include/llvm/Type.h

   1 //===-- llvm/Type.h - Classes for handling data types ------------*- C++ -*--=//
   2 //
   3 // This file contains the declaration of the Type class.  For more "Type" type
   4 // stuff, look in DerivedTypes.h and Opt/ConstantHandling.h
   5 //
   6 // Note that instances of the Type class are immutable: once they are created,
   7 // they are never changed.  Also note that only one instance of a particular
   8 // type is ever created.  Thus seeing if two types are equal is a matter of
   9 // doing a trivial pointer comparison.
  10 //
  11 // Types, once allocated, are never free'd.
  12 //
  13 // Opaque types are simple derived types with no state.  There may be many
  14 // different Opaque type objects floating around, but two are only considered
  15 // identical if they are pointer equals of each other.  This allows us to have
  16 // two opaque types that end up resolving to different concrete types later.
  17 //
  18 // Opaque types are also kinda wierd and scary and different because they have
  19 // to keep a list of uses of the type.  When, through linking, parsing, or
  20 // bytecode reading, they become resolved, they need to find and update all
  21 // users of the unknown type, causing them to reference a new, more concrete
  22 // type.  Opaque types are deleted when their use list dwindles to zero users.
  23 //
  24 //===----------------------------------------------------------------------===//
  25
  26 #ifndef LLVM_TYPE_H
  27 #define LLVM_TYPE_H
  28
  29 #include "llvm/Value.h"
  30 #include "llvm/Support/GraphTraits.h"
  31
  32 class DerivedType;
  33 class MethodType;
  34 class ArrayType;
  35 class PointerType;
  36 class StructType;
  37 class OpaqueType;
  38
  39 class Type : public Value {
  40 public:
  41   //===--------------------------------------------------------------------===//
  42   // Definitions of all of the base types for the Type system.  Based on this
  43   // value, you can cast to a "DerivedType" subclass (see DerivedTypes.h)
  44   // Note: If you add an element to this, you need to add an element to the
  45   // Type::getPrimitiveType function, or else things will break!
  46   //
  47   enum PrimitiveID {
  48     VoidTyID = 0  , BoolTyID,           //  0, 1: Basics...
  49     UByteTyID     , SByteTyID,          //  2, 3: 8 bit types...
  50     UShortTyID    , ShortTyID,          //  4, 5: 16 bit types...
  51     UIntTyID      , IntTyID,            //  6, 7: 32 bit types...
  52     ULongTyID     , LongTyID,           //  8, 9: 64 bit types...
  53
  54     FloatTyID     , DoubleTyID,         // 10,11: Floating point types...
  55
  56     TypeTyID,                           // 12   : Type definitions
  57     LabelTyID     ,                     // 13   : Labels...
  58
  59     // Derived types... see DerivedTypes.h file...
  60     // Make sure FirstDerivedTyID stays up to date!!!
  61     MethodTyID    , StructTyID,         // Methods... Structs...
  62     ArrayTyID     , PointerTyID,        // Array... pointer...
  63     OpaqueTyID,                         // Opaque type instances...
  64     //PackedTyID  ,                     // SIMD 'packed' format... TODO
  65     //...
  66
  67     NumPrimitiveIDs,                    // Must remain as last defined ID
  68     FirstDerivedTyID = MethodTyID,
  69   };
  70
  71 private:
  72   PrimitiveID ID;        // The current base type of this type...
  73   unsigned    UID;       // The unique ID number for this class
  74   string      Desc;      // The printed name of the string...
  75   bool        Abstract;  // True if type contains an OpaqueType
  76   bool        Recursive; // True if the type is recursive
  77
  78 protected:
  79   // ctor is protected, so only subclasses can create Type objects...
  80   Type(const string &Name, PrimitiveID id);
  81   virtual ~Type() {}
  82
  83   // When types are refined, they update their description to be more concrete.
  84   //
  85   inline void setDescription(const string &D) { Desc = D; }
  86
  87   // setName - Associate the name with this type in the symbol table, but don't
  88   // set the local name to be equal specified name.
  89   //
  90   virtual void setName(const string &Name, SymbolTable *ST = 0);
  91
  92   // Types can become nonabstract later, if they are refined.
  93   //
  94   inline void setAbstract(bool Val) { Abstract = Val; }
  95
  96   // Types can become recursive later, if they are refined.
  97   //
  98   inline void setRecursive(bool Val) { Recursive = Val; }
  99
 100 public:
 101
 102   //===--------------------------------------------------------------------===//
 103   // Property accessors for dealing with types...
 104   //
 105
 106   // getPrimitiveID - Return the base type of the type.  This will return one
 107   // of the PrimitiveID enum elements defined above.
 108   //
 109   inline PrimitiveID getPrimitiveID() const { return ID; }
 110
 111   // getUniqueID - Returns the UID of the type.  This can be thought of as a
 112   // small integer version of the pointer to the type class.  Two types that are
 113   // structurally different have different UIDs.  This can be used for indexing
 114   // types into an array.
 115   //
 116   inline unsigned getUniqueID() const { return UID; }
 117
 118   // getDescription - Return the string representation of the type...
 119   inline const string &getDescription() const { return Desc; }
 120
 121   // isSigned - Return whether a numeric type is signed.
 122   virtual bool isSigned() const { return 0; }
 123
 124   // isUnsigned - Return whether a numeric type is unsigned.  This is not
 125   // quite the complement of isSigned... nonnumeric types return false as they
 126   // do with isSigned.
 127   //
 128   virtual bool isUnsigned() const { return 0; }
 129
 130   // isIntegral - Equilivent to isSigned() || isUnsigned, but with only a single
 131   // virtual function invocation.
 132   //
 133   virtual bool isIntegral() const { return 0; }
 134
 135   // isAbstract - True if the type is either an Opaque type, or is a derived
 136   // type that includes an opaque type somewhere in it.
 137   //
 138   inline bool isAbstract() const { return Abstract; }
 139
 140   // isRecursive - True if the type graph contains a cycle.
 141   //
 142   inline bool isRecursive() const { return Recursive; }
 143
 144   //===--------------------------------------------------------------------===//
 145   // Type Iteration support
 146   //
 147   class TypeIterator;
 148   typedef TypeIterator subtype_iterator;
 149   inline subtype_iterator subtype_begin() const;   // DEFINED BELOW
 150   inline subtype_iterator subtype_end() const;     // DEFINED BELOW
 151
 152   // getContainedType - This method is used to implement the type iterator
 153   // (defined a the end of the file).  For derived types, this returns the types
 154   // 'contained' in the derived type, returning 0 when 'i' becomes invalid. This
 155   // allows the user to iterate over the types in a struct, for example, really
 156   // easily.
 157   //
 158   virtual const Type *getContainedType(unsigned i) const { return 0; }
 159
 160   // getNumContainedTypes - Return the number of types in the derived type
 161   virtual unsigned getNumContainedTypes() const { return 0; }
 162
 163   //===--------------------------------------------------------------------===//
 164   // Static members exported by the Type class itself.  Useful for getting
 165   // instances of Type.
 166   //
 167
 168   // getPrimitiveType/getUniqueIDType - Return a type based on an identifier.
 169   static const Type *getPrimitiveType(PrimitiveID IDNumber);
 170   static const Type *getUniqueIDType(unsigned UID);
 171
 172   //===--------------------------------------------------------------------===//
 173   // These are the builtin types that are always available...
 174   //
 175   static Type *VoidTy , *BoolTy;
 176   static Type *SByteTy, *UByteTy,
 177               *ShortTy, *UShortTy,
 178               *IntTy  , *UIntTy,
 179               *LongTy , *ULongTy;
 180   static Type *FloatTy, *DoubleTy;
 181
 182   static Type *TypeTy , *LabelTy;
 183
 184   // Here are some useful little methods to query what type derived types are
 185   // Note that all other types can just compare to see if this == Type::xxxTy;
 186   //
 187   inline bool isPrimitiveType() const { return ID < FirstDerivedTyID;  }
 188
 189   inline bool isDerivedType()   const { return ID >= FirstDerivedTyID; }
 190
 191   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
 192   static inline bool classof(const Type *T) { return true; }
 193   static inline bool classof(const Value *V) {
 194     return V->getValueType() == Value::TypeVal;
 195   }
 196
 197   // Methods for determining the subtype of this Type. This section defines a
 198   // family of isArrayType(), isLabelType(),  etc functions...
 199   //
 200 #define HANDLE_PRIM_TYPE(NAME, SIZE)                                      \
 201   inline bool is##NAME##Type() const { return ID == NAME##TyID; }
 202 #define HANDLE_DERV_TYPE(NAME, CLASS)                                     \
 203   inline bool is##NAME##Type() const { return ID == NAME##TyID; }
 204
 205 #include "llvm/Type.def"
 206
 207 private:
 208   class TypeIterator : public std::bidirectional_iterator<const Type,
 209                                                           ptrdiff_t> {
 210     const Type * const Ty;
 211     unsigned Idx;
 212
 213     typedef TypeIterator _Self;
 214   public:
 215     inline TypeIterator(const Type *ty, unsigned idx) : Ty(ty), Idx(idx) {}
 216     inline ~TypeIterator() {}
 217
 218     inline bool operator==(const _Self& x) const { return Idx == x.Idx; }
 219     inline bool operator!=(const _Self& x) const { return !operator==(x); }
 220
 221     inline pointer operator*() const { return Ty->getContainedType(Idx); }
 222     inline pointer operator->() const { return operator*(); }
 223
 224     inline _Self& operator++() { ++Idx; return *this; } // Preincrement
 225     inline _Self operator++(int) { // Postincrement
 226       _Self tmp = *this; ++*this; return tmp;
 227     }
 228
 229     inline _Self& operator--() { --Idx; return *this; }  // Predecrement
 230     inline _Self operator--(int) { // Postdecrement
 231       _Self tmp = *this; --*this; return tmp;
 232     }
 233   };
 234 };
 235
 236 inline Type::TypeIterator Type::subtype_begin() const {
 237   return TypeIterator(this, 0);
 238 }
 239
 240 inline Type::TypeIterator Type::subtype_end() const {
 241   return TypeIterator(this, getNumContainedTypes());
 242 }
 243
 244
 245 // Provide specializations of GraphTraits to be able to treat a type as a
 246 // graph of sub types...
 247
 248 template <> struct GraphTraits<Type*> {
 249   typedef Type NodeType;
 250   typedef Type::subtype_iterator ChildIteratorType;
 251
 252   static inline NodeType *getEntryNode(Type *T) { return T; }
 253   static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) {
 254     return N->subtype_begin();
 255   }
 256   static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) {
 257     return N->subtype_end();
 258   }
 259 };
 260
 261 template <> struct GraphTraits<const Type*> {
 262   typedef const Type NodeType;
 263   typedef Type::subtype_iterator ChildIteratorType;
 264
 265   static inline NodeType *getEntryNode(const Type *T) { return T; }
 266   static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) {
 267     return N->subtype_begin();
 268   }
 269   static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) {
 270     return N->subtype_end();
 271   }
 272 };
 273
 274 #endif