OSDN Git Service

Added __objc_msg_forward, a hook that allows external libraries to
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / libobjc / objc / objc-api.h
1 /* GNU Objective-C Runtime API.
2    Copyright (C) 1993, 1995, 1996, 1997 Free Software Foundation, Inc.
3
4 This file is part of GNU CC.
5
6 GNU CC is free software; you can redistribute it and/or modify it
7 under the terms of the GNU General Public License as published by the
8 Free Software Foundation; either version 2, or (at your option) any
9 later version.
10
11 GNU CC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
12 ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
13 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public
14 License for more details.
15
16 You should have received a copy of the GNU General Public License
17 along with GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to
18 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
19 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
20
21 /* As a special exception, if you link this library with files compiled
22    with GCC to produce an executable, this does not cause the resulting
23    executable to be covered by the GNU General Public License.  This
24    exception does not however invalidate any other reasons why the
25    executable file might be covered by the GNU General Public License. */
26
27 #ifndef __objc_api_INCLUDE_GNU
28 #define __objc_api_INCLUDE_GNU
29
30 #include "objc/objc.h"
31 #include "objc/hash.h"
32 #include "objc/thr.h"
33 #include <stdio.h>
34 #include <stdarg.h>
35
36 /* For functions which return Method_t */
37 #define METHOD_NULL     (Method_t)0
38                                                 /* Boolean typedefs */
39 /*
40 ** Method descriptor returned by introspective Object methods.
41 ** This is really just the first part of the more complete objc_method
42 ** structure defined below and used internally by the runtime.
43 */
44 struct objc_method_description
45 {
46     SEL name;                   /* this is a selector, not a string */
47     char *types;                /* type encoding */
48 };
49
50 /* Filer types used to describe Ivars and Methods.  */
51 #define _C_ID       '@'
52 #define _C_CLASS    '#'
53 #define _C_SEL      ':'
54 #define _C_CHR      'c'
55 #define _C_UCHR     'C'
56 #define _C_SHT      's'
57 #define _C_USHT     'S'
58 #define _C_INT      'i'
59 #define _C_UINT     'I'
60 #define _C_LNG      'l'
61 #define _C_ULNG     'L'
62 #define _C_LNG_LNG  'q'
63 #define _C_ULNG_LNG 'Q'
64 #define _C_FLT      'f'
65 #define _C_DBL      'd'
66 #define _C_BFLD     'b'
67 #define _C_VOID     'v'
68 #define _C_UNDEF    '?'
69 #define _C_PTR      '^'
70 #define _C_CHARPTR  '*'
71 #define _C_ATOM     '%'
72 #define _C_ARY_B    '['
73 #define _C_ARY_E    ']'
74 #define _C_UNION_B  '('
75 #define _C_UNION_E  ')'
76 #define _C_STRUCT_B '{'
77 #define _C_STRUCT_E '}'
78
79
80 /*
81 ** Error handling
82 **
83 ** Call objc_error() or objc_verror() to record an error; this error
84 ** routine will generally exit the program but not necessarily if the
85 ** user has installed his own error handler.
86 **
87 ** Call objc_set_error_handler to assign your own function for
88 ** handling errors.  The function should return YES if it is ok
89 ** to continue execution, or return NO or just abort if the
90 ** program should be stopped.  The default error handler is just to
91 ** print a message on stderr.
92 **
93 ** The error handler function should be of type objc_error_handler
94 ** The first parameter is an object instance of relevance.
95 ** The second parameter is an error code.
96 ** The third parameter is a format string in the printf style.
97 ** The fourth parameter is a variable list of arguments.
98 */
99 extern void objc_error(id object, int code, const char* fmt, ...);
100 extern void objc_verror(id object, int code, const char* fmt, va_list ap);
101 typedef BOOL (*objc_error_handler)(id, int code, const char *fmt, va_list ap);
102 objc_error_handler objc_set_error_handler(objc_error_handler func);
103
104 /*
105 ** Error codes
106 ** These are used by the runtime library, and your
107 ** error handling may use them to determine if the error is
108 ** hard or soft thus whether execution can continue or abort.
109 */
110 #define OBJC_ERR_UNKNOWN 0             /* Generic error */
111
112 #define OBJC_ERR_OBJC_VERSION 1        /* Incorrect runtime version */
113 #define OBJC_ERR_GCC_VERSION 2         /* Incorrect compiler version */
114 #define OBJC_ERR_MODULE_SIZE 3         /* Bad module size */
115 #define OBJC_ERR_PROTOCOL_VERSION 4    /* Incorrect protocol version */
116
117 #define OBJC_ERR_MEMORY 10             /* Out of memory */
118
119 #define OBJC_ERR_RECURSE_ROOT 20       /* Attempt to archive the root
120                                           object more than once. */
121 #define OBJC_ERR_BAD_DATA 21           /* Didn't read expected data */
122 #define OBJC_ERR_BAD_KEY 22            /* Bad key for object */
123 #define OBJC_ERR_BAD_CLASS 23          /* Unknown class */
124 #define OBJC_ERR_BAD_TYPE 24           /* Bad type specification */
125 #define OBJC_ERR_NO_READ 25            /* Cannot read stream */
126 #define OBJC_ERR_NO_WRITE 26           /* Cannot write stream */
127 #define OBJC_ERR_STREAM_VERSION 27     /* Incorrect stream version */
128 #define OBJC_ERR_BAD_OPCODE 28         /* Bad opcode */
129
130 #define OBJC_ERR_UNIMPLEMENTED 30      /* Method is not implemented */
131
132 #define OBJC_ERR_BAD_STATE 40          /* Bad thread state */
133
134 /*
135 ** Set this variable nonzero to print a line describing each
136 ** message that is sent.  (this is currently disabled)
137 */
138 extern BOOL objc_trace;
139
140
141 /* For every class which happens to have statically allocated instances in
142    this module, one OBJC_STATIC_INSTANCES is allocated by the compiler.
143    INSTANCES is NULL terminated and points to all statically allocated
144    instances of this class.  */
145 struct objc_static_instances
146 {
147   char *class_name;
148   id instances[0];
149 };
150
151 /*
152 ** Whereas a Module (defined further down) is the root (typically) of a file,
153 ** a Symtab is the root of the class and category definitions within the
154 ** module.  
155 ** 
156 ** A Symtab contains a variable length array of pointers to classes and
157 ** categories  defined in the module. 
158 */
159 typedef struct objc_symtab {
160   unsigned long sel_ref_cnt;                     /* Unknown. */
161   SEL        refs;                              /* Unknown. */
162   unsigned short cls_def_cnt;                   /* Number of classes compiled
163                                                   (defined) in the module. */
164   unsigned short cat_def_cnt;                   /* Number of categories 
165                                                   compiled (defined) in the 
166                                                   module. */
167
168   void      *defs[1];                           /* Variable array of pointers.
169                                                   cls_def_cnt of type Class 
170                                                   followed by cat_def_cnt of
171                                                   type Category_t, followed
172                                                   by a NULL terminated array
173                                                   of objc_static_instances. */
174 } Symtab,   *Symtab_t;
175
176
177 /*
178 ** The compiler generates one of these structures for each module that
179 ** composes the executable (eg main.m).  
180 ** 
181 ** This data structure is the root of the definition tree for the module.  
182 ** 
183 ** A collect program runs between ld stages and creates a ObjC ctor array. 
184 ** That array holds a pointer to each module structure of the executable. 
185 */
186 typedef struct objc_module {
187   unsigned long version;                        /* Compiler revision. */
188   unsigned long size;                           /* sizeof(Module). */
189   const char* name;                             /* Name of the file where the 
190                                                   module was generated.   The 
191                                                   name includes the path. */
192
193   Symtab_t    symtab;                           /* Pointer to the Symtab of
194                                                   the module.  The Symtab
195                                                   holds an array of 
196                                                   pointers to 
197                                                   the classes and categories 
198                                                   defined in the module. */
199 } Module, *Module_t;
200
201
202 /*
203 ** The compiler generates one of these structures for a class that has
204 ** instance variables defined in its specification. 
205 */
206 typedef struct objc_ivar* Ivar_t;
207 typedef struct objc_ivar_list {
208   int   ivar_count;                             /* Number of structures (Ivar) 
209                                                   contained in the list.  One
210                                                   structure per instance 
211                                                   variable defined in the
212                                                   class. */
213   struct objc_ivar {
214     const char* ivar_name;                      /* Name of the instance
215                                                   variable as entered in the
216                                                   class definition. */
217     const char* ivar_type;                      /* Description of the Ivar's
218                                                   type.  Useful for 
219                                                   debuggers. */
220     int        ivar_offset;                    /* Byte offset from the base 
221                                                   address of the instance 
222                                                   structure to the variable. */
223
224   } ivar_list[1];                               /* Variable length 
225                                                   structure. */
226 } IvarList, *IvarList_t;
227
228
229 /*
230 ** The compiler generates one (or more) of these structures for a class that
231 ** has methods defined in its specification. 
232 ** 
233 ** The implementation of a class can be broken into separate pieces in a file
234 ** and categories can break them across modules. To handle this problem is a
235 ** singly linked list of methods. 
236 */
237 typedef struct objc_method Method;
238 typedef Method* Method_t;
239 typedef struct objc_method_list {
240   struct objc_method_list*  method_next;      /* This variable is used to link 
241                                                 a method list to another.  It 
242                                                 is a singly linked list. */
243   int            method_count;               /* Number of methods defined in 
244                                                 this structure. */
245   struct objc_method {
246     SEL         method_name;                  /* This variable is the method's 
247                                                 name.  It is a char*. 
248                                                   The unique integer passed to 
249                                                 objc_msg_send is a char* too.  
250                                                 It is compared against 
251                                                 method_name using strcmp. */
252     const char* method_types;                 /* Description of the method's
253                                                 parameter list.  Useful for
254                                                 debuggers. */
255     IMP         method_imp;                   /* Address of the method in the 
256                                                 executable. */
257   } method_list[1];                           /* Variable length 
258                                                 structure. */
259 } MethodList, *MethodList_t;
260
261 struct objc_protocol_list {
262   struct objc_protocol_list *next;
263   int count;
264   Protocol *list[1];
265 };
266
267 /*
268 ** This is used to assure consistent access to the info field of 
269 ** classes
270 */
271 #ifndef HOST_BITS_PER_LONG
272 #define HOST_BITS_PER_LONG  (sizeof(long)*8)
273 #endif 
274
275 #define __CLS_INFO(cls) ((cls)->info)
276 #define __CLS_ISINFO(cls, mask) ((__CLS_INFO(cls)&mask)==mask)
277 #define __CLS_SETINFO(cls, mask) (__CLS_INFO(cls) |= mask)
278
279 /* The structure is of type MetaClass */
280 #define _CLS_META 0x2L
281 #define CLS_ISMETA(cls) ((cls)&&__CLS_ISINFO(cls, _CLS_META))
282
283
284 /* The structure is of type Class */
285 #define _CLS_CLASS 0x1L
286 #define CLS_ISCLASS(cls) ((cls)&&__CLS_ISINFO(cls, _CLS_CLASS))
287
288 /*
289 ** The class is initialized within the runtime.  This means that 
290 ** it has had correct super and sublinks assigned
291 */
292 #define _CLS_RESOLV 0x8L
293 #define CLS_ISRESOLV(cls) __CLS_ISINFO(cls, _CLS_RESOLV)
294 #define CLS_SETRESOLV(cls) __CLS_SETINFO(cls, _CLS_RESOLV)
295
296 /*
297 ** The class has been send a +initialize message or a such is not 
298 ** defined for this class
299 */
300 #define _CLS_INITIALIZED 0x04L
301 #define CLS_ISINITIALIZED(cls) __CLS_ISINFO(cls, _CLS_INITIALIZED)
302 #define CLS_SETINITIALIZED(cls) __CLS_SETINFO(cls, _CLS_INITIALIZED)
303
304 /*
305 ** The class number of this class.  This must be the same for both the 
306 ** class and its meta class object
307 */
308 #define CLS_GETNUMBER(cls) (__CLS_INFO(cls) >> (HOST_BITS_PER_LONG/2))
309 #define CLS_SETNUMBER(cls, num) \
310   ({ (cls)->info <<= (HOST_BITS_PER_LONG/2); \
311      (cls)->info >>= (HOST_BITS_PER_LONG/2); \
312      __CLS_SETINFO(cls, (((unsigned long)num) << (HOST_BITS_PER_LONG/2))); })
313
314 /*
315 ** The compiler generates one of these structures for each category.  A class
316 ** may have many categories and contain both instance and factory methods.  
317 */
318 typedef struct objc_category {
319   const char*   category_name;                /* Name of the category.  Name
320                                                 contained in the () of the
321                                                 category definition. */
322   const char*   class_name;                   /* Name of the class to which
323                                                 the category belongs. */
324   MethodList_t  instance_methods;             /* Linked list of instance
325                                                 methods defined in the 
326                                                 category. NULL indicates no
327                                                 instance methods defined. */
328   MethodList_t  class_methods;                /* Linked list of factory 
329                                                 methods defined in the
330                                                 category.  NULL indicates no
331                                                 class methods defined. */
332   struct objc_protocol_list *protocols;       /* List of Protocols 
333                                                  conformed to */
334 } Category, *Category_t;
335
336 /*
337 ** Structure used when a message is send to a class's super class.  The
338 ** compiler generates one of these structures and passes it to
339 ** objc_msg_super.
340 */
341 typedef struct objc_super {
342   id      self;                           /* Id of the object sending
343                                                 the message. */
344   Class class;                              /* Object's super class. */
345 } Super, *Super_t;
346
347 IMP objc_msg_lookup_super(Super_t super, SEL sel);
348
349 retval_t objc_msg_sendv(id, SEL, arglist_t);
350
351
352
353 /*
354 ** This is a hook which is called by objc_lookup_class and
355 ** objc_get_class if the runtime is not able to find the class.
356 ** This may e.g. try to load in the class using dynamic loading.
357 ** The function is guaranteed to be passed a non-NULL name string.
358 */
359 extern Class (*_objc_lookup_class)(const char *name);
360
361 /*
362 ** This is a hook which is called by __objc_exec_class every time a class
363 ** or a category is loaded into the runtime.  This may e.g. help a
364 ** dynamic loader determine the classes that have been loaded when
365 ** an object file is dynamically linked in.
366 */
367 extern void (*_objc_load_callback)(Class class, Category* category);
368
369 /*
370 ** Hook functions for allocating, copying and disposing of instances
371 */
372 extern id (*_objc_object_alloc)(Class class);
373 extern id (*_objc_object_copy)(id object);
374 extern id (*_objc_object_dispose)(id object);
375
376 /*
377 ** Standard functions for memory allocation and disposal.
378 ** Users should use these functions in their ObjC programs so
379 ** that they work properly with garbage collectors as well as
380 ** can take advantage of the exception/error handling available.
381 */
382 void *
383 objc_malloc(size_t size);
384
385 void *
386 objc_atomic_malloc(size_t size);
387
388 void *
389 objc_valloc(size_t size);
390
391 void *
392 objc_realloc(void *mem, size_t size);
393
394 void *
395 objc_calloc(size_t nelem, size_t size);
396
397 void
398 objc_free(void *mem);
399
400 /*
401 ** Hook functions for memory allocation and disposal.
402 ** This makes it easy to substitute garbage collection systems
403 ** such as Boehm's GC by assigning these function pointers
404 ** to the GC's allocation routines.  By default these point
405 ** to the ANSI standard malloc, realloc, free, etc.
406 **
407 ** Users should call the normal objc routines above for
408 ** memory allocation and disposal within their programs.
409 */
410 extern void *(*_objc_malloc)(size_t);
411 extern void *(*_objc_atomic_malloc)(size_t);
412 extern void *(*_objc_valloc)(size_t);
413 extern void *(*_objc_realloc)(void *, size_t);
414 extern void *(*_objc_calloc)(size_t, size_t);
415 extern void (*_objc_free)(void *);
416
417 /*
418 **  Hook for method forwarding. This makes it easy to substitute a
419 **  library, such as ffcall, that implements closures, thereby avoiding
420 **  gcc's __builtin_apply problems.
421 */
422 extern IMP (*__objc_msg_forward)(SEL);
423
424 Method_t class_get_class_method(MetaClass class, SEL aSel);
425
426 Method_t class_get_instance_method(Class class, SEL aSel);
427
428 Class class_pose_as(Class impostor, Class superclass);
429
430 Class objc_get_class(const char *name);
431
432 Class objc_lookup_class(const char *name);
433
434 Class objc_next_class(void **enum_state);
435
436 const char *sel_get_name(SEL selector);
437
438 const char *sel_get_type(SEL selector);
439
440 SEL sel_get_uid(const char *name);
441
442 SEL sel_get_any_uid(const char *name);
443
444 SEL sel_get_any_typed_uid(const char *name);
445
446 SEL sel_get_typed_uid(const char *name, const char*);
447
448 SEL sel_register_name(const char *name);
449
450 SEL sel_register_typed_name(const char *name, const char*type);
451
452
453 BOOL sel_is_mapped (SEL aSel);
454
455 extern id class_create_instance(Class class);
456
457 static inline const char *
458 class_get_class_name(Class class)
459 {
460   return CLS_ISCLASS(class)?class->name:((class==Nil)?"Nil":0);
461 }
462
463 static inline long
464 class_get_instance_size(Class class)
465 {
466   return CLS_ISCLASS(class)?class->instance_size:0;
467 }
468
469 static inline MetaClass
470 class_get_meta_class(Class class)
471 {
472   return CLS_ISCLASS(class)?class->class_pointer:Nil;
473 }
474
475 static inline Class
476 class_get_super_class(Class class)
477 {
478   return CLS_ISCLASS(class)?class->super_class:Nil;
479 }
480
481 static inline int
482 class_get_version(Class class)
483 {
484   return CLS_ISCLASS(class)?class->version:-1;
485 }
486
487 static inline BOOL
488 class_is_class(Class class)
489 {
490   return CLS_ISCLASS(class);
491 }
492
493 static inline BOOL
494 class_is_meta_class(Class class)
495 {
496   return CLS_ISMETA(class);
497 }
498
499
500 static inline void
501 class_set_version(Class class, long version)
502 {
503   if (CLS_ISCLASS(class))
504     class->version = version;
505 }
506
507 static inline void *
508 class_get_gc_object_type (Class class)
509 {
510   return CLS_ISCLASS(class) ? class->gc_object_type : NULL;
511 }
512
513 /* Mark the instance variable as innaccessible to the garbage collector */
514 extern void class_ivar_set_gcinvisible (Class class,
515                                         const char* ivarname,
516                                         BOOL gcInvisible);
517
518 static inline IMP
519 method_get_imp(Method_t method)
520 {
521   return (method!=METHOD_NULL)?method->method_imp:(IMP)0;
522 }
523
524 IMP get_imp (Class class, SEL sel);
525
526 /* Redefine on NeXTSTEP so as not to conflict with system function */
527 #ifdef __NeXT__
528 #define object_copy     gnu_object_copy
529 #define object_dispose  gnu_object_dispose
530 #endif
531
532 id object_copy(id object);
533
534 id object_dispose(id object);
535
536 static inline Class
537 object_get_class(id object)
538 {
539   return ((object!=nil)
540           ? (CLS_ISCLASS(object->class_pointer)
541              ? object->class_pointer
542              : (CLS_ISMETA(object->class_pointer)
543                 ? (Class)object
544                 : Nil))
545           : Nil);
546 }
547
548 static inline const char *
549 object_get_class_name(id object)
550 {
551   return ((object!=nil)?(CLS_ISCLASS(object->class_pointer)
552                          ?object->class_pointer->name
553                          :((Class)object)->name)
554                        :"Nil");
555 }
556
557 static inline MetaClass
558 object_get_meta_class(id object)
559 {
560   return ((object!=nil)?(CLS_ISCLASS(object->class_pointer)
561                          ?object->class_pointer->class_pointer
562                          :(CLS_ISMETA(object->class_pointer)
563                            ?object->class_pointer
564                            :Nil))
565                        :Nil);
566 }
567
568 static inline Class
569 object_get_super_class
570 (id object)
571 {
572   return ((object!=nil)?(CLS_ISCLASS(object->class_pointer)
573                          ?object->class_pointer->super_class
574                          :(CLS_ISMETA(object->class_pointer)
575                            ?((Class)object)->super_class
576                            :Nil))
577                        :Nil);
578 }
579
580 static inline BOOL
581 object_is_class(id object)
582 {
583   return CLS_ISCLASS((Class)object);
584 }
585
586 static inline BOOL
587 object_is_instance(id object)
588 {
589   return (object!=nil)&&CLS_ISCLASS(object->class_pointer);
590 }
591
592 static inline BOOL
593 object_is_meta_class(id object)
594 {
595   return CLS_ISMETA((Class)object);
596 }
597
598 struct sarray* 
599 objc_get_uninstalled_dtable(void);
600
601 #endif /* not __objc_api_INCLUDE_GNU */
602
603
604