Make the PATypeHolder use a simple union-find implementation to handle
[oota-llvm.git] / include / llvm / Type.h
index 27448a4bf95bf0fd8afd475461e275cd0262d00b..5900b402dcc4931e278388d21bfd679a4fb4badf 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
-//===-- llvm/Type.h - Classes for handling data types ------------*- C++ -*--=//
+//===-- llvm/Type.h - Classes for handling data types -----------*- C++ -*-===//
 //
 // This file contains the declaration of the Type class.  For more "Type" type
-// stuff, look in DerivedTypes.h and Opt/ConstantHandling.h
+// stuff, look in DerivedTypes.h.
 //
 // Note that instances of the Type class are immutable: once they are created,
 // they are never changed.  Also note that only one instance of a particular 
 //
 // Types, once allocated, are never free'd.
 //
+// Opaque types are simple derived types with no state.  There may be many
+// different Opaque type objects floating around, but two are only considered
+// identical if they are pointer equals of each other.  This allows us to have 
+// two opaque types that end up resolving to different concrete types later.
+//
+// Opaque types are also kinda wierd and scary and different because they have
+// to keep a list of uses of the type.  When, through linking, parsing, or
+// bytecode reading, they become resolved, they need to find and update all
+// users of the unknown type, causing them to reference a new, more concrete
+// type.  Opaque types are deleted when their use list dwindles to zero users.
+//
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #ifndef LLVM_TYPE_H
 #define LLVM_TYPE_H
 
 #include "llvm/Value.h"
+#include "Support/GraphTraits.h"
+#include "Support/iterator"
 
-namespace opt {
-  class ConstRules;
-}
-class ConstPoolVal;
+class DerivedType;
+class FunctionType;
+class ArrayType;
+class PointerType;
+class StructType;
+class OpaqueType;
 
-class Type : public Value {
-public:
-  //===--------------------------------------------------------------------===//
-  // Definitions of all of the base types for the Type system.  Based on this
-  // value, you can cast to a "DerivedType" subclass (see DerivedTypes.h)
-  // Note: If you add an element to this, you need to add an element to the 
-  // Type::getPrimitiveType function, or else things will break!
-  //
+struct Type : public Value {
+  ///===-------------------------------------------------------------------===//
+  /// Definitions of all of the base types for the Type system.  Based on this
+  /// value, you can cast to a "DerivedType" subclass (see DerivedTypes.h)
+  /// Note: If you add an element to this, you need to add an element to the 
+  /// Type::getPrimitiveType function, or else things will break!
+  ///
   enum PrimitiveID {
     VoidTyID = 0  , BoolTyID,           //  0, 1: Basics...
     UByteTyID     , SByteTyID,          //  2, 3: 8 bit types...
@@ -40,79 +54,260 @@ public:
     FloatTyID     , DoubleTyID,         // 10,11: Floating point types...
 
     TypeTyID,                           // 12   : Type definitions
-    LabelTyID     , LockTyID,           // 13,14: Labels... mutexes...
-
-    // TODO: Kill FillerTyID.  It just makes FirstDerivedTyID = 0x10
-    FillerTyID ,                        // 15   : filler
+    LabelTyID     ,                     // 13   : Labels... 
 
     // Derived types... see DerivedTypes.h file...
     // Make sure FirstDerivedTyID stays up to date!!!
-    MethodTyID    , ModuleTyID,         // Methods... Modules...
+    FunctionTyID  , StructTyID,         // Functions... Structs...
     ArrayTyID     , PointerTyID,        // Array... pointer...
-    StructTyID    , PackedTyID,         // Structure... SIMD 'packed' format...
+    OpaqueTyID,                         // Opaque type instances...
+    //PackedTyID  ,                     // SIMD 'packed' format... TODO
     //...
 
     NumPrimitiveIDs,                    // Must remain as last defined ID
-    FirstDerivedTyID = MethodTyID,
+    FirstDerivedTyID = FunctionTyID,
   };
 
 private:
-  PrimitiveID ID;    // The current base type of this type...
-  unsigned    UID;   // The unique ID number for this class
-
-  // ConstRulesImpl - See Opt/ConstantHandling.h for more info
-  mutable const opt::ConstRules *ConstRulesImpl;
+  PrimitiveID ID;        // The current base type of this type...
+  unsigned    UID;       // The unique ID number for this class
+  bool        Abstract;  // True if type contains an OpaqueType
 
+  const Type *getForwardedTypeInternal() const;
 protected:
-  // ctor is protected, so only subclasses can create Type objects...
-  Type(const string &Name, PrimitiveID id);
-public:
+  /// ctor is protected, so only subclasses can create Type objects...
+  Type(const std::string &Name, PrimitiveID id);
   virtual ~Type() {}
 
-  // isSigned - Return whether a numeric type is signed.
+  /// setName - Associate the name with this type in the symbol table, but don't
+  /// set the local name to be equal specified name.
+  ///
+  virtual void setName(const std::string &Name, SymbolTable *ST = 0);
+
+  /// Types can become nonabstract later, if they are refined.
+  ///
+  inline void setAbstract(bool Val) { Abstract = Val; }
+
+  /// isTypeAbstract - This method is used to calculate the Abstract bit.
+  ///
+  bool isTypeAbstract();
+
+  /// ForwardType - This field is used to implement the union find scheme for
+  /// abstract types.  When types are refined to other types, this field is set
+  /// to the more refined type.  Only abstract types can be forwarded.
+  mutable const Type *ForwardType;
+
+public:
+  virtual void print(std::ostream &O) const;
+
+  //===--------------------------------------------------------------------===//
+  // Property accessors for dealing with types... Some of these virtual methods
+  // are defined in private classes defined in Type.cpp for primitive types.
+  //
+
+  /// getPrimitiveID - Return the base type of the type.  This will return one
+  /// of the PrimitiveID enum elements defined above.
+  ///
+  inline PrimitiveID getPrimitiveID() const { return ID; }
+
+  /// getUniqueID - Returns the UID of the type.  This can be thought of as a
+  /// small integer version of the pointer to the type class.  Two types that
+  /// are structurally different have different UIDs.  This can be used for
+  /// indexing types into an array.
+  ///
+  inline unsigned getUniqueID() const { return UID; }
+
+  /// getDescription - Return the string representation of the type...
+  const std::string &getDescription() const;
+
+  /// isSigned - Return whether an integral numeric type is signed.  This is
+  /// true for SByteTy, ShortTy, IntTy, LongTy.  Note that this is not true for
+  /// Float and Double.
+  //
   virtual bool isSigned() const { return 0; }
   
-  // isUnsigned - Return whether a numeric type is unsigned.  This is not 
-  // quite the complement of isSigned... nonnumeric types return false as they
-  // do with isSigned.
-  // 
+  /// isUnsigned - Return whether a numeric type is unsigned.  This is not quite
+  /// the complement of isSigned... nonnumeric types return false as they do
+  /// with isSigned.  This returns true for UByteTy, UShortTy, UIntTy, and
+  /// ULongTy
+  /// 
   virtual bool isUnsigned() const { return 0; }
-  
-  inline unsigned getUniqueID() const { return UID; }
-  inline PrimitiveID getPrimitiveID() const { return ID; }
 
-  // getPrimitiveType/getUniqueIDType - Return a type based on an identifier.
+  /// isInteger - Equilivent to isSigned() || isUnsigned(), but with only a
+  /// single virtual function invocation.
+  ///
+  virtual bool isInteger() const { return 0; }
+
+  /// isIntegral - Returns true if this is an integral type, which is either
+  /// BoolTy or one of the Integer types.
+  ///
+  bool isIntegral() const { return isInteger() || this == BoolTy; }
+
+  /// isFloatingPoint - Return true if this is one of the two floating point
+  /// types
+  bool isFloatingPoint() const { return ID == FloatTyID || ID == DoubleTyID; }
+
+  /// isAbstract - True if the type is either an Opaque type, or is a derived
+  /// type that includes an opaque type somewhere in it.  
+  ///
+  inline bool isAbstract() const { return Abstract; }
+
+  /// isLosslesslyConvertibleTo - Return true if this type can be converted to
+  /// 'Ty' without any reinterpretation of bits.  For example, uint to int.
+  ///
+  bool isLosslesslyConvertibleTo(const Type *Ty) const;
+
+
+  /// Here are some useful little methods to query what type derived types are
+  /// Note that all other types can just compare to see if this == Type::xxxTy;
+  ///
+  inline bool isPrimitiveType() const { return ID < FirstDerivedTyID;  }
+  inline bool isDerivedType()   const { return ID >= FirstDerivedTyID; }
+
+  /// isFirstClassType - Return true if the value is holdable in a register.
+  inline bool isFirstClassType() const {
+    return isPrimitiveType() || ID == PointerTyID;
+  }
+
+  /// isSized - Return true if it makes sense to take the size of this type.  To
+  /// get the actual size for a particular target, it is reasonable to use the
+  /// TargetData subsystem to do this.
+  ///
+  bool isSized() const {
+    return ID != VoidTyID && ID != TypeTyID &&
+           ID != FunctionTyID && ID != LabelTyID && ID != OpaqueTyID;
+  }
+
+  /// getPrimitiveSize - Return the basic size of this type if it is a primative
+  /// type.  These are fixed by LLVM and are not target dependent.  This will
+  /// return zero if the type does not have a size or is not a primitive type.
+  ///
+  unsigned getPrimitiveSize() const;
+
+  /// getForwaredType - Return the type that this type has been resolved to if
+  /// it has been resolved to anything.  This is used to implement the
+  /// union-find algorithm for type resolution.
+  const Type *getForwardedType() const {
+    if (!ForwardType) return 0;
+    return getForwardedTypeInternal();
+  }
+
+  //===--------------------------------------------------------------------===//
+  // Type Iteration support
+  //
+  class TypeIterator;
+  typedef TypeIterator subtype_iterator;
+  inline subtype_iterator subtype_begin() const;   // DEFINED BELOW
+  inline subtype_iterator subtype_end() const;     // DEFINED BELOW
+
+  /// getContainedType - This method is used to implement the type iterator
+  /// (defined a the end of the file).  For derived types, this returns the
+  /// types 'contained' in the derived type, returning 0 when 'i' becomes
+  /// invalid. This allows the user to iterate over the types in a struct, for
+  /// example, really easily.
+  ///
+  virtual const Type *getContainedType(unsigned i) const { return 0; }
+
+  /// getNumContainedTypes - Return the number of types in the derived type
+  virtual unsigned getNumContainedTypes() const { return 0; }
+
+  //===--------------------------------------------------------------------===//
+  // Static members exported by the Type class itself.  Useful for getting
+  // instances of Type.
+  //
+
+  /// getPrimitiveType/getUniqueIDType - Return a type based on an identifier.
   static const Type *getPrimitiveType(PrimitiveID IDNumber);
   static const Type *getUniqueIDType(unsigned UID);
 
-  // Methods for dealing with constants uniformly.  See Opt/ConstantHandling.h
-  // for more info on this...
+  //===--------------------------------------------------------------------===//
+  // These are the builtin types that are always available...
   //
-  inline const opt::ConstRules *getConstRules() const { return ConstRulesImpl; }
-  inline void setConstRules(const opt::ConstRules *R) const { ConstRulesImpl = R; }
+  static Type *VoidTy , *BoolTy;
+  static Type *SByteTy, *UByteTy,
+              *ShortTy, *UShortTy,
+              *IntTy  , *UIntTy, 
+              *LongTy , *ULongTy;
+  static Type *FloatTy, *DoubleTy;
 
-public:   // These are the builtin types that are always available...
-  static const Type *VoidTy , *BoolTy;
-  static const Type *SByteTy, *UByteTy,
-                    *ShortTy, *UShortTy,
-                    *IntTy  , *UIntTy, 
-                    *LongTy , *ULongTy;
-  static const Type *FloatTy, *DoubleTy;
+  static Type *TypeTy , *LabelTy;
 
-  static const Type *TypeTy , *LabelTy, *LockTy;
+  /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
+  static inline bool classof(const Type *T) { return true; }
+  static inline bool classof(const Value *V) {
+    return V->getValueType() == Value::TypeVal;
+  }
 
-  // Here are some useful little methods to query what type derived types are
-  // Note that all other types can just compare to see if this == Type::xxxTy;
-  //
-  inline bool isDerivedType()   const { return ID >= FirstDerivedTyID; }
-  inline bool isPrimitiveType() const { return ID < FirstDerivedTyID;  }
+#include "llvm/Type.def"
 
-  inline bool isLabelType()     const { return this == LabelTy; }
-  inline bool isMethodType()    const { return ID == MethodTyID;     }
-  inline bool isModuleType()    const { return ID == ModuleTyID;     }
-  inline bool isArrayType()     const { return ID == ArrayTyID;      }
-  inline bool isPointerType()   const { return ID == PointerTyID;    }
-  inline bool isStructType()    const { return ID == StructTyID;     }
+private:
+  class TypeIterator : public bidirectional_iterator<const Type, ptrdiff_t> {
+    const Type * const Ty;
+    unsigned Idx;
+
+    typedef TypeIterator _Self;
+  public:
+    inline TypeIterator(const Type *ty, unsigned idx) : Ty(ty), Idx(idx) {}
+    inline ~TypeIterator() {}
+    
+    inline bool operator==(const _Self& x) const { return Idx == x.Idx; }
+    inline bool operator!=(const _Self& x) const { return !operator==(x); }
+    
+    inline pointer operator*() const { return Ty->getContainedType(Idx); }
+    inline pointer operator->() const { return operator*(); }
+    
+    inline _Self& operator++() { ++Idx; return *this; } // Preincrement
+    inline _Self operator++(int) { // Postincrement
+      _Self tmp = *this; ++*this; return tmp; 
+    }
+    
+    inline _Self& operator--() { --Idx; return *this; }  // Predecrement
+    inline _Self operator--(int) { // Postdecrement
+      _Self tmp = *this; --*this; return tmp;
+    }
+  };
 };
 
+inline Type::TypeIterator Type::subtype_begin() const {
+  return TypeIterator(this, 0);
+}
+
+inline Type::TypeIterator Type::subtype_end() const {
+  return TypeIterator(this, getNumContainedTypes());
+}
+
+
+// Provide specializations of GraphTraits to be able to treat a type as a 
+// graph of sub types...
+
+template <> struct GraphTraits<Type*> {
+  typedef Type NodeType;
+  typedef Type::subtype_iterator ChildIteratorType;
+
+  static inline NodeType *getEntryNode(Type *T) { return T; }
+  static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) { 
+    return N->subtype_begin(); 
+  }
+  static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) { 
+    return N->subtype_end();
+  }
+};
+
+template <> struct GraphTraits<const Type*> {
+  typedef const Type NodeType;
+  typedef Type::subtype_iterator ChildIteratorType;
+
+  static inline NodeType *getEntryNode(const Type *T) { return T; }
+  static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) { 
+    return N->subtype_begin(); 
+  }
+  static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) { 
+    return N->subtype_end();
+  }
+};
+
+template <> inline bool isa_impl<PointerType, Type>(const Type &Ty) { 
+  return Ty.getPrimitiveID() == Type::PointerTyID;
+}
+
 #endif