ftepp.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2012
   3  *     Wolfgang Bumiller
   4  *
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   6  * this software and associated documentation files (the "Software"), to deal in
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  11  *
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  21  * SOFTWARE.
  22  */
  23 #include "gmqcc.h"
  24 #include "lexer.h"
  25
  26 typedef struct {
  27     bool on;
  28     bool was_on;
  29     bool had_else;
  30 } ppcondition;
  31
  32 typedef struct {
  33     int   token;
  34     char *value;
  35     /* a copy from the lexer */
  36     union {
  37         vector v;
  38         int    i;
  39         double f;
  40         int    t; /* type */
  41     } constval;
  42 } pptoken;
  43
  44 typedef struct {
  45     lex_ctx ctx;
  46
  47     char   *name;
  48     char  **params;
  49     /* yes we need an extra flag since `#define FOO x` is not the same as `#define FOO() x` */
  50     bool    has_params;
  51
  52     pptoken **output;
  53 } ppmacro;
  54
  55 typedef struct {
  56     lex_file    *lex;
  57     int          token;
  58     bool         newline;
  59     unsigned int errors;
  60
  61     ppcondition *conditions;
  62     ppmacro    **macros;
  63 } ftepp_t;
  64
  65 #define ftepp_tokval(f) ((f)->lex->tok.value)
  66 #define ftepp_ctx(f)    ((f)->lex->tok.ctx)
  67
  68 static void ftepp_errorat(ftepp_t *ftepp, lex_ctx ctx, const char *fmt, ...)
  69 {
  70     va_list ap;
  71
  72     ftepp->errors++;
  73
  74     va_start(ap, fmt);
  75     con_vprintmsg(LVL_ERROR, ctx.file, ctx.line, "error", fmt, ap);
  76     va_end(ap);
  77 }
  78
  79 static void ftepp_error(ftepp_t *ftepp, const char *fmt, ...)
  80 {
  81     va_list ap;
  82
  83     ftepp->errors++;
  84
  85     va_start(ap, fmt);
  86     con_vprintmsg(LVL_ERROR, ftepp->lex->tok.ctx.file, ftepp->lex->tok.ctx.line, "error", fmt, ap);
  87     va_end(ap);
  88 }
  89
  90 pptoken *pptoken_make(ftepp_t *ftepp)
  91 {
  92     pptoken *token = (pptoken*)mem_a(sizeof(pptoken));
  93     token->token = ftepp->token;
  94     if (token->token == TOKEN_WHITE)
  95         token->value = util_strdup(" ");
  96     else
  97         token->value = util_strdup(ftepp_tokval(ftepp));
  98     memcpy(&token->constval, &ftepp->lex->tok.constval, sizeof(token->constval));
  99     return token;
 100 }
 101
 102 void pptoken_delete(pptoken *self)
 103 {
 104     mem_d(self->value);
 105     mem_d(self);
 106 }
 107
 108 ppmacro *ppmacro_new(lex_ctx ctx, const char *name)
 109 {
 110     ppmacro *macro = (ppmacro*)mem_a(sizeof(ppmacro));
 111     memset(macro, 0, sizeof(*macro));
 112     macro->name = util_strdup(name);
 113     return macro;
 114 }
 115
 116 void ppmacro_delete(ppmacro *self)
 117 {
 118     size_t i;
 119     for (i = 0; i < vec_size(self->params); ++i)
 120         mem_d(self->params[i]);
 121     vec_free(self->params);
 122     for (i = 0; i < vec_size(self->output); ++i)
 123         pptoken_delete(self->output[i]);
 124     vec_free(self->output);
 125     mem_d(self->name);
 126     mem_d(self);
 127 }
 128
 129 ftepp_t* ftepp_init()
 130 {
 131     ftepp_t *ftepp;
 132
 133     ftepp = (ftepp_t*)mem_a(sizeof(*ftepp));
 134     memset(ftepp, 0, sizeof(*ftepp));
 135
 136     return ftepp;
 137 }
 138
 139 void ftepp_delete(ftepp_t *self)
 140 {
 141     size_t i;
 142     for (i = 0; i < vec_size(self->macros); ++i)
 143         ppmacro_delete(self->macros[i]);
 144     vec_free(self->macros);
 145     vec_free(self->conditions);
 146     lex_close(self->lex);
 147     mem_d(self);
 148 }
 149
 150 static void ftepp_out(ftepp_t *ftepp, const char *str, bool ignore_cond)
 151 {
 152     if (ignore_cond ||
 153         !vec_size(ftepp->conditions) ||
 154         vec_last(ftepp->conditions).on)
 155     {
 156         printf("%s", str);
 157     }
 158 }
 159
 160 ppmacro* ftepp_macro_find(ftepp_t *ftepp, const char *name)
 161 {
 162     size_t i;
 163     for (i = 0; i < vec_size(ftepp->macros); ++i) {
 164         if (!strcmp(name, ftepp->macros[i]->name))
 165             return ftepp->macros[i];
 166     }
 167     return NULL;
 168 }
 169
 170 static inline int ftepp_next(ftepp_t *ftepp)
 171 {
 172     return (ftepp->token = lex_do(ftepp->lex));
 173 }
 174
 175 /* Important: this does not skip newlines! */
 176 static bool ftepp_skipspace(ftepp_t *ftepp)
 177 {
 178     if (ftepp->token != TOKEN_WHITE)
 179         return true;
 180     while (ftepp_next(ftepp) == TOKEN_WHITE) {}
 181     if (ftepp->token >= TOKEN_EOF) {
 182         ftepp_error(ftepp, "unexpected end of preprocessor directive");
 183         return false;
 184     }
 185     return true;
 186 }
 187
 188 /* this one skips EOLs as well */
 189 static bool ftepp_skipallwhite(ftepp_t *ftepp)
 190 {
 191     if (ftepp->token != TOKEN_WHITE && ftepp->token != TOKEN_EOL)
 192         return true;
 193     do {
 194         ftepp_next(ftepp);
 195     } while (ftepp->token == TOKEN_WHITE || ftepp->token == TOKEN_EOL);
 196     if (ftepp->token >= TOKEN_EOF) {
 197         ftepp_error(ftepp, "unexpected end of preprocessor directive");
 198         return false;
 199     }
 200     return true;
 201 }
 202
 203 /**
 204  * The huge macro parsing code...
 205  */
 206 static bool ftepp_define_params(ftepp_t *ftepp, ppmacro *macro)
 207 {
 208     do {
 209         ftepp_next(ftepp);
 210         if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 211             return false;
 212         if (ftepp->token == ')')
 213             break;
 214         switch (ftepp->token) {
 215             case TOKEN_IDENT:
 216             case TOKEN_TYPENAME:
 217             case TOKEN_KEYWORD:
 218                 break;
 219             default:
 220                 ftepp_error(ftepp, "unexpected token in parameter list");
 221                 return false;
 222         }
 223         vec_push(macro->params, util_strdup(ftepp_tokval(ftepp)));
 224         ftepp_next(ftepp);
 225         if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 226             return false;
 227     } while (ftepp->token == ',');
 228     if (ftepp->token != ')') {
 229         ftepp_error(ftepp, "expected closing paren after macro parameter list");
 230         return false;
 231     }
 232     ftepp_next(ftepp);
 233     /* skipspace happens in ftepp_define */
 234     return true;
 235 }
 236
 237 static bool ftepp_define_body(ftepp_t *ftepp, ppmacro *macro)
 238 {
 239     pptoken *ptok;
 240     while (ftepp->token != TOKEN_EOL && ftepp->token < TOKEN_EOF) {
 241         ptok = pptoken_make(ftepp);
 242         vec_push(macro->output, ptok);
 243
 244         ftepp_next(ftepp);
 245         if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 246             return false;
 247     }
 248     if (ftepp->token != TOKEN_EOL) {
 249         ftepp_error(ftepp, "unexpected junk after macro or unexpected end of file");
 250         return false;
 251     }
 252     return true;
 253 }
 254
 255 static bool ftepp_define(ftepp_t *ftepp)
 256 {
 257     ppmacro *macro;
 258     (void)ftepp_next(ftepp);
 259     if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 260         return false;
 261
 262     switch (ftepp->token) {
 263         case TOKEN_IDENT:
 264         case TOKEN_TYPENAME:
 265         case TOKEN_KEYWORD:
 266             macro = ppmacro_new(ftepp_ctx(ftepp), ftepp_tokval(ftepp));
 267             break;
 268         default:
 269             ftepp_error(ftepp, "expected macro name");
 270             return false;
 271     }
 272
 273     (void)ftepp_next(ftepp);
 274
 275     if (ftepp->token == '(') {
 276         macro->has_params = true;
 277         if (!ftepp_define_params(ftepp, macro))
 278             return false;
 279     }
 280
 281     if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 282         return false;
 283
 284     if (!ftepp_define_body(ftepp, macro))
 285         return false;
 286
 287     vec_push(ftepp->macros, macro);
 288     return true;
 289 }
 290
 291 static bool ftepp_macro_call(ftepp_t *ftepp, ppmacro *macro)
 292 {
 293     size_t o;
 294     ftepp_next(ftepp);
 295
 296     if (!macro->has_params) {
 297         for (o = 0; o < vec_size(macro->output); ++o) {
 298             ftepp_out(ftepp, macro->output[o]->value, false);
 299         }
 300         return true;
 301     }
 302
 303     if (!ftepp_skipallwhite(ftepp))
 304         return false;
 305     return true;
 306 }
 307
 308 /**
 309  * When a macro is used we have to handle parameters as well
 310  * as special-concatenation via ## or stringification via #
 311  */
 312
 313 /**
 314  * #if - the FTEQCC way:
 315  *    defined(FOO) => true if FOO was #defined regardless of parameters or contents
 316  *    <numbers>    => True if the number is not 0
 317  *    !<factor>    => True if the factor yields false
 318  *    !!<factor>   => ERROR on 2 or more unary nots
 319  *    <macro>      => becomes the macro's FIRST token regardless of parameters
 320  *    <e> && <e>   => True if both expressions are true
 321  *    <e> || <e>   => True if either expression is true
 322  *    <string>     => False
 323  *    <ident>      => False (remember for macros the <macro> rule applies instead)
 324  * Unary + and - are weird and wrong in fteqcc so we don't allow them
 325  * parenthesis in expressions are allowed
 326  * parameter lists on macros are errors
 327  * No mathematical calculations are executed
 328  */
 329 static bool ftepp_if_expr(ftepp_t *ftepp, bool *out)
 330 {
 331     ppmacro *macro;
 332     bool     wasnot = false;
 333
 334     if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 335         return false;
 336
 337     while (ftepp->token == '!') {
 338         wasnot = true;
 339         ftepp_next(ftepp);
 340         if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 341             return false;
 342     }
 343
 344     switch (ftepp->token) {
 345         case TOKEN_IDENT:
 346         case TOKEN_TYPENAME:
 347         case TOKEN_KEYWORD:
 348             if (!strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "defined")) {
 349                 ftepp_next(ftepp);
 350                 if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 351                     return false;
 352                 if (ftepp->token != '(') {
 353                     ftepp_error(ftepp, "`defined` keyword in #if requires a macro name in parenthesis");
 354                     return false;
 355                 }
 356                 ftepp_next(ftepp);
 357                 if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 358                     return false;
 359                 if (ftepp->token != TOKEN_IDENT &&
 360                     ftepp->token != TOKEN_TYPENAME &&
 361                     ftepp->token != TOKEN_KEYWORD)
 362                 {
 363                     ftepp_error(ftepp, "defined() used on an unexpected token type");
 364                     return false;
 365                 }
 366                 macro = ftepp_macro_find(ftepp, ftepp_tokval(ftepp));
 367                 *out = !!macro;
 368                 ftepp_next(ftepp);
 369                 if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 370                     return false;
 371                 if (ftepp->token != ')') {
 372                     ftepp_error(ftepp, "expected closing paren");
 373                     return false;
 374                 }
 375                 break;
 376             }
 377
 378             macro = ftepp_macro_find(ftepp, ftepp_tokval(ftepp));
 379             if (!macro || !vec_size(macro->output)) {
 380                 *out = false;
 381             } else {
 382                 /* This does not expand recursively! */
 383                 switch (macro->output[0]->token) {
 384                     case TOKEN_INTCONST:
 385                         *out = !!(macro->output[0]->constval.f);
 386                         break;
 387                     case TOKEN_FLOATCONST:
 388                         *out = !!(macro->output[0]->constval.f);
 389                         break;
 390                     default:
 391                         *out = false;
 392                         break;
 393                 }
 394             }
 395             break;
 396         case TOKEN_STRINGCONST:
 397             *out = false;
 398             break;
 399         case TOKEN_INTCONST:
 400             *out = !!(ftepp->lex->tok.constval.i);
 401             break;
 402         case TOKEN_FLOATCONST:
 403             *out = !!(ftepp->lex->tok.constval.f);
 404             break;
 405
 406         case '(':
 407             ftepp_next(ftepp);
 408             if (!ftepp_if_expr(ftepp, out))
 409                 return false;
 410             if (ftepp->token != ')') {
 411                 ftepp_error(ftepp, "expected closing paren in #if expression");
 412                 return false;
 413             }
 414             break;
 415
 416         default:
 417             ftepp_error(ftepp, "junk in #if");
 418             return false;
 419     }
 420     if (wasnot)
 421         *out = !*out;
 422
 423     ftepp->lex->flags.noops = false;
 424     ftepp_next(ftepp);
 425     if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 426         return false;
 427     ftepp->lex->flags.noops = true;
 428
 429     if (ftepp->token == ')')
 430         return true;
 431
 432     if (ftepp->token != TOKEN_OPERATOR)
 433         return true;
 434
 435     if (!strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "&&") ||
 436         !strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "||"))
 437     {
 438         bool next = false;
 439         char opc  = ftepp_tokval(ftepp)[0];
 440
 441         ftepp_next(ftepp);
 442         if (!ftepp_if_expr(ftepp, &next))
 443             return false;
 444
 445         if (opc == '&')
 446             *out = *out && next;
 447         else
 448             *out = *out || next;
 449         return true;
 450     }
 451     else {
 452         ftepp_error(ftepp, "junk after #if");
 453         return false;
 454     }
 455 }
 456
 457 static bool ftepp_if(ftepp_t *ftepp, ppcondition *cond)
 458 {
 459     bool result = false;
 460
 461     memset(cond, 0, sizeof(*cond));
 462     (void)ftepp_next(ftepp);
 463
 464     if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 465         return false;
 466     if (ftepp->token == TOKEN_EOL) {
 467         ftepp_error(ftepp, "expected expression for #if-directive");
 468         return false;
 469     }
 470
 471     if (!ftepp_if_expr(ftepp, &result))
 472         return false;
 473
 474     cond->on = result;
 475     return true;
 476 }
 477
 478 /**
 479  * ifdef is rather simple
 480  */
 481 static bool ftepp_ifdef(ftepp_t *ftepp, ppcondition *cond)
 482 {
 483     ppmacro *macro;
 484     memset(cond, 0, sizeof(*cond));
 485     (void)ftepp_next(ftepp);
 486     if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 487         return false;
 488
 489     switch (ftepp->token) {
 490         case TOKEN_IDENT:
 491         case TOKEN_TYPENAME:
 492         case TOKEN_KEYWORD:
 493             macro = ftepp_macro_find(ftepp, ftepp_tokval(ftepp));
 494             break;
 495         default:
 496             ftepp_error(ftepp, "expected macro name");
 497             return false;
 498     }
 499
 500     (void)ftepp_next(ftepp);
 501     if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 502         return false;
 503     if (ftepp->token != TOKEN_EOL) {
 504         ftepp_error(ftepp, "stray tokens after #ifdef");
 505         return false;
 506     }
 507     cond->on = !!macro;
 508     return true;
 509 }
 510
 511 /* Basic structure handlers */
 512 static bool ftepp_else_allowed(ftepp_t *ftepp)
 513 {
 514     if (!vec_size(ftepp->conditions)) {
 515         ftepp_error(ftepp, "#else without #if");
 516         return false;
 517     }
 518     if (vec_last(ftepp->conditions).had_else) {
 519         ftepp_error(ftepp, "multiple #else for a single #if");
 520         return false;
 521     }
 522     return true;
 523 }
 524
 525 static bool ftepp_hash(ftepp_t *ftepp)
 526 {
 527     ppcondition cond;
 528     ppcondition *pc;
 529
 530     lex_ctx ctx = ftepp_ctx(ftepp);
 531
 532     if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 533         return false;
 534
 535     switch (ftepp->token) {
 536         case TOKEN_KEYWORD:
 537         case TOKEN_IDENT:
 538         case TOKEN_TYPENAME:
 539             if (!strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "define")) {
 540                 return ftepp_define(ftepp);
 541             }
 542             else if (!strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "ifdef")) {
 543                 if (!ftepp_ifdef(ftepp, &cond))
 544                     return false;
 545                 cond.was_on = cond.on;
 546                 vec_push(ftepp->conditions, cond);
 547                 break;
 548             }
 549             else if (!strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "ifndef")) {
 550                 if (!ftepp_ifdef(ftepp, &cond))
 551                     return false;
 552                 cond.on = !cond.on;
 553                 cond.was_on = cond.on;
 554                 vec_push(ftepp->conditions, cond);
 555                 break;
 556             }
 557             else if (!strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "elifdef")) {
 558                 if (!ftepp_else_allowed(ftepp))
 559                     return false;
 560                 if (!ftepp_ifdef(ftepp, &cond))
 561                     return false;
 562                 pc = &vec_last(ftepp->conditions);
 563                 pc->on     = !pc->was_on && cond.on;
 564                 pc->was_on = pc->was_on || pc->on;
 565                 break;
 566             }
 567             else if (!strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "elifndef")) {
 568                 if (!ftepp_else_allowed(ftepp))
 569                     return false;
 570                 if (!ftepp_ifdef(ftepp, &cond))
 571                     return false;
 572                 cond.on = !cond.on;
 573                 pc = &vec_last(ftepp->conditions);
 574                 pc->on     = !pc->was_on && cond.on;
 575                 pc->was_on = pc->was_on || pc->on;
 576                 break;
 577             }
 578             else if (!strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "elif")) {
 579                 if (!ftepp_else_allowed(ftepp))
 580                     return false;
 581                 if (!ftepp_if(ftepp, &cond))
 582                     return false;
 583                 pc = &vec_last(ftepp->conditions);
 584                 pc->on     = !pc->was_on && cond.on;
 585                 pc->was_on = pc->was_on  || pc->on;
 586                 break;
 587             }
 588             else if (!strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "if")) {
 589                 if (!ftepp_if(ftepp, &cond))
 590                     return false;
 591                 cond.was_on = cond.on;
 592                 vec_push(ftepp->conditions, cond);
 593                 break;
 594             }
 595             else if (!strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "else")) {
 596                 if (!ftepp_else_allowed(ftepp))
 597                     return false;
 598                 pc = &vec_last(ftepp->conditions);
 599                 pc->on = !pc->was_on;
 600                 pc->had_else = true;
 601                 ftepp_next(ftepp);
 602                 break;
 603             }
 604             else if (!strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "endif")) {
 605                 if (!vec_size(ftepp->conditions)) {
 606                     ftepp_error(ftepp, "#endif without #if");
 607                     return false;
 608                 }
 609                 vec_pop(ftepp->conditions);
 610                 ftepp_next(ftepp);
 611                 break;
 612             }
 613             else {
 614                 ftepp_error(ftepp, "unrecognized preprocessor directive: `%s`", ftepp_tokval(ftepp));
 615                 return false;
 616             }
 617             break;
 618         default:
 619             ftepp_error(ftepp, "unexpected preprocessor token: `%s`", ftepp_tokval(ftepp));
 620             return false;
 621         case TOKEN_EOL:
 622             ftepp_errorat(ftepp, ctx, "empty preprocessor directive");
 623             return false;
 624         case TOKEN_EOF:
 625             ftepp_error(ftepp, "missing newline at end of file", ftepp_tokval(ftepp));
 626             return false;
 627     }
 628     if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 629         return false;
 630     return true;
 631 }
 632
 633 static bool ftepp_preprocess(ftepp_t *ftepp)
 634 {
 635     ppmacro *macro;
 636     bool     newline = true;
 637
 638     ftepp->lex->flags.preprocessing = true;
 639     ftepp->lex->flags.mergelines    = false;
 640     ftepp->lex->flags.noops         = true;
 641
 642     ftepp_next(ftepp);
 643     do
 644     {
 645         if (ftepp->token >= TOKEN_EOF)
 646             break;
 647
 648         ftepp->newline = newline;
 649         newline = false;
 650
 651         switch (ftepp->token) {
 652             case TOKEN_KEYWORD:
 653             case TOKEN_IDENT:
 654             case TOKEN_TYPENAME:
 655                 macro = ftepp_macro_find(ftepp, ftepp_tokval(ftepp));
 656                 if (!macro) {
 657                     ftepp_out(ftepp, ftepp_tokval(ftepp), false);
 658                     ftepp_next(ftepp);
 659                     break;
 660                 }
 661                 if (!ftepp_macro_call(ftepp, macro))
 662                     ftepp->token = TOKEN_ERROR;
 663                 break;
 664             case '#':
 665                 if (!ftepp->newline) {
 666                     ftepp_out(ftepp, ftepp_tokval(ftepp), false);
 667                     ftepp_next(ftepp);
 668                     break;
 669                 }
 670                 ftepp->lex->flags.mergelines = true;
 671                 if (ftepp_next(ftepp) >= TOKEN_EOF) {
 672                     ftepp_error(ftepp, "error in preprocessor directive");
 673                     ftepp->token = TOKEN_ERROR;
 674                     break;
 675                 }
 676                 if (!ftepp_hash(ftepp))
 677                     ftepp->token = TOKEN_ERROR;
 678                 ftepp->lex->flags.mergelines = false;
 679                 break;
 680             case TOKEN_EOL:
 681                 newline = true;
 682                 ftepp_out(ftepp, "\n", true);
 683                 ftepp_next(ftepp);
 684                 break;
 685             default:
 686                 ftepp_out(ftepp, ftepp_tokval(ftepp), false);
 687                 ftepp_next(ftepp);
 688                 break;
 689         }
 690     } while (!ftepp->errors && ftepp->token < TOKEN_EOF);
 691
 692     newline = ftepp->token == TOKEN_EOF;
 693     ftepp_delete(ftepp);
 694     return newline;
 695 }
 696
 697 bool ftepp_preprocess_file(const char *filename)
 698 {
 699     ftepp_t *ftepp = ftepp_init();
 700     ftepp->lex = lex_open(filename);
 701     if (!ftepp->lex) {
 702         con_out("failed to open file \"%s\"\n", filename);
 703         return false;
 704     }
 705     return ftepp_preprocess(ftepp);
 706 }
 707
 708 bool ftepp_preprocess_string(const char *name, const char *str)
 709 {
 710     ftepp_t *ftepp = ftepp_init();
 711     ftepp->lex = lex_open_string(str, strlen(str), name);
 712     if (!ftepp->lex) {
 713         con_out("failed to create lexer for string \"%s\"\n", name);
 714         return false;
 715     }
 716     return ftepp_preprocess(ftepp);
 717 }