node_Id;
278    --  Ada 2005 (AI-345): Generate the specification of the primitive operation
279    --  of type Typ used for dispatching in asynchronous selects.
280
281    function Make_Disp_Conditional_Select_Body
282      (Typ : Entity_Id) return Node_Id;
283    --  Ada 2005 (AI-345): Generate the body of the primitive operation of type
284    --  Typ used for dispatching in conditional selects. Generate a null body
285    --  if Typ is an interface type.
286
287    function Make_Disp_Conditional_Select_Spec
288      (Typ : Entity_Id) return Node_Id;
289    --  Ada 2005 (AI-345): Generate the specification of the primitive operation
290    --  of type Typ used for dispatching in conditional selects.
291
292    function Make_Disp_Get_Prim_Op_Kind_Body
293      (Typ : Entity_Id) return Node_Id;
294    --  Ada 2005 (AI-345): Generate the body of the primitive operation of type
295    --  Typ used for retrieving the callable entity kind during dispatching in
296    --  asynchronous selects. Generate a null body if Typ is an interface type.
297
298    function Make_Disp_Get_Prim_Op_Kind_Spec
299      (Typ : Entity_Id) return Node_Id;
300    --  Ada 2005 (AI-345): Generate the specification of the primitive operation
301    --  of the type Typ use for retrieving the callable entity kind during
302    --  dispatching in asynchronous selects.
303
304    function Make_Disp_Get_Task_Id_Body
305      (Typ : Entity_Id) return Node_Id;
306    --  Ada 2005 (AI-345): Generate body of the primitive operation of type Typ
307    --  used for retrieving the _task_id field of a task interface class- wide
308    --  type. Generate a null body if Typ is an interface or a non-task type.
309
310    function Make_Disp_Get_Task_Id_Spec
311      (Typ : Entity_Id) return Node_Id;
312    --  Ada 2005 (AI-345): Generate the specification of the primitive operation
313    --  of type Typ used for retrieving the _task_id field of a task interface
314    --  class-wide type.
315
316    function Make_Disp_Requeue_Body
317      (Typ : Entity_Id) return Node_Id;
318    --  Ada 2005 (AI05-0030): Generate the body of the primitive operation of
319    --  type Typ used for dispatching on requeue statements. Generate a body
320    --  containing a single null-statement if Typ is an interface type.
321
322    function Make_Disp_Requeue_Spec
323      (Typ : Entity_Id) return Node_Id;
324    --  Ada 2005 (AI05-0030): Generate the specification of the primitive
325    --  operation of type Typ used for dispatching requeue statements.
326
327    function Make_Disp_Timed_Select_Body
328      (Typ : Entity_Id) return Node_Id;
329    --  Ada 2005 (AI-345): Generate the body of the primitive operation of type
330    --  Typ used for dispatching in timed selects. Generate a body containing
331    --  a single null-statement if Typ is an interface type.
332
333    function Make_Disp_Timed_Select_Spec
334      (Typ : Entity_Id) return Node_Id;
335    --  Ada 2005 (AI-345): Generate the specification of the primitive operation
336    --  of type Typ used for dispatching in timed selects.
337
338    function Make_Select_Specific_Data_Table
339      (Typ : Entity_Id) return List_Id;
340    --  Ada 2005 (AI-345): Create and populate the auxiliary table in the TSD
341    --  of Typ used for dispatching in asynchronous, conditional and timed
342    --  selects. Generate code to set the primitive operation kinds and entry
343    --  indexes of primitive operations and primitive wrappers.
344
345    function Make_Tags (Typ : Entity_Id) return List_Id;
346    --  Generate the entities associated with the primary and secondary tags of
347    --  Typ and fill the contents of Access_Disp_Table. In case of library level
348    --  tagged types this routine imports the forward declaration of the tag
349    --  entity, that will be declared and exported by Make_DT.
350
351    function Make_VM_TSD (Typ : Entity_Id) return List_Id;
352    --  Build the Type Specific Data record associated with tagged type Typ.
353    --  Invoked only when generating code for VM targets.
354
355    function Register_Primitive
356      (Loc     : Source_Ptr;
357       Prim    : Entity_Id) return List_Id;
358    --  Build code to register Prim in the primary or secondary dispatch table.
359    --  If Prim is associated with a secondary dispatch table then generate also
360    --  its thunk and register it in the associated secondary dispatch table.
361    --  In general the dispatch tables are always generated by Make_DT and
362    --  Make_Secondary_DT; this routine is only used in two corner cases:
363    --
364    --    1) To construct the dispatch table of a tagged type whose parent
365    --       is a CPP_Class (see Build_Init_Procedure).
366    --    2) To handle late overriding of dispatching operations (see
367    --       Check_Dispatching_Operation and Make_DT).
368    --
369    --  The caller is responsible for inserting the generated code in the
370    --  proper place.
371
372    procedure Set_All_DT_Position (Typ : Entity_Id);
373    --  Set the DT_Position field for each primitive operation. In the CPP
374    --  Class case check that no pragma CPP_Virtual is missing and that the
375    --  DT_Position are coherent
376
377    procedure Set_CPP_Constructors (Typ : Entity_Id);
378    --  Typ is a CPP_Class type. Create the Init procedures of that type
379    --  required to handle its default and non-default constructors. The
380    --  functions to which pragma CPP_Constructor is applied in the sources
381    --  are functions returning this type, and having an implicit access to the
382    --  target object in its first argument; such implicit argument is explicit
383    --  in the IP procedures built here.
384
385    procedure Set_DTC_Entity_Value
386      (Tagged_Type : Entity_Id;
387       Prim        : Entity_Id);
388    --  Set the definite value of the DTC_Entity value associated with a given
389    --  primitive of a tagged type.
390
391    procedure Write_DT (Typ : Entity_Id);
392    pragma Export (Ada, Write_DT);
393    --  Debugging procedure (to be called within gdb)
394
395 end Exp_Disp;