]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/cmd/compile/internal/types2/check.go
go/types, types2: unexport NewTypeList
[gostls13.git] / src / cmd / compile / internal / types2 / check.go
1 // Copyright 2011 The Go Authors. All rights reserved.
2 // Use of this source code is governed by a BSD-style
3 // license that can be found in the LICENSE file.
4
5 // This file implements the Check function, which drives type-checking.
6
7 package types2
8
9 import (
10         "cmd/compile/internal/syntax"
11         "errors"
12         "fmt"
13         "go/constant"
14 )
15
16 var nopos syntax.Pos
17
18 // debugging/development support
19 const debug = false // leave on during development
20
21 // If forceStrict is set, the type-checker enforces additional
22 // rules not specified by the Go 1 spec, but which will
23 // catch guaranteed run-time errors if the respective
24 // code is executed. In other words, programs passing in
25 // strict mode are Go 1 compliant, but not all Go 1 programs
26 // will pass in strict mode. The additional rules are:
27 //
28 // - A type assertion x.(T) where T is an interface type
29 //   is invalid if any (statically known) method that exists
30 //   for both x and T have different signatures.
31 //
32 const forceStrict = false
33
34 // exprInfo stores information about an untyped expression.
35 type exprInfo struct {
36         isLhs bool // expression is lhs operand of a shift with delayed type-check
37         mode  operandMode
38         typ   *Basic
39         val   constant.Value // constant value; or nil (if not a constant)
40 }
41
42 // An environment represents the environment within which an object is
43 // type-checked.
44 type environment struct {
45         decl          *declInfo                 // package-level declaration whose init expression/function body is checked
46         scope         *Scope                    // top-most scope for lookups
47         pos           syntax.Pos                // if valid, identifiers are looked up as if at position pos (used by Eval)
48         iota          constant.Value            // value of iota in a constant declaration; nil otherwise
49         errpos        syntax.Pos                // if valid, identifier position of a constant with inherited initializer
50         inTParamList  bool                      // set if inside a type parameter list
51         sig           *Signature                // function signature if inside a function; nil otherwise
52         isPanic       map[*syntax.CallExpr]bool // set of panic call expressions (used for termination check)
53         hasLabel      bool                      // set if a function makes use of labels (only ~1% of functions); unused outside functions
54         hasCallOrRecv bool                      // set if an expression contains a function call or channel receive operation
55 }
56
57 // lookup looks up name in the current environment and returns the matching object, or nil.
58 func (env *environment) lookup(name string) Object {
59         _, obj := env.scope.LookupParent(name, env.pos)
60         return obj
61 }
62
63 // An importKey identifies an imported package by import path and source directory
64 // (directory containing the file containing the import). In practice, the directory
65 // may always be the same, or may not matter. Given an (import path, directory), an
66 // importer must always return the same package (but given two different import paths,
67 // an importer may still return the same package by mapping them to the same package
68 // paths).
69 type importKey struct {
70         path, dir string
71 }
72
73 // A dotImportKey describes a dot-imported object in the given scope.
74 type dotImportKey struct {
75         scope *Scope
76         name  string
77 }
78
79 // An action describes a (delayed) action.
80 type action struct {
81         f    func()      // action to be executed
82         desc *actionDesc // action description; may be nil, requires debug to be set
83 }
84
85 // If debug is set, describef sets a printf-formatted description for action a.
86 // Otherwise, it is a no-op.
87 func (a *action) describef(pos poser, format string, args ...interface{}) {
88         if debug {
89                 a.desc = &actionDesc{pos, format, args}
90         }
91 }
92
93 // An actionDesc provides information on an action.
94 // For debugging only.
95 type actionDesc struct {
96         pos    poser
97         format string
98         args   []interface{}
99 }
100
101 // A Checker maintains the state of the type checker.
102 // It must be created with NewChecker.
103 type Checker struct {
104         // package information
105         // (initialized by NewChecker, valid for the life-time of checker)
106         conf *Config
107         ctxt *Context // context for de-duplicating instances
108         pkg  *Package
109         *Info
110         version version                // accepted language version
111         nextID  uint64                 // unique Id for type parameters (first valid Id is 1)
112         objMap  map[Object]*declInfo   // maps package-level objects and (non-interface) methods to declaration info
113         impMap  map[importKey]*Package // maps (import path, source directory) to (complete or fake) package
114
115         // pkgPathMap maps package names to the set of distinct import paths we've
116         // seen for that name, anywhere in the import graph. It is used for
117         // disambiguating package names in error messages.
118         //
119         // pkgPathMap is allocated lazily, so that we don't pay the price of building
120         // it on the happy path. seenPkgMap tracks the packages that we've already
121         // walked.
122         pkgPathMap map[string]map[string]bool
123         seenPkgMap map[*Package]bool
124
125         // information collected during type-checking of a set of package files
126         // (initialized by Files, valid only for the duration of check.Files;
127         // maps and lists are allocated on demand)
128         files         []*syntax.File              // list of package files
129         imports       []*PkgName                  // list of imported packages
130         dotImportMap  map[dotImportKey]*PkgName   // maps dot-imported objects to the package they were dot-imported through
131         recvTParamMap map[*syntax.Name]*TypeParam // maps blank receiver type parameters to their type
132         mono          monoGraph                   // graph for detecting non-monomorphizable instantiation loops
133
134         firstErr error                    // first error encountered
135         methods  map[*TypeName][]*Func    // maps package scope type names to associated non-blank (non-interface) methods
136         untyped  map[syntax.Expr]exprInfo // map of expressions without final type
137         delayed  []action                 // stack of delayed action segments; segments are processed in FIFO order
138         objPath  []Object                 // path of object dependencies during type inference (for cycle reporting)
139         defTypes []*Named                 // defined types created during type checking, for final validation.
140
141         // environment within which the current object is type-checked (valid only
142         // for the duration of type-checking a specific object)
143         environment
144
145         // debugging
146         indent int // indentation for tracing
147 }
148
149 // addDeclDep adds the dependency edge (check.decl -> to) if check.decl exists
150 func (check *Checker) addDeclDep(to Object) {
151         from := check.decl
152         if from == nil {
153                 return // not in a package-level init expression
154         }
155         if _, found := check.objMap[to]; !found {
156                 return // to is not a package-level object
157         }
158         from.addDep(to)
159 }
160
161 func (check *Checker) rememberUntyped(e syntax.Expr, lhs bool, mode operandMode, typ *Basic, val constant.Value) {
162         m := check.untyped
163         if m == nil {
164                 m = make(map[syntax.Expr]exprInfo)
165                 check.untyped = m
166         }
167         m[e] = exprInfo{lhs, mode, typ, val}
168 }
169
170 // later pushes f on to the stack of actions that will be processed later;
171 // either at the end of the current statement, or in case of a local constant
172 // or variable declaration, before the constant or variable is in scope
173 // (so that f still sees the scope before any new declarations).
174 // later returns the pushed action so one can provide a description
175 // via action.describef for debugging, if desired.
176 func (check *Checker) later(f func()) *action {
177         i := len(check.delayed)
178         check.delayed = append(check.delayed, action{f: f})
179         return &check.delayed[i]
180 }
181
182 // push pushes obj onto the object path and returns its index in the path.
183 func (check *Checker) push(obj Object) int {
184         check.objPath = append(check.objPath, obj)
185         return len(check.objPath) - 1
186 }
187
188 // pop pops and returns the topmost object from the object path.
189 func (check *Checker) pop() Object {
190         i := len(check.objPath) - 1
191         obj := check.objPath[i]
192         check.objPath[i] = nil
193         check.objPath = check.objPath[:i]
194         return obj
195 }
196
197 // NewChecker returns a new Checker instance for a given package.
198 // Package files may be added incrementally via checker.Files.
199 func NewChecker(conf *Config, pkg *Package, info *Info) *Checker {
200         // make sure we have a configuration
201         if conf == nil {
202                 conf = new(Config)
203         }
204
205         // make sure we have an info struct
206         if info == nil {
207                 info = new(Info)
208         }
209
210         version, err := parseGoVersion(conf.GoVersion)
211         if err != nil {
212                 panic(fmt.Sprintf("invalid Go version %q (%v)", conf.GoVersion, err))
213         }
214
215         return &Checker{
216                 conf:    conf,
217                 ctxt:    conf.Context,
218                 pkg:     pkg,
219                 Info:    info,
220                 version: version,
221                 objMap:  make(map[Object]*declInfo),
222                 impMap:  make(map[importKey]*Package),
223         }
224 }
225
226 // initFiles initializes the files-specific portion of checker.
227 // The provided files must all belong to the same package.
228 func (check *Checker) initFiles(files []*syntax.File) {
229         // start with a clean slate (check.Files may be called multiple times)
230         check.files = nil
231         check.imports = nil
232         check.dotImportMap = nil
233
234         check.firstErr = nil
235         check.methods = nil
236         check.untyped = nil
237         check.delayed = nil
238
239         // determine package name and collect valid files
240         pkg := check.pkg
241         for _, file := range files {
242                 switch name := file.PkgName.Value; pkg.name {
243                 case "":
244                         if name != "_" {
245                                 pkg.name = name
246                         } else {
247                                 check.error(file.PkgName, "invalid package name _")
248                         }
249                         fallthrough
250
251                 case name:
252                         check.files = append(check.files, file)
253
254                 default:
255                         check.errorf(file, "package %s; expected %s", name, pkg.name)
256                         // ignore this file
257                 }
258         }
259 }
260
261 // A bailout panic is used for early termination.
262 type bailout struct{}
263
264 func (check *Checker) handleBailout(err *error) {
265         switch p := recover().(type) {
266         case nil, bailout:
267                 // normal return or early exit
268                 *err = check.firstErr
269         default:
270                 // re-panic
271                 panic(p)
272         }
273 }
274
275 // Files checks the provided files as part of the checker's package.
276 func (check *Checker) Files(files []*syntax.File) error { return check.checkFiles(files) }
277
278 var errBadCgo = errors.New("cannot use FakeImportC and go115UsesCgo together")
279
280 func (check *Checker) checkFiles(files []*syntax.File) (err error) {
281         if check.conf.FakeImportC && check.conf.go115UsesCgo {
282                 return errBadCgo
283         }
284
285         defer check.handleBailout(&err)
286
287         print := func(msg string) {
288                 if check.conf.Trace {
289                         fmt.Println()
290                         fmt.Println(msg)
291                 }
292         }
293
294         print("== initFiles ==")
295         check.initFiles(files)
296
297         print("== collectObjects ==")
298         check.collectObjects()
299
300         print("== packageObjects ==")
301         check.packageObjects()
302
303         print("== processDelayed ==")
304         check.processDelayed(0) // incl. all functions
305
306         print("== expandDefTypes ==")
307         check.expandDefTypes()
308
309         print("== initOrder ==")
310         check.initOrder()
311
312         if !check.conf.DisableUnusedImportCheck {
313                 print("== unusedImports ==")
314                 check.unusedImports()
315         }
316
317         print("== recordUntyped ==")
318         check.recordUntyped()
319
320         if check.firstErr == nil {
321                 // TODO(mdempsky): Ensure monomorph is safe when errors exist.
322                 check.monomorph()
323         }
324
325         check.pkg.complete = true
326
327         // no longer needed - release memory
328         check.imports = nil
329         check.dotImportMap = nil
330         check.pkgPathMap = nil
331         check.seenPkgMap = nil
332         check.recvTParamMap = nil
333         check.defTypes = nil
334         check.ctxt = nil
335
336         // TODO(gri) There's more memory we should release at this point.
337
338         return
339 }
340
341 // processDelayed processes all delayed actions pushed after top.
342 func (check *Checker) processDelayed(top int) {
343         // If each delayed action pushes a new action, the
344         // stack will continue to grow during this loop.
345         // However, it is only processing functions (which
346         // are processed in a delayed fashion) that may
347         // add more actions (such as nested functions), so
348         // this is a sufficiently bounded process.
349         for i := top; i < len(check.delayed); i++ {
350                 a := &check.delayed[i]
351                 if check.conf.Trace && a.desc != nil {
352                         fmt.Println()
353                         check.trace(a.desc.pos.Pos(), "-- "+a.desc.format, a.desc.args...)
354                 }
355                 a.f() // may append to check.delayed
356         }
357         assert(top <= len(check.delayed)) // stack must not have shrunk
358         check.delayed = check.delayed[:top]
359 }
360
361 func (check *Checker) expandDefTypes() {
362         // Ensure that every defined type created in the course of type-checking has
363         // either non-*Named underlying, or is unresolved.
364         //
365         // This guarantees that we don't leak any types whose underlying is *Named,
366         // because any unresolved instances will lazily compute their underlying by
367         // substituting in the underlying of their origin. The origin must have
368         // either been imported or type-checked and expanded here, and in either case
369         // its underlying will be fully expanded.
370         for i := 0; i < len(check.defTypes); i++ {
371                 n := check.defTypes[i]
372                 switch n.underlying.(type) {
373                 case nil:
374                         if n.resolver == nil {
375                                 panic("nil underlying")
376                         }
377                 case *Named:
378                         n.under() // n.under may add entries to check.defTypes
379                 }
380                 n.check = nil
381         }
382 }
383
384 func (check *Checker) record(x *operand) {
385         // convert x into a user-friendly set of values
386         // TODO(gri) this code can be simplified
387         var typ Type
388         var val constant.Value
389         switch x.mode {
390         case invalid:
391                 typ = Typ[Invalid]
392         case novalue:
393                 typ = (*Tuple)(nil)
394         case constant_:
395                 typ = x.typ
396                 val = x.val
397         default:
398                 typ = x.typ
399         }
400         assert(x.expr != nil && typ != nil)
401
402         if isUntyped(typ) {
403                 // delay type and value recording until we know the type
404                 // or until the end of type checking
405                 check.rememberUntyped(x.expr, false, x.mode, typ.(*Basic), val)
406         } else {
407                 check.recordTypeAndValue(x.expr, x.mode, typ, val)
408         }
409 }
410
411 func (check *Checker) recordUntyped() {
412         if !debug && check.Types == nil {
413                 return // nothing to do
414         }
415
416         for x, info := range check.untyped {
417                 if debug && isTyped(info.typ) {
418                         check.dump("%v: %s (type %s) is typed", posFor(x), x, info.typ)
419                         unreachable()
420                 }
421                 check.recordTypeAndValue(x, info.mode, info.typ, info.val)
422         }
423 }
424
425 func (check *Checker) recordTypeAndValue(x syntax.Expr, mode operandMode, typ Type, val constant.Value) {
426         assert(x != nil)
427         assert(typ != nil)
428         if mode == invalid {
429                 return // omit
430         }
431         if mode == constant_ {
432                 assert(val != nil)
433                 // We check allBasic(typ, IsConstType) here as constant expressions may be
434                 // recorded as type parameters.
435                 assert(typ == Typ[Invalid] || allBasic(typ, IsConstType))
436         }
437         if m := check.Types; m != nil {
438                 m[x] = TypeAndValue{mode, typ, val}
439         }
440 }
441
442 func (check *Checker) recordBuiltinType(f syntax.Expr, sig *Signature) {
443         // f must be a (possibly parenthesized, possibly qualified)
444         // identifier denoting a built-in (including unsafe's non-constant
445         // functions Add and Slice): record the signature for f and possible
446         // children.
447         for {
448                 check.recordTypeAndValue(f, builtin, sig, nil)
449                 switch p := f.(type) {
450                 case *syntax.Name, *syntax.SelectorExpr:
451                         return // we're done
452                 case *syntax.ParenExpr:
453                         f = p.X
454                 default:
455                         unreachable()
456                 }
457         }
458 }
459
460 func (check *Checker) recordCommaOkTypes(x syntax.Expr, a [2]Type) {
461         assert(x != nil)
462         if a[0] == nil || a[1] == nil {
463                 return
464         }
465         assert(isTyped(a[0]) && isTyped(a[1]) && (isBoolean(a[1]) || a[1] == universeError))
466         if m := check.Types; m != nil {
467                 for {
468                         tv := m[x]
469                         assert(tv.Type != nil) // should have been recorded already
470                         pos := x.Pos()
471                         tv.Type = NewTuple(
472                                 NewVar(pos, check.pkg, "", a[0]),
473                                 NewVar(pos, check.pkg, "", a[1]),
474                         )
475                         m[x] = tv
476                         // if x is a parenthesized expression (p.X), update p.X
477                         p, _ := x.(*syntax.ParenExpr)
478                         if p == nil {
479                                 break
480                         }
481                         x = p.X
482                 }
483         }
484 }
485
486 // recordInstance records instantiation information into check.Info, if the
487 // Instances map is non-nil. The given expr must be an ident, selector, or
488 // index (list) expr with ident or selector operand.
489 //
490 // TODO(rfindley): the expr parameter is fragile. See if we can access the
491 // instantiated identifier in some other way.
492 func (check *Checker) recordInstance(expr syntax.Expr, targs []Type, typ Type) {
493         ident := instantiatedIdent(expr)
494         assert(ident != nil)
495         assert(typ != nil)
496         if m := check.Instances; m != nil {
497                 m[ident] = Instance{newTypeList(targs), typ}
498         }
499 }
500
501 func instantiatedIdent(expr syntax.Expr) *syntax.Name {
502         var selOrIdent syntax.Expr
503         switch e := expr.(type) {
504         case *syntax.IndexExpr:
505                 selOrIdent = e.X
506         case *syntax.SelectorExpr, *syntax.Name:
507                 selOrIdent = e
508         }
509         switch x := selOrIdent.(type) {
510         case *syntax.Name:
511                 return x
512         case *syntax.SelectorExpr:
513                 return x.Sel
514         }
515         panic("instantiated ident not found")
516 }
517
518 func (check *Checker) recordDef(id *syntax.Name, obj Object) {
519         assert(id != nil)
520         if m := check.Defs; m != nil {
521                 m[id] = obj
522         }
523 }
524
525 func (check *Checker) recordUse(id *syntax.Name, obj Object) {
526         assert(id != nil)
527         assert(obj != nil)
528         if m := check.Uses; m != nil {
529                 m[id] = obj
530         }
531 }
532
533 func (check *Checker) recordImplicit(node syntax.Node, obj Object) {
534         assert(node != nil)
535         assert(obj != nil)
536         if m := check.Implicits; m != nil {
537                 m[node] = obj
538         }
539 }
540
541 func (check *Checker) recordSelection(x *syntax.SelectorExpr, kind SelectionKind, recv Type, obj Object, index []int, indirect bool) {
542         assert(obj != nil && (recv == nil || len(index) > 0))
543         check.recordUse(x.Sel, obj)
544         if m := check.Selections; m != nil {
545                 m[x] = &Selection{kind, recv, obj, index, indirect}
546         }
547 }
548
549 func (check *Checker) recordScope(node syntax.Node, scope *Scope) {
550         assert(node != nil)
551         assert(scope != nil)
552         if m := check.Scopes; m != nil {
553                 m[node] = scope
554         }
555 }