Per code review:
[oota-llvm.git] / include / llvm / DerivedTypes.h
index 6b3fd1fc48be6be6ccf9820e270c9a4c45c148f8..ce110917893448f75b7e67d8838c935c510c3ebb 100644 (file)
@@ -1,4 +1,11 @@
-//===-- llvm/DerivedTypes.h - Classes for handling data types ----*- C++ -*--=//
+//===-- llvm/DerivedTypes.h - Classes for handling data types ---*- C++ -*-===//
+// 
+//                     The LLVM Compiler Infrastructure
+//
+// This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
+// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+// 
+//===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 // This file contains the declarations of classes that represent "derived 
 // types".  These are things like "arrays of x" or "structure of x, y, z" or
 #define LLVM_DERIVED_TYPES_H
 
 #include "llvm/Type.h"
-#include "llvm/CodeGen/TargetMachine.h"
-#include <vector>
 
-// Future derived types: SIMD packed format
+namespace llvm {
 
+class Value;
+template<class ValType, class TypeClass> class TypeMap;
+class FunctionValType;
+class ArrayValType;
+class StructValType;
+class PointerValType;
+class PackedValType;
 
-class MethodType : public Type {
-public:
-  typedef vector<const Type*> ParamTypes;
-private:
-  const Type *ResultType;
-  ParamTypes ParamTys;
-  bool isVarArgs;
+class DerivedType : public Type, public AbstractTypeUser {
+  // AbstractTypeUsers - Implement a list of the users that need to be notified
+  // if I am a type, and I get resolved into a more concrete type.
+  //
+  mutable std::vector<AbstractTypeUser *> AbstractTypeUsers;
+  friend class Type;
 
-  MethodType(const MethodType &);                   // Do not implement
-  const MethodType &operator=(const MethodType &);  // Do not implement
 protected:
-  // This should really be private, but it squelches a bogus warning
-  // from GCC to make them protected:  warning: `class MethodType' only 
-  // defines private constructors and has no friends
+  DerivedType(TypeID id) : Type("", id) {}
+  ~DerivedType() {
+    assert(AbstractTypeUsers.empty());
+  }
 
-  // Private ctor - Only can be created by a static member...
-  MethodType(const Type *Result, const vector<const Type*> &Params, 
-             bool IsVarArgs, const string &Name);
+  /// notifyUsesThatTypeBecameConcrete - Notify AbstractTypeUsers of this type
+  /// that the current type has transitioned from being abstract to being
+  /// concrete.
+  ///
+  void notifyUsesThatTypeBecameConcrete();
+
+  /// dropAllTypeUses - When this (abstract) type is resolved to be equal to
+  /// another (more concrete) type, we must eliminate all references to other
+  /// types, to avoid some circular reference problems.
+  ///
+  void dropAllTypeUses();
+
+  void RefCountIsZero() const {
+    if (AbstractTypeUsers.empty())
+      delete this;
+  }
+
+  
 public:
 
-  inline bool isVarArg() const { return isVarArgs; }
-  inline const Type *getReturnType() const { return ResultType; }
-  inline const ParamTypes &getParamTypes() const { return ParamTys; }
+  //===--------------------------------------------------------------------===//
+  // Abstract Type handling methods - These types have special lifetimes, which
+  // are managed by (add|remove)AbstractTypeUser. See comments in
+  // AbstractTypeUser.h for more information.
+
+  /// addAbstractTypeUser - Notify an abstract type that there is a new user of
+  /// it.  This function is called primarily by the PATypeHandle class.
+  ///
+  void addAbstractTypeUser(AbstractTypeUser *U) const {
+    assert(isAbstract() && "addAbstractTypeUser: Current type not abstract!");
+    AbstractTypeUsers.push_back(U);
+  }
 
-  static const MethodType *getMethodType(const Type *Result, 
-                                         const ParamTypes &Params);
-  static const MethodType *get(const Type *Result, const ParamTypes &Params) {
-    return getMethodType(Result, Params);
+  /// removeAbstractTypeUser - Notify an abstract type that a user of the class
+  /// no longer has a handle to the type.  This function is called primarily by
+  /// the PATypeHandle class.  When there are no users of the abstract type, it
+  /// is annihilated, because there is no way to get a reference to it ever
+  /// again.
+  ///
+  void removeAbstractTypeUser(AbstractTypeUser *U) const;
+
+  /// refineAbstractTypeTo - This function is used to when it is discovered that
+  /// the 'this' abstract type is actually equivalent to the NewType specified.
+  /// This causes all users of 'this' to switch to reference the more concrete
+  /// type NewType and for 'this' to be deleted.
+  ///
+  void refineAbstractTypeTo(const Type *NewType);
+
+  void dump() const { Type::dump(); }
+
+  // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
+  static inline bool classof(const DerivedType *T) { return true; }
+  static inline bool classof(const Type *T) {
+    return T->isDerivedType();
   }
 };
 
 
-class ArrayType : public Type {
-private:
-  const Type *ElementType;
-  int NumElements;       // >= 0 for sized array, -1 for unbounded/unknown array
+/// FunctionType - Class to represent function types
+///
+class FunctionType : public DerivedType {
+  friend class TypeMap<FunctionValType, FunctionType>;
+  bool isVarArgs;
 
-  ArrayType(const ArrayType &);                   // Do not implement
-  const ArrayType &operator=(const ArrayType &);  // Do not implement
+  FunctionType(const FunctionType &);                   // Do not implement
+  const FunctionType &operator=(const FunctionType &);  // Do not implement
 protected:
-  // This should really be private, but it squelches a bogus warning
-  // from GCC to make them protected:  warning: `class ArrayType' only 
-  // defines private constructors and has no friends
-
+  /// This should really be private, but it squelches a bogus warning
+  /// from GCC to make them protected:  warning: `class FunctionType' only 
+  /// defines private constructors and has no friends
+  ///
+  /// Private ctor - Only can be created by a static member...
+  ///
+  FunctionType(const Type *Result, const std::vector<const Type*> &Params, 
+               bool IsVarArgs);
 
-  // Private ctor - Only can be created by a static member...
-  ArrayType(const Type *ElType, int NumEl, const string &Name);
 public:
+  /// FunctionType::get - This static method is the primary way of constructing
+  /// a FunctionType
+  ///
+  static FunctionType *get(const Type *Result,
+                           const std::vector<const Type*> &Params,
+                           bool isVarArg);
+
+  inline bool isVarArg() const { return isVarArgs; }
+  inline const Type *getReturnType() const { return ContainedTys[0]; }
 
-  inline const Type *getElementType() const { return ElementType; }
-  inline int         getNumElements() const { return NumElements; }
+  typedef std::vector<PATypeHandle>::const_iterator param_iterator;
+  param_iterator param_begin() const { return ContainedTys.begin()+1; }
+  param_iterator param_end() const { return ContainedTys.end(); }
 
-  inline bool isSized()   const { return NumElements >= 0; }
-  inline bool isUnsized() const { return NumElements == -1; }
+  // Parameter type accessors...
+  const Type *getParamType(unsigned i) const { return ContainedTys[i+1]; }
 
-  static const ArrayType *getArrayType(const Type *ElementType, 
-                                      int NumElements = -1);
-  static const ArrayType *get(const Type *ElementType, int NumElements = -1) {
-    return getArrayType(ElementType, NumElements);
+  /// getNumParams - Return the number of fixed parameters this function type
+  /// requires.  This does not consider varargs.
+  ///
+  unsigned getNumParams() const { return (unsigned)ContainedTys.size()-1; }
+
+  // Implement the AbstractTypeUser interface.
+  virtual void refineAbstractType(const DerivedType *OldTy, const Type *NewTy);
+  virtual void typeBecameConcrete(const DerivedType *AbsTy);
+  
+  // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
+  static inline bool classof(const FunctionType *T) { return true; }
+  static inline bool classof(const Type *T) {
+    return T->getTypeID() == FunctionTyID;
   }
 };
 
 
-class StructType : public Type {
+/// CompositeType - Common super class of ArrayType, StructType, PointerType
+/// and PackedType
+class CompositeType : public DerivedType {
+protected:
+  inline CompositeType(TypeID id) : DerivedType(id) { }
 public:
-  typedef vector<const Type*> ElementTypes;
-
-private:
-  ElementTypes ETypes;
-  struct StructSizeAndOffsetInfo {
-    int storageSize;                   // -1 until the value is computd
-    vector<int> memberOffsets;         // -1 until values are computed 
-    const TargetMachine* targetInfo;
-  } *layoutCache;
-  
-private:
+
+  /// getTypeAtIndex - Given an index value into the type, return the type of
+  /// the element.
+  ///
+  virtual const Type *getTypeAtIndex(const Value *V) const = 0;
+  virtual bool indexValid(const Value *V) const = 0;
+
+  // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
+  static inline bool classof(const CompositeType *T) { return true; }
+  static inline bool classof(const Type *T) {
+    return T->getTypeID() == ArrayTyID || 
+           T->getTypeID() == StructTyID ||
+           T->getTypeID() == PointerTyID ||
+           T->getTypeID() == PackedTyID;
+  }
+};
+
+
+/// StructType - Class to represent struct types
+///
+class StructType : public CompositeType {
+  friend class TypeMap<StructValType, StructType>;
   StructType(const StructType &);                   // Do not implement
   const StructType &operator=(const StructType &);  // Do not implement
-  
+
 protected:
-  // This should really be private, but it squelches a bogus warning
-  // from GCC to make them protected:  warning: `class StructType' only 
-  // defines private constructors and has no friends
+  /// This should really be private, but it squelches a bogus warning
+  /// from GCC to make them protected:  warning: `class StructType' only 
+  /// defines private constructors and has no friends
+  ///
+  /// Private ctor - Only can be created by a static member...
+  ///
+  StructType(const std::vector<const Type*> &Types);
 
-  // Private ctor - Only can be created by a static member...
-  StructType(const vector<const Type*> &Types, const string &Name);
-  
-  // Reset cached info so it will be computed when first requested
-  void ResetCachedInfo() const {
-    layoutCache->storageSize = -1;
-    layoutCache->memberOffsets.insert(layoutCache->memberOffsets.begin(),
-                                     ETypes.size(), -1);
-    layoutCache->targetInfo = 0;
+public:
+  /// StructType::get - This static method is the primary way to create a
+  /// StructType.
+  ///
+  static StructType *get(const std::vector<const Type*> &Params);
+
+  // Iterator access to the elements
+  typedef std::vector<PATypeHandle>::const_iterator element_iterator;
+  element_iterator element_begin() const { return ContainedTys.begin(); }
+  element_iterator element_end() const { return ContainedTys.end(); }
+
+  // Random access to the elements
+  unsigned getNumElements() const { return (unsigned)ContainedTys.size(); }
+  const Type *getElementType(unsigned N) const {
+    assert(N < ContainedTys.size() && "Element number out of range!");
+    return ContainedTys[N];
   }
-  
+
+  /// getTypeAtIndex - Given an index value into the type, return the type of
+  /// the element.  For a structure type, this must be a constant value...
+  ///
+  virtual const Type *getTypeAtIndex(const Value *V) const ;
+  virtual bool indexValid(const Value *V) const;
+
+  // Implement the AbstractTypeUser interface.
+  virtual void refineAbstractType(const DerivedType *OldTy, const Type *NewTy);
+  virtual void typeBecameConcrete(const DerivedType *AbsTy);
+
+  // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
+  static inline bool classof(const StructType *T) { return true; }
+  static inline bool classof(const Type *T) {
+    return T->getTypeID() == StructTyID;
+  }
+};
+
+
+/// SequentialType - This is the superclass of the array, pointer and packed 
+/// type classes.  All of these represent "arrays" in memory.  The array type
+/// represents a specifically sized array, pointer types are unsized/unknown
+/// size arrays, packed types represent specifically sized arrays that 
+/// allow for use of SIMD instructions.  SequentialType holds the common 
+/// features of all, which stem from the fact that all three lay their 
+/// components out in memory identically.
+///
+class SequentialType : public CompositeType {
+  SequentialType(const SequentialType &);                  // Do not implement!
+  const SequentialType &operator=(const SequentialType &); // Do not implement!
+protected:
+  SequentialType(TypeID TID, const Type *ElType) : CompositeType(TID) {
+    ContainedTys.reserve(1);
+    ContainedTys.push_back(PATypeHandle(ElType, this));
+  }
+
 public:
-  inline const ElementTypes &getElementTypes() const { return ETypes; }
-  static const StructType *getStructType(const ElementTypes &Params);
-  static const StructType *get(const ElementTypes &Params) {
-    return getStructType(Params);
+  inline const Type *getElementType() const { return ContainedTys[0]; }
+
+  virtual bool indexValid(const Value *V) const;
+
+  /// getTypeAtIndex - Given an index value into the type, return the type of
+  /// the element.  For sequential types, there is only one subtype...
+  ///
+  virtual const Type *getTypeAtIndex(const Value *V) const {
+    return ContainedTys[0];
   }
 
+  // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
+  static inline bool classof(const SequentialType *T) { return true; }
+  static inline bool classof(const Type *T) {
+    return T->getTypeID() == ArrayTyID ||
+           T->getTypeID() == PointerTyID ||
+           T->getTypeID() == PackedTyID;
+  }
+};
 
-  unsigned int getStorageSize(const TargetMachine& tmi) const {
-    if (layoutCache->targetInfo && layoutCache->targetInfo != &tmi) {
-      // target machine has changed (hey it could happen). discard cached info.
-      ResetCachedInfo();
-      layoutCache->targetInfo = &tmi;
-    }
-  
-    if (layoutCache->storageSize < 0) {
-      layoutCache->storageSize = tmi.findOptimalStorageSize(this);
-      assert(layoutCache->storageSize >= 0);
-    }
-    return layoutCache->storageSize;
-  }
-  unsigned int getElementOffset(int i, const TargetMachine& tmi) const {
-    // target machine has changed (hey it could happen). discard cached info.
-    if (layoutCache->targetInfo && layoutCache->targetInfo != &tmi)
-      ResetCachedInfo();
-  
-    if (layoutCache->memberOffsets[i] < 0) {
-      layoutCache->targetInfo = &tmi;  // remember which target was used
-      
-      unsigned int *offsetVec = tmi.findOptimalMemberOffsets(this);
-      for (unsigned i=0, N=layoutCache->memberOffsets.size(); i < N; ++i) {
-       layoutCache->memberOffsets[i] = offsetVec[i];
-       assert(layoutCache->memberOffsets[i] >= 0);
-      }
-      delete[] offsetVec; 
-    }
-    
-    return layoutCache->memberOffsets[i];
+
+/// ArrayType - Class to represent array types
+///
+class ArrayType : public SequentialType {
+  friend class TypeMap<ArrayValType, ArrayType>;
+  unsigned NumElements;
+
+  ArrayType(const ArrayType &);                   // Do not implement
+  const ArrayType &operator=(const ArrayType &);  // Do not implement
+protected:
+  /// This should really be private, but it squelches a bogus warning
+  /// from GCC to make them protected:  warning: `class ArrayType' only 
+  /// defines private constructors and has no friends
+  ///
+  /// Private ctor - Only can be created by a static member...
+  ///
+  ArrayType(const Type *ElType, unsigned NumEl);
+
+public:
+  /// ArrayType::get - This static method is the primary way to construct an
+  /// ArrayType
+  ///
+  static ArrayType *get(const Type *ElementType, unsigned NumElements);
+
+  inline unsigned    getNumElements() const { return NumElements; }
+
+  // Implement the AbstractTypeUser interface.
+  virtual void refineAbstractType(const DerivedType *OldTy, const Type *NewTy);
+  virtual void typeBecameConcrete(const DerivedType *AbsTy);
+
+  // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
+  static inline bool classof(const ArrayType *T) { return true; }
+  static inline bool classof(const Type *T) {
+    return T->getTypeID() == ArrayTyID;
   }
 };
 
+/// PackedType - Class to represent packed types
+///
+class PackedType : public SequentialType {
+  friend class TypeMap<PackedValType, PackedType>;
+  unsigned NumElements;
+
+  PackedType(const PackedType &);                   // Do not implement
+  const PackedType &operator=(const PackedType &);  // Do not implement
+protected:
+  /// This should really be private, but it squelches a bogus warning
+  /// from GCC to make them protected:  warning: `class PackedType' only 
+  /// defines private constructors and has no friends
+  ///
+  /// Private ctor - Only can be created by a static member...
+  ///
+  PackedType(const Type *ElType, unsigned NumEl);
+
+public:
+  /// PackedType::get - This static method is the primary way to construct an
+  /// PackedType
+  ///
+  static PackedType *get(const Type *ElementType, unsigned NumElements);
 
-class PointerType : public Type {
-private:
-  const Type *ValueType;
+  inline unsigned getNumElements() const { return NumElements; }
 
+  // Implement the AbstractTypeUser interface.
+  virtual void refineAbstractType(const DerivedType *OldTy, const Type *NewTy);
+  virtual void typeBecameConcrete(const DerivedType *AbsTy);
+
+  // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
+  static inline bool classof(const PackedType *T) { return true; }
+  static inline bool classof(const Type *T) {
+    return T->getTypeID() == PackedTyID;
+  }
+};
+
+
+/// PointerType - Class to represent pointers
+///
+class PointerType : public SequentialType {
+  friend class TypeMap<PointerValType, PointerType>;
   PointerType(const PointerType &);                   // Do not implement
   const PointerType &operator=(const PointerType &);  // Do not implement
 protected:
@@ -166,18 +353,60 @@ protected:
   // from GCC to make them protected:  warning: `class PointerType' only 
   // defines private constructors and has no friends
 
-
   // Private ctor - Only can be created by a static member...
   PointerType(const Type *ElType);
+
 public:
+  /// PointerType::get - This is the only way to construct a new pointer type.
+  static PointerType *get(const Type *ElementType);
+
+  // Implement the AbstractTypeUser interface.
+  virtual void refineAbstractType(const DerivedType *OldTy, const Type *NewTy);
+  virtual void typeBecameConcrete(const DerivedType *AbsTy);
+
+  // Implement support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
+  static inline bool classof(const PointerType *T) { return true; }
+  static inline bool classof(const Type *T) {
+    return T->getTypeID() == PointerTyID;
+  }
+};
 
-  inline const Type *getValueType() const { return ValueType; }
 
+/// OpaqueType - Class to represent abstract types
+///
+class OpaqueType : public DerivedType {
+  OpaqueType(const OpaqueType &);                   // DO NOT IMPLEMENT
+  const OpaqueType &operator=(const OpaqueType &);  // DO NOT IMPLEMENT
+protected:
+  /// This should really be private, but it squelches a bogus warning
+  /// from GCC to make them protected:  warning: `class OpaqueType' only 
+  /// defines private constructors and has no friends
+  ///
+  /// Private ctor - Only can be created by a static member...
+  OpaqueType();
 
-  static const PointerType *getPointerType(const Type *ElementType);
-  static const PointerType *get(const Type *ElementType) {
-    return getPointerType(ElementType);
+public:
+  /// OpaqueType::get - Static factory method for the OpaqueType class...
+  ///
+  static OpaqueType *get() {
+    return new OpaqueType();           // All opaque types are distinct
+  }
+
+  // Implement the AbstractTypeUser interface.
+  virtual void refineAbstractType(const DerivedType *OldTy, const Type *NewTy) {
+    abort();   // FIXME: this is not really an AbstractTypeUser!
+  }
+  virtual void typeBecameConcrete(const DerivedType *AbsTy) {
+    abort();   // FIXME: this is not really an AbstractTypeUser!
+  }
+
+  // Implement support for type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
+  static inline bool classof(const OpaqueType *T) { return true; }
+  static inline bool classof(const Type *T) {
+    return T->getTypeID() == OpaqueTyID;
   }
 };
 
+} // End llvm namespace
+
 #endif