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         ftepp_next(ftepp);
 244     }
 245     if (ftepp->token != TOKEN_EOL) {
 246         ftepp_error(ftepp, "unexpected junk after macro or unexpected end of file");
 247         return false;
 248     }
 249     return true;
 250 }
 251
 252 static bool ftepp_define(ftepp_t *ftepp)
 253 {
 254     ppmacro *macro;
 255     (void)ftepp_next(ftepp);
 256     if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 257         return false;
 258
 259     switch (ftepp->token) {
 260         case TOKEN_IDENT:
 261         case TOKEN_TYPENAME:
 262         case TOKEN_KEYWORD:
 263             macro = ppmacro_new(ftepp_ctx(ftepp), ftepp_tokval(ftepp));
 264             break;
 265         default:
 266             ftepp_error(ftepp, "expected macro name");
 267             return false;
 268     }
 269
 270     (void)ftepp_next(ftepp);
 271
 272     if (ftepp->token == '(') {
 273         macro->has_params = true;
 274         if (!ftepp_define_params(ftepp, macro))
 275             return false;
 276     }
 277
 278     if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 279         return false;
 280
 281     if (!ftepp_define_body(ftepp, macro))
 282         return false;
 283
 284     vec_push(ftepp->macros, macro);
 285     return true;
 286 }
 287
 288 static bool ftepp_macro_call(ftepp_t *ftepp, ppmacro *macro)
 289 {
 290     size_t o;
 291     ftepp_next(ftepp);
 292
 293     if (!macro->has_params) {
 294         for (o = 0; o < vec_size(macro->output); ++o) {
 295             ftepp_out(ftepp, macro->output[o]->value, false);
 296         }
 297         return true;
 298     }
 299
 300     if (!ftepp_skipallwhite(ftepp))
 301         return false;
 302     return true;
 303 }
 304
 305 /**
 306  * When a macro is used we have to handle parameters as well
 307  * as special-concatenation via ## or stringification via #
 308  */
 309
 310 /**
 311  * #if - the FTEQCC way:
 312  *    defined(FOO) => true if FOO was #defined regardless of parameters or contents
 313  *    <numbers>    => True if the number is not 0
 314  *    !<factor>    => True if the factor yields false
 315  *    !!<factor>   => ERROR on 2 or more unary nots
 316  *    <macro>      => becomes the macro's FIRST token regardless of parameters
 317  *    <e> && <e>   => True if both expressions are true
 318  *    <e> || <e>   => True if either expression is true
 319  *    <string>     => False
 320  *    <ident>      => False (remember for macros the <macro> rule applies instead)
 321  * Unary + and - are weird and wrong in fteqcc so we don't allow them
 322  * parenthesis in expressions are allowed
 323  * parameter lists on macros are errors
 324  * No mathematical calculations are executed
 325  */
 326 static bool ftepp_if_expr(ftepp_t *ftepp, bool *out)
 327 {
 328     ppmacro *macro;
 329     bool     wasnot = false;
 330
 331     if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 332         return false;
 333
 334     while (ftepp->token == '!') {
 335         wasnot = true;
 336         ftepp_next(ftepp);
 337         if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 338             return false;
 339     }
 340
 341     switch (ftepp->token) {
 342         case TOKEN_IDENT:
 343         case TOKEN_TYPENAME:
 344         case TOKEN_KEYWORD:
 345             if (!strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "defined")) {
 346                 ftepp_next(ftepp);
 347                 if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 348                     return false;
 349                 if (ftepp->token != '(') {
 350                     ftepp_error(ftepp, "`defined` keyword in #if requires a macro name in parenthesis");
 351                     return false;
 352                 }
 353                 ftepp_next(ftepp);
 354                 if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 355                     return false;
 356                 if (ftepp->token != TOKEN_IDENT &&
 357                     ftepp->token != TOKEN_TYPENAME &&
 358                     ftepp->token != TOKEN_KEYWORD)
 359                 {
 360                     ftepp_error(ftepp, "defined() used on an unexpected token type");
 361                     return false;
 362                 }
 363                 macro = ftepp_macro_find(ftepp, ftepp_tokval(ftepp));
 364                 *out = !!macro;
 365                 ftepp_next(ftepp);
 366                 if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 367                     return false;
 368                 if (ftepp->token != ')') {
 369                     ftepp_error(ftepp, "expected closing paren");
 370                     return false;
 371                 }
 372                 break;
 373             }
 374
 375             macro = ftepp_macro_find(ftepp, ftepp_tokval(ftepp));
 376             if (!macro || !vec_size(macro->output)) {
 377                 *out = false;
 378             } else {
 379                 /* This does not expand recursively! */
 380                 switch (macro->output[0]->token) {
 381                     case TOKEN_INTCONST:
 382                         *out = !!(macro->output[0]->constval.f);
 383                         break;
 384                     case TOKEN_FLOATCONST:
 385                         *out = !!(macro->output[0]->constval.f);
 386                         break;
 387                     default:
 388                         *out = false;
 389                         break;
 390                 }
 391             }
 392             break;
 393         case TOKEN_STRINGCONST:
 394             *out = false;
 395             break;
 396         case TOKEN_INTCONST:
 397             *out = !!(ftepp->lex->tok.constval.i);
 398             break;
 399         case TOKEN_FLOATCONST:
 400             *out = !!(ftepp->lex->tok.constval.f);
 401             break;
 402
 403         case '(':
 404             ftepp_next(ftepp);
 405             if (!ftepp_if_expr(ftepp, out))
 406                 return false;
 407             if (ftepp->token != ')') {
 408                 ftepp_error(ftepp, "expected closing paren in #if expression");
 409                 return false;
 410             }
 411             break;
 412
 413         default:
 414             ftepp_error(ftepp, "junk in #if");
 415             return false;
 416     }
 417     if (wasnot)
 418         *out = !*out;
 419
 420     ftepp->lex->flags.noops = false;
 421     ftepp_next(ftepp);
 422     if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 423         return false;
 424     ftepp->lex->flags.noops = true;
 425
 426     if (ftepp->token == ')')
 427         return true;
 428
 429     if (ftepp->token != TOKEN_OPERATOR)
 430         return true;
 431
 432     if (!strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "&&") ||
 433         !strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "||"))
 434     {
 435         bool next = false;
 436         char opc  = ftepp_tokval(ftepp)[0];
 437
 438         ftepp_next(ftepp);
 439         if (!ftepp_if_expr(ftepp, &next))
 440             return false;
 441
 442         if (opc == '&')
 443             *out = *out && next;
 444         else
 445             *out = *out || next;
 446         return true;
 447     }
 448     else {
 449         ftepp_error(ftepp, "junk after #if");
 450         return false;
 451     }
 452 }
 453
 454 static bool ftepp_if(ftepp_t *ftepp, ppcondition *cond)
 455 {
 456     bool result = false;
 457
 458     memset(cond, 0, sizeof(*cond));
 459     (void)ftepp_next(ftepp);
 460
 461     if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 462         return false;
 463     if (ftepp->token == TOKEN_EOL) {
 464         ftepp_error(ftepp, "expected expression for #if-directive");
 465         return false;
 466     }
 467
 468     if (!ftepp_if_expr(ftepp, &result))
 469         return false;
 470
 471     cond->on = result;
 472     return true;
 473 }
 474
 475 /**
 476  * ifdef is rather simple
 477  */
 478 static bool ftepp_ifdef(ftepp_t *ftepp, ppcondition *cond)
 479 {
 480     ppmacro *macro;
 481     memset(cond, 0, sizeof(*cond));
 482     (void)ftepp_next(ftepp);
 483     if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 484         return false;
 485
 486     switch (ftepp->token) {
 487         case TOKEN_IDENT:
 488         case TOKEN_TYPENAME:
 489         case TOKEN_KEYWORD:
 490             macro = ftepp_macro_find(ftepp, ftepp_tokval(ftepp));
 491             break;
 492         default:
 493             ftepp_error(ftepp, "expected macro name");
 494             return false;
 495     }
 496
 497     (void)ftepp_next(ftepp);
 498     if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 499         return false;
 500     if (ftepp->token != TOKEN_EOL) {
 501         ftepp_error(ftepp, "stray tokens after #ifdef");
 502         return false;
 503     }
 504     cond->on = !!macro;
 505     return true;
 506 }
 507
 508 /* Basic structure handlers */
 509 static bool ftepp_else_allowed(ftepp_t *ftepp)
 510 {
 511     if (!vec_size(ftepp->conditions)) {
 512         ftepp_error(ftepp, "#else without #if");
 513         return false;
 514     }
 515     if (vec_last(ftepp->conditions).had_else) {
 516         ftepp_error(ftepp, "multiple #else for a single #if");
 517         return false;
 518     }
 519     return true;
 520 }
 521
 522 static bool ftepp_hash(ftepp_t *ftepp)
 523 {
 524     ppcondition cond;
 525     ppcondition *pc;
 526
 527     lex_ctx ctx = ftepp_ctx(ftepp);
 528
 529     if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 530         return false;
 531
 532     switch (ftepp->token) {
 533         case TOKEN_KEYWORD:
 534         case TOKEN_IDENT:
 535         case TOKEN_TYPENAME:
 536             if (!strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "define")) {
 537                 return ftepp_define(ftepp);
 538             }
 539             else if (!strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "ifdef")) {
 540                 if (!ftepp_ifdef(ftepp, &cond))
 541                     return false;
 542                 cond.was_on = cond.on;
 543                 vec_push(ftepp->conditions, cond);
 544                 break;
 545             }
 546             else if (!strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "ifndef")) {
 547                 if (!ftepp_ifdef(ftepp, &cond))
 548                     return false;
 549                 cond.on = !cond.on;
 550                 cond.was_on = cond.on;
 551                 vec_push(ftepp->conditions, cond);
 552                 break;
 553             }
 554             else if (!strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "elifdef")) {
 555                 if (!ftepp_else_allowed(ftepp))
 556                     return false;
 557                 if (!ftepp_ifdef(ftepp, &cond))
 558                     return false;
 559                 pc = &vec_last(ftepp->conditions);
 560                 pc->on     = !pc->was_on && cond.on;
 561                 pc->was_on = pc->was_on || pc->on;
 562                 break;
 563             }
 564             else if (!strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "elifndef")) {
 565                 if (!ftepp_else_allowed(ftepp))
 566                     return false;
 567                 if (!ftepp_ifdef(ftepp, &cond))
 568                     return false;
 569                 cond.on = !cond.on;
 570                 pc = &vec_last(ftepp->conditions);
 571                 pc->on     = !pc->was_on && cond.on;
 572                 pc->was_on = pc->was_on || pc->on;
 573                 break;
 574             }
 575             else if (!strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "elif")) {
 576                 if (!ftepp_else_allowed(ftepp))
 577                     return false;
 578                 if (!ftepp_if(ftepp, &cond))
 579                     return false;
 580                 pc = &vec_last(ftepp->conditions);
 581                 pc->on     = !pc->was_on && cond.on;
 582                 pc->was_on = pc->was_on  || pc->on;
 583                 break;
 584             }
 585             else if (!strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "if")) {
 586                 if (!ftepp_if(ftepp, &cond))
 587                     return false;
 588                 cond.was_on = cond.on;
 589                 vec_push(ftepp->conditions, cond);
 590                 break;
 591             }
 592             else if (!strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "else")) {
 593                 if (!ftepp_else_allowed(ftepp))
 594                     return false;
 595                 pc = &vec_last(ftepp->conditions);
 596                 pc->on = !pc->was_on;
 597                 pc->had_else = true;
 598                 ftepp_next(ftepp);
 599                 break;
 600             }
 601             else if (!strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "endif")) {
 602                 if (!vec_size(ftepp->conditions)) {
 603                     ftepp_error(ftepp, "#endif without #if");
 604                     return false;
 605                 }
 606                 vec_pop(ftepp->conditions);
 607                 ftepp_next(ftepp);
 608                 break;
 609             }
 610             else {
 611                 ftepp_error(ftepp, "unrecognized preprocessor directive: `%s`", ftepp_tokval(ftepp));
 612                 return false;
 613             }
 614             break;
 615         default:
 616             ftepp_error(ftepp, "unexpected preprocessor token: `%s`", ftepp_tokval(ftepp));
 617             return false;
 618         case TOKEN_EOL:
 619             ftepp_errorat(ftepp, ctx, "empty preprocessor directive");
 620             return false;
 621         case TOKEN_EOF:
 622             ftepp_error(ftepp, "missing newline at end of file", ftepp_tokval(ftepp));
 623             return false;
 624     }
 625     if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 626         return false;
 627     return true;
 628 }
 629
 630 static bool ftepp_preprocess(ftepp_t *ftepp)
 631 {
 632     ppmacro *macro;
 633     bool     newline = true;
 634
 635     ftepp->lex->flags.preprocessing = true;
 636     ftepp->lex->flags.mergelines    = false;
 637     ftepp->lex->flags.noops         = true;
 638
 639     ftepp_next(ftepp);
 640     do
 641     {
 642         if (ftepp->token >= TOKEN_EOF)
 643             break;
 644
 645         ftepp->newline = newline;
 646         newline = false;
 647
 648         switch (ftepp->token) {
 649             case TOKEN_KEYWORD:
 650             case TOKEN_IDENT:
 651             case TOKEN_TYPENAME:
 652                 macro = ftepp_macro_find(ftepp, ftepp_tokval(ftepp));
 653                 if (!macro) {
 654                     ftepp_out(ftepp, ftepp_tokval(ftepp), false);
 655                     ftepp_next(ftepp);
 656                     break;
 657                 }
 658                 if (!ftepp_macro_call(ftepp, macro))
 659                     ftepp->token = TOKEN_ERROR;
 660                 break;
 661             case '#':
 662                 if (!ftepp->newline) {
 663                     ftepp_out(ftepp, ftepp_tokval(ftepp), false);
 664                     ftepp_next(ftepp);
 665                     break;
 666                 }
 667                 ftepp->lex->flags.mergelines = true;
 668                 if (ftepp_next(ftepp) >= TOKEN_EOF) {
 669                     ftepp_error(ftepp, "error in preprocessor directive");
 670                     ftepp->token = TOKEN_ERROR;
 671                     break;
 672                 }
 673                 if (!ftepp_hash(ftepp))
 674                     ftepp->token = TOKEN_ERROR;
 675                 ftepp->lex->flags.mergelines = false;
 676                 break;
 677             case TOKEN_EOL:
 678                 newline = true;
 679                 ftepp_out(ftepp, "\n", true);
 680                 ftepp_next(ftepp);
 681                 break;
 682             default:
 683                 ftepp_out(ftepp, ftepp_tokval(ftepp), false);
 684                 ftepp_next(ftepp);
 685                 break;
 686         }
 687     } while (!ftepp->errors && ftepp->token < TOKEN_EOF);
 688
 689     newline = ftepp->token == TOKEN_EOF;
 690     ftepp_delete(ftepp);
 691     return newline;
 692 }
 693
 694 bool ftepp_preprocess_file(const char *filename)
 695 {
 696     ftepp_t *ftepp = ftepp_init();
 697     ftepp->lex = lex_open(filename);
 698     if (!ftepp->lex) {
 699         con_out("failed to open file \"%s\"\n", filename);
 700         return false;
 701     }
 702     return ftepp_preprocess(ftepp);
 703 }
 704
 705 bool ftepp_preprocess_string(const char *name, const char *str)
 706 {
 707     ftepp_t *ftepp = ftepp_init();
 708     ftepp->lex = lex_open_string(str, strlen(str), name);
 709     if (!ftepp->lex) {
 710         con_out("failed to create lexer for string \"%s\"\n", name);
 711         return false;
 712     }
 713     return ftepp_preprocess(ftepp);
 714 }