]> git.xonotic.org Git - xonotic/gmqcc.git/blobdiff - ast.h
temp committing major c++ification
[xonotic/gmqcc.git] / ast.h
diff --git a/ast.h b/ast.h
index 5d198e4f92ea4659992e2e26fa219318b7b862eb..65abffdeaf1bc0485de4c461063735e41ff4f206 100644 (file)
--- a/ast.h
+++ b/ast.h
@@ -1,57 +1,71 @@
-/*
- * Copyright (C) 2012, 2013
- *     Wolfgang Bumiller
- *     Dale Weiler
- *
- * 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 <vector>
 #include "ir.h"
 
+typedef uint16_t ast_flag_t;
+
 /* Note: I will not be using a _t suffix for the
  * "main" ast node types for now.
  */
 
-typedef struct ast_node_common       ast_node;
-typedef struct ast_expression_common ast_expression;
-
-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;
-typedef struct ast_array_index_s ast_array_index;
-typedef struct ast_breakcont_s   ast_breakcont;
-typedef struct ast_switch_s      ast_switch;
-typedef struct ast_label_s       ast_label;
-typedef struct ast_goto_s        ast_goto;
-typedef struct ast_argpipe_s     ast_argpipe;
+struct ast_node;
+struct ast_expression;
+struct ast_value;
+struct ast_function;
+struct ast_block;
+struct ast_binary;
+struct ast_store;
+struct ast_binstore;
+struct ast_entfield;
+struct ast_ifthen;
+struct ast_ternary;
+struct ast_loop;
+struct ast_call;
+struct ast_unary;
+struct ast_return;
+struct ast_member;
+struct ast_array_index;
+struct ast_breakcont;
+struct ast_switch;
+struct ast_label;
+struct ast_goto;
+struct ast_argpipe;
+struct ast_state;
+
+enum {
+    AST_FLAG_VARIADIC       = 1 << 0,
+    AST_FLAG_NORETURN       = 1 << 1,
+    AST_FLAG_INLINE         = 1 << 2,
+    AST_FLAG_INITIALIZED    = 1 << 3,
+    AST_FLAG_DEPRECATED     = 1 << 4,
+    AST_FLAG_INCLUDE_DEF    = 1 << 5,
+    AST_FLAG_IS_VARARG      = 1 << 6,
+    AST_FLAG_ALIAS          = 1 << 7,
+    AST_FLAG_ERASEABLE      = 1 << 8,
+    AST_FLAG_ACCUMULATE     = 1 << 9,
+
+    /* An array declared as []
+     * so that the size is taken from the initializer
+     */
+    AST_FLAG_ARRAY_INIT     = 1 << 10,
+
+    AST_FLAG_FINAL_DECL     = 1 << 11,
+
+    /* Several coverage options
+     * AST_FLAG_COVERAGE means there was an explicit [[coverage]] attribute,
+     * which will overwrite the default set via the commandline switches.
+     * BLOCK_COVERAGE inserts coverage() calls into every basic block.
+     * In the future there might be more options like tracking variable access
+     * by creating get/set wrapper functions.
+     */
+    AST_FLAG_COVERAGE       = 1 << 12,
+    AST_FLAG_BLOCK_COVERAGE = 1 << 13,
+
+    AST_FLAG_LAST,
+    AST_FLAG_TYPE_MASK      = (AST_FLAG_VARIADIC | AST_FLAG_NORETURN),
+    AST_FLAG_COVERAGE_MASK  = (AST_FLAG_BLOCK_COVERAGE)
+};
 
 enum {
     TYPE_ast_node,        /*  0 */
@@ -75,35 +89,37 @@ enum {
     TYPE_ast_switch,      /* 18 */
     TYPE_ast_label,       /* 19 */
     TYPE_ast_goto,        /* 20 */
-    TYPE_ast_argpipe      /* 21 */
+    TYPE_ast_argpipe,     /* 21 */
+    TYPE_ast_state        /* 22 */
 };
 
-#define ast_istype(x, t) ( ((ast_node*)x)->nodetype == (TYPE_##t) )
+#define ast_istype(x, t) ( ((ast_node*)x)->node_type == (TYPE_##t) )
 #define ast_ctx(node) (((ast_node*)(node))->context)
 #define ast_side_effects(node) (((ast_node*)(node))->side_effects)
 
 /* Node interface with common components
  */
 typedef void ast_node_delete(ast_node*);
-struct ast_node_common
+
+struct ast_node
 {
-    lex_ctx_t          context;
+    lex_ctx_t 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'
+    int              node_type;
+    /* keep_node: if a node contains this node, 'keep_node'
      * prevents its dtor from destroying this node as well.
      */
-    bool             keep;
+    bool             keep_node;
     bool             side_effects;
 };
 
 #define ast_delete(x) (*( ((ast_node*)(x))->destroy ))((ast_node*)(x))
-#define ast_unref(x) do                \
-{                                      \
-    if (! (((ast_node*)(x))->keep) ) { \
-        ast_delete(x);                 \
-    }                                  \
+#define ast_unref(x) do                     \
+{                                           \
+    if (! (((ast_node*)(x))->keep_node) ) { \
+        ast_delete(x);                      \
+    }                                       \
 } while(0)
 
 /* Expression interface
@@ -125,16 +141,17 @@ typedef bool ast_expression_codegen(ast_expression*,
  * type `expression`, so the ast_ident's codegen would search for
  * variables through the environment (or functions, constants...).
  */
-struct ast_expression_common
-{
-    ast_node                node;
+struct ast_expression : ast_node {
+    ast_expression() {}
+
     ast_expression_codegen *codegen;
-    int                     vtype;
+    qc_type                 vtype;
     ast_expression         *next;
     /* arrays get a member-count */
     size_t                  count;
-    ast_value*             *params;
-    uint32_t                flags;
+    std::vector<ast_value*> type_params;
+
+    ast_flag_t              flags;
     /* void foo(string...) gets varparam set as a restriction
      * for variadic parameters
      */
@@ -147,22 +164,6 @@ struct ast_expression_common
     ir_value               *outl;
     ir_value               *outr;
 };
-#define AST_FLAG_VARIADIC     (1<<0)
-#define AST_FLAG_NORETURN     (1<<1)
-#define AST_FLAG_INLINE       (1<<2)
-#define AST_FLAG_INITIALIZED  (1<<3)
-#define AST_FLAG_DEPRECATED   (1<<4)
-#define AST_FLAG_INCLUDE_DEF  (1<<5)
-#define AST_FLAG_IS_VARARG    (1<<6)
-#define AST_FLAG_ALIAS        (1<<7)
-#define AST_FLAG_ERASEABLE    (1<<8)
-#define AST_FLAG_ACCUMULATE   (1<<9)
-/*
- * An array declared as []
- * so that the size is taken from the initializer
- */
-#define AST_FLAG_ARRAY_INIT   (1<<10)
-#define AST_FLAG_TYPE_MASK    (AST_FLAG_VARIADIC | AST_FLAG_NORETURN)
 
 /* Value
  *
@@ -171,7 +172,7 @@ struct ast_expression_common
  * typedef float foo;
  * is like creating a 'float foo', foo serving as the type's name.
  */
-typedef union {
+union basic_value_t {
     qcfloat_t     vfloat;
     int           vint;
     vec3_t        vvec;
@@ -179,44 +180,43 @@ typedef union {
     int           ventity;
     ast_function *vfunc;
     ast_value    *vfield;
-} basic_value_t;
+};
 
-struct ast_value_s
+struct ast_value : ast_expression
 {
-    ast_expression        expression;
-
     const char *name;
     const char *desc;
 
     const char *argcounter;
 
-    int  cvq;     /* const/var qualifier */
+    int cvq;     /* const/var qualifier */
     bool isfield; /* this declares a field */
     bool isimm;   /* an immediate, not just const */
     bool hasvalue;
+    bool inexact; /* inexact coming from folded expression */
     basic_value_t constval;
     /* for TYPE_ARRAY we have an optional vector
      * of constants when an initializer list
      * was provided.
      */
-    basic_value_t *initlist;
+    std::vector<basic_value_t> initlist;
 
     /* usecount for the parser */
     size_t uses;
 
     ir_value *ir_v;
     ir_value **ir_values;
-    size_t   ir_value_count;
+    size_t ir_value_count;
 
     /* ONLY for arrays in progs version up to 6 */
     ast_value *setter;
     ast_value *getter;
 
 
-    bool      intrinsic; /* true if associated with intrinsic */
+    bool intrinsic; /* true if associated with intrinsic */
 };
 
-ast_value* ast_value_new(lex_ctx_t ctx, const char *name, int qctype);
+ast_value* ast_value_new(lex_ctx_t ctx, const char *name, qc_type qctype);
 ast_value* ast_value_copy(const ast_value *self);
 /* This will NOT delete an underlying ast_function */
 void ast_value_delete(ast_value*);
@@ -238,27 +238,25 @@ ast_expression* ast_type_copy(lex_ctx_t ctx, const ast_expression *ex);
 void ast_type_adopt_impl(ast_expression *self, const ast_expression *other);
 void ast_type_to_string(ast_expression *e, char *buf, size_t bufsize);
 
-typedef enum ast_binary_ref_s {
+enum ast_binary_ref {
     AST_REF_NONE  = 0,
     AST_REF_LEFT  = 1 << 1,
     AST_REF_RIGHT = 1 << 2,
     AST_REF_ALL   = (AST_REF_LEFT | AST_REF_RIGHT)
-} ast_binary_ref;
+};
 
 
 /* Binary
  *
  * A value-returning binary expression.
  */
-struct ast_binary_s
+struct ast_binary : ast_expression
 {
-    ast_expression        expression;
-
-    int             op;
+    int op;
     ast_expression *left;
     ast_expression *right;
-    ast_binary_ref  refs;
-    bool            right_first;
+    ast_binary_ref refs;
+    bool right_first;
 };
 ast_binary* ast_binary_new(lex_ctx_t    ctx,
                            int        op,
@@ -270,16 +268,14 @@ ast_binary* ast_binary_new(lex_ctx_t    ctx,
  * 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
+struct ast_binstore : ast_expression
 {
-    ast_expression        expression;
-
-    int             opstore;
-    int             opbin;
+    int opstore;
+    int opbin;
     ast_expression *dest;
     ast_expression *source;
     /* for &~= which uses the destination in a binary in source we can use this */
-    bool            keep_dest;
+    bool keep_dest;
 };
 ast_binstore* ast_binstore_new(lex_ctx_t    ctx,
                                int        storeop,
@@ -291,15 +287,13 @@ ast_binstore* ast_binstore_new(lex_ctx_t    ctx,
  *
  * Regular unary expressions: not,neg
  */
-struct ast_unary_s
+struct ast_unary : ast_expression
 {
-    ast_expression        expression;
-
-    int             op;
+    int op;
     ast_expression *operand;
 };
-ast_unary* ast_unary_new(lex_ctx_t    ctx,
-                         int        op,
+ast_unary* ast_unary_new(lex_ctx_t ctx,
+                         int op,
                          ast_expression *expr);
 
 /* Return
@@ -308,12 +302,11 @@ ast_unary* ast_unary_new(lex_ctx_t    ctx,
  * will refuse to create further instructions.
  * This should be honored by the parser.
  */
-struct ast_return_s
+struct ast_return : ast_expression
 {
-    ast_expression        expression;
     ast_expression *operand;
 };
-ast_return* ast_return_new(lex_ctx_t    ctx,
+ast_return* ast_return_new(lex_ctx_t ctx,
                            ast_expression *expr);
 
 /* Entity-field
@@ -329,9 +322,8 @@ ast_return* ast_return_new(lex_ctx_t    ctx,
  * 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
+struct ast_entfield : ast_expression
 {
-    ast_expression        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 */
@@ -345,13 +337,12 @@ ast_entfield* ast_entfield_new_force(lex_ctx_t ctx, ast_expression *entity, ast_
  * For now used for vectors. If we get structs or unions
  * we can have them handled here as well.
  */
-struct ast_member_s
+struct ast_member : ast_expression
 {
-    ast_expression  expression;
     ast_expression *owner;
-    unsigned int    field;
-    const char     *name;
-    bool            rvalue;
+    unsigned int field;
+    const char *name;
+    bool rvalue;
 };
 ast_member* ast_member_new(lex_ctx_t ctx, ast_expression *owner, unsigned int field, const char *name);
 void ast_member_delete(ast_member*);
@@ -368,9 +359,8 @@ bool ast_member_set_name(ast_member*, const char *name);
  * In any case, accessing an element via a compiletime-constant index will
  * result in quick access to that variable.
  */
-struct ast_array_index_s
+struct ast_array_index : ast_expression
 {
-    ast_expression  expression;
     ast_expression *array;
     ast_expression *index;
 };
@@ -380,9 +370,8 @@ ast_array_index* ast_array_index_new(lex_ctx_t ctx, ast_expression *array, ast_e
  *
  * copy all varargs starting from a specific index
  */
-struct ast_argpipe_s
+struct ast_argpipe : ast_expression
 {
-    ast_expression  expression;
     ast_expression *index;
 };
 ast_argpipe* ast_argpipe_new(lex_ctx_t ctx, ast_expression *index);
@@ -392,10 +381,9 @@ ast_argpipe* ast_argpipe_new(lex_ctx_t ctx, ast_expression *index);
  * Stores left<-right and returns left.
  * Specialized binary expression node
  */
-struct ast_store_s
+struct ast_store : ast_expression
 {
-    ast_expression  expression;
-    int             op;
+    int op;
     ast_expression *dest;
     ast_expression *source;
 };
@@ -404,18 +392,17 @@ ast_store* ast_store_new(lex_ctx_t ctx, int op,
 
 /* 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.
+ * A general 'if then else' statement, either side can be nullptr and will
+ * thus be omitted. It is an error for *both* cases to be nullptr 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
+ * An if is also an "expression". Its codegen will put nullptr into the
  * output field though. For ternary expressions an ast_ternary will be
  * added.
  */
-struct ast_ifthen_s
+struct ast_ifthen : ast_expression
 {
-    ast_expression  expression;
     ast_expression *cond;
     /* It's all just 'expressions', since an ast_block is one too. */
     ast_expression *on_true;
@@ -431,14 +418,13 @@ ast_ifthen* ast_ifthen_new(lex_ctx_t ctx, ast_expression *cond, ast_expression *
  * a PHI node.
  *
  * The other difference is that in an ast_ternary, NEITHER side
- * must be NULL, there's ALWAYS an else branch.
+ * must be nullptr, 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
+struct ast_ternary : ast_expression
 {
-    ast_expression  expression;
     ast_expression *cond;
     /* It's all just 'expressions', since an ast_block is one too. */
     ast_expression *on_true;
@@ -469,9 +455,8 @@ continue:      // a 'continue' will jump here
     {inc};
 }
  */
-struct ast_loop_s
+struct ast_loop : ast_expression
 {
-    ast_expression  expression;
     ast_expression *initexpr;
     ast_expression *precond;
     ast_expression *postcond;
@@ -495,11 +480,10 @@ ast_loop* ast_loop_new(lex_ctx_t ctx,
 
 /* Break/Continue
  */
-struct ast_breakcont_s
+struct ast_breakcont : ast_expression
 {
-    ast_expression expression;
-    bool           is_continue;
-    unsigned int   levels;
+    bool         is_continue;
+    unsigned int levels;
 };
 ast_breakcont* ast_breakcont_new(lex_ctx_t ctx, bool iscont, unsigned int levels);
 
@@ -513,16 +497,15 @@ ast_breakcont* ast_breakcont_new(lex_ctx_t ctx, bool iscont, unsigned int levels
  * be expected from it.
  * TODO: Ticket #20
  */
-typedef struct {
+struct ast_switch_case {
     ast_expression *value; /* #20 will replace this */
     ast_expression *code;
-} ast_switch_case;
-struct ast_switch_s
-{
-    ast_expression   expression;
+};
 
-    ast_expression  *operand;
-    ast_switch_case *cases;
+struct ast_switch : ast_expression
+{
+    ast_expression *operand;
+    std::vector<ast_switch_case> cases;
 };
 
 ast_switch* ast_switch_new(lex_ctx_t ctx, ast_expression *op);
@@ -531,15 +514,14 @@ ast_switch* ast_switch_new(lex_ctx_t ctx, ast_expression *op);
  *
  * Introduce a label which can be used together with 'goto'
  */
-struct ast_label_s
+struct ast_label : ast_expression
 {
-    ast_expression  expression;
-    const char     *name;
-    ir_block       *irblock;
-    ast_goto      **gotos;
+    const char *name;
+    ir_block *irblock;
+    std::vector<ast_goto*> gotos;
 
     /* means it has not yet been defined */
-    bool           undefined;
+    bool undefined;
 };
 
 ast_label* ast_label_new(lex_ctx_t ctx, const char *name, bool undefined);
@@ -548,17 +530,28 @@ ast_label* ast_label_new(lex_ctx_t ctx, const char *name, bool undefined);
  *
  * Go to a label, the label node is filled in at a later point!
  */
-struct ast_goto_s
+struct ast_goto : ast_expression
 {
-    ast_expression expression;
-    const char    *name;
-    ast_label     *target;
-    ir_block      *irblock_from;
+    const char *name;
+    ast_label *target;
+    ir_block *irblock_from;
 };
 
 ast_goto* ast_goto_new(lex_ctx_t ctx, const char *name);
 void ast_goto_set_label(ast_goto*, ast_label*);
 
+/* STATE node
+ *
+ * For frame/think state updates: void foo() [framenum, nextthink] {}
+ */
+struct ast_state : ast_expression
+{
+    ast_expression *framenum;
+    ast_expression *nextthink;
+};
+ast_state* ast_state_new(lex_ctx_t ctx, ast_expression *frame, ast_expression *think);
+void ast_state_delete(ast_state*);
+
 /* CALL node
  *
  * Contains an ast_expression as target, rather than an ast_function/value.
@@ -569,11 +562,10 @@ void ast_goto_set_label(ast_goto*, ast_label*);
  * 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
+struct ast_call : ast_expression
 {
-    ast_expression  expression;
     ast_expression *func;
-    ast_expression **params;
+    std::vector<ast_expression *> params;
     ast_expression *va_count;
 };
 ast_call* ast_call_new(lex_ctx_t ctx,
@@ -583,13 +575,11 @@ bool ast_call_check_types(ast_call*, ast_expression *this_func_va_type);
 /* Blocks
  *
  */
-struct ast_block_s
+struct ast_block : ast_expression
 {
-    ast_expression   expression;
-
-    ast_value*      *locals;
-    ast_expression* *exprs;
-    ast_expression* *collect;
+    std::vector<ast_value*>      locals;
+    std::vector<ast_expression*> exprs;
+    std::vector<ast_expression*> collect;
 };
 ast_block* ast_block_new(lex_ctx_t ctx);
 void ast_block_delete(ast_block*);
@@ -608,46 +598,39 @@ bool GMQCC_WARN ast_block_add_expr(ast_block*, ast_expression*);
  * pointers could just work with a name. However, this way could be
  * more flexible, and adds no real complexity.
  */
-struct ast_function_s
+struct ast_function
 {
-    ast_node    node;
+    ast_node node;
 
-    ast_value  *vtype;
+    ast_value  *function_type;
     const char *name;
 
     int builtin;
 
-    /* function accumulation */
-    ast_function *accumulate;    /* pointer to the next function in the chain */
-    size_t        accumulation;  /* base functions # of accumulations         */
+    /* list of used-up names for statics without the count suffix */
+    std::vector<char*> static_names;
+    /* number of static variables, by convention this includes the
+     * ones without the count-suffix - remember this when dealing
+     * with savegames. uint instead of size_t as %zu in printf is
+     * C99, so no windows support. */
+    unsigned int static_count;
 
     ir_function *ir_func;
-    ir_block    *curblock;
-    ir_block    **breakblocks;
-    ir_block    **continueblocks;
-
-#if 0
-    /* In order for early-out logic not to go over
-     * excessive jumps, we remember their target
-     * blocks...
-     */
-    ir_block    *iftrue;
-    ir_block    *iffalse;
-#endif
+    ir_block *curblock;
+    std::vector<ir_block*> breakblocks;
+    std::vector<ir_block*> continueblocks;
 
-    size_t       labelcount;
+    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];
-
-    ast_block* *blocks;
-
-    ast_value   *varargs;
-    ast_value   *argc;
-    ast_value   *fixedparams;
-    ast_value   *return_value;
+    char labelbuf[64];
+    std::vector<ast_block*> blocks;
+    ast_value *varargs;
+    ast_value *argc;
+    ast_value *fixedparams;
+    ast_value *return_value;
 };
 ast_function* ast_function_new(lex_ctx_t ctx, const char *name, ast_value *vtype);
 /* This will NOT delete the underlying ast_value */
@@ -660,4 +643,11 @@ const char* ast_function_label(ast_function*, const char *prefix);
 bool ast_function_codegen(ast_function *self, ir_builder *builder);
 bool ast_generate_accessors(ast_value *asvalue, ir_builder *ir);
 
+/*
+ * If the condition creates a situation where this becomes -1 size it means there are
+ * more AST_FLAGs than the type ast_flag_t is capable of holding. So either eliminate
+ * the AST flag count or change the ast_flag_t typedef to a type large enough to accomodate
+ * all the flags.
+ */
+typedef int static_assert_is_ast_flag_safe [((AST_FLAG_LAST) <= (ast_flag_t)(-1)) ? 1 : -1];
 #endif