]> git.xonotic.org Git - xonotic/gmqcc.git/blobdiff - ast.h
for arrays, ast_value will contain several ir_values, ir_v will point to the [0]...
[xonotic/gmqcc.git] / ast.h
diff --git a/ast.h b/ast.h
index 4cbd453411e709d007f59c04cd18e2113c7f407f..1d9efb33d4b9d4313caf34bc9c5900d9e988e083 100644 (file)
--- a/ast.h
+++ b/ast.h
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright (C) 2012 
+ * Copyright (C) 2012
  *     Wolfgang Bumiller
  *
  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy of
  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
  * SOFTWARE.
  */
-#ifndef GMQCC_AST_H__
-#define GMQCC_AST_H__
-
-#include "astir.h"
+#ifndef GMQCC_AST_HDR
+#define GMQCC_AST_HDR
 #include "ir.h"
 
 /* Note: I will not be using a _t suffix for the
@@ -37,18 +35,61 @@ typedef struct ast_value_s      ast_value;
 typedef struct ast_function_s   ast_function;
 typedef struct ast_block_s      ast_block;
 typedef struct ast_binary_s     ast_binary;
+typedef struct ast_store_s      ast_store;
+typedef struct ast_binstore_s   ast_binstore;
+typedef struct ast_entfield_s   ast_entfield;
+typedef struct ast_ifthen_s     ast_ifthen;
+typedef struct ast_ternary_s    ast_ternary;
+typedef struct ast_loop_s       ast_loop;
+typedef struct ast_call_s       ast_call;
+typedef struct ast_unary_s      ast_unary;
+typedef struct ast_return_s     ast_return;
+typedef struct ast_member_s     ast_member;
+
+enum {
+    TYPE_ast_node,
+    TYPE_ast_expression,
+    TYPE_ast_value,
+    TYPE_ast_function,
+    TYPE_ast_block,
+    TYPE_ast_binary,
+    TYPE_ast_store,
+    TYPE_ast_binstore,
+    TYPE_ast_entfield,
+    TYPE_ast_ifthen,
+    TYPE_ast_ternary,
+    TYPE_ast_loop,
+    TYPE_ast_call,
+    TYPE_ast_unary,
+    TYPE_ast_return,
+    TYPE_ast_member
+};
+
+#define ast_istype(x, t) ( ((ast_node_common*)x)->nodetype == (TYPE_##t) )
+#define ast_ctx(node) (((ast_node_common*)(node))->context)
 
 /* Node interface with common components
  */
 typedef void ast_node_delete(ast_node*);
 typedef struct
 {
-    lex_ctx_t        context;
+    lex_ctx          context;
     /* I don't feel comfortable using keywords like 'delete' as names... */
     ast_node_delete *destroy;
+    int              nodetype;
+    /* keep: if a node contains this node, 'keep'
+     * prevents its dtor from destroying this node as well.
+     */
+    bool             keep;
 } ast_node_common;
 
 #define ast_delete(x) ( ( (ast_node*)(x) ) -> node.destroy )((ast_node*)(x))
+#define ast_unref(x) do                     \
+{                                           \
+    if (! (((ast_node*)(x))->node.keep) ) { \
+        ast_delete(x);                      \
+    }                                       \
+} while(0)
 
 /* Expression interface
  *
@@ -57,12 +98,37 @@ typedef struct
  */
 typedef bool ast_expression_codegen(ast_expression*,
                                     ast_function*,
+                                    bool lvalue,
                                     ir_value**);
+/* TODO: the codegen function should take an output-type parameter
+ * indicating whether a variable, type, label etc. is expected, and
+ * an environment!
+ * Then later an ast_ident could have a codegen using this to figure
+ * out what to look for.
+ * eg. in code which uses a not-yet defined variable, the expression
+ * would take an ast_ident, and the codegen would be called with
+ * type `expression`, so the ast_ident's codegen would search for
+ * variables through the environment (or functions, constants...).
+ */
 typedef struct
 {
     ast_node_common         node;
     ast_expression_codegen *codegen;
+    int                     vtype;
+    ast_expression         *next;
+    /* arrays get a member-count */
+    size_t                  count;
+    MEM_VECTOR_MAKE(ast_value*, params);
+    bool                    variadic;
+    /* The codegen functions should store their output values
+     * so we can call it multiple times without re-evaluating.
+     * Store lvalue and rvalue seperately though. So that
+     * ast_entfield for example can generate both if required.
+     */
+    ir_value               *outl;
+    ir_value               *outr;
 } ast_expression_common;
+MEM_VECTOR_PROTO(ast_expression_common, ast_value*, params);
 
 /* Value
  *
@@ -77,32 +143,47 @@ struct ast_value_s
 
     const char *name;
 
+    /*
     int         vtype;
     ast_value  *next;
+    */
 
     bool isconst;
     union {
         double        vfloat;
         int           vint;
-        vector_t      vvec;
+        vector        vvec;
         const char   *vstring;
         int           ventity;
         ast_function *vfunc;
     } constval;
 
-    ir_value *ir_v;
+    /* usecount for the parser */
+    size_t uses;
 
-    /* if vtype is qc_function, params contain parameters, and
-     * 'next' the return type.
-     */
-    MEM_VECTOR_MAKE(ast_value*, params);
+    ir_value *ir_v;
+    ir_value **ir_values;
+    size_t   ir_value_count;
 };
-ast_value* ast_value_new(lex_ctx_t ctx, const char *name, int qctype);
+
+ast_value* ast_value_new(lex_ctx ctx, const char *name, int qctype);
+ast_value* ast_value_copy(const ast_value *self);
+/* This will NOT delete an underlying ast_function */
 void ast_value_delete(ast_value*);
 
-void ast_value_set_name(ast_value*, const char *name);
+bool ast_value_set_name(ast_value*, const char *name);
 
-bool ast_value_codegen(ast_value*, ast_function*, ir_value**);
+bool ast_value_codegen(ast_value*, ast_function*, bool lvalue, ir_value**);
+bool ast_local_codegen(ast_value *self, ir_function *func, bool isparam);
+bool ast_global_codegen(ast_value *self, ir_builder *ir, bool isfield);
+
+bool GMQCC_WARN ast_value_params_add(ast_value*, ast_value*);
+
+bool ast_compare_type(ast_expression *a, ast_expression *b);
+ast_expression* ast_type_copy(lex_ctx ctx, const ast_expression *ex);
+#define ast_type_adopt(a, b) ast_type_adopt_impl((ast_expression*)(a), (ast_expression*)(b))
+bool ast_type_adopt_impl(ast_expression *self, const ast_expression *other);
+void ast_type_to_string(ast_expression *e, char *buf, size_t bufsize);
 
 /* Binary
  *
@@ -112,25 +193,254 @@ struct ast_binary_s
 {
     ast_expression_common expression;
 
-    int       op;
-    ast_value *left;
-    ast_value *right;
+    int             op;
+    ast_expression *left;
+    ast_expression *right;
 };
-ast_binary* ast_binary_new(lex_ctx_t  ctx,
+ast_binary* ast_binary_new(lex_ctx    ctx,
                            int        op,
-                           ast_value *left,
-                           ast_value *right);
+                           ast_expression *left,
+                           ast_expression *right);
 void ast_binary_delete(ast_binary*);
 
-/* hmm, seperate functions? */
-bool ast_bin_add_codegen(ast_binary*, ir_function*, ir_value**);
-/* ... */
+bool ast_binary_codegen(ast_binary*, ast_function*, bool lvalue, ir_value**);
+
+/* Binstore
+ *
+ * An assignment including a binary expression with the source as left operand.
+ * Eg. a += b; is a binstore { INSTR_STORE, INSTR_ADD, a, b }
+ */
+struct ast_binstore_s
+{
+    ast_expression_common expression;
+
+    int             opstore;
+    int             opbin;
+    ast_expression *dest;
+    ast_expression *source;
+};
+ast_binstore* ast_binstore_new(lex_ctx    ctx,
+                               int        storeop,
+                               int        op,
+                               ast_expression *left,
+                               ast_expression *right);
+void ast_binstore_delete(ast_binstore*);
+
+bool ast_binstore_codegen(ast_binstore*, ast_function*, bool lvalue, ir_value**);
+
+/* Unary
+ *
+ * Regular unary expressions: not,neg
+ */
+struct ast_unary_s
+{
+    ast_expression_common expression;
+
+    int             op;
+    ast_expression *operand;
+};
+ast_unary* ast_unary_new(lex_ctx    ctx,
+                         int        op,
+                         ast_expression *expr);
+void ast_unary_delete(ast_unary*);
+
+bool ast_unary_codegen(ast_unary*, ast_function*, bool lvalue, ir_value**);
+
+/* Return
+ *
+ * Make sure 'return' only happens at the end of a block, otherwise the IR
+ * will refuse to create further instructions.
+ * This should be honored by the parser.
+ */
+struct ast_return_s
+{
+    ast_expression_common expression;
+    ast_expression *operand;
+};
+ast_return* ast_return_new(lex_ctx    ctx,
+                           ast_expression *expr);
+void ast_return_delete(ast_return*);
+
+bool ast_return_codegen(ast_return*, ast_function*, bool lvalue, ir_value**);
+
+/* Entity-field
+ *
+ * This must do 2 things:
+ * -) Provide a way to fetch an entity field value. (Rvalue)
+ * -) Provide a pointer to an entity field. (Lvalue)
+ * The problem:
+ * In original QC, there's only a STORE via pointer, but
+ * no LOAD via pointer.
+ * So we must know beforehand if we are going to read or assign
+ * the field.
+ * For this we will have to extend the codegen() functions with
+ * a flag saying whether or not we need an L or an R-value.
+ */
+struct ast_entfield_s
+{
+    ast_expression_common expression;
+    /* The entity can come from an expression of course. */
+    ast_expression *entity;
+    /* As can the field, it just must result in a value of TYPE_FIELD */
+    ast_expression *field;
+};
+ast_entfield* ast_entfield_new(lex_ctx ctx, ast_expression *entity, ast_expression *field);
+void ast_entfield_delete(ast_entfield*);
+
+bool ast_entfield_codegen(ast_entfield*, ast_function*, bool lvalue, ir_value**);
+
+/* Member access:
+ *
+ * For now used for vectors. If we get structs or unions
+ * we can have them handled here as well.
+ */
+struct ast_member_s
+{
+    ast_expression_common expression;
+    ast_expression *owner;
+    unsigned int    field;
+};
+ast_member* ast_member_new(lex_ctx ctx, ast_expression *owner, unsigned int field);
+void ast_member_delete(ast_member*);
+
+bool ast_member_codegen(ast_member*, ast_function*, bool lvalue, ir_value**);
+
+/* Store
+ *
+ * Stores left<-right and returns left.
+ * Specialized binary expression node
+ */
+struct ast_store_s
+{
+    ast_expression_common expression;
+    int             op;
+    ast_expression *dest;
+    ast_expression *source;
+};
+ast_store* ast_store_new(lex_ctx ctx, int op,
+                         ast_expression *d, ast_expression *s);
+void ast_store_delete(ast_store*);
+
+bool ast_store_codegen(ast_store*, ast_function*, bool lvalue, ir_value**);
+
+/* If
+ *
+ * A general 'if then else' statement, either side can be NULL and will
+ * thus be omitted. It is an error for *both* cases to be NULL at once.
+ *
+ * During its 'codegen' it'll be changing the ast_function's block.
+ *
+ * An if is also an "expression". Its codegen will put NULL into the
+ * output field though. For ternary expressions an ast_ternary will be
+ * added.
+ */
+struct ast_ifthen_s
+{
+    ast_expression_common expression;
+    ast_expression *cond;
+    /* It's all just 'expressions', since an ast_block is one too. */
+    ast_expression *on_true;
+    ast_expression *on_false;
+};
+ast_ifthen* ast_ifthen_new(lex_ctx ctx, ast_expression *cond, ast_expression *ontrue, ast_expression *onfalse);
+void ast_ifthen_delete(ast_ifthen*);
+
+bool ast_ifthen_codegen(ast_ifthen*, ast_function*, bool lvalue, ir_value**);
+
+/* Ternary expressions...
+ *
+ * Contrary to 'if-then-else' nodes, ternary expressions actually
+ * return a value, otherwise they behave the very same way.
+ * The difference in 'codegen' is that it'll return the value of
+ * a PHI node.
+ *
+ * The other difference is that in an ast_ternary, NEITHER side
+ * must be NULL, there's ALWAYS an else branch.
+ *
+ * This is the only ast_node beside ast_value which contains
+ * an ir_value. Theoretically we don't need to remember it though.
+ */
+struct ast_ternary_s
+{
+    ast_expression_common expression;
+    ast_expression *cond;
+    /* It's all just 'expressions', since an ast_block is one too. */
+    ast_expression *on_true;
+    ast_expression *on_false;
+    /* After a ternary expression we find ourselves in a new IR block
+     * and start with a PHI node */
+    ir_value       *phi_out;
+};
+ast_ternary* ast_ternary_new(lex_ctx ctx, ast_expression *cond, ast_expression *ontrue, ast_expression *onfalse);
+void ast_ternary_delete(ast_ternary*);
+
+bool ast_ternary_codegen(ast_ternary*, ast_function*, bool lvalue, ir_value**);
+
+/* A general loop node
+ *
+ * For convenience it contains 4 parts:
+ * -) (ini) = initializing expression
+ * -) (pre) = pre-loop condition
+ * -) (pst) = post-loop condition
+ * -) (inc) = "increment" expression
+ * The following is a psudo-representation of this loop
+ * note that '=>' bears the logical meaning of "implies".
+ * (a => b) equals (!a || b)
+
+{ini};
+while (has_pre => {pre})
+{
+    {body};
+
+continue:      // a 'continue' will jump here
+    if (has_pst => {pst})
+        break;
+
+    {inc};
+}
+ */
+struct ast_loop_s
+{
+    ast_expression_common expression;
+    ast_expression *initexpr;
+    ast_expression *precond;
+    ast_expression *postcond;
+    ast_expression *increment;
+    ast_expression *body;
+};
+ast_loop* ast_loop_new(lex_ctx ctx,
+                       ast_expression *initexpr,
+                       ast_expression *precond,
+                       ast_expression *postcond,
+                       ast_expression *increment,
+                       ast_expression *body);
+void ast_loop_delete(ast_loop*);
+
+bool ast_loop_codegen(ast_loop*, ast_function*, bool lvalue, ir_value**);
 
-/* maybe for this one */
-bool ast_bin_store_codegen(ast_binary*, ir_function*, ir_value**);
+/* CALL node
+ *
+ * Contains an ast_expression as target, rather than an ast_function/value.
+ * Since it's how QC works, every ast_function has an ast_value
+ * associated anyway - in other words, the VM contains function
+ * pointers for every function anyway. Thus, this node will call
+ * expression.
+ * Additionally it contains a list of ast_expressions as parameters.
+ * Since calls can return values, an ast_call is also an ast_expression.
+ */
+struct ast_call_s
+{
+    ast_expression_common expression;
+    ast_expression *func;
+    MEM_VECTOR_MAKE(ast_expression*, params);
+};
+ast_call* ast_call_new(lex_ctx ctx,
+                       ast_expression *funcexpr);
+void ast_call_delete(ast_call*);
+bool ast_call_codegen(ast_call*, ast_function*, bool lvalue, ir_value**);
+bool ast_call_check_types(ast_call*);
 
-/* could decide what to use */
-bool ast_binary_codegen(ast_binary*, ir_function*, ir_value**);
+MEM_VECTOR_PROTO(ast_call, ast_expression*, params);
 
 /* Blocks
  *
@@ -141,14 +451,18 @@ struct ast_block_s
 
     MEM_VECTOR_MAKE(ast_value*,      locals);
     MEM_VECTOR_MAKE(ast_expression*, exprs);
+    MEM_VECTOR_MAKE(ast_expression*, collect);
 };
-ast_block* ast_block_new(lex_ctx_t ctx);
+ast_block* ast_block_new(lex_ctx ctx);
 void ast_block_delete(ast_block*);
+bool ast_block_set_type(ast_block*, ast_expression *from);
 
 MEM_VECTOR_PROTO(ast_block, ast_value*, locals);
 MEM_VECTOR_PROTO(ast_block, ast_expression*, exprs);
+MEM_VECTOR_PROTO(ast_block, ast_expression*, collect);
 
-bool ast_block_codegen(ast_block*, ast_function*, ir_value**);
+bool ast_block_codegen(ast_block*, ast_function*, bool lvalue, ir_value**);
+bool ast_block_collect(ast_block*, ast_expression*);
 
 /* Function
  *
@@ -167,10 +481,29 @@ struct ast_function_s
     ast_value  *vtype;
     const char *name;
 
+    int builtin;
+
+    ir_function *ir_func;
+    ir_block    *curblock;
+    ir_block    *breakblock;
+    ir_block    *continueblock;
+
+    size_t       labelcount;
+    /* in order for thread safety - for the optional
+     * channel abesed multithreading... keeping a buffer
+     * here to use in ast_function_label.
+     */
+    char         labelbuf[64];
+
     MEM_VECTOR_MAKE(ast_block*, blocks);
 };
-ast_function* ast_function_new(lex_ctx_t ctx, const char *name, ast_value *vtype);
+ast_function* ast_function_new(lex_ctx ctx, const char *name, ast_value *vtype);
+/* This will NOT delete the underlying ast_value */
 void ast_function_delete(ast_function*);
+/* For "optimized" builds this can just keep returning "foo"...
+ * or whatever...
+ */
+const char* ast_function_label(ast_function*, const char *prefix);
 
 MEM_VECTOR_PROTO(ast_function, ast_block*, blocks);
 
@@ -182,8 +515,13 @@ union ast_expression_u
 {
     ast_expression_common expression;
 
-    ast_binary binary;
-    ast_block  block;
+    ast_value    value;
+    ast_binary   binary;
+    ast_block    block;
+    ast_ternary  ternary;
+    ast_ifthen   ifthen;
+    ast_store    store;
+    ast_entfield entfield;
 };
 
 /* Node union