OSDN Git Service

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