]> git.xonotic.org Git - xonotic/gmqcc.git/blobdiff - ast.h
Merge branch 'master' into blub/bc3
[xonotic/gmqcc.git] / ast.h
diff --git a/ast.h b/ast.h
index d2a4114913088a2ecfa3fd2554dcf9dbcb212c2e..3b7ebdca0c22aceea61ead4ec6baceeb5ab3c0e7 100644 (file)
--- a/ast.h
+++ b/ast.h
@@ -1,7 +1,27 @@
-#ifndef GMQCC_AST_H__
-#define GMQCC_AST_H__
-
-#include "astir.h"
+/*
+ * Copyright (C) 2012
+ *     Wolfgang Bumiller
+ *
+ * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy of
+ * this software and associated documentation files (the "Software"), to deal in
+ * the Software without restriction, including without limitation the rights to
+ * use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell copies
+ * of the Software, and to permit persons to whom the Software is furnished to do
+ * so, subject to the following conditions:
+ *
+ * The above copyright notice and this permission notice shall be included in all
+ * copies or substantial portions of the Software.
+ *
+ * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
+ * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
+ * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
+ * AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
+ * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
+ * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
+ * SOFTWARE.
+ */
+#ifndef GMQCC_AST_HDR
+#define GMQCC_AST_HDR
 #include "ir.h"
 
 /* Note: I will not be using a _t suffix for the
@@ -15,32 +35,77 @@ 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_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_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 == (t) )
 
 /* 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
  *
  * Any expression or block returns an ir_value, and needs
  * to know the current function.
  */
-typedef qbool ast_expression_codegen(ast_expression*,
-                                     ast_function*,
-                                     ir_value**);
+typedef bool ast_expression_codegen(ast_expression*,
+                                    ast_function*,
+                                    bool lvalue,
+                                    ir_value**);
 typedef struct
 {
     ast_node_common         node;
     ast_expression_codegen *codegen;
+    int                     vtype;
+    ast_expression         *next;
+    MEM_VECTOR_MAKE(ast_value*, params);
 } ast_expression_common;
+MEM_VECTOR_PROTO(ast_expression_common, ast_value*, params);
 
 /* Value
  *
@@ -55,32 +120,37 @@ struct ast_value_s
 
     const char *name;
 
+    /*
     int         vtype;
     ast_value  *next;
+    */
 
-    qbool isconst;
+    bool isconst;
     union {
         double        vfloat;
         int           vint;
-        vector_t      vvec;
+        vector        vvec;
         const char   *vstring;
         int           ventity;
         ast_function *vfunc;
+        quaternion    vquat;
+        matrix        vmat;
     } constval;
 
     ir_value *ir_v;
-
-    /* if vtype is qc_function, params contain parameters, and
-     * 'next' the return type.
-     */
-    MEM_VECTOR_MAKE(ast_value*, params);
 };
-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);
+/* 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*, 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);
 
-qbool ast_value_codegen(ast_value*, ast_function*, ir_value**);
+bool GMQCC_WARN ast_value_params_add(ast_value*, ast_value*);
 
 /* Binary
  *
@@ -90,25 +160,230 @@ 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? */
-qbool ast_bin_add_codegen(ast_binary*, ir_function*, ir_value**);
-/* ... */
+bool ast_binary_codegen(ast_binary*, 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*);
 
-/* maybe for this one */
-qbool ast_bin_store_codegen(ast_binary*, ir_function*, ir_value**);
+bool ast_loop_codegen(ast_loop*, ast_function*, bool lvalue, ir_value**);
 
-/* could decide what to use */
-qbool ast_binary_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**);
+
+MEM_VECTOR_PROTO(ast_call, ast_expression*, params);
 
 /* Blocks
  *
@@ -120,13 +395,14 @@ struct ast_block_s
     MEM_VECTOR_MAKE(ast_value*,      locals);
     MEM_VECTOR_MAKE(ast_expression*, exprs);
 };
-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);
 
-qbool ast_block_codegen(ast_block*, ir_function*, ir_value**);
+bool ast_block_codegen(ast_block*, ast_function*, bool lvalue, ir_value**);
 
 /* Function
  *
@@ -145,14 +421,33 @@ 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);
 
-qbool ast_function_codegen(ast_function *self, ir_builder *builder);
+bool ast_function_codegen(ast_function *self, ir_builder *builder);
 
 /* Expression union
  */
@@ -160,8 +455,13 @@ 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