home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ OpenStep 4.2J (Developer) / os42jdev.iso / NextDeveloper / Source / GNU / gcc / c-iterate.c < prev    next >
C/C++ Source or Header  |  1995-06-15  |  16KB  |  597 lines
  1. /* Build expressions with type checking for C compiler.
  2.    Copyright (C) 1987, 1988, 1989, 1992, 1993 Free Software Foundation, Inc.
  3.  
  4. This file is part of GNU CC.
  5.  
  6. GNU CC is free software; you can redistribute it and/or modify
  7. it under the terms of the GNU General Public License as published by
  8. the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
  9. any later version.
  10.  
  11. GNU CC is distributed in the hope that it will be useful,
  12. but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13. MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14. GNU General Public License for more details.
  15.  
  16. You should have received a copy of the GNU General Public License
  17. along with GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to
  18. the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
  19. Boston, MA 02111-1307, USA.  */
  20.  
  21.  
  22. /* This file is part of the C front end.
  23.    It is responsible for implementing iterators,
  24.    both their declarations and the expansion of statements using them.  */
  25.  
  26. #include "config.h"
  27. #include <stdio.h>
  28. #include "tree.h"
  29. #include "c-tree.h"
  30. #include "flags.h"
  31. #include "obstack.h"
  32. #include "rtl.h"
  33.  
  34. static void expand_stmt_with_iterators_1 ();
  35. static tree collect_iterators ();
  36. static void iterator_loop_prologue ();
  37. static void iterator_loop_epilogue ();
  38. static void add_ixpansion ();
  39. static void delete_ixpansion();
  40. static int top_level_ixpansion_p ();
  41. static void istack_sublevel_to_current ();
  42.  
  43. /* A special obstack, and a pointer to the start of
  44.    all the data in it (so we can free everything easily).  */
  45. static struct obstack ixp_obstack;
  46. static char *ixp_firstobj;
  47.  
  48. /*
  49.         KEEPING TRACK OF EXPANSIONS
  50.  
  51.    In order to clean out expansions corresponding to statements inside
  52.    "{(...)}" constructs we have to keep track of all expansions.  The
  53.    cleanup is needed when an automatic, or implicit, expansion on
  54.    iterator, say X, happens to a statement which contains a {(...)}
  55.    form with a statement already expanded on X.  In this case we have
  56.    to go back and cleanup the inner expansion.  This can be further
  57.    complicated by the fact that {(...)} can be nested.
  58.  
  59.    To make this cleanup possible, we keep lists of all expansions, and
  60.    to make it work for nested constructs, we keep a stack.  The list at
  61.    the top of the stack (ITER_STACK.CURRENT_LEVEL) corresponds to the
  62.    currently parsed level.  All expansions of the levels below the
  63.    current one are kept in one list whose head is pointed to by
  64.    ITER_STACK.SUBLEVEL_FIRST (SUBLEVEL_LAST is there for making merges
  65.    easy).  The process works as follows:
  66.  
  67.    -- On "({"  a new node is added to the stack by PUSH_ITERATOR_STACK.
  68.            The sublevel list is not changed at this point.
  69.  
  70.    -- On "})" the list for the current level is appended to the sublevel
  71.           list. 
  72.  
  73.    -- On ";"  sublevel lists are appended to the current level lists.
  74.           The reason is this: if they have not been superseded by the
  75.           expansion at the current level, they still might be
  76.           superseded later by the expansion on the higher level.
  77.           The levels do not have to distinguish levels below, so we
  78.           can merge the lists together.  */
  79.  
  80. struct  ixpansion
  81. {
  82.   tree ixdecl;            /* Iterator decl */
  83.   rtx  ixprologue_start;    /* First insn of epilogue. NULL means */
  84.   /* explicit (FOR) expansion*/
  85.   rtx  ixprologue_end;
  86.   rtx  ixepilogue_start;
  87.   rtx  ixepilogue_end;
  88.   struct ixpansion *next;    /* Next in the list */
  89. };
  90.  
  91. struct iter_stack_node
  92. {
  93.   struct ixpansion *first;    /* Head of list of ixpansions */
  94.   struct ixpansion *last;    /* Last node in list  of ixpansions */
  95.   struct iter_stack_node *next; /* Next level iterator stack node  */
  96. };
  97.  
  98. struct iter_stack_node *iter_stack;
  99.  
  100. struct iter_stack_node sublevel_ixpansions;
  101.  
  102. /* During collect_iterators, a list of SAVE_EXPRs already scanned.  */
  103. static tree save_exprs;
  104.  
  105. /* Initialize our obstack once per compilation.  */
  106.  
  107. void
  108. init_iterators ()
  109. {
  110.   gcc_obstack_init (&ixp_obstack);
  111.   ixp_firstobj = (char *) obstack_alloc (&ixp_obstack, 0);
  112. }
  113.  
  114. /* Handle the start of an explicit `for' loop for iterator IDECL.  */
  115.  
  116. void
  117. iterator_for_loop_start (idecl)
  118.      tree idecl;
  119. {
  120.   ITERATOR_BOUND_P (idecl) = 1;
  121.   add_ixpansion (idecl, 0, 0, 0, 0);
  122.   iterator_loop_prologue (idecl, 0, 0);
  123. }
  124.  
  125. /* Handle the end of an explicit `for' loop for iterator IDECL.  */
  126.  
  127. void
  128. iterator_for_loop_end (idecl)
  129.      tree idecl;
  130. {
  131.   iterator_loop_epilogue (idecl, 0, 0);
  132.   ITERATOR_BOUND_P (idecl) = 0;
  133. }
  134.  
  135. /*
  136.           ITERATOR RTL EXPANSIONS
  137.  
  138.    Expanding simple statements with iterators is straightforward:
  139.    collect the list of all free iterators in the statement, and
  140.    generate a loop for each of them.
  141.  
  142.    An iterator is "free" if it has not been "bound" by a FOR
  143.    operator.  The DECL_RTL of the iterator is the loop counter.  */
  144.  
  145. /* Expand a statement STMT, possibly containing iterator usage, into RTL.  */
  146.  
  147. void
  148. iterator_expand (stmt)
  149.     tree stmt;
  150. {
  151.   tree iter_list;
  152.   save_exprs = NULL_TREE;
  153.   iter_list = collect_iterators (stmt, NULL_TREE);
  154.   expand_stmt_with_iterators_1 (stmt, iter_list);
  155.   istack_sublevel_to_current ();
  156. }
  157.  
  158.  
  159. static void 
  160. expand_stmt_with_iterators_1 (stmt, iter_list)
  161.      tree stmt, iter_list;
  162. {
  163.   if (iter_list == 0)
  164.     expand_expr_stmt (stmt);
  165.   else
  166.     {
  167.       tree current_iterator = TREE_VALUE (iter_list);
  168.       tree iter_list_tail   = TREE_CHAIN (iter_list);
  169.       rtx p_start, p_end, e_start, e_end;
  170.  
  171.       iterator_loop_prologue (current_iterator, &p_start, &p_end);
  172.       expand_stmt_with_iterators_1 (stmt, iter_list_tail);
  173.       iterator_loop_epilogue (current_iterator, &e_start, &e_end);
  174.  
  175.       /** Delete all inner expansions based on current_iterator **/
  176.       /** before adding the outer one. **/
  177.  
  178.       delete_ixpansion (current_iterator);
  179.       add_ixpansion (current_iterator, p_start, p_end, e_start, e_end);
  180.     }
  181. }
  182.  
  183.  
  184. /* Return a list containing all the free (i.e. not bound by a
  185.    containing `for' statement) iterators mentioned in EXP, plus those
  186.    in LIST.  Do not add duplicate entries to the list.  */
  187.  
  188. static tree
  189. collect_iterators (exp, list)
  190.      tree exp, list;
  191. {
  192.   if (exp == 0) return list;
  193.  
  194.   switch (TREE_CODE (exp))
  195.     {
  196.     case VAR_DECL:
  197.       if (! ITERATOR_P (exp) || ITERATOR_BOUND_P (exp))
  198.     return list;
  199.       if (value_member (exp, list))
  200.     return list;
  201.       return tree_cons (NULL_TREE, exp, list);
  202.  
  203.     case TREE_LIST:
  204.       {
  205.     tree tail;
  206.     for (tail = exp; tail; tail = TREE_CHAIN (tail))
  207.       list = collect_iterators (TREE_VALUE (tail), list);
  208.     return list;
  209.       }
  210.  
  211.     case SAVE_EXPR:
  212.       /* In each scan, scan a given save_expr only once.  */
  213.       if (value_member (exp, save_exprs))
  214.     return list;
  215.  
  216.       save_exprs = tree_cons (NULL_TREE, exp, save_exprs);
  217.       return collect_iterators (TREE_OPERAND (exp, 0), list);
  218.  
  219.       /* we do not automatically iterate blocks -- one must */
  220.       /* use the FOR construct to do that */
  221.  
  222.     case BLOCK:
  223.       return list;
  224.  
  225.     default:
  226.       switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (exp)))
  227.     {
  228.     case '1':
  229.       return collect_iterators (TREE_OPERAND (exp, 0), list);
  230.  
  231.     case '2':
  232.     case '<':
  233.       return collect_iterators (TREE_OPERAND (exp, 0),
  234.                     collect_iterators (TREE_OPERAND (exp, 1),
  235.                                list));
  236.  
  237.     case 'e':
  238.     case 'r':
  239.       {
  240.         int num_args = tree_code_length[(int) TREE_CODE (exp)];
  241.         int i;
  242.  
  243.         /* Some tree codes have RTL, not trees, as operands.  */
  244.         switch (TREE_CODE (exp))
  245.           {
  246.           case CALL_EXPR:
  247.         num_args = 2;
  248.         break;
  249.           case METHOD_CALL_EXPR:
  250.         num_args = 3;
  251.         break;
  252.           case WITH_CLEANUP_EXPR:
  253.         num_args = 1;
  254.         break;
  255.           case RTL_EXPR:
  256.         return list;
  257.           }
  258.         
  259.         for (i = 0; i < num_args; i++)
  260.           list = collect_iterators (TREE_OPERAND (exp, i), list);
  261.         return list;
  262.       }
  263.     default:
  264.       return list;
  265.     }
  266.     }
  267. }
  268.  
  269. /* Emit rtl for the start of a loop for iterator IDECL.
  270.  
  271.    If necessary, create loop counter rtx and store it as DECL_RTL of IDECL.
  272.  
  273.    The prologue normally starts and ends with notes, which are returned
  274.    by this function in *START_NOTE and *END_NODE.
  275.    If START_NOTE and END_NODE are 0, we don't make those notes.  */
  276.  
  277. static void
  278. iterator_loop_prologue (idecl, start_note, end_note)
  279.      tree idecl;
  280.      rtx *start_note, *end_note;
  281. {
  282.   tree expr;
  283.  
  284.   /* Force the save_expr in DECL_INITIAL to be calculated
  285.      if it hasn't been calculated yet.  */
  286.   expand_expr (DECL_INITIAL (idecl), const0_rtx, VOIDmode, 0);
  287.  
  288.   if (DECL_RTL (idecl) == 0)
  289.     expand_decl (idecl);
  290.  
  291.   if (start_note)
  292.     *start_note = emit_note (0, NOTE_INSN_DELETED);
  293.  
  294.   /* Initialize counter.  */
  295.   expr = build (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (idecl), idecl, integer_zero_node);
  296.   TREE_SIDE_EFFECTS (expr) = 1;
  297.   expand_expr (expr, const0_rtx, VOIDmode, 0);
  298.  
  299.   expand_start_loop_continue_elsewhere (1);
  300.  
  301.   ITERATOR_BOUND_P (idecl) = 1;
  302.  
  303.   if (end_note)
  304.     *end_note = emit_note (0, NOTE_INSN_DELETED);
  305. }
  306.  
  307. /* Similar to the previous function, but for the end of the loop.
  308.  
  309.    DECL_RTL is zeroed unless we are inside "({...})". The reason for that is
  310.    described below.
  311.  
  312.    When we create two (or more) loops based on the same IDECL, and
  313.    both inside the same "({...})"  construct, we must be prepared to
  314.    delete both of the loops and create a single one on the level
  315.    above, i.e.  enclosing the "({...})". The new loop has to use the
  316.    same counter rtl because the references to the iterator decl
  317.    (IDECL) have already been expanded as references to the counter
  318.    rtl.
  319.  
  320.    It is incorrect to use the same counter reg in different functions,
  321.    and it is desirable to use different counters in disjoint loops
  322.    when we know there's no need to combine them (because then they can
  323.    get allocated separately).  */
  324.  
  325. static void
  326. iterator_loop_epilogue (idecl, start_note, end_note)
  327.      tree idecl;
  328.      rtx *start_note, *end_note;
  329. {
  330.   tree test, incr;
  331.  
  332.   if (start_note)
  333.     *start_note = emit_note (0, NOTE_INSN_DELETED);
  334.   expand_loop_continue_here ();
  335.   incr = build_binary_op (PLUS_EXPR, idecl, integer_one_node, 0);
  336.   incr = build (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (idecl), idecl, incr);
  337.   TREE_SIDE_EFFECTS (incr) = 1;
  338.   expand_expr (incr, const0_rtx, VOIDmode, 0);
  339.   test = build_binary_op (LT_EXPR, idecl, DECL_INITIAL (idecl), 0);
  340.   expand_exit_loop_if_false (0, test);
  341.   expand_end_loop ();
  342.  
  343.   ITERATOR_BOUND_P (idecl) = 0;
  344.   /* we can reset rtl since there is not chance that this expansion */
  345.   /* would be superseded by a higher level one */
  346.   if (top_level_ixpansion_p ())
  347.     DECL_RTL (idecl) = 0;
  348.   if (end_note)
  349.     *end_note = emit_note (0, NOTE_INSN_DELETED);
  350. }
  351.  
  352. /* Return true if we are not currently inside a "({...})" construct.  */
  353.  
  354. static int
  355. top_level_ixpansion_p ()
  356. {
  357.   return iter_stack == 0;
  358. }
  359.  
  360. /* Given two chains of iter_stack_nodes,
  361.    append the nodes in X into Y.  */
  362.  
  363. static void
  364. isn_append (x, y)
  365.      struct iter_stack_node *x, *y;
  366. {
  367.   if (x->first == 0) 
  368.     return;
  369.  
  370.   if (y->first == 0)
  371.     {
  372.       y->first = x->first;
  373.       y->last  = x->last;
  374.     }
  375.   else
  376.     {
  377.       y->last->next = x->first;
  378.       y->last = x->last;
  379.     }
  380. }
  381.  
  382. /** Make X empty **/
  383.  
  384. #define ISN_ZERO(X) (X).first=(X).last=0
  385.  
  386. /* Move the ixpansions in sublevel_ixpansions into the current
  387.    node on the iter_stack, or discard them if the iter_stack is empty.
  388.    We do this at the end of a statement.  */
  389.  
  390. static void
  391. istack_sublevel_to_current ()
  392. {
  393.   /* At the top level we can throw away sublevel's expansions  **/
  394.   /* because there is nobody above us to ask for a cleanup **/
  395.   if (iter_stack != 0)
  396.     /** Merging with empty sublevel list is a no-op **/
  397.     if (sublevel_ixpansions.last)
  398.       isn_append (&sublevel_ixpansions, iter_stack);
  399.  
  400.   if (iter_stack == 0)
  401.     obstack_free (&ixp_obstack, ixp_firstobj);
  402.  
  403.   ISN_ZERO (sublevel_ixpansions);
  404. }
  405.  
  406. /* Push a new node on the iter_stack, when we enter a ({...}).  */
  407.  
  408. void
  409. push_iterator_stack ()
  410. {
  411.   struct iter_stack_node *new_top
  412.     = (struct iter_stack_node*) 
  413.       obstack_alloc (&ixp_obstack, sizeof (struct iter_stack_node));
  414.  
  415.   new_top->first = 0;
  416.   new_top->last = 0;
  417.   new_top->next = iter_stack;
  418.   iter_stack = new_top;
  419. }
  420.  
  421. /* Pop iter_stack, moving the ixpansions in the node being popped
  422.    into sublevel_ixpansions.  */
  423.  
  424. void
  425. pop_iterator_stack ()
  426. {
  427.   if (iter_stack == 0)
  428.     abort ();
  429.  
  430.   isn_append (iter_stack, &sublevel_ixpansions);
  431.   /** Pop current level node: */
  432.   iter_stack = iter_stack->next;
  433. }
  434.  
  435.  
  436. /* Record an iterator expansion ("ixpansion") for IDECL.
  437.    The remaining parameters are the notes in the loop entry
  438.    and exit rtl.  */
  439.  
  440. static void
  441. add_ixpansion (idecl, pro_start, pro_end, epi_start, epi_end)
  442.      tree idecl;
  443.      rtx pro_start, pro_end, epi_start, epi_end;
  444. {
  445.   struct ixpansion* newix;
  446.     
  447.   /* Do nothing if we are not inside "({...})",
  448.      as in that case this expansion can't need subsequent RTL modification.  */
  449.   if (iter_stack == 0)
  450.     return;
  451.  
  452.   newix = (struct ixpansion*) obstack_alloc (&ixp_obstack,
  453.                          sizeof (struct ixpansion));
  454.   newix->ixdecl = idecl;
  455.   newix->ixprologue_start = pro_start;
  456.   newix->ixprologue_end   = pro_end;
  457.   newix->ixepilogue_start = epi_start;
  458.   newix->ixepilogue_end   = epi_end;
  459.  
  460.   newix->next = iter_stack->first;
  461.   iter_stack->first = newix;
  462.   if (iter_stack->last == 0)
  463.     iter_stack->last = newix;
  464. }
  465.  
  466. /* Delete the RTL for all ixpansions for iterator IDECL
  467.    in our sublevels.  We do this when we make a larger
  468.    containing expansion for IDECL.  */
  469.  
  470. static void
  471. delete_ixpansion (idecl)
  472.      tree idecl;
  473. {
  474.   struct ixpansion* previx = 0, *ix;
  475.  
  476.   for (ix = sublevel_ixpansions.first; ix; ix = ix->next)
  477.     if (ix->ixdecl == idecl)
  478.       {
  479.     /** zero means that this is a mark for FOR -- **/
  480.     /** we do not delete anything, just issue an error. **/
  481.  
  482.     if (ix->ixprologue_start == 0)
  483.       error_with_decl (idecl,
  484.                "`for (%s)' appears within implicit iteration");
  485.     else
  486.       {
  487.         rtx insn;
  488.         /* We delete all insns, including notes because leaving loop */
  489.         /* notes and barriers produced by iterator expansion would */
  490.         /* be misleading to other phases */
  491.  
  492.         for (insn = NEXT_INSN (ix->ixprologue_start);
  493.          insn != ix->ixprologue_end;
  494.          insn = NEXT_INSN (insn)) 
  495.           delete_insn (insn);
  496.         for (insn = NEXT_INSN (ix->ixepilogue_start);
  497.          insn != ix->ixepilogue_end;
  498.          insn = NEXT_INSN (insn)) 
  499.           delete_insn (insn);
  500.       }
  501.  
  502.     /* Delete this ixpansion from sublevel_ixpansions.  */
  503.     if (previx)
  504.       previx->next = ix->next;
  505.     else 
  506.       sublevel_ixpansions.first = ix->next;
  507.     if (sublevel_ixpansions.last == ix)
  508.       sublevel_ixpansions.last = previx;
  509.       }
  510.     else
  511.       previx = ix;
  512. }
  513.  
  514. #ifdef DEBUG_ITERATORS
  515.  
  516. /* The functions below are for use from source level debugger.
  517.    They print short forms of iterator lists and the iterator stack.  */
  518.  
  519. /* Print the name of the iterator D.  */
  520.  
  521. void
  522. prdecl (d)
  523.      tree d;
  524. {
  525.   if (d)
  526.     {
  527.       if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
  528.     {
  529.       tree tname = DECL_NAME (d);
  530.       char *dname = IDENTIFIER_POINTER (tname);
  531.       fprintf (stderr, dname);
  532.     }
  533.       else
  534.     fprintf (stderr, "<<Not a Decl!!!>>");
  535.     }
  536.   else
  537.     fprintf (stderr, "<<NULL!!>>");
  538. }
  539.  
  540. /* Print Iterator List -- names only */
  541.  
  542. tree
  543. pil (head)
  544.      tree head;
  545. {
  546.   tree current, next;
  547.   for (current = head; current; current = next)
  548.     {
  549.       tree node = TREE_VALUE (current);
  550.       prdecl (node);
  551.       next = TREE_CHAIN (current);
  552.       if (next) fprintf (stderr, ",");
  553.     }
  554.   fprintf (stderr, "\n");
  555. }
  556.  
  557. /* Print IXpansion List */
  558.  
  559. struct ixpansion *
  560. pixl (head)
  561.      struct ixpansion *head;
  562. {
  563.   struct ixpansion *current, *next;
  564.   fprintf (stderr, "> ");
  565.   if (head == 0)
  566.     fprintf (stderr, "(empty)");
  567.     
  568.   for (current=head; current; current = next)
  569.     {
  570.       tree node = current->ixdecl;
  571.       prdecl (node);
  572.       next = current->next;
  573.       if (next)
  574.     fprintf (stderr, ",");
  575.     }
  576.   fprintf (stderr, "\n");
  577.   return head;
  578. }
  579.  
  580. /* Print Iterator Stack*/
  581.  
  582. void
  583. pis ()
  584. {
  585.   struct iter_stack_node *stack_node;
  586.  
  587.   fprintf (stderr, "--SubLevel: ");
  588.   pixl (sublevel_ixpansions.first);
  589.   fprintf (stderr, "--Stack:--\n");
  590.   for (stack_node = iter_stack;
  591.        stack_node;
  592.        stack_node = stack_node->next)
  593.     pixl (stack_node->first);
  594. }
  595.  
  596. #endif /* DEBUG_ITERATORS */
  597.