lib/Support/raw_ostream.cpp

   1 //===--- raw_ostream.cpp - Implement the raw_ostream classes --------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This implements support for bulk buffered stream output.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  15 #include "llvm/Support/Format.h"
  16 #include "llvm/System/Program.h"
  17 #include "llvm/System/Process.h"
  18 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  19 #include "llvm/Config/config.h"
  20 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  21 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  22 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  23 #include <cctype>
  24 #include <cerrno>
  25 #include <sys/stat.h>
  26 #include <sys/types.h>
  27
  28 #if defined(HAVE_UNISTD_H)
  29 # include <unistd.h>
  30 #endif
  31 #if defined(HAVE_FCNTL_H)
  32 # include <fcntl.h>
  33 #endif
  34
  35 #if defined(_MSC_VER)
  36 #include <io.h>
  37 #include <fcntl.h>
  38 #ifndef STDIN_FILENO
  39 # define STDIN_FILENO 0
  40 #endif
  41 #ifndef STDOUT_FILENO
  42 # define STDOUT_FILENO 1
  43 #endif
  44 #ifndef STDERR_FILENO
  45 # define STDERR_FILENO 2
  46 #endif
  47 #endif
  48
  49 using namespace llvm;
  50
  51 raw_ostream::~raw_ostream() {
  52   // raw_ostream's subclasses should take care to flush the buffer
  53   // in their destructors.
  54   assert(OutBufCur == OutBufStart &&
  55          "raw_ostream destructor called with non-empty buffer!");
  56
  57   if (BufferMode == InternalBuffer)
  58     delete [] OutBufStart;
  59
  60   // If there are any pending errors, report them now. Clients wishing
  61   // to avoid report_fatal_error calls should check for errors with
  62   // has_error() and clear the error flag with clear_error() before
  63   // destructing raw_ostream objects which may have errors.
  64   if (Error)
  65     report_fatal_error("IO failure on output stream.");
  66 }
  67
  68 // An out of line virtual method to provide a home for the class vtable.
  69 void raw_ostream::handle() {}
  70
  71 size_t raw_ostream::preferred_buffer_size() const {
  72   // BUFSIZ is intended to be a reasonable default.
  73   return BUFSIZ;
  74 }
  75
  76 void raw_ostream::SetBuffered() {
  77   // Ask the subclass to determine an appropriate buffer size.
  78   if (size_t Size = preferred_buffer_size())
  79     SetBufferSize(Size);
  80   else
  81     // It may return 0, meaning this stream should be unbuffered.
  82     SetUnbuffered();
  83 }
  84
  85 void raw_ostream::SetBufferAndMode(char *BufferStart, size_t Size,
  86                                     BufferKind Mode) {
  87   assert(((Mode == Unbuffered && BufferStart == 0 && Size == 0) ||
  88           (Mode != Unbuffered && BufferStart && Size)) &&
  89          "stream must be unbuffered or have at least one byte");
  90   // Make sure the current buffer is free of content (we can't flush here; the
  91   // child buffer management logic will be in write_impl).
  92   assert(GetNumBytesInBuffer() == 0 && "Current buffer is non-empty!");
  93
  94   if (BufferMode == InternalBuffer)
  95     delete [] OutBufStart;
  96   OutBufStart = BufferStart;
  97   OutBufEnd = OutBufStart+Size;
  98   OutBufCur = OutBufStart;
  99   BufferMode = Mode;
 100
 101   assert(OutBufStart <= OutBufEnd && "Invalid size!");
 102 }
 103
 104 raw_ostream &raw_ostream::operator<<(unsigned long N) {
 105   // Zero is a special case.
 106   if (N == 0)
 107     return *this << '0';
 108
 109   char NumberBuffer[20];
 110   char *EndPtr = NumberBuffer+sizeof(NumberBuffer);
 111   char *CurPtr = EndPtr;
 112
 113   while (N) {
 114     *--CurPtr = '0' + char(N % 10);
 115     N /= 10;
 116   }
 117   return write(CurPtr, EndPtr-CurPtr);
 118 }
 119
 120 raw_ostream &raw_ostream::operator<<(long N) {
 121   if (N <  0) {
 122     *this << '-';
 123     N = -N;
 124   }
 125
 126   return this->operator<<(static_cast<unsigned long>(N));
 127 }
 128
 129 raw_ostream &raw_ostream::operator<<(unsigned long long N) {
 130   // Output using 32-bit div/mod when possible.
 131   if (N == static_cast<unsigned long>(N))
 132     return this->operator<<(static_cast<unsigned long>(N));
 133
 134   char NumberBuffer[20];
 135   char *EndPtr = NumberBuffer+sizeof(NumberBuffer);
 136   char *CurPtr = EndPtr;
 137
 138   while (N) {
 139     *--CurPtr = '0' + char(N % 10);
 140     N /= 10;
 141   }
 142   return write(CurPtr, EndPtr-CurPtr);
 143 }
 144
 145 raw_ostream &raw_ostream::operator<<(long long N) {
 146   if (N < 0) {
 147     *this << '-';
 148     // Avoid undefined behavior on INT64_MIN with a cast.
 149     N = -(unsigned long long)N;
 150   }
 151
 152   return this->operator<<(static_cast<unsigned long long>(N));
 153 }
 154
 155 raw_ostream &raw_ostream::write_hex(unsigned long long N) {
 156   // Zero is a special case.
 157   if (N == 0)
 158     return *this << '0';
 159
 160   char NumberBuffer[20];
 161   char *EndPtr = NumberBuffer+sizeof(NumberBuffer);
 162   char *CurPtr = EndPtr;
 163
 164   while (N) {
 165     uintptr_t x = N % 16;
 166     *--CurPtr = (x < 10 ? '0' + x : 'a' + x - 10);
 167     N /= 16;
 168   }
 169
 170   return write(CurPtr, EndPtr-CurPtr);
 171 }
 172
 173 raw_ostream &raw_ostream::write_escaped(StringRef Str) {
 174   for (unsigned i = 0, e = Str.size(); i != e; ++i) {
 175     unsigned char c = Str[i];
 176
 177     switch (c) {
 178     case '\\':
 179       *this << '\\' << '\\';
 180       break;
 181     case '\t':
 182       *this << '\\' << 't';
 183       break;
 184     case '\n':
 185       *this << '\\' << 'n';
 186       break;
 187     case '"':
 188       *this << '\\' << '"';
 189       break;
 190     default:
 191       if (std::isprint(c)) {
 192         *this << c;
 193         break;
 194       }
 195
 196       // Always expand to a 3-character octal escape.
 197       *this << '\\';
 198       *this << char('0' + ((c >> 6) & 7));
 199       *this << char('0' + ((c >> 3) & 7));
 200       *this << char('0' + ((c >> 0) & 7));
 201     }
 202   }
 203
 204   return *this;
 205 }
 206
 207 raw_ostream &raw_ostream::operator<<(const void *P) {
 208   *this << '0' << 'x';
 209
 210   return write_hex((uintptr_t) P);
 211 }
 212
 213 raw_ostream &raw_ostream::operator<<(double N) {
 214   return this->operator<<(format("%e", N));
 215 }
 216
 217
 218
 219 void raw_ostream::flush_nonempty() {
 220   assert(OutBufCur > OutBufStart && "Invalid call to flush_nonempty.");
 221   size_t Length = OutBufCur - OutBufStart;
 222   OutBufCur = OutBufStart;
 223   write_impl(OutBufStart, Length);
 224 }
 225
 226 raw_ostream &raw_ostream::write(unsigned char C) {
 227   // Group exceptional cases into a single branch.
 228   if (BUILTIN_EXPECT(OutBufCur >= OutBufEnd, false)) {
 229     if (BUILTIN_EXPECT(!OutBufStart, false)) {
 230       if (BufferMode == Unbuffered) {
 231         write_impl(reinterpret_cast<char*>(&C), 1);
 232         return *this;
 233       }
 234       // Set up a buffer and start over.
 235       SetBuffered();
 236       return write(C);
 237     }
 238
 239     flush_nonempty();
 240   }
 241
 242   *OutBufCur++ = C;
 243   return *this;
 244 }
 245
 246 raw_ostream &raw_ostream::write(const char *Ptr, size_t Size) {
 247   // Group exceptional cases into a single branch.
 248   if (BUILTIN_EXPECT(OutBufCur+Size > OutBufEnd, false)) {
 249     if (BUILTIN_EXPECT(!OutBufStart, false)) {
 250       if (BufferMode == Unbuffered) {
 251         write_impl(Ptr, Size);
 252         return *this;
 253       }
 254       // Set up a buffer and start over.
 255       SetBuffered();
 256       return write(Ptr, Size);
 257     }
 258
 259     // Write out the data in buffer-sized blocks until the remainder
 260     // fits within the buffer.
 261     do {
 262       size_t NumBytes = OutBufEnd - OutBufCur;
 263       copy_to_buffer(Ptr, NumBytes);
 264       flush_nonempty();
 265       Ptr += NumBytes;
 266       Size -= NumBytes;
 267     } while (OutBufCur+Size > OutBufEnd);
 268   }
 269
 270   copy_to_buffer(Ptr, Size);
 271
 272   return *this;
 273 }
 274
 275 void raw_ostream::copy_to_buffer(const char *Ptr, size_t Size) {
 276   assert(Size <= size_t(OutBufEnd - OutBufCur) && "Buffer overrun!");
 277
 278   // Handle short strings specially, memcpy isn't very good at very short
 279   // strings.
 280   switch (Size) {
 281   case 4: OutBufCur[3] = Ptr[3]; // FALL THROUGH
 282   case 3: OutBufCur[2] = Ptr[2]; // FALL THROUGH
 283   case 2: OutBufCur[1] = Ptr[1]; // FALL THROUGH
 284   case 1: OutBufCur[0] = Ptr[0]; // FALL THROUGH
 285   case 0: break;
 286   default:
 287     memcpy(OutBufCur, Ptr, Size);
 288     break;
 289   }
 290
 291   OutBufCur += Size;
 292 }
 293
 294 // Formatted output.
 295 raw_ostream &raw_ostream::operator<<(const format_object_base &Fmt) {
 296   // If we have more than a few bytes left in our output buffer, try
 297   // formatting directly onto its end.
 298   size_t NextBufferSize = 127;
 299   size_t BufferBytesLeft = OutBufEnd - OutBufCur;
 300   if (BufferBytesLeft > 3) {
 301     size_t BytesUsed = Fmt.print(OutBufCur, BufferBytesLeft);
 302
 303     // Common case is that we have plenty of space.
 304     if (BytesUsed <= BufferBytesLeft) {
 305       OutBufCur += BytesUsed;
 306       return *this;
 307     }
 308
 309     // Otherwise, we overflowed and the return value tells us the size to try
 310     // again with.
 311     NextBufferSize = BytesUsed;
 312   }
 313
 314   // If we got here, we didn't have enough space in the output buffer for the
 315   // string.  Try printing into a SmallVector that is resized to have enough
 316   // space.  Iterate until we win.
 317   SmallVector<char, 128> V;
 318
 319   while (1) {
 320     V.resize(NextBufferSize);
 321
 322     // Try formatting into the SmallVector.
 323     size_t BytesUsed = Fmt.print(V.data(), NextBufferSize);
 324
 325     // If BytesUsed fit into the vector, we win.
 326     if (BytesUsed <= NextBufferSize)
 327       return write(V.data(), BytesUsed);
 328
 329     // Otherwise, try again with a new size.
 330     assert(BytesUsed > NextBufferSize && "Didn't grow buffer!?");
 331     NextBufferSize = BytesUsed;
 332   }
 333 }
 334
 335 /// indent - Insert 'NumSpaces' spaces.
 336 raw_ostream &raw_ostream::indent(unsigned NumSpaces) {
 337   static const char Spaces[] = "                                "
 338                                "                                "
 339                                "                ";
 340
 341   // Usually the indentation is small, handle it with a fastpath.
 342   if (NumSpaces < array_lengthof(Spaces))
 343     return write(Spaces, NumSpaces);
 344
 345   while (NumSpaces) {
 346     unsigned NumToWrite = std::min(NumSpaces,
 347                                    (unsigned)array_lengthof(Spaces)-1);
 348     write(Spaces, NumToWrite);
 349     NumSpaces -= NumToWrite;
 350   }
 351   return *this;
 352 }
 353
 354
 355 //===----------------------------------------------------------------------===//
 356 //  Formatted Output
 357 //===----------------------------------------------------------------------===//
 358
 359 // Out of line virtual method.
 360 void format_object_base::home() {
 361 }
 362
 363 //===----------------------------------------------------------------------===//
 364 //  raw_fd_ostream
 365 //===----------------------------------------------------------------------===//
 366
 367 /// raw_fd_ostream - Open the specified file for writing. If an error
 368 /// occurs, information about the error is put into ErrorInfo, and the
 369 /// stream should be immediately destroyed; the string will be empty
 370 /// if no error occurred.
 371 raw_fd_ostream::raw_fd_ostream(const char *Filename, std::string &ErrorInfo,
 372                                unsigned Flags) : pos(0) {
 373   assert(Filename != 0 && "Filename is null");
 374   // Verify that we don't have both "append" and "excl".
 375   assert((!(Flags & F_Excl) || !(Flags & F_Append)) &&
 376          "Cannot specify both 'excl' and 'append' file creation flags!");
 377
 378   ErrorInfo.clear();
 379
 380   // Handle "-" as stdout.
 381   if (Filename[0] == '-' && Filename[1] == 0) {
 382     FD = STDOUT_FILENO;
 383     // If user requested binary then put stdout into binary mode if
 384     // possible.
 385     if (Flags & F_Binary)
 386       sys::Program::ChangeStdoutToBinary();
 387     ShouldClose = false;
 388     return;
 389   }
 390
 391   int OpenFlags = O_WRONLY|O_CREAT;
 392 #ifdef O_BINARY
 393   if (Flags & F_Binary)
 394     OpenFlags |= O_BINARY;
 395 #endif
 396
 397   if (Flags & F_Append)
 398     OpenFlags |= O_APPEND;
 399   else
 400     OpenFlags |= O_TRUNC;
 401   if (Flags & F_Excl)
 402     OpenFlags |= O_EXCL;
 403
 404   while ((FD = open(Filename, OpenFlags, 0664)) < 0) {
 405     if (errno != EINTR) {
 406       ErrorInfo = "Error opening output file '" + std::string(Filename) + "'";
 407       ShouldClose = false;
 408       return;
 409     }
 410   }
 411
 412   // Ok, we successfully opened the file, so it'll need to be closed.
 413   ShouldClose = true;
 414 }
 415
 416 raw_fd_ostream::~raw_fd_ostream() {
 417   if (FD < 0) return;
 418   flush();
 419   if (ShouldClose)
 420     while (::close(FD) != 0)
 421       if (errno != EINTR) {
 422         error_detected();
 423         break;
 424       }
 425 }
 426
 427
 428 void raw_fd_ostream::write_impl(const char *Ptr, size_t Size) {
 429   assert(FD >= 0 && "File already closed.");
 430   pos += Size;
 431
 432   do {
 433     ssize_t ret = ::write(FD, Ptr, Size);
 434
 435     if (ret < 0) {
 436       // If it's a recoverable error, swallow it and retry the write.
 437       //
 438       // Ideally we wouldn't ever see EAGAIN or EWOULDBLOCK here, since
 439       // raw_ostream isn't designed to do non-blocking I/O. However, some
 440       // programs, such as old versions of bjam, have mistakenly used
 441       // O_NONBLOCK. For compatibility, emulate blocking semantics by
 442       // spinning until the write succeeds. If you don't want spinning,
 443       // don't use O_NONBLOCK file descriptors with raw_ostream.
 444       if (errno == EINTR || errno == EAGAIN
 445 #ifdef EWOULDBLOCK
 446           || errno == EWOULDBLOCK
 447 #endif
 448           )
 449         continue;
 450
 451       // Otherwise it's a non-recoverable error. Note it and quit.
 452       error_detected();
 453       break;
 454     }
 455
 456     // The write may have written some or all of the data. Update the
 457     // size and buffer pointer to reflect the remainder that needs
 458     // to be written. If there are no bytes left, we're done.
 459     Ptr += ret;
 460     Size -= ret;
 461   } while (Size > 0);
 462 }
 463
 464 void raw_fd_ostream::close() {
 465   assert(ShouldClose);
 466   ShouldClose = false;
 467   flush();
 468   while (::close(FD) != 0)
 469     if (errno != EINTR) {
 470       error_detected();
 471       break;
 472     }
 473   FD = -1;
 474 }
 475
 476 uint64_t raw_fd_ostream::seek(uint64_t off) {
 477   flush();
 478   pos = ::lseek(FD, off, SEEK_SET);
 479   if (pos != off)
 480     error_detected();
 481   return pos;
 482 }
 483
 484 size_t raw_fd_ostream::preferred_buffer_size() const {
 485 #if !defined(_MSC_VER) && !defined(__MINGW32__) && !defined(__minix)
 486   // Windows and Minix have no st_blksize.
 487   assert(FD >= 0 && "File not yet open!");
 488   struct stat statbuf;
 489   if (fstat(FD, &statbuf) != 0)
 490     return 0;
 491
 492   // If this is a terminal, don't use buffering. Line buffering
 493   // would be a more traditional thing to do, but it's not worth
 494   // the complexity.
 495   if (S_ISCHR(statbuf.st_mode) && isatty(FD))
 496     return 0;
 497   // Return the preferred block size.
 498   return statbuf.st_blksize;
 499 #else
 500   return raw_ostream::preferred_buffer_size();
 501 #endif
 502 }
 503
 504 raw_ostream &raw_fd_ostream::changeColor(enum Colors colors, bool bold,
 505                                          bool bg) {
 506   if (sys::Process::ColorNeedsFlush())
 507     flush();
 508   const char *colorcode =
 509     (colors == SAVEDCOLOR) ? sys::Process::OutputBold(bg)
 510     : sys::Process::OutputColor(colors, bold, bg);
 511   if (colorcode) {
 512     size_t len = strlen(colorcode);
 513     write(colorcode, len);
 514     // don't account colors towards output characters
 515     pos -= len;
 516   }
 517   return *this;
 518 }
 519
 520 raw_ostream &raw_fd_ostream::resetColor() {
 521   if (sys::Process::ColorNeedsFlush())
 522     flush();
 523   const char *colorcode = sys::Process::ResetColor();
 524   if (colorcode) {
 525     size_t len = strlen(colorcode);
 526     write(colorcode, len);
 527     // don't account colors towards output characters
 528     pos -= len;
 529   }
 530   return *this;
 531 }
 532
 533 bool raw_fd_ostream::is_displayed() const {
 534   return sys::Process::FileDescriptorIsDisplayed(FD);
 535 }
 536
 537 //===----------------------------------------------------------------------===//
 538 //  raw_stdout/err_ostream
 539 //===----------------------------------------------------------------------===//
 540
 541 // Set buffer settings to model stdout and stderr behavior.
 542 // Set standard error to be unbuffered by default.
 543 raw_stdout_ostream::raw_stdout_ostream():raw_fd_ostream(STDOUT_FILENO, false) {}
 544 raw_stderr_ostream::raw_stderr_ostream():raw_fd_ostream(STDERR_FILENO, false,
 545                                                         true) {}
 546
 547 // An out of line virtual method to provide a home for the class vtable.
 548 void raw_stdout_ostream::handle() {}
 549 void raw_stderr_ostream::handle() {}
 550
 551 /// outs() - This returns a reference to a raw_ostream for standard output.
 552 /// Use it like: outs() << "foo" << "bar";
 553 raw_ostream &llvm::outs() {
 554   static raw_stdout_ostream S;
 555   return S;
 556 }
 557
 558 /// errs() - This returns a reference to a raw_ostream for standard error.
 559 /// Use it like: errs() << "foo" << "bar";
 560 raw_ostream &llvm::errs() {
 561   static raw_stderr_ostream S;
 562   return S;
 563 }
 564
 565 /// nulls() - This returns a reference to a raw_ostream which discards output.
 566 raw_ostream &llvm::nulls() {
 567   static raw_null_ostream S;
 568   return S;
 569 }
 570
 571
 572 //===----------------------------------------------------------------------===//
 573 //  raw_string_ostream
 574 //===----------------------------------------------------------------------===//
 575
 576 raw_string_ostream::~raw_string_ostream() {
 577   flush();
 578 }
 579
 580 void raw_string_ostream::write_impl(const char *Ptr, size_t Size) {
 581   OS.append(Ptr, Size);
 582 }
 583
 584 //===----------------------------------------------------------------------===//
 585 //  raw_svector_ostream
 586 //===----------------------------------------------------------------------===//
 587
 588 // The raw_svector_ostream implementation uses the SmallVector itself as the
 589 // buffer for the raw_ostream. We guarantee that the raw_ostream buffer is
 590 // always pointing past the end of the vector, but within the vector
 591 // capacity. This allows raw_ostream to write directly into the correct place,
 592 // and we only need to set the vector size when the data is flushed.
 593
 594 raw_svector_ostream::raw_svector_ostream(SmallVectorImpl<char> &O) : OS(O) {
 595   // Set up the initial external buffer. We make sure that the buffer has at
 596   // least 128 bytes free; raw_ostream itself only requires 64, but we want to
 597   // make sure that we don't grow the buffer unnecessarily on destruction (when
 598   // the data is flushed). See the FIXME below.
 599   OS.reserve(OS.size() + 128);
 600   SetBuffer(OS.end(), OS.capacity() - OS.size());
 601 }
 602
 603 raw_svector_ostream::~raw_svector_ostream() {
 604   // FIXME: Prevent resizing during this flush().
 605   flush();
 606 }
 607
 608 /// resync - This is called when the SmallVector we're appending to is changed
 609 /// outside of the raw_svector_ostream's control.  It is only safe to do this
 610 /// if the raw_svector_ostream has previously been flushed.
 611 void raw_svector_ostream::resync() {
 612   assert(GetNumBytesInBuffer() == 0 && "Didn't flush before mutating vector");
 613
 614   if (OS.capacity() - OS.size() < 64)
 615     OS.reserve(OS.capacity() * 2);
 616   SetBuffer(OS.end(), OS.capacity() - OS.size());
 617 }
 618
 619 void raw_svector_ostream::write_impl(const char *Ptr, size_t Size) {
 620   // If we're writing bytes from the end of the buffer into the smallvector, we
 621   // don't need to copy the bytes, just commit the bytes because they are
 622   // already in the right place.
 623   if (Ptr == OS.end()) {
 624     assert(OS.size() + Size <= OS.capacity() && "Invalid write_impl() call!");
 625     OS.set_size(OS.size() + Size);
 626   } else {
 627     assert(GetNumBytesInBuffer() == 0 &&
 628            "Should be writing from buffer if some bytes in it");
 629     // Otherwise, do copy the bytes.
 630     OS.append(Ptr, Ptr+Size);
 631   }
 632
 633   // Grow the vector if necessary.
 634   if (OS.capacity() - OS.size() < 64)
 635     OS.reserve(OS.capacity() * 2);
 636
 637   // Update the buffer position.
 638   SetBuffer(OS.end(), OS.capacity() - OS.size());
 639 }
 640
 641 uint64_t raw_svector_ostream::current_pos() const {
 642    return OS.size();
 643 }
 644
 645 StringRef raw_svector_ostream::str() {
 646   flush();
 647   return StringRef(OS.begin(), OS.size());
 648 }
 649
 650 //===----------------------------------------------------------------------===//
 651 //  raw_null_ostream
 652 //===----------------------------------------------------------------------===//
 653
 654 raw_null_ostream::~raw_null_ostream() {
 655 #ifndef NDEBUG
 656   // ~raw_ostream asserts that the buffer is empty. This isn't necessary
 657   // with raw_null_ostream, but it's better to have raw_null_ostream follow
 658   // the rules than to change the rules just for raw_null_ostream.
 659   flush();
 660 #endif
 661 }
 662
 663 void raw_null_ostream::write_impl(const char *Ptr, size_t Size) {
 664 }
 665
 666 uint64_t raw_null_ostream::current_pos() const {
 667   return 0;
 668 }