Add a method to reserve space for operands
[oota-llvm.git] / include / llvm / DerivedTypes.h
index b5eba1114756c6d63e973b0bcda0b10d25bc1bdc..e0ccffd5fb7e9371e01d48b437a86e5a0b3bab8b 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-//===-- llvm/DerivedTypes.h - Classes for handling data types ----*- C++ -*--=//
+//===-- llvm/DerivedTypes.h - Classes for handling data types ---*- C++ -*-===//
 //
 // 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"
-
-class TargetMachine;
 
+template<class ValType, class TypeClass> class TypeMap;
+class FunctionValType;
+class ArrayValType;
+class StructValType;
+class PointerValType;
+
+class DerivedType : public Type, public AbstractTypeUser {
+  /// RefCount - This counts the number of PATypeHolders that are pointing to
+  /// this type.  When this number falls to zero, if the type is abstract and
+  /// has no AbstractTypeUsers, the type is deleted.
+  ///
+  mutable unsigned RefCount;
+  
+  // 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.
+  //
+  ///// FIXME: kill mutable nonsense when Type's are not const
+  mutable std::vector<AbstractTypeUser *> AbstractTypeUsers;
 
-// Future derived types: SIMD packed format
+protected:
+  DerivedType(PrimitiveID id) : Type("", id), RefCount(0) {
+  }
+  ~DerivedType() {
+    assert(AbstractTypeUsers.empty());
+  }
 
+  /// notifyUsesThatTypeBecameConcrete - Notify AbstractTypeUsers of this type
+  /// that the current type has transitioned from being abstract to being
+  /// concrete.
+  ///
+  void notifyUsesThatTypeBecameConcrete();
 
-class MethodType : public Type {
+  // 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.
+  virtual void dropAllTypeUses() = 0;
+  
 public:
-  typedef vector<const Type*> ParamTypes;
+
+  //===--------------------------------------------------------------------===//
+  // 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);
+  }
+
+  // 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 addRef() const {
+    assert(isAbstract() && "Cannot add a reference to a non-abstract type!");
+    ++RefCount;
+  }
+
+  void dropRef() const {
+    assert(isAbstract() && "Cannot drop a refernce to a non-abstract type!");
+    assert(RefCount && "No objects are currently referencing this object!");
+
+    // If this is the last PATypeHolder using this object, and there are no
+    // PATypeHandles using it, the type is dead, delete it now.
+    if (--RefCount == 0 && AbstractTypeUsers.empty())
+      delete this;
+  }
+
+
+  void dump() const { Value::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();
+  }
+  static inline bool classof(const Value *V) {
+    return isa<Type>(V) && classof(cast<Type>(V));
+  }
+};
+
+
+
+
+struct FunctionType : public DerivedType {
+  typedef std::vector<PATypeHandle> ParamTypes;
+  friend class TypeMap<FunctionValType, FunctionType>;
 private:
-  const Type *ResultType;
+  PATypeHandle ResultType;
   ParamTypes ParamTys;
+  bool isVarArgs;
 
-  MethodType(const MethodType &);                   // Do not implement
-  const MethodType &operator=(const MethodType &);  // 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 MethodType' only 
+  // 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...
-  MethodType(const Type *Result, const vector<const Type*> &Params, 
-             const string &Name);
+  FunctionType(const Type *Result, const std::vector<const Type*> &Params, 
+               bool IsVarArgs);
+
+  // 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.
+  virtual void dropAllTypeUses();
+
 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 ResultType; }
   inline const ParamTypes &getParamTypes() const { return ParamTys; }
 
-  static const MethodType *getMethodType(const Type *Result, 
-                                         const ParamTypes &Params);
-  static const MethodType *get(const Type *Result, const ParamTypes &Params) {
-    return getMethodType(Result, Params);
-  }
-};
+  // Parameter type accessors...
+  const Type *getParamType(unsigned i) const { return ParamTys[i]; }
 
+  // getNumParams - Return the number of fixed parameters this function type
+  // requires.  This does not consider varargs.
+  //
+  unsigned getNumParams() const { return ParamTys.size(); }
 
 
-class ArrayType : public Type {
-private:
-  const Type *ElementType;
-  int NumElements;       // >= 0 for sized array, -1 for unbounded/unknown array
+  virtual const Type *getContainedType(unsigned i) const {
+    return i == 0 ? ResultType.get() : ParamTys[i-1].get();
+  }
+  virtual unsigned getNumContainedTypes() const { return ParamTys.size()+1; }
 
-  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
+  // 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->getPrimitiveID() == FunctionTyID;
+  }
+  static inline bool classof(const Value *V) {
+    return isa<Type>(V) && classof(cast<Type>(V));
+  }
+};
 
 
-  // Private ctor - Only can be created by a static member...
-  ArrayType(const Type *ElType, int NumEl, const string &Name);
+// CompositeType - Common super class of ArrayType, StructType, and PointerType
+//
+class CompositeType : public DerivedType {
+protected:
+  inline CompositeType(PrimitiveID id) : DerivedType(id) { }
 public:
 
-  inline const Type *getElementType() const { return ElementType; }
-  inline int         getNumElements() const { return NumElements; }
+  // 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;
 
-  inline bool isSized()   const { return NumElements >= 0; }
-  inline bool isUnsized() const { return NumElements == -1; }
+  // getIndexType - Return the type required of indices for this composite.
+  // For structures, this is ubyte, for arrays, this is uint
+  //
+  virtual const Type *getIndexType() const = 0;
 
-  static const ArrayType *getArrayType(const Type *ElementType, 
-                                      int NumElements = -1);
-  static const ArrayType *get(const Type *ElementType, int NumElements = -1) {
-    return getArrayType(ElementType, NumElements);
+
+  // 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->getPrimitiveID() == ArrayTyID || 
+           T->getPrimitiveID() == StructTyID ||
+           T->getPrimitiveID() == PointerTyID;
+  }
+  static inline bool classof(const Value *V) {
+    return isa<Type>(V) && classof(cast<Type>(V));
   }
 };
 
-class StructType : public Type {
-public:
-  typedef vector<const Type*> ElementTypes;
+
+struct StructType : public CompositeType {
+  friend class TypeMap<StructValType, StructType>;
+  typedef std::vector<PATypeHandle> 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:
+  ElementTypes ETypes;                              // Element types of struct
+
   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
 
   // 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;
+  StructType(const std::vector<const Type*> &Types);
+
+  // 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.
+  virtual void dropAllTypeUses();
   
 public:
+  /// StructType::get - This static method is the primary way to create a
+  /// StructType.
+  static StructType *get(const std::vector<const Type*> &Params);
 
   inline const ElementTypes &getElementTypes() const { return ETypes; }
-  static const StructType *getStructType(const ElementTypes &Params);
-  static const StructType *get(const ElementTypes &Params) {
-    return getStructType(Params);
+
+  virtual const Type *getContainedType(unsigned i) const { 
+    return ETypes[i].get();
+  }
+  virtual unsigned getNumContainedTypes() const { return ETypes.size(); }
+
+  // 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;
+
+  // getIndexType - Return the type required of indices for this composite.
+  // For structures, this is ubyte, for arrays, this is uint
+  //
+  virtual const Type *getIndexType() const { return Type::UByteTy; }
+
+  // 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->getPrimitiveID() == StructTyID;
+  }
+  static inline bool classof(const Value *V) {
+    return isa<Type>(V) && classof(cast<Type>(V));
   }
-  unsigned int            getStorageSize(const TargetMachine& tmi) const;
-  unsigned int            getElementOffset(int i, const TargetMachine& tmi) const;
 };
 
 
-inline unsigned int
-StructType::getStorageSize(const TargetMachine& tmi) const
-{
-  if (layoutCache->targetInfo != NULL && ! (* 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;
-}
+// SequentialType - This is the superclass of the array and pointer type
+// classes.  Both of these represent "arrays" in memory.  The array type
+// represents a specifically sized array, pointer types are unsized/unknown size
+// arrays.  SequentialType holds the common features of both, which stem from
+// the fact that both 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:
+  PATypeHandle ElementType;
 
+  SequentialType(PrimitiveID TID, const Type *ElType)
+    : CompositeType(TID), ElementType(PATypeHandle(ElType, this)) {
+  }
 
-inline unsigned int
-StructType::getElementOffset(int i, const TargetMachine& tmi) const
-{
-  if (layoutCache->targetInfo != NULL && ! (* layoutCache->targetInfo == tmi))
-    {// target machine has changed (hey it could happen). discard cached info.
-      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];
-}
+public:
+  inline const Type *getElementType() const { return ElementType; }
 
+  virtual const Type *getContainedType(unsigned i) const { 
+    return ElementType.get();
+  }
+  virtual unsigned getNumContainedTypes() const { return 1; }
 
-inline void
-StructType::ResetCachedInfo() const
-{
-  layoutCache->storageSize = -1;
-  layoutCache->memberOffsets.insert(layoutCache->memberOffsets.begin(),
-                                   ETypes.size(), -1);
-  layoutCache->targetInfo = NULL;
-}
+  // 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 ElementType.get();
+  }
+  virtual bool indexValid(const Value *V) const {
+    return V->getType() == Type::LongTy;   // Must be a 'long' index
+  }
 
+  // getIndexType() - Return the type required of indices for this composite.
+  // For structures, this is ubyte, for arrays, this is uint
+  //
+  virtual const Type *getIndexType() const { return Type::LongTy; }
+
+  // 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->getPrimitiveID() == ArrayTyID ||
+           T->getPrimitiveID() == PointerTyID;
+  }
+  static inline bool classof(const Value *V) {
+    return isa<Type>(V) && classof(cast<Type>(V));
+  }
+};
 
-class PointerType : public Type {
-private:
-  const Type *ValueType;
 
+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);
+
+  // 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.
+  virtual void dropAllTypeUses();
+
+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->getPrimitiveID() == ArrayTyID;
+  }
+  static inline bool classof(const Value *V) {
+    return isa<Type>(V) && classof(cast<Type>(V));
+  }
+};
+
+
+
+class PointerType : public SequentialType {
+  friend class TypeMap<PointerValType, PointerType>;
   PointerType(const PointerType &);                   // Do not implement
   const PointerType &operator=(const PointerType &);  // Do not implement
 protected:
@@ -187,18 +370,116 @@ 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);
+
+  // 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.
+  virtual void dropAllTypeUses();
 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);
 
-  inline const Type *getValueType() const { return ValueType; }
+  // 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->getPrimitiveID() == PointerTyID;
+  }
+  static inline bool classof(const Value *V) {
+    return isa<Type>(V) && classof(cast<Type>(V));
+  }
+};
 
 
-  static const PointerType *getPointerType(const Type *ElementType);
-  static const PointerType *get(const Type *ElementType) {
-    return getPointerType(ElementType);
+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();
+
+  // 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.
+  virtual void dropAllTypeUses() {
+    // FIXME: THIS IS NOT AN ABSTRACT TYPE USER!
+  }  // No type uses
+
+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->getPrimitiveID() == OpaqueTyID;
+  }
+  static inline bool classof(const Value *V) {
+    return isa<Type>(V) && classof(cast<Type>(V));
   }
 };
 
+
+// Define some inline methods for the AbstractTypeUser.h:PATypeHandle class.
+// These are defined here because they MUST be inlined, yet are dependent on 
+// the definition of the Type class.  Of course Type derives from Value, which
+// contains an AbstractTypeUser instance, so there is no good way to factor out
+// the code.  Hence this bit of uglyness.
+//
+inline void PATypeHandle::addUser() {
+  assert(Ty && "Type Handle has a null type!");
+  if (Ty->isAbstract())
+    cast<DerivedType>(Ty)->addAbstractTypeUser(User);
+}
+inline void PATypeHandle::removeUser() {
+  if (Ty->isAbstract())
+    cast<DerivedType>(Ty)->removeAbstractTypeUser(User);
+}
+
+inline void PATypeHandle::removeUserFromConcrete() {
+  if (!Ty->isAbstract())
+    cast<DerivedType>(Ty)->removeAbstractTypeUser(User);
+}
+
+// Define inline methods for PATypeHolder...
+
+inline void PATypeHolder::addRef() {
+  if (Ty->isAbstract())
+    cast<DerivedType>(Ty)->addRef();
+}
+
+inline void PATypeHolder::dropRef() {
+  if (Ty->isAbstract())
+    cast<DerivedType>(Ty)->dropRef();
+}
+
+/// get - This implements the forwarding part of the union-find algorithm for
+/// abstract types.  Before every access to the Type*, we check to see if the
+/// type we are pointing to is forwarding to a new type.  If so, we drop our
+/// reference to the type.
+inline const Type* PATypeHolder::get() const {
+  const Type *NewTy = Ty->getForwardedType();
+  if (!NewTy) return Ty;
+  return *const_cast<PATypeHolder*>(this) = NewTy;
+}
+
 #endif