[Orc][Kaleidoscope] Make the Orc/Kaleidoscope tutorials easier to build on
[oota-llvm.git] / docs / ProgrammersManual.rst
index 447cadcacfcc8eb3123157e7fa45d69fd6d0b8c3..f140cf509d2520289077b9569444dfe456129e96 100644 (file)
@@ -425,6 +425,9 @@ name is specified.  This allows, for example, all debug information for
 instruction scheduling to be enabled with ``-debug-only=InstrSched``, even if
 the source lives in multiple files.
 
+For performance reasons, -debug-only is not available in optimized build
+(``--enable-optimized``) of LLVM.
+
 The ``DEBUG_WITH_TYPE`` macro is also available for situations where you would
 like to set ``DEBUG_TYPE``, but only for one specific ``DEBUG`` statement.  It
 takes an additional first parameter, which is the type to use.  For example, the
@@ -873,7 +876,7 @@ variety of customizations.
 llvm/ADT/ilist_node.h
 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
 
-``ilist_node<T>`` implements the forward and backward links that are expected
+``ilist_node<T>`` implements the forward and backward links that are expected
 by the ``ilist<T>`` (and analogous containers) in the default manner.
 
 ``ilist_node<T>``\ s are meant to be embedded in the node type ``T``, usually
@@ -1405,7 +1408,7 @@ llvm/ADT/IntervalMap.h
 
 IntervalMap is a compact map for small keys and values.  It maps key intervals
 instead of single keys, and it will automatically coalesce adjacent intervals.
-When then map only contains a few intervals, they are stored in the map object
+When the map only contains a few intervals, they are stored in the map object
 itself to avoid allocations.
 
 The IntervalMap iterators are quite big, so they should not be passed around as
@@ -2477,6 +2480,76 @@ ensures that the first bytes of ``User`` (if interpreted as a pointer) never has
 the LSBit set. (Portability is relying on the fact that all known compilers
 place the ``vptr`` in the first word of the instances.)
 
+.. _polymorphism:
+
+Designing Type Hiercharies and Polymorphic Interfaces
+-----------------------------------------------------
+
+There are two different design patterns that tend to result in the use of
+virtual dispatch for methods in a type hierarchy in C++ programs. The first is
+a genuine type hierarchy where different types in the hierarchy model
+a specific subset of the functionality and semantics, and these types nest
+strictly within each other. Good examples of this can be seen in the ``Value``
+or ``Type`` type hierarchies.
+
+A second is the desire to dispatch dynamically across a collection of
+polymorphic interface implementations. This latter use case can be modeled with
+virtual dispatch and inheritance by defining an abstract interface base class
+which all implementations derive from and override. However, this
+implementation strategy forces an **"is-a"** relationship to exist that is not
+actually meaningful. There is often not some nested hierarchy of useful
+generalizations which code might interact with and move up and down. Instead,
+there is a singular interface which is dispatched across a range of
+implementations.
+
+The preferred implementation strategy for the second use case is that of
+generic programming (sometimes called "compile-time duck typing" or "static
+polymorphism"). For example, a template over some type parameter ``T`` can be
+instantiated across any particular implementation that conforms to the
+interface or *concept*. A good example here is the highly generic properties of
+any type which models a node in a directed graph. LLVM models these primarily
+through templates and generic programming. Such templates include the
+``LoopInfoBase`` and ``DominatorTreeBase``. When this type of polymorphism
+truly needs **dynamic** dispatch you can generalize it using a technique
+called *concept-based polymorphism*. This pattern emulates the interfaces and
+behaviors of templates using a very limited form of virtual dispatch for type
+erasure inside its implementation. You can find examples of this technique in
+the ``PassManager.h`` system, and there is a more detailed introduction to it
+by Sean Parent in several of his talks and papers:
+
+#. `Inheritance Is The Base Class of Evil
+   <http://channel9.msdn.com/Events/GoingNative/2013/Inheritance-Is-The-Base-Class-of-Evil>`_
+   - The GoingNative 2013 talk describing this technique, and probably the best
+   place to start.
+#. `Value Semantics and Concepts-based Polymorphism
+   <http://www.youtube.com/watch?v=_BpMYeUFXv8>`_ - The C++Now! 2012 talk
+   describing this technique in more detail.
+#. `Sean Parent's Papers and Presentations
+   <http://github.com/sean-parent/sean-parent.github.com/wiki/Papers-and-Presentations>`_
+   - A Github project full of links to slides, video, and sometimes code.
+
+When deciding between creating a type hierarchy (with either tagged or virtual
+dispatch) and using templates or concepts-based polymorphism, consider whether
+there is some refinement of an abstract base class which is a semantically
+meaningful type on an interface boundary. If anything more refined than the
+root abstract interface is meaningless to talk about as a partial extension of
+the semantic model, then your use case likely fits better with polymorphism and
+you should avoid using virtual dispatch. However, there may be some exigent
+circumstances that require one technique or the other to be used.
+
+If you do need to introduce a type hierarchy, we prefer to use explicitly
+closed type hierarchies with manual tagged dispatch and/or RTTI rather than the
+open inheritance model and virtual dispatch that is more common in C++ code.
+This is because LLVM rarely encourages library consumers to extend its core
+types, and leverages the closed and tag-dispatched nature of its hierarchies to
+generate significantly more efficient code. We have also found that a large
+amount of our usage of type hierarchies fits better with tag-based pattern
+matching rather than dynamic dispatch across a common interface. Within LLVM we
+have built custom helpers to facilitate this design. See this document's
+section on :ref:`isa and dyn_cast <isa>` and our :doc:`detailed document
+<HowToSetUpLLVMStyleRTTI>` which describes how you can implement this
+pattern for use with the LLVM helpers.
+
 .. _coreclasses:
 
 The Core LLVM Class Hierarchy Reference