OSDN Git Service

2012-01-10 Bob Duff <duff@adacore.com>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / ada / freeze.ads
1 ------------------------------------------------------------------------------
2 --                                                                          --
3 --                         GNAT COMPILER COMPONENTS                         --
4 --                                                                          --
5 --                               F R E E Z E                                --
6 --                                                                          --
7 --                                 S p e c                                  --
8 --                                                                          --
9 --          Copyright (C) 1992-2010, 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 with Types; use Types;
27
28 package Freeze is
29
30    --------------------------
31    -- Handling of Freezing --
32    --------------------------
33
34    --  In the formal Ada semantics, freezing of entities occurs at a well
35    --  defined point, described in (RM 13.14). The model in GNAT of freezing
36    --  is that a Freeze_Entity node is generated at the point where an entity
37    --  is frozen, and the entity contains a pointer (Freeze_Node) to this
38    --  generated freeze node.
39
40    --  The freeze node is processed in the expander to generate associated
41    --  data and subprograms (e.g. an initialization procedure) which must
42    --  be delayed until the type is frozen and its representation can be
43    --  fully determined. Subsequently the freeze node is used by Gigi to
44    --  determine the point at which it should elaborate the corresponding
45    --  entity (this elaboration also requires the representation of the
46    --  entity to be fully determinable). The freeze node is also used to
47    --  provide additional diagnostic information (pinpointing the freeze
48    --  point), when order of freezing errors are detected.
49
50    --  If we were fully faithful to the Ada model, we would generate freeze
51    --  nodes for all entities, but that is a bit heavy so we optimize (that
52    --  is the nice word) or cut corners (which is a bit more honest). For
53    --  many entities, we do not need to delay the freeze and instead can
54    --  freeze them at the point of declaration. The conditions for this
55    --  early freezing being permissible are as follows:
56
57    --    There is no associated expander activity that needs to be delayed
58
59    --    Gigi can fully elaborate the entity at the point of occurrence (or,
60    --    equivalently, no real elaboration is required for the entity).
61
62    --  In order for these conditions to be met (especially the second), it
63    --  must be the case that all representation characteristics of the entity
64    --  can be determined at declaration time.
65
66    --  The following indicates how freezing is handled for all entity kinds:
67
68    --    Types
69
70    --      All declared types have freeze nodes, as well as anonymous base
71    --      types created for type declarations where the defining identifier
72    --      is a first subtype of the anonymous type.
73
74    --    Subtypes
75
76    --      All first subtypes have freeze nodes. Other subtypes need freeze
77    --      nodes if the corresponding base type has not yet been frozen. If
78    --      the base type has been frozen, then there is no need for a freeze
79    --      node, since no rep clauses can appear for the subtype in any case.
80
81    --    Implicit types and subtypes
82
83    --      As noted above, implicit base types always have freeze nodes. Other
84    --      implicit types and subtypes typically do not require freeze nodes,
85    --      because there is no possibility of delaying any information about
86    --      their representation.
87
88    --    Subprograms
89    --
90    --      Are frozen at the point of declaration unless one or more of the
91    --      formal types or return type themselves have delayed freezing and
92    --      are not yet frozen. This includes the case of a formal access type
93    --      where the designated type is not frozen. Note that we are talking
94    --      about subprogram specs here (subprogram body entities have no
95    --      relevance), and in any case, subprogram bodies freeze everything.
96
97    --    Objects with dynamic address clauses
98    --
99    --      These have a delayed freeze. Gigi will generate code to evaluate
100    --      the initialization expression if present and store it in a temp.
101    --      The actual object is created at the point of the freeze, and if
102    --      necessary initialized by copying the value of this temporary.
103
104    --    Formal Parameters
105    --
106    --      Are frozen when the associated subprogram is frozen, so there is
107    --      never any need for them to have delayed freezing.
108
109    --    Other Objects
110    --
111    --      Are always frozen at the point of declaration
112
113    --    All Other Entities
114
115    --      Are always frozen at the point of declaration
116
117    --  The flag Has_Delayed_Freeze is used for to indicate that delayed
118    --  freezing is required. Usually the associated freeze node is allocated
119    --  at the freezing point. One special exception occurs with anonymous
120    --  base types, where the freeze node is preallocated at the point of
121    --  declaration, so that the First_Subtype_Link field can be set.
122
123    Freezing_Library_Level_Tagged_Type : Boolean := False;
124    --  Flag used to indicate that we are freezing the primitives of a library
125    --  level tagged types. Used to disable checks on premature freezing.
126    --  More documentation needed??? why is this flag needed? what are these
127    --  checks? why do they need disabling in some cases?
128
129    -----------------
130    -- Subprograms --
131    -----------------
132
133    function Build_Renamed_Body
134      (Decl  : Node_Id;
135       New_S : Entity_Id) return Node_Id;
136    --  Rewrite renaming declaration as a subprogram body, whose single
137    --  statement is a call to the renamed entity. New_S is the entity that
138    --  appears in the renaming declaration. If this is a Renaming_As_Body,
139    --  then Decl is the original subprogram declaration that is completed
140    --  by the renaming, otherwise it is the renaming declaration itself.
141    --  The caller inserts the body where required. If this call comes
142    --  from a freezing action, the resulting body is analyzed at once.
143
144    procedure Check_Compile_Time_Size (T : Entity_Id);
145    --  Check to see whether the size of the type T is known at compile time.
146    --  There are three possible cases:
147    --
148    --    Size is not known at compile time. In this case, the call has no
149    --    effect. Note that the processing is conservative here, in the sense
150    --    that this routine may decide that the size is not known even if in
151    --    fact Gigi decides it is known, but the opposite situation can never
152    --    occur.
153    --
154    --    Size is known at compile time, but the actual value of the size is
155    --    not known to the front end or is definitely 32 or more. In this case
156    --    Size_Known_At_Compile_Time is set, but the Esize field is left set
157    --    to zero (to be set by Gigi).
158    --
159    --    Size is known at compile time, and the actual value of the size is
160    --    known to the front end and is less than 32. In this case, the flag
161    --    Size_Known_At_Compile_Time is set, and in addition Esize is set to
162    --    the required size, allowing for possible front end packing of an
163    --    array using this type as a component type.
164    --
165    --  Note: the flag Size_Known_At_Compile_Time is used to determine if the
166    --  secondary stack must be used to return a value of the type, and also
167    --  to determine whether a component clause is allowed for a component
168    --  of the given type.
169    --
170    --  Note: this is public because of one dubious use in Sem_Res???
171    --
172    --  Note: Check_Compile_Time_Size does not test the case of the size being
173    --  known because a size clause is specifically given. That is because we
174    --  do not allow a size clause if the size would not otherwise be known at
175    --  compile time in any case.
176
177    function Is_Atomic_Aggregate
178      (E   : Entity_Id;
179       Typ : Entity_Id) return Boolean;
180
181    --  If an atomic object is initialized with an aggregate or is assigned an
182    --  aggregate, we have to prevent a piecemeal access or assignment to the
183    --  object, even if the aggregate is to be expanded. We create a temporary
184    --  for the aggregate, and assign the temporary instead, so that the back
185    --  end can generate an atomic move for it. This is only done in the context
186    --  of an object declaration or an assignment. Function is a noop and
187    --  returns false in other contexts.
188
189    function Freeze_Entity (E : Entity_Id; N : Node_Id) return List_Id;
190    --  Freeze an entity, and return Freeze nodes, to be inserted at the point
191    --  of call. N is a node whose source location corresponds to the freeze
192    --  point. This is used in placing warning messages in the situation where
193    --  it appears that a type has been frozen too early, e.g. when a primitive
194    --  operation is declared after the freezing point of its tagged type.
195    --  Returns No_List if no freeze nodes needed.
196
197    procedure Freeze_All (From : Entity_Id; After : in out Node_Id);
198    --  Before a non-instance body, or at the end of a declarative part
199    --  freeze all entities therein that are not yet frozen. Calls itself
200    --  recursively to catch types in inner packages that were not frozen
201    --  at the inner level because they were not yet completely defined.
202    --  This routine also analyzes and freezes default parameter expressions
203    --  in subprogram specifications (this has to be delayed until all the
204    --  types are frozen). The resulting freeze nodes are inserted just
205    --  after node After (which is a list node) and analyzed. On return,
206    --  'After' is updated to point to the last node inserted (or is returned
207    --  unchanged if no nodes were inserted). 'From' is the last entity frozen
208    --  in the scope. It is used to prevent a quadratic traversal over already
209    --  frozen entities.
210
211    procedure Freeze_Before (N : Node_Id; T : Entity_Id);
212    --  Freeze T then Insert the generated Freeze nodes before the node N
213
214    procedure Freeze_Expression (N : Node_Id);
215    --  Freezes the required entities when the Expression N causes freezing.
216    --  The node N here is either a subexpression node (a "real" expression)
217    --  or a subtype mark, or a subtype indication. The latter two cases are
218    --  not really expressions, but they can appear within expressions and
219    --  so need to be similarly treated. Freeze_Expression takes care of
220    --  determining the proper insertion point for generated freeze actions.
221
222    procedure Freeze_Fixed_Point_Type (Typ : Entity_Id);
223    --  Freeze fixed point type. For fixed-point types, we have to defer
224    --  setting the size and bounds till the freeze point, since they are
225    --  potentially affected by the presence of size and small clauses.
226
227    procedure Freeze_Itype (T : Entity_Id; N : Node_Id);
228    --  This routine is called when an Itype is created and must be frozen
229    --  immediately at the point of creation (for the sake of the expansion
230    --  activities in Exp_Ch3 (for example, the creation of packed array
231    --  types). We can't just let Freeze_Expression do this job since it
232    --  goes out of its way to make sure that the freeze node occurs at a
233    --  point outside the current construct, e.g. outside the expression or
234    --  outside the initialization procedure. That's normally right, but
235    --  not in this case, since if we create an Itype in an expression it
236    --  may be the case that it is not always elaborated (for example it
237    --  may result from the right operand of a short circuit). In this case
238    --  we want the freeze node to be inserted at the same point as the Itype.
239    --  The node N provides both the location for the freezing and also the
240    --  insertion point for the resulting freeze nodes.
241
242 end Freeze;