git.sur5r.net Git - cc65/blob - src/cc65/datatype.c

   1 /*****************************************************************************/
   2 /*                                                                           */
   3 /*                                datatype.c                                 */
   4 /*                                                                           */
   5 /*               Type string handling for the cc65 C compiler                */
   6 /*                                                                           */
   7 /*                                                                           */
   8 /*                                                                           */
   9 /* (C) 1998-2008 Ullrich von Bassewitz                                       */
  10 /*               Roemerstrasse 52                                            */
  11 /*               D-70794 Filderstadt                                         */
  12 /* EMail:        uz@cc65.org                                                 */
  13 /*                                                                           */
  14 /*                                                                           */
  15 /* This software is provided 'as-is', without any expressed or implied       */
  16 /* warranty.  In no event will the authors be held liable for any damages    */
  17 /* arising from the use of this software.                                    */
  18 /*                                                                           */
  19 /* Permission is granted to anyone to use this software for any purpose,     */
  20 /* including commercial applications, and to alter it and redistribute it    */
  21 /* freely, subject to the following restrictions:                            */
  22 /*                                                                           */
  23 /* 1. The origin of this software must not be misrepresented; you must not   */
  24 /*    claim that you wrote the original software. If you use this software   */
  25 /*    in a product, an acknowledgment in the product documentation would be  */
  26 /*    appreciated but is not required.                                       */
  27 /* 2. Altered source versions must be plainly marked as such, and must not   */
  28 /*    be misrepresented as being the original software.                      */
  29 /* 3. This notice may not be removed or altered from any source              */
  30 /*    distribution.                                                          */
  31 /*                                                                           */
  32 /*****************************************************************************/
  33
  34
  35
  36 #include <string.h>
  37
  38 /* common */
  39 #include "addrsize.h"
  40 #include "check.h"
  41 #include "mmodel.h"
  42 #include "xmalloc.h"
  43
  44 /* cc65 */
  45 #include "codegen.h"
  46 #include "datatype.h"
  47 #include "error.h"
  48 #include "fp.h"
  49 #include "funcdesc.h"
  50 #include "global.h"
  51 #include "symtab.h"
  52
  53
  54
  55 /*****************************************************************************/
  56 /*                                   Data                                    */
  57 /*****************************************************************************/
  58
  59
  60
  61 /* Predefined type strings */
  62 Type type_schar[]       = { TYPE(T_SCHAR),  TYPE(T_END) };
  63 Type type_uchar[]       = { TYPE(T_UCHAR),  TYPE(T_END) };
  64 Type type_int[]         = { TYPE(T_INT),    TYPE(T_END) };
  65 Type type_uint[]        = { TYPE(T_UINT),   TYPE(T_END) };
  66 Type type_long[]        = { TYPE(T_LONG),   TYPE(T_END) };
  67 Type type_ulong[]       = { TYPE(T_ULONG),  TYPE(T_END) };
  68 Type type_void[]        = { TYPE(T_VOID),   TYPE(T_END) };
  69 Type type_size_t[]      = { TYPE(T_SIZE_T), TYPE(T_END) };
  70 Type type_float[]       = { TYPE(T_FLOAT),  TYPE(T_END) };
  71 Type type_double[]      = { TYPE(T_DOUBLE), TYPE(T_END) };
  72
  73
  74
  75 /*****************************************************************************/
  76 /*                                   Code                                    */
  77 /*****************************************************************************/
  78
  79
  80
  81 unsigned TypeLen (const Type* T)
  82 /* Return the length of the type string */
  83 {
  84     const Type* Start = T;
  85     while (T->C != T_END) {
  86         ++T;
  87     }
  88     return T - Start;
  89 }
  90
  91
  92
  93 Type* TypeCopy (Type* Dest, const Type* Src)
  94 /* Copy a type string */
  95 {
  96     Type* Orig = Dest;
  97     while (1) {
  98         *Dest = *Src;
  99         if (Src->C == T_END) {
 100             break;
 101         }
 102         Src++;
 103         Dest++;
 104     }
 105     return Orig;
 106 }
 107
 108
 109
 110 Type* TypeDup (const Type* T)
 111 /* Create a copy of the given type on the heap */
 112 {
 113     unsigned Len = (TypeLen (T) + 1) * sizeof (Type);
 114     return memcpy (xmalloc (Len), T, Len);
 115 }
 116
 117
 118
 119 Type* TypeAlloc (unsigned Len)
 120 /* Allocate memory for a type string of length Len. Len *must* include the
 121  * trailing T_END.
 122  */
 123 {
 124     return xmalloc (Len * sizeof (Type));
 125 }
 126
 127
 128
 129 void TypeFree (Type* T)
 130 /* Free a type string */
 131 {
 132     xfree (T);
 133 }
 134
 135
 136
 137 int SignExtendChar (int C)
 138 /* Do correct sign extension of a character */
 139 {
 140     if (IS_Get (&SignedChars) && (C & 0x80) != 0) {
 141         return C | ~0xFF;
 142     } else {
 143         return C & 0xFF;
 144     }
 145 }
 146
 147
 148
 149 TypeCode GetDefaultChar (void)
 150 /* Return the default char type (signed/unsigned) depending on the settings */
 151 {
 152     return IS_Get (&SignedChars)? T_SCHAR : T_UCHAR;
 153 }
 154
 155
 156
 157 Type* GetCharArrayType (unsigned Len)
 158 /* Return the type for a char array of the given length */
 159 {
 160     /* Allocate memory for the type string */
 161     Type* T = TypeAlloc (3);    /* array/char/terminator */
 162
 163     /* Fill the type string */
 164     T[0].C   = T_ARRAY;
 165     T[0].A.L = Len;             /* Array length is in the L attribute */
 166     T[1].C   = GetDefaultChar ();
 167     T[2].C   = T_END;
 168
 169     /* Return the new type */
 170     return T;
 171 }
 172
 173
 174
 175 Type* GetImplicitFuncType (void)
 176 /* Return a type string for an inplicitly declared function */
 177 {
 178     /* Get a new function descriptor */
 179     FuncDesc* F = NewFuncDesc ();
 180
 181     /* Allocate memory for the type string */
 182     Type* T = TypeAlloc (3);    /* func/returns int/terminator */
 183
 184     /* Prepare the function descriptor */
 185     F->Flags  = FD_EMPTY | FD_VARIADIC;
 186     F->SymTab = &EmptySymTab;
 187     F->TagTab = &EmptySymTab;
 188
 189     /* Fill the type string */
 190     T[0].C   = T_FUNC | CodeAddrSizeQualifier ();
 191     T[0].A.P = F;
 192     T[1].C   = T_INT;
 193     T[2].C   = T_END;
 194
 195     /* Return the new type */
 196     return T;
 197 }
 198
 199
 200
 201 Type* PointerTo (const Type* T)
 202 /* Return a type string that is "pointer to T". The type string is allocated
 203  * on the heap and may be freed after use.
 204  */
 205 {
 206     /* Get the size of the type string including the terminator */
 207     unsigned Size = TypeLen (T) + 1;
 208
 209     /* Allocate the new type string */
 210     Type* P = TypeAlloc (Size + 1);
 211
 212     /* Create the return type... */
 213     P[0].C = T_PTR | (T[0].C & T_QUAL_ADDRSIZE);
 214     memcpy (P+1, T, Size * sizeof (Type));
 215
 216     /* ...and return it */
 217     return P;
 218 }
 219
 220
 221
 222 static TypeCode PrintTypeComp (FILE* F, TypeCode C, TypeCode Mask, const char* Name)
 223 /* Check for a specific component of the type. If it is there, print the
 224  * name and remove it. Return the type with the component removed.
 225  */
 226 {
 227     if ((C & Mask) == Mask) {
 228         fprintf (F, "%s ", Name);
 229         C &= ~Mask;
 230     }
 231     return C;
 232 }
 233
 234
 235
 236 void PrintType (FILE* F, const Type* T)
 237 /* Output translation of type array. */
 238 {
 239     /* Walk over the type string */
 240     while (T->C != T_END) {
 241
 242         /* Get the type code */
 243         TypeCode C = T->C;
 244
 245         /* Print any qualifiers */
 246         C = PrintTypeComp (F, C, T_QUAL_CONST, "const");
 247         C = PrintTypeComp (F, C, T_QUAL_VOLATILE, "volatile");
 248         C = PrintTypeComp (F, C, T_QUAL_RESTRICT, "restrict");
 249         C = PrintTypeComp (F, C, T_QUAL_NEAR, "__near__");
 250         C = PrintTypeComp (F, C, T_QUAL_FAR, "__far__");
 251         C = PrintTypeComp (F, C, T_QUAL_FASTCALL, "__fastcall__");
 252
 253         /* Signedness. Omit the signedness specifier for long and int */
 254         if ((C & T_MASK_TYPE) != T_TYPE_INT && (C & T_MASK_TYPE) != T_TYPE_LONG) {
 255             C = PrintTypeComp (F, C, T_SIGN_SIGNED, "signed");
 256         }
 257         C = PrintTypeComp (F, C, T_SIGN_UNSIGNED, "unsigned");
 258
 259         /* Now check the real type */
 260         switch (C & T_MASK_TYPE) {
 261             case T_TYPE_CHAR:
 262                 fprintf (F, "char");
 263                 break;
 264             case T_TYPE_SHORT:
 265                 fprintf (F, "short");
 266                 break;
 267             case T_TYPE_INT:
 268                 fprintf (F, "int");
 269                 break;
 270             case T_TYPE_LONG:
 271                 fprintf (F, "long");
 272                 break;
 273             case T_TYPE_LONGLONG:
 274                 fprintf (F, "long long");
 275                 break;
 276             case T_TYPE_FLOAT:
 277                 fprintf (F, "float");
 278                 break;
 279             case T_TYPE_DOUBLE:
 280                 fprintf (F, "double");
 281                 break;
 282             case T_TYPE_VOID:
 283                 fprintf (F, "void");
 284                 break;
 285             case T_TYPE_STRUCT:
 286                 fprintf (F, "struct %s", ((SymEntry*) T->A.P)->Name);
 287                 break;
 288             case T_TYPE_UNION:
 289                 fprintf (F, "union %s", ((SymEntry*) T->A.P)->Name);
 290                 break;
 291             case T_TYPE_ARRAY:
 292                 /* Recursive call */
 293                 PrintType (F, T + 1);
 294                 if (T->A.L == UNSPECIFIED) {
 295                     fprintf (F, "[]");
 296                 } else {
 297                     fprintf (F, "[%ld]", T->A.L);
 298                 }
 299                 return;
 300             case T_TYPE_PTR:
 301                 /* Recursive call */
 302                 PrintType (F, T + 1);
 303                 fprintf (F, "*");
 304                 return;
 305             case T_TYPE_FUNC:
 306                 fprintf (F, "function returning ");
 307                 break;
 308             default:
 309                 fprintf (F, "unknown type: %04lX", T->C);
 310         }
 311
 312         /* Next element */
 313         ++T;
 314     }
 315 }
 316
 317
 318
 319 void PrintFuncSig (FILE* F, const char* Name, Type* T)
 320 /* Print a function signature. */
 321 {
 322     /* Get the function descriptor */
 323     const FuncDesc* D = GetFuncDesc (T);
 324
 325     /* Print a comment with the function signature */
 326     PrintType (F, GetFuncReturn (T));
 327     if (IsQualNear (T)) {
 328         fprintf (F, " __near__");
 329     }
 330     if (IsQualFar (T)) {
 331         fprintf (F, " __far__");
 332     }
 333     if (IsQualFastcall (T)) {
 334         fprintf (F, " __fastcall__");
 335     }
 336     fprintf (F, " %s (", Name);
 337
 338     /* Parameters */
 339     if (D->Flags & FD_VOID_PARAM) {
 340         fprintf (F, "void");
 341     } else {
 342         unsigned I;
 343         SymEntry* E = D->SymTab->SymHead;
 344         for (I = 0; I < D->ParamCount; ++I) {
 345             if (I > 0) {
 346                 fprintf (F, ", ");
 347             }
 348             if (SymIsRegVar (E)) {
 349                 fprintf (F, "register ");
 350             }
 351             PrintType (F, E->Type);
 352             E = E->NextSym;
 353         }
 354     }
 355
 356     /* End of parameter list */
 357     fprintf (F, ")");
 358 }
 359
 360
 361
 362 void PrintRawType (FILE* F, const Type* T)
 363 /* Print a type string in raw format (for debugging) */
 364 {
 365     while (T->C != T_END) {
 366         fprintf (F, "%04lX ", T->C);
 367         ++T;
 368     }
 369     fprintf (F, "\n");
 370 }
 371
 372
 373
 374 int TypeHasAttr (const Type* T)
 375 /* Return true if the given type has attribute data */
 376 {
 377     return IsClassStruct (T) || IsTypeArray (T) || IsClassFunc (T);
 378 }
 379
 380
 381
 382 unsigned SizeOf (const Type* T)
 383 /* Compute size of object represented by type array. */
 384 {
 385     switch (UnqualifiedType (T->C)) {
 386
 387         case T_VOID:
 388             return 0;   /* Assume voids have size zero */
 389
 390         case T_SCHAR:
 391         case T_UCHAR:
 392             return SIZEOF_CHAR;
 393
 394         case T_SHORT:
 395         case T_USHORT:
 396             return SIZEOF_SHORT;
 397
 398         case T_INT:
 399         case T_UINT:
 400             return SIZEOF_INT;
 401
 402         case T_PTR:
 403         case T_FUNC:    /* Maybe pointer to function */
 404             return SIZEOF_PTR;
 405
 406         case T_LONG:
 407         case T_ULONG:
 408             return SIZEOF_LONG;
 409
 410         case T_LONGLONG:
 411         case T_ULONGLONG:
 412             return SIZEOF_LONGLONG;
 413
 414         case T_ENUM:
 415             return SIZEOF_INT;
 416
 417         case T_FLOAT:
 418             return SIZEOF_FLOAT;
 419
 420         case T_DOUBLE:
 421             return SIZEOF_DOUBLE;
 422
 423         case T_STRUCT:
 424         case T_UNION:
 425             return ((SymEntry*) T->A.P)->V.S.Size;
 426
 427         case T_ARRAY:
 428             if (T->A.L == UNSPECIFIED) {
 429                 /* Array with unspecified size */
 430                 return 0;
 431             } else {
 432                 return T->A.L * SizeOf (T + 1);
 433             }
 434
 435         default:
 436             Internal ("Unknown type in SizeOf: %04lX", T->C);
 437             return 0;
 438
 439     }
 440 }
 441
 442
 443
 444 unsigned PSizeOf (const Type* T)
 445 /* Compute size of pointer object. */
 446 {
 447     /* We are expecting a pointer expression */
 448     CHECK (IsClassPtr (T));
 449
 450     /* Skip the pointer or array token itself */
 451     return SizeOf (T + 1);
 452 }
 453
 454
 455
 456 unsigned CheckedSizeOf (const Type* T)
 457 /* Return the size of a data type. If the size is zero, emit an error and
 458  * return some valid size instead (so the rest of the compiler doesn't have
 459  * to work with invalid sizes).
 460  */
 461 {
 462     unsigned Size = SizeOf (T);
 463     if (Size == 0) {
 464         Error ("Size of data type is unknown");
 465         Size = SIZEOF_CHAR;     /* Don't return zero */
 466     }
 467     return Size;
 468 }
 469
 470
 471
 472 unsigned CheckedPSizeOf (const Type* T)
 473 /* Return the size of a data type that is pointed to by a pointer. If the
 474  * size is zero, emit an error and return some valid size instead (so the
 475  * rest of the compiler doesn't have to work with invalid sizes).
 476  */
 477 {
 478     unsigned Size = PSizeOf (T);
 479     if (Size == 0) {
 480         Error ("Size of data type is unknown");
 481         Size = SIZEOF_CHAR;     /* Don't return zero */
 482     }
 483     return Size;
 484 }
 485
 486
 487
 488 unsigned TypeOf (const Type* T)
 489 /* Get the code generator base type of the object */
 490 {
 491     switch (UnqualifiedType (T->C)) {
 492
 493         case T_SCHAR:
 494             return CF_CHAR;
 495
 496         case T_UCHAR:
 497             return CF_CHAR | CF_UNSIGNED;
 498
 499         case T_SHORT:
 500         case T_INT:
 501         case T_ENUM:
 502             return CF_INT;
 503
 504         case T_USHORT:
 505         case T_UINT:
 506         case T_PTR:
 507         case T_ARRAY:
 508             return CF_INT | CF_UNSIGNED;
 509
 510         case T_LONG:
 511             return CF_LONG;
 512
 513         case T_ULONG:
 514             return CF_LONG | CF_UNSIGNED;
 515
 516         case T_FLOAT:
 517         case T_DOUBLE:
 518             /* These two are identical in the backend */
 519             return CF_FLOAT;
 520
 521         case T_FUNC:
 522             return (((FuncDesc*) T->A.P)->Flags & FD_VARIADIC)? 0 : CF_FIXARGC;
 523
 524         case T_STRUCT:
 525         case T_UNION:
 526             /* Address of ... */
 527             return CF_INT | CF_UNSIGNED;
 528
 529         default:
 530             Error ("Illegal type %04lX", T->C);
 531             return CF_INT;
 532     }
 533 }
 534
 535
 536
 537 Type* Indirect (Type* T)
 538 /* Do one indirection for the given type, that is, return the type where the
 539  * given type points to.
 540  */
 541 {
 542     /* We are expecting a pointer expression */
 543     CHECK (IsClassPtr (T));
 544
 545     /* Skip the pointer or array token itself */
 546     return T + 1;
 547 }
 548
 549
 550
 551 Type* ArrayToPtr (Type* T)
 552 /* Convert an array to a pointer to it's first element */
 553 {
 554     /* Return pointer to first element */
 555     return PointerTo (GetElementType (T));
 556 }
 557
 558
 559
 560 int IsVariadicFunc (const Type* T)
 561 /* Return true if this is a function type or pointer to function type with
 562  * variable parameter list
 563  */
 564 {
 565     FuncDesc* F = GetFuncDesc (T);
 566     return (F->Flags & FD_VARIADIC) != 0;
 567 }
 568
 569
 570
 571 FuncDesc* GetFuncDesc (const Type* T)
 572 /* Get the FuncDesc pointer from a function or pointer-to-function type */
 573 {
 574     if (UnqualifiedType (T->C) == T_PTR) {
 575         /* Pointer to function */
 576         ++T;
 577     }
 578
 579     /* Be sure it's a function type */
 580     CHECK (IsClassFunc (T));
 581
 582     /* Get the function descriptor from the type attributes */
 583     return T->A.P;
 584 }
 585
 586
 587
 588 void SetFuncDesc (Type* T, FuncDesc* F)
 589 /* Set the FuncDesc pointer in a function or pointer-to-function type */
 590 {
 591     if (UnqualifiedType (T->C) == T_PTR) {
 592         /* Pointer to function */
 593         ++T;
 594     }
 595
 596     /* Be sure it's a function type */
 597     CHECK (IsClassFunc (T));
 598
 599     /* Set the function descriptor */
 600     T->A.P = F;
 601 }
 602
 603
 604
 605 Type* GetFuncReturn (Type* T)
 606 /* Return a pointer to the return type of a function or pointer-to-function type */
 607 {
 608     if (UnqualifiedType (T->C) == T_PTR) {
 609         /* Pointer to function */
 610         ++T;
 611     }
 612
 613     /* Be sure it's a function type */
 614     CHECK (IsClassFunc (T));
 615
 616     /* Return a pointer to the return type */
 617     return T + 1;
 618 }
 619
 620
 621
 622 long GetElementCount (const Type* T)
 623 /* Get the element count of the array specified in T (which must be of
 624  * array type).
 625  */
 626 {
 627     CHECK (IsTypeArray (T));
 628     return T->A.L;
 629 }
 630
 631
 632
 633 void SetElementCount (Type* T, long Count)
 634 /* Set the element count of the array specified in T (which must be of
 635  * array type).
 636  */
 637 {
 638     CHECK (IsTypeArray (T));
 639     T->A.L = Count;
 640 }
 641
 642
 643
 644 Type* GetElementType (Type* T)
 645 /* Return the element type of the given array type. */
 646 {
 647     CHECK (IsTypeArray (T));
 648     return T + 1;
 649 }
 650
 651
 652
 653 SymEntry* GetSymEntry (const Type* T)
 654 /* Return a SymEntry pointer from a type */
 655 {
 656     /* Only structs or unions have a SymEntry attribute */
 657     CHECK (IsClassStruct (T));
 658
 659     /* Return the attribute */
 660     return T->A.P;
 661 }
 662
 663
 664
 665 void SetSymEntry (Type* T, SymEntry* S)
 666 /* Set the SymEntry pointer for a type */
 667 {
 668     /* Only structs or unions have a SymEntry attribute */
 669     CHECK (IsClassStruct (T));
 670
 671     /* Set the attribute */
 672     T->A.P = S;
 673 }
 674
 675
 676
 677 Type* IntPromotion (Type* T)
 678 /* Apply the integer promotions to T and return the result. The returned type
 679  * string may be T if there is no need to change it.
 680  */
 681 {
 682     /* We must have an int to apply int promotions */
 683     PRECONDITION (IsClassInt (T));
 684
 685     /* An integer can represent all values from either signed or unsigned char,
 686      * so convert chars to int and leave all other types alone.
 687      */
 688     if (IsTypeChar (T)) {
 689         return type_int;
 690     } else {
 691         return T;
 692     }
 693 }
 694
 695
 696
 697 Type* PtrConversion (Type* T)
 698 /* If the type is a function, convert it to pointer to function. If the
 699  * expression is an array, convert it to pointer to first element. Otherwise
 700  * return T.
 701  */
 702 {
 703     if (IsTypeFunc (T)) {
 704         return PointerTo (T);
 705     } else if (IsTypeArray (T)) {
 706         return ArrayToPtr (T);
 707     } else {
 708         return T;
 709     }
 710 }
 711
 712
 713
 714 TypeCode AddrSizeQualifier (unsigned AddrSize)
 715 /* Return T_QUAL_NEAR or T_QUAL_FAR depending on the address size */
 716 {
 717     switch (AddrSize) {
 718
 719         case ADDR_SIZE_ABS:
 720             return T_QUAL_NEAR;
 721
 722         case ADDR_SIZE_FAR:
 723             return T_QUAL_FAR;
 724
 725         default:
 726             Error ("Invalid address size");
 727             return T_QUAL_NEAR;
 728
 729     }
 730 }
 731
 732
 733