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[oota-llvm.git] / include / llvm / Type.h
index 3324b8e423685ee7a735ce2a6b123dfa0a7891c9..c79aed676d69f0607ef10417c8625b899249e07e 100644 (file)
@@ -1,43 +1,22 @@
 //===-- llvm/Type.h - Classes for handling data types -----------*- C++ -*-===//
-// 
+//
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
-// 
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-//
-// This file contains the declaration of the Type class.  For more "Type" type
-// 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 
-// type is ever created.  Thus seeing if two types are equal is a matter of 
-// doing a trivial pointer comparison.
-//
-// Types, once allocated, are never free'd, unless they are an abstract type
-// that is resolved to a more concrete type.
-//
-// 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 "AbstractTypeUser.h"
+#include "llvm/AbstractTypeUser.h"
 #include "llvm/Support/Casting.h"
+#include "llvm/Support/DataTypes.h"
 #include "llvm/ADT/GraphTraits.h"
 #include "llvm/ADT/iterator"
+#include <string>
 #include <vector>
 
 namespace llvm {
@@ -49,13 +28,44 @@ class OpaqueType;
 class PointerType;
 class StructType;
 class PackedType;
+class TypeMapBase;
 
-class Type {
+/// This file contains the declaration of the Type class.  For more "Type" type
+/// stuff, look in DerivedTypes.h.
+///
+/// The instances of the Type class are immutable: once they are created,
+/// they are never changed.  Also note that only one instance of a particular
+/// type is ever created.  Thus seeing if two types are equal is a matter of
+/// doing a trivial pointer comparison. To enforce that no two equal instances
+/// are created, Type instances can only be created via static factory methods 
+/// in class Type and in derived classes.
+/// 
+/// Once allocated, Types are never free'd, unless they are an abstract type
+/// that is resolved to a more concrete type.
+/// 
+/// Types themself don't have a name, and can be named either by:
+/// - using SymbolTable instance, typically from some Module,
+/// - using convenience methods in the Module class (which uses module's 
+///    SymbolTable too).
+///
+/// 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 weird 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.
+///
+/// @brief Root of type hierarchy
+class Type : public AbstractTypeUser {
 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 
+  /// 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 TypeID {
@@ -66,24 +76,24 @@ public:
     UIntTyID      , IntTyID,            //  6, 7: 32 bit types...
     ULongTyID     , LongTyID,           //  8, 9: 64 bit types...
     FloatTyID     , DoubleTyID,         // 10,11: Floating point types...
-    LabelTyID     ,                     // 12   : Labels... 
+    LabelTyID     ,                     // 12   : Labels...
 
     // Derived types... see DerivedTypes.h file...
     // Make sure FirstDerivedTyID stays up to date!!!
     FunctionTyID  , StructTyID,         // Functions... Structs...
     ArrayTyID     , PointerTyID,        // Array... pointer...
     OpaqueTyID,                         // Opaque type instances...
-    PackedTyID,                         // SIMD 'packed' format... 
+    PackedTyID,                         // SIMD 'packed' format...
     //...
 
     NumTypeIDs,                         // Must remain as last defined ID
     LastPrimitiveTyID = LabelTyID,
-    FirstDerivedTyID = FunctionTyID,
+    FirstDerivedTyID = FunctionTyID
   };
 
 private:
   TypeID   ID : 8;    // The current base type of this type.
-  bool     Abstract;  // True if type contains an OpaqueType
+  bool     Abstract : 1;  // True if type contains an OpaqueType
 
   /// 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
@@ -94,17 +104,16 @@ private:
 
   const Type *getForwardedTypeInternal() const;
 protected:
-  Type(const std::string& Name, TypeID id);
-  virtual ~Type() {}
+  Type(const char *Name, TypeID id);
+  Type(TypeID id) : ID(id), Abstract(false), RefCount(0), ForwardType(0) {}
+  virtual ~Type() {
+    assert(AbstractTypeUsers.empty());
+  }
 
   /// Types can become nonabstract later, if they are refined.
   ///
   inline void setAbstract(bool Val) { Abstract = Val; }
 
-  // PromoteAbstractToConcrete - This is an internal method used to calculate
-  // change "Abstract" from true to false when types are refined.
-  void PromoteAbstractToConcrete();
-
   unsigned getRefCount() const { return RefCount; }
 
   /// ForwardType - This field is used to implement the union find scheme for
@@ -121,11 +130,15 @@ protected:
   /// not contain any elements (most are derived).
   std::vector<PATypeHandle> ContainedTys;
 
+  /// 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.
+  ///
+  mutable std::vector<AbstractTypeUser *> AbstractTypeUsers;
 public:
-  virtual void print(std::ostream &O) const;
+  void print(std::ostream &O) const;
 
   /// @brief Debugging support: print to stderr
-  virtual void dump() const;
+  void dump() const;
 
   //===--------------------------------------------------------------------===//
   // Property accessors for dealing with types... Some of these virtual methods
@@ -145,18 +158,18 @@ public:
   /// Float and Double.
   ///
   bool isSigned() const {
-    return ID == SByteTyID || ID == ShortTyID || 
-           ID == IntTyID || ID == LongTyID; 
+    return ID == SByteTyID || ID == ShortTyID ||
+           ID == IntTyID || ID == LongTyID;
   }
-  
+
   /// 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
-  /// 
+  ///
   bool isUnsigned() const {
-    return ID == UByteTyID || ID == UShortTyID || 
-           ID == UIntTyID || ID == ULongTyID; 
+    return ID == UByteTyID || ID == UShortTyID ||
+           ID == UIntTyID || ID == ULongTyID;
   }
 
   /// isInteger - Equivalent to isSigned() || isUnsigned()
@@ -173,7 +186,7 @@ public:
   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.  
+  /// type that includes an opaque type somewhere in it.
   ///
   inline bool isAbstract() const { return Abstract; }
 
@@ -190,8 +203,9 @@ public:
   inline bool isDerivedType()   const { return ID >= FirstDerivedTyID; }
 
   /// isFirstClassType - Return true if the value is holdable in a register.
+  ///
   inline bool isFirstClassType() const {
-    return (ID != VoidTyID && ID <= LastPrimitiveTyID) || 
+    return (ID != VoidTyID && ID <= LastPrimitiveTyID) ||
             ID == PointerTyID || ID == PackedTyID;
   }
 
@@ -200,8 +214,16 @@ public:
   /// TargetData subsystem to do this.
   ///
   bool isSized() const {
-    return (ID >= BoolTyID && ID <= DoubleTyID) || ID == PointerTyID || 
-           isSizedDerivedType();
+    // If it's a primitive, it is always sized.
+    if (ID >= BoolTyID && ID <= DoubleTyID || ID == PointerTyID)
+      return true;
+    // If it is not something that can have a size (e.g. a function or label),
+    // it doesn't have a size.
+    if (ID != StructTyID && ID != ArrayTyID && ID != PackedTyID)
+      return false;
+    // If it is something that can have a size and it's concrete, it definitely
+    // has a size, otherwise we have to try harder to decide.
+    return !isAbstract() || isSizedDerivedType();
   }
 
   /// getPrimitiveSize - Return the basic size of this type if it is a primitive
@@ -209,6 +231,7 @@ public:
   /// return zero if the type does not have a size or is not a primitive type.
   ///
   unsigned getPrimitiveSize() const;
+  unsigned getPrimitiveSizeInBits() const;
 
   /// getUnsignedVersion - If this is an integer type, return the unsigned
   /// variant of this type.  For example int -> uint.
@@ -217,6 +240,14 @@ public:
   /// getSignedVersion - If this is an integer type, return the signed variant
   /// of this type.  For example uint -> int.
   const Type *getSignedVersion() const;
+  
+  /// getIntegralTypeMask - Return a bitmask with ones set for all of the bits
+  /// that can be set by an unsigned version of this type.  This is 0xFF for
+  /// sbyte/ubyte, 0xFFFF for shorts, etc.
+  uint64_t getIntegralTypeMask() const {
+    assert(isIntegral() && "This only works for integral types!");
+    return ~uint64_t(0UL) >> (64-getPrimitiveSizeInBits());
+  }
 
   /// getForwaredType - Return the type that this type has been resolved to if
   /// it has been resolved to anything.  This is used to implement the
@@ -227,6 +258,20 @@ public:
     return getForwardedTypeInternal();
   }
 
+  /// getVAArgsPromotedType - Return the type an argument of this type
+  /// will be promoted to if passed through a variable argument
+  /// function.
+  const Type *getVAArgsPromotedType() const {
+    if (ID == BoolTyID || ID == UByteTyID || ID == UShortTyID)
+      return Type::UIntTy;
+    else if (ID == SByteTyID || ID == ShortTyID)
+      return Type::IntTy;
+    else if (ID == FloatTyID)
+      return Type::DoubleTy;
+    else
+      return this;
+  }
+
   //===--------------------------------------------------------------------===//
   // Type Iteration support
   //
@@ -245,7 +290,8 @@ public:
 
   /// getNumContainedTypes - Return the number of types in the derived type.
   ///
-  unsigned getNumContainedTypes() const { return ContainedTys.size(); }
+  typedef std::vector<PATypeHandle>::size_type size_type;
+  size_type getNumContainedTypes() const { return ContainedTys.size(); }
 
   //===--------------------------------------------------------------------===//
   // Static members exported by the Type class itself.  Useful for getting
@@ -261,7 +307,7 @@ public:
   static Type *VoidTy , *BoolTy;
   static Type *SByteTy, *UByteTy,
               *ShortTy, *UShortTy,
-              *IntTy  , *UIntTy, 
+              *IntTy  , *UIntTy,
               *LongTy , *ULongTy;
   static Type *FloatTy, *DoubleTy;
 
@@ -270,46 +316,61 @@ public:
   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
   static inline bool classof(const Type *T) { return true; }
 
-#include "llvm/Type.def"
-
-  // Virtual methods used by callbacks below.  These should only be implemented
-  // in the DerivedType class.
-  virtual void addAbstractTypeUser(AbstractTypeUser *U) const {
-    abort(); // Only on derived types!
-  }
-  virtual void removeAbstractTypeUser(AbstractTypeUser *U) const {
-    abort(); // Only on derived types!
-  }
-
   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(isAbstract() && "Cannot drop a reference 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)
-      RefCountIsZero();
+    if (--RefCount == 0 && AbstractTypeUsers.empty())
+      delete this;
+  }
+  
+  /// 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;
+
+  /// clearAllTypeMaps - This method frees all internal memory used by the
+  /// type subsystem, which can be used in environments where this memory is
+  /// otherwise reported as a leak.
+  static void clearAllTypeMaps();
+
 private:
   /// isSizedDerivedType - Derived types like structures and arrays are sized
   /// iff all of the members of the type are sized as well.  Since asking for
   /// their size is relatively uncommon, move this operation out of line.
   bool isSizedDerivedType() const;
 
-  virtual void RefCountIsZero() const {
-    abort(); // only on derived types!
-  }
+  virtual void refineAbstractType(const DerivedType *OldTy, const Type *NewTy);
+  virtual void typeBecameConcrete(const DerivedType *AbsTy);
 
+protected:
+  // PromoteAbstractToConcrete - This is an internal method used to calculate
+  // change "Abstract" from true to false when types are refined.
+  void PromoteAbstractToConcrete();
+  friend class TypeMapBase;
 };
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // Define some inline methods for the AbstractTypeUser.h:PATypeHandle class.
-// These are defined here because they MUST be inlined, yet are dependent on 
+// 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.
@@ -328,11 +389,6 @@ inline void PATypeHandle::removeUser() {
     Ty->removeAbstractTypeUser(User);
 }
 
-inline void PATypeHandle::removeUserFromConcrete() {
-  if (!Ty->isAbstract())
-    Ty->removeAbstractTypeUser(User);
-}
-
 // Define inline methods for PATypeHolder...
 
 inline void PATypeHolder::addRef() {
@@ -359,7 +415,7 @@ inline Type* PATypeHolder::get() const {
 
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-// Provide specializations of GraphTraits to be able to treat a type as a 
+// Provide specializations of GraphTraits to be able to treat a type as a
 // graph of sub types...
 
 template <> struct GraphTraits<Type*> {
@@ -367,10 +423,10 @@ template <> struct GraphTraits<Type*> {
   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_begin(NodeType *N) {
+    return N->subtype_begin();
   }
-  static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) { 
+  static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) {
     return N->subtype_end();
   }
 };
@@ -380,15 +436,15 @@ template <> struct GraphTraits<const Type*> {
   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_begin(NodeType *N) {
+    return N->subtype_begin();
   }
-  static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) { 
+  static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) {
     return N->subtype_end();
   }
 };
 
-template <> inline bool isa_impl<PointerType, Type>(const Type &Ty) { 
+template <> inline bool isa_impl<PointerType, Type>(const Type &Ty) {
   return Ty.getTypeID() == Type::PointerTyID;
 }