OSDN Git Service

compiler: Avoid crashes on erroneous input.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / go / gofrontend / backend.h
1 // backend.h -- Go frontend interface to backend  -*- C++ -*-
2
3 // Copyright 2011 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_BACKEND_H
8 #define GO_BACKEND_H
9
10 // Pointers to these types are created by the backend, passed to the
11 // frontend, and passed back to the backend.  The types must be
12 // defined by the backend using these names.
13
14 // The backend representation of a type.
15 class Btype;
16
17 // The backend represention of an expression.
18 class Bexpression;
19
20 // The backend representation of a statement.
21 class Bstatement;
22
23 // The backend representation of a function definition.
24 class Bfunction;
25
26 // The backend representation of a block.
27 class Bblock;
28
29 // The backend representation of a variable.
30 class Bvariable;
31
32 // The backend representation of a label.
33 class Blabel;
34
35 // The backend interface.  This is a pure abstract class that a
36 // specific backend will implement.
37
38 class Backend
39 {
40  public:
41   virtual ~Backend() { }
42
43   // Name/type/location.  Used for function parameters, struct fields,
44   // interface methods.
45   struct Btyped_identifier
46   {
47     std::string name;
48     Btype* btype;
49     Location location;
50
51     Btyped_identifier()
52       : name(), btype(NULL), location(UNKNOWN_LOCATION)
53     { }
54
55     Btyped_identifier(const std::string& a_name, Btype* a_btype,
56                      Location a_location)
57       : name(a_name), btype(a_btype), location(a_location)
58     { }
59   };
60
61   // Types.
62
63   // Produce an error type.  Actually the backend could probably just
64   // crash if this is called.
65   virtual Btype*
66   error_type() = 0;
67
68   // Get a void type.  This is used in (at least) two ways: 1) as the
69   // return type of a function with no result parameters; 2)
70   // unsafe.Pointer is represented as *void.
71   virtual Btype*
72   void_type() = 0;
73
74   // Get the unnamed boolean type.
75   virtual Btype*
76   bool_type() = 0;
77
78   // Get an unnamed integer type with the given signedness and number
79   // of bits.
80   virtual Btype*
81   integer_type(bool is_unsigned, int bits) = 0;
82
83   // Get an unnamed floating point type with the given number of bits
84   // (32 or 64).
85   virtual Btype*
86   float_type(int bits) = 0;
87
88   // Get an unnamed complex type with the given number of bits (64 or 128).
89   virtual Btype*
90   complex_type(int bits) = 0;
91
92   // Get a pointer type.
93   virtual Btype*
94   pointer_type(Btype* to_type) = 0;
95
96   // Get a function type.  The receiver, parameter, and results are
97   // generated from the types in the Function_type.  The Function_type
98   // is provided so that the names are available.
99   virtual Btype*
100   function_type(const Btyped_identifier& receiver,
101                 const std::vector<Btyped_identifier>& parameters,
102                 const std::vector<Btyped_identifier>& results,
103                 Location location) = 0;
104
105   // Get a struct type.
106   virtual Btype*
107   struct_type(const std::vector<Btyped_identifier>& fields) = 0;
108
109   // Get an array type.
110   virtual Btype*
111   array_type(Btype* element_type, Bexpression* length) = 0;
112
113   // Create a placeholder pointer type.  This is used for a named
114   // pointer type, since in Go a pointer type may refer to itself.
115   // NAME is the name of the type, and the location is where the named
116   // type is defined.  This function is also used for unnamed function
117   // types with multiple results, in which case the type has no name
118   // and NAME will be empty.  FOR_FUNCTION is true if this is for a Go
119   // function type, which corresponds to a C/C++ pointer to function
120   // type.  The return value will later be passed as the first
121   // parameter to set_placeholder_pointer_type or
122   // set_placeholder_function_type.
123   virtual Btype*
124   placeholder_pointer_type(const std::string& name, Location,
125                            bool for_function) = 0;
126
127   // Fill in a placeholder pointer type as a pointer.  This takes a
128   // type returned by placeholder_pointer_type and arranges for it to
129   // point to the type that TO_TYPE points to (that is, PLACEHOLDER
130   // becomes the same type as TO_TYPE).  Returns true on success,
131   // false on failure.
132   virtual bool
133   set_placeholder_pointer_type(Btype* placeholder, Btype* to_type) = 0;
134
135   // Fill in a placeholder pointer type as a function.  This takes a
136   // type returned by placeholder_pointer_type and arranges for it to
137   // become a real Go function type (which corresponds to a C/C++
138   // pointer to function type).  FT will be something returned by the
139   // function_type method.  Returns true on success, false on failure.
140   virtual bool
141   set_placeholder_function_type(Btype* placeholder, Btype* ft) = 0;
142
143   // Create a placeholder struct type.  This is used for a named
144   // struct type, as with placeholder_pointer_type.  It is also used
145   // for interface types, in which case NAME will be the empty string.
146   virtual Btype*
147   placeholder_struct_type(const std::string& name, Location) = 0;
148
149   // Fill in a placeholder struct type.  This takes a type returned by
150   // placeholder_struct_type and arranges for it to become a real
151   // struct type.  The parameter is as for struct_type.  Returns true
152   // on success, false on failure.
153   virtual bool
154   set_placeholder_struct_type(Btype* placeholder,
155                               const std::vector<Btyped_identifier>& fields)
156                         = 0;
157
158   // Create a placeholder array type.  This is used for a named array
159   // type, as with placeholder_pointer_type, to handle cases like
160   // type A []*A.
161   virtual Btype*
162   placeholder_array_type(const std::string& name, Location) = 0;
163
164   // Fill in a placeholder array type.  This takes a type returned by
165   // placeholder_array_type and arranges for it to become a real array
166   // type.  The parameters are as for array_type.  Returns true on
167   // success, false on failure.
168   virtual bool
169   set_placeholder_array_type(Btype* placeholder, Btype* element_type,
170                              Bexpression* length) = 0;
171
172   // Return a named version of a type.  The location is the location
173   // of the type definition.  This will not be called for a type
174   // created via placeholder_pointer_type, placeholder_struct_type, or
175   // placeholder_array_type..  (It may be called for a pointer,
176   // struct, or array type in a case like "type P *byte; type Q P".)
177   virtual Btype*
178   named_type(const std::string& name, Btype*, Location) = 0;
179
180   // Create a marker for a circular pointer type.  Go pointer and
181   // function types can refer to themselves in ways that are not
182   // permitted in C/C++.  When a circular type is found, this function
183   // is called for the circular reference.  This permits the backend
184   // to decide how to handle such a type.  PLACEHOLDER is the
185   // placeholder type which has already been created; if the backend
186   // is prepared to handle a circular pointer type, it may simply
187   // return PLACEHOLDER.  FOR_FUNCTION is true if this is for a
188   // function type.
189   //
190   // For "type P *P" the sequence of calls will be
191   //   bt1 = placeholder_pointer_type();
192   //   bt2 = circular_pointer_type(bt1, false);
193   //   set_placeholder_pointer_type(bt1, bt2);
194   virtual Btype*
195   circular_pointer_type(Btype* placeholder, bool for_function) = 0;
196
197   // Return whether the argument could be a special type created by
198   // circular_pointer_type.  This is used to introduce explicit type
199   // conversions where needed.  If circular_pointer_type returns its
200   // PLACEHOLDER parameter, this may safely always return false.
201   virtual bool
202   is_circular_pointer_type(Btype*) = 0;
203
204   // Return the size of a type.
205   virtual size_t
206   type_size(Btype*) = 0;
207
208   // Return the alignment of a type.
209   virtual size_t
210   type_alignment(Btype*) = 0;
211
212   // Return the alignment of a struct field of this type.  This is
213   // normally the same as type_alignment, but not always.
214   virtual size_t
215   type_field_alignment(Btype*) = 0;
216
217   // Return the offset of field INDEX in a struct type.  INDEX is the
218   // entry in the FIELDS std::vector parameter of struct_type or
219   // set_placeholder_struct_type.
220   virtual size_t
221   type_field_offset(Btype*, size_t index) = 0;
222
223   // Expressions.
224
225   // Return an expression for a zero value of the given type.  This is
226   // used for cases such as local variable initialization and
227   // converting nil to other types.
228   virtual Bexpression*
229   zero_expression(Btype*) = 0;
230
231   // Statements.
232
233   // Create an error statement.  This is used for cases which should
234   // not occur in a correct program, in order to keep the compilation
235   // going without crashing.
236   virtual Bstatement*
237   error_statement() = 0;
238
239   // Create an expression statement.
240   virtual Bstatement*
241   expression_statement(Bexpression*) = 0;
242
243   // Create a variable initialization statement.  This initializes a
244   // local variable at the point in the program flow where it is
245   // declared.
246   virtual Bstatement*
247   init_statement(Bvariable* var, Bexpression* init) = 0;
248
249   // Create an assignment statement.
250   virtual Bstatement*
251   assignment_statement(Bexpression* lhs, Bexpression* rhs,
252                        Location) = 0;
253
254   // Create a return statement, passing the representation of the
255   // function and the list of values to return.
256   virtual Bstatement*
257   return_statement(Bfunction*, const std::vector<Bexpression*>&,
258                    Location) = 0;
259
260   // Create an if statement.  ELSE_BLOCK may be NULL.
261   virtual Bstatement*
262   if_statement(Bexpression* condition, Bblock* then_block, Bblock* else_block,
263                Location) = 0;
264
265   // Create a switch statement where the case values are constants.
266   // CASES and STATEMENTS must have the same number of entries.  If
267   // VALUE matches any of the list in CASES[i], which will all be
268   // integers, then STATEMENTS[i] is executed.  STATEMENTS[i] will
269   // either end with a goto statement or will fall through into
270   // STATEMENTS[i + 1].  CASES[i] is empty for the default clause,
271   // which need not be last.
272   virtual Bstatement*
273   switch_statement(Bexpression* value,
274                    const std::vector<std::vector<Bexpression*> >& cases,
275                    const std::vector<Bstatement*>& statements,
276                    Location) = 0;
277
278   // Create a single statement from two statements.
279   virtual Bstatement*
280   compound_statement(Bstatement*, Bstatement*) = 0;
281
282   // Create a single statement from a list of statements.
283   virtual Bstatement*
284   statement_list(const std::vector<Bstatement*>&) = 0;
285
286   // Blocks.
287
288   // Create a block.  The frontend will call this function when it
289   // starts converting a block within a function.  FUNCTION is the
290   // current function.  ENCLOSING is the enclosing block; it will be
291   // NULL for the top-level block in a function.  VARS is the list of
292   // local variables defined within this block; each entry will be
293   // created by the local_variable function.  START_LOCATION is the
294   // location of the start of the block, more or less the location of
295   // the initial curly brace.  END_LOCATION is the location of the end
296   // of the block, more or less the location of the final curly brace.
297   // The statements will be added after the block is created.
298   virtual Bblock*
299   block(Bfunction* function, Bblock* enclosing,
300         const std::vector<Bvariable*>& vars,
301         Location start_location, Location end_location) = 0;
302
303   // Add the statements to a block.  The block is created first.  Then
304   // the statements are created.  Then the statements are added to the
305   // block.  This will called exactly once per block.  The vector may
306   // be empty if there are no statements.
307   virtual void
308   block_add_statements(Bblock*, const std::vector<Bstatement*>&) = 0;
309
310   // Return the block as a statement.  This is used to include a block
311   // in a list of statements.
312   virtual Bstatement*
313   block_statement(Bblock*) = 0;
314
315   // Variables.
316
317   // Create an error variable.  This is used for cases which should
318   // not occur in a correct program, in order to keep the compilation
319   // going without crashing.
320   virtual Bvariable*
321   error_variable() = 0;
322
323   // Create a global variable.  PACKAGE_NAME is the name of the
324   // package where the variable is defined.  UNIQUE_PREFIX is the
325   // prefix for that package, from the -fgo-prefix option.  NAME is
326   // the name of the variable.  BTYPE is the type of the variable.
327   // IS_EXTERNAL is true if the variable is defined in some other
328   // package.  IS_HIDDEN is true if the variable is not exported (name
329   // begins with a lower case letter).  LOCATION is where the variable
330   // was defined.
331   virtual Bvariable*
332   global_variable(const std::string& package_name,
333                   const std::string& unique_prefix,
334                   const std::string& name,
335                   Btype* btype,
336                   bool is_external,
337                   bool is_hidden,
338                   Location location) = 0;
339
340   // A global variable will 1) be initialized to zero, or 2) be
341   // initialized to a constant value, or 3) be initialized in the init
342   // function.  In case 2, the frontend will call
343   // global_variable_set_init to set the initial value.  If this is
344   // not called, the backend should initialize a global variable to 0.
345   // The init function may then assign a value to it.
346   virtual void
347   global_variable_set_init(Bvariable*, Bexpression*) = 0;
348
349   // Create a local variable.  The frontend will create the local
350   // variables first, and then create the block which contains them.
351   // FUNCTION is the function in which the variable is defined.  NAME
352   // is the name of the variable.  TYPE is the type.  IS_ADDRESS_TAKEN
353   // is true if the address of this variable is taken (this implies
354   // that the address does not escape the function, as otherwise the
355   // variable would be on the heap).  LOCATION is where the variable
356   // is defined.  For each local variable the frontend will call
357   // init_statement to set the initial value.
358   virtual Bvariable*
359   local_variable(Bfunction* function, const std::string& name, Btype* type,
360                  bool is_address_taken, Location location) = 0;
361
362   // Create a function parameter.  This is an incoming parameter, not
363   // a result parameter (result parameters are treated as local
364   // variables).  The arguments are as for local_variable.
365   virtual Bvariable*
366   parameter_variable(Bfunction* function, const std::string& name,
367                      Btype* type, bool is_address_taken,
368                      Location location) = 0;
369
370   // Create a temporary variable.  A temporary variable has no name,
371   // just a type.  We pass in FUNCTION and BLOCK in case they are
372   // needed.  If INIT is not NULL, the variable should be initialized
373   // to that value.  Otherwise the initial value is irrelevant--the
374   // backend does not have to explicitly initialize it to zero.
375   // ADDRESS_IS_TAKEN is true if the programs needs to take the
376   // address of this temporary variable.  LOCATION is the location of
377   // the statement or expression which requires creating the temporary
378   // variable, and may not be very useful.  This function should
379   // return a variable which can be referenced later and should set
380   // *PSTATEMENT to a statement which initializes the variable.
381   virtual Bvariable*
382   temporary_variable(Bfunction*, Bblock*, Btype*, Bexpression* init,
383                      bool address_is_taken, Location location,
384                      Bstatement** pstatement) = 0;
385
386   // Create a named immutable initialized data structure.  This is
387   // used for type descriptors and map descriptors.  This returns a
388   // Bvariable because it corresponds to an initialized const global
389   // variable in C.
390   //
391   // NAME is the name to use for the initialized global variable which
392   // this call will create.
393   //
394   // IS_COMMON is true if NAME may be defined by several packages, and
395   // the linker should merge all such definitions.  If IS_COMMON is
396   // false, NAME should be defined in only one file.  In general
397   // IS_COMMON will be true for the type descriptor of an unnamed type
398   // or a builtin type.
399   //
400   // TYPE will be a struct type; the type of the returned expression
401   // must be a pointer to this struct type.
402   // 
403   // We must create the named structure before we know its
404   // initializer, because the initializer may refer to its own
405   // address.  After calling this the frontend will call
406   // immutable_struct_set_init.
407   virtual Bvariable*
408   immutable_struct(const std::string& name, bool is_common, Btype* type,
409                    Location) = 0;
410
411   // Set the initial value of a variable created by immutable_struct.
412   // The NAME, IS_COMMON, TYPE, and location parameters are the same
413   // ones passed to immutable_struct.  INITIALIZER will be a composite
414   // literal of type TYPE.  It will not contain any function calls or
415   // anything else which can not be put into a read-only data section.
416   // It may contain the address of variables created by
417   // immutable_struct.
418   virtual void
419   immutable_struct_set_init(Bvariable*, const std::string& name,
420                             bool is_common, Btype* type, Location,
421                             Bexpression* initializer) = 0;
422
423   // Create a reference to a named immutable initialized data
424   // structure defined in some other package.  This will be a
425   // structure created by a call to immutable_struct with the same
426   // NAME and TYPE and with IS_COMMON passed as false.  This
427   // corresponds to an extern const global variable in C.
428   virtual Bvariable*
429   immutable_struct_reference(const std::string& name, Btype* type,
430                              Location) = 0;
431
432   // Labels.
433   
434   // Create a new label.  NAME will be empty if this is a label
435   // created by the frontend for a loop construct.  The location is
436   // where the the label is defined.
437   virtual Blabel*
438   label(Bfunction*, const std::string& name, Location) = 0;
439
440   // Create a statement which defines a label.  This statement will be
441   // put into the codestream at the point where the label should be
442   // defined.
443   virtual Bstatement*
444   label_definition_statement(Blabel*) = 0;
445
446   // Create a goto statement to a label.
447   virtual Bstatement*
448   goto_statement(Blabel*, Location) = 0;
449
450   // Create an expression for the address of a label.  This is used to
451   // get the return address of a deferred function which may call
452   // recover.
453   virtual Bexpression*
454   label_address(Blabel*, Location) = 0;
455 };
456
457 // The backend interface has to define this function.
458
459 extern Backend* go_get_backend();
460
461 // FIXME: Temporary helper functions while converting to new backend
462 // interface.
463
464 extern Btype* tree_to_type(tree);
465 extern Bexpression* tree_to_expr(tree);
466 extern Bstatement* tree_to_stat(tree);
467 extern Bfunction* tree_to_function(tree);
468 extern Bblock* tree_to_block(tree);
469 extern tree type_to_tree(Btype*);
470 extern tree expr_to_tree(Bexpression*);
471 extern tree stat_to_tree(Bstatement*);
472 extern tree block_to_tree(Bblock*);
473 extern tree var_to_tree(Bvariable*);
474
475 #endif // !defined(GO_BACKEND_H)