]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/go/types/api.go
all: gofmt main repo
[gostls13.git] / src / go / types / api.go
1 // Copyright 2012 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 // Package types declares the data types and implements
6 // the algorithms for type-checking of Go packages. Use
7 // Config.Check to invoke the type checker for a package.
8 // Alternatively, create a new type checker with NewChecker
9 // and invoke it incrementally by calling Checker.Files.
10 //
11 // Type-checking consists of several interdependent phases:
12 //
13 // Name resolution maps each identifier (ast.Ident) in the program to the
14 // language object (Object) it denotes.
15 // Use Info.{Defs,Uses,Implicits} for the results of name resolution.
16 //
17 // Constant folding computes the exact constant value (constant.Value)
18 // for every expression (ast.Expr) that is a compile-time constant.
19 // Use Info.Types[expr].Value for the results of constant folding.
20 //
21 // Type inference computes the type (Type) of every expression (ast.Expr)
22 // and checks for compliance with the language specification.
23 // Use Info.Types[expr].Type for the results of type inference.
24 //
25 // For a tutorial, see https://golang.org/s/types-tutorial.
26 package types
27
28 import (
29         "bytes"
30         "fmt"
31         "go/ast"
32         "go/constant"
33         "go/token"
34 )
35
36 // An Error describes a type-checking error; it implements the error interface.
37 // A "soft" error is an error that still permits a valid interpretation of a
38 // package (such as "unused variable"); "hard" errors may lead to unpredictable
39 // behavior if ignored.
40 type Error struct {
41         Fset *token.FileSet // file set for interpretation of Pos
42         Pos  token.Pos      // error position
43         Msg  string         // error message
44         Soft bool           // if set, error is "soft"
45
46         // go116code is a future API, unexported as the set of error codes is large
47         // and likely to change significantly during experimentation. Tools wishing
48         // to preview this feature may read go116code using reflection (see
49         // errorcodes_test.go), but beware that there is no guarantee of future
50         // compatibility.
51         go116code  errorCode
52         go116start token.Pos
53         go116end   token.Pos
54 }
55
56 // Error returns an error string formatted as follows:
57 // filename:line:column: message
58 func (err Error) Error() string {
59         return fmt.Sprintf("%s: %s", err.Fset.Position(err.Pos), err.Msg)
60 }
61
62 // An ArgumentError holds an error associated with an argument index.
63 type ArgumentError struct {
64         Index int
65         Err   error
66 }
67
68 func (e *ArgumentError) Error() string { return e.Err.Error() }
69 func (e *ArgumentError) Unwrap() error { return e.Err }
70
71 // An Importer resolves import paths to Packages.
72 //
73 // CAUTION: This interface does not support the import of locally
74 // vendored packages. See https://golang.org/s/go15vendor.
75 // If possible, external implementations should implement ImporterFrom.
76 type Importer interface {
77         // Import returns the imported package for the given import path.
78         // The semantics is like for ImporterFrom.ImportFrom except that
79         // dir and mode are ignored (since they are not present).
80         Import(path string) (*Package, error)
81 }
82
83 // ImportMode is reserved for future use.
84 type ImportMode int
85
86 // An ImporterFrom resolves import paths to packages; it
87 // supports vendoring per https://golang.org/s/go15vendor.
88 // Use go/importer to obtain an ImporterFrom implementation.
89 type ImporterFrom interface {
90         // Importer is present for backward-compatibility. Calling
91         // Import(path) is the same as calling ImportFrom(path, "", 0);
92         // i.e., locally vendored packages may not be found.
93         // The types package does not call Import if an ImporterFrom
94         // is present.
95         Importer
96
97         // ImportFrom returns the imported package for the given import
98         // path when imported by a package file located in dir.
99         // If the import failed, besides returning an error, ImportFrom
100         // is encouraged to cache and return a package anyway, if one
101         // was created. This will reduce package inconsistencies and
102         // follow-on type checker errors due to the missing package.
103         // The mode value must be 0; it is reserved for future use.
104         // Two calls to ImportFrom with the same path and dir must
105         // return the same package.
106         ImportFrom(path, dir string, mode ImportMode) (*Package, error)
107 }
108
109 // A Config specifies the configuration for type checking.
110 // The zero value for Config is a ready-to-use default configuration.
111 type Config struct {
112         // Context is the context used for resolving global identifiers. If nil, the
113         // type checker will initialize this field with a newly created context.
114         Context *Context
115
116         // GoVersion describes the accepted Go language version. The string
117         // must follow the format "go%d.%d" (e.g. "go1.12") or it must be
118         // empty; an empty string indicates the latest language version.
119         // If the format is invalid, invoking the type checker will cause a
120         // panic.
121         GoVersion string
122
123         // If IgnoreFuncBodies is set, function bodies are not
124         // type-checked.
125         IgnoreFuncBodies bool
126
127         // If FakeImportC is set, `import "C"` (for packages requiring Cgo)
128         // declares an empty "C" package and errors are omitted for qualified
129         // identifiers referring to package C (which won't find an object).
130         // This feature is intended for the standard library cmd/api tool.
131         //
132         // Caution: Effects may be unpredictable due to follow-on errors.
133         //          Do not use casually!
134         FakeImportC bool
135
136         // If go115UsesCgo is set, the type checker expects the
137         // _cgo_gotypes.go file generated by running cmd/cgo to be
138         // provided as a package source file. Qualified identifiers
139         // referring to package C will be resolved to cgo-provided
140         // declarations within _cgo_gotypes.go.
141         //
142         // It is an error to set both FakeImportC and go115UsesCgo.
143         go115UsesCgo bool
144
145         // If Error != nil, it is called with each error found
146         // during type checking; err has dynamic type Error.
147         // Secondary errors (for instance, to enumerate all types
148         // involved in an invalid recursive type declaration) have
149         // error strings that start with a '\t' character.
150         // If Error == nil, type-checking stops with the first
151         // error found.
152         Error func(err error)
153
154         // An importer is used to import packages referred to from
155         // import declarations.
156         // If the installed importer implements ImporterFrom, the type
157         // checker calls ImportFrom instead of Import.
158         // The type checker reports an error if an importer is needed
159         // but none was installed.
160         Importer Importer
161
162         // If Sizes != nil, it provides the sizing functions for package unsafe.
163         // Otherwise SizesFor("gc", "amd64") is used instead.
164         Sizes Sizes
165
166         // If DisableUnusedImportCheck is set, packages are not checked
167         // for unused imports.
168         DisableUnusedImportCheck bool
169 }
170
171 func srcimporter_setUsesCgo(conf *Config) {
172         conf.go115UsesCgo = true
173 }
174
175 // Info holds result type information for a type-checked package.
176 // Only the information for which a map is provided is collected.
177 // If the package has type errors, the collected information may
178 // be incomplete.
179 type Info struct {
180         // Types maps expressions to their types, and for constant
181         // expressions, also their values. Invalid expressions are
182         // omitted.
183         //
184         // For (possibly parenthesized) identifiers denoting built-in
185         // functions, the recorded signatures are call-site specific:
186         // if the call result is not a constant, the recorded type is
187         // an argument-specific signature. Otherwise, the recorded type
188         // is invalid.
189         //
190         // The Types map does not record the type of every identifier,
191         // only those that appear where an arbitrary expression is
192         // permitted. For instance, the identifier f in a selector
193         // expression x.f is found only in the Selections map, the
194         // identifier z in a variable declaration 'var z int' is found
195         // only in the Defs map, and identifiers denoting packages in
196         // qualified identifiers are collected in the Uses map.
197         Types map[ast.Expr]TypeAndValue
198
199         // Instances maps identifiers denoting generic types or functions to their
200         // type arguments and instantiated type.
201         //
202         // For example, Instances will map the identifier for 'T' in the type
203         // instantiation T[int, string] to the type arguments [int, string] and
204         // resulting instantiated *Named type. Given a generic function
205         // func F[A any](A), Instances will map the identifier for 'F' in the call
206         // expression F(int(1)) to the inferred type arguments [int], and resulting
207         // instantiated *Signature.
208         //
209         // Invariant: Instantiating Uses[id].Type() with Instances[id].TypeArgs
210         // results in an equivalent of Instances[id].Type.
211         Instances map[*ast.Ident]Instance
212
213         // Defs maps identifiers to the objects they define (including
214         // package names, dots "." of dot-imports, and blank "_" identifiers).
215         // For identifiers that do not denote objects (e.g., the package name
216         // in package clauses, or symbolic variables t in t := x.(type) of
217         // type switch headers), the corresponding objects are nil.
218         //
219         // For an embedded field, Defs returns the field *Var it defines.
220         //
221         // Invariant: Defs[id] == nil || Defs[id].Pos() == id.Pos()
222         Defs map[*ast.Ident]Object
223
224         // Uses maps identifiers to the objects they denote.
225         //
226         // For an embedded field, Uses returns the *TypeName it denotes.
227         //
228         // Invariant: Uses[id].Pos() != id.Pos()
229         Uses map[*ast.Ident]Object
230
231         // Implicits maps nodes to their implicitly declared objects, if any.
232         // The following node and object types may appear:
233         //
234         //     node               declared object
235         //
236         //     *ast.ImportSpec    *PkgName for imports without renames
237         //     *ast.CaseClause    type-specific *Var for each type switch case clause (incl. default)
238         //     *ast.Field         anonymous parameter *Var (incl. unnamed results)
239         //
240         Implicits map[ast.Node]Object
241
242         // Selections maps selector expressions (excluding qualified identifiers)
243         // to their corresponding selections.
244         Selections map[*ast.SelectorExpr]*Selection
245
246         // Scopes maps ast.Nodes to the scopes they define. Package scopes are not
247         // associated with a specific node but with all files belonging to a package.
248         // Thus, the package scope can be found in the type-checked Package object.
249         // Scopes nest, with the Universe scope being the outermost scope, enclosing
250         // the package scope, which contains (one or more) files scopes, which enclose
251         // function scopes which in turn enclose statement and function literal scopes.
252         // Note that even though package-level functions are declared in the package
253         // scope, the function scopes are embedded in the file scope of the file
254         // containing the function declaration.
255         //
256         // The following node types may appear in Scopes:
257         //
258         //     *ast.File
259         //     *ast.FuncType
260         //     *ast.TypeSpec
261         //     *ast.BlockStmt
262         //     *ast.IfStmt
263         //     *ast.SwitchStmt
264         //     *ast.TypeSwitchStmt
265         //     *ast.CaseClause
266         //     *ast.CommClause
267         //     *ast.ForStmt
268         //     *ast.RangeStmt
269         //
270         Scopes map[ast.Node]*Scope
271
272         // InitOrder is the list of package-level initializers in the order in which
273         // they must be executed. Initializers referring to variables related by an
274         // initialization dependency appear in topological order, the others appear
275         // in source order. Variables without an initialization expression do not
276         // appear in this list.
277         InitOrder []*Initializer
278 }
279
280 // TypeOf returns the type of expression e, or nil if not found.
281 // Precondition: the Types, Uses and Defs maps are populated.
282 func (info *Info) TypeOf(e ast.Expr) Type {
283         if t, ok := info.Types[e]; ok {
284                 return t.Type
285         }
286         if id, _ := e.(*ast.Ident); id != nil {
287                 if obj := info.ObjectOf(id); obj != nil {
288                         return obj.Type()
289                 }
290         }
291         return nil
292 }
293
294 // ObjectOf returns the object denoted by the specified id,
295 // or nil if not found.
296 //
297 // If id is an embedded struct field, ObjectOf returns the field (*Var)
298 // it defines, not the type (*TypeName) it uses.
299 //
300 // Precondition: the Uses and Defs maps are populated.
301 func (info *Info) ObjectOf(id *ast.Ident) Object {
302         if obj := info.Defs[id]; obj != nil {
303                 return obj
304         }
305         return info.Uses[id]
306 }
307
308 // TypeAndValue reports the type and value (for constants)
309 // of the corresponding expression.
310 type TypeAndValue struct {
311         mode  operandMode
312         Type  Type
313         Value constant.Value
314 }
315
316 // IsVoid reports whether the corresponding expression
317 // is a function call without results.
318 func (tv TypeAndValue) IsVoid() bool {
319         return tv.mode == novalue
320 }
321
322 // IsType reports whether the corresponding expression specifies a type.
323 func (tv TypeAndValue) IsType() bool {
324         return tv.mode == typexpr
325 }
326
327 // IsBuiltin reports whether the corresponding expression denotes
328 // a (possibly parenthesized) built-in function.
329 func (tv TypeAndValue) IsBuiltin() bool {
330         return tv.mode == builtin
331 }
332
333 // IsValue reports whether the corresponding expression is a value.
334 // Builtins are not considered values. Constant values have a non-
335 // nil Value.
336 func (tv TypeAndValue) IsValue() bool {
337         switch tv.mode {
338         case constant_, variable, mapindex, value, commaok, commaerr:
339                 return true
340         }
341         return false
342 }
343
344 // IsNil reports whether the corresponding expression denotes the
345 // predeclared value nil.
346 func (tv TypeAndValue) IsNil() bool {
347         return tv.mode == value && tv.Type == Typ[UntypedNil]
348 }
349
350 // Addressable reports whether the corresponding expression
351 // is addressable (https://golang.org/ref/spec#Address_operators).
352 func (tv TypeAndValue) Addressable() bool {
353         return tv.mode == variable
354 }
355
356 // Assignable reports whether the corresponding expression
357 // is assignable to (provided a value of the right type).
358 func (tv TypeAndValue) Assignable() bool {
359         return tv.mode == variable || tv.mode == mapindex
360 }
361
362 // HasOk reports whether the corresponding expression may be
363 // used on the rhs of a comma-ok assignment.
364 func (tv TypeAndValue) HasOk() bool {
365         return tv.mode == commaok || tv.mode == mapindex
366 }
367
368 // Instance reports the type arguments and instantiated type for type and
369 // function instantiations. For type instantiations, Type will be of dynamic
370 // type *Named. For function instantiations, Type will be of dynamic type
371 // *Signature.
372 type Instance struct {
373         TypeArgs *TypeList
374         Type     Type
375 }
376
377 // An Initializer describes a package-level variable, or a list of variables in case
378 // of a multi-valued initialization expression, and the corresponding initialization
379 // expression.
380 type Initializer struct {
381         Lhs []*Var // var Lhs = Rhs
382         Rhs ast.Expr
383 }
384
385 func (init *Initializer) String() string {
386         var buf bytes.Buffer
387         for i, lhs := range init.Lhs {
388                 if i > 0 {
389                         buf.WriteString(", ")
390                 }
391                 buf.WriteString(lhs.Name())
392         }
393         buf.WriteString(" = ")
394         WriteExpr(&buf, init.Rhs)
395         return buf.String()
396 }
397
398 // Check type-checks a package and returns the resulting package object and
399 // the first error if any. Additionally, if info != nil, Check populates each
400 // of the non-nil maps in the Info struct.
401 //
402 // The package is marked as complete if no errors occurred, otherwise it is
403 // incomplete. See Config.Error for controlling behavior in the presence of
404 // errors.
405 //
406 // The package is specified by a list of *ast.Files and corresponding
407 // file set, and the package path the package is identified with.
408 // The clean path must not be empty or dot (".").
409 func (conf *Config) Check(path string, fset *token.FileSet, files []*ast.File, info *Info) (*Package, error) {
410         pkg := NewPackage(path, "")
411         return pkg, NewChecker(conf, fset, pkg, info).Files(files)
412 }
413
414 // AssertableTo reports whether a value of type V can be asserted to have type T.
415 //
416 // The behavior of AssertableTo is undefined in two cases:
417 //  - if V is a generalized interface; i.e., an interface that may only be used
418 //    as a type constraint in Go code
419 //  - if T is an uninstantiated generic type
420 func AssertableTo(V *Interface, T Type) bool {
421         // Checker.newAssertableTo suppresses errors for invalid types, so we need special
422         // handling here.
423         if T.Underlying() == Typ[Invalid] {
424                 return false
425         }
426         return (*Checker)(nil).newAssertableTo(V, T) == nil
427 }
428
429 // AssignableTo reports whether a value of type V is assignable to a variable
430 // of type T.
431 //
432 // The behavior of AssignableTo is undefined if V or T is an uninstantiated
433 // generic type.
434 func AssignableTo(V, T Type) bool {
435         x := operand{mode: value, typ: V}
436         ok, _ := x.assignableTo(nil, T, nil) // check not needed for non-constant x
437         return ok
438 }
439
440 // ConvertibleTo reports whether a value of type V is convertible to a value of
441 // type T.
442 //
443 // The behavior of ConvertibleTo is undefined if V or T is an uninstantiated
444 // generic type.
445 func ConvertibleTo(V, T Type) bool {
446         x := operand{mode: value, typ: V}
447         return x.convertibleTo(nil, T, nil) // check not needed for non-constant x
448 }
449
450 // Implements reports whether type V implements interface T.
451 //
452 // The behavior of Implements is undefined if V is an uninstantiated generic
453 // type.
454 func Implements(V Type, T *Interface) bool {
455         if T.Empty() {
456                 // All types (even Typ[Invalid]) implement the empty interface.
457                 return true
458         }
459         // Checker.implements suppresses errors for invalid types, so we need special
460         // handling here.
461         if V.Underlying() == Typ[Invalid] {
462                 return false
463         }
464         return (*Checker)(nil).implements(V, T) == nil
465 }
466
467 // Identical reports whether x and y are identical types.
468 // Receivers of Signature types are ignored.
469 func Identical(x, y Type) bool {
470         return identical(x, y, true, nil)
471 }
472
473 // IdenticalIgnoreTags reports whether x and y are identical types if tags are ignored.
474 // Receivers of Signature types are ignored.
475 func IdenticalIgnoreTags(x, y Type) bool {
476         return identical(x, y, false, nil)
477 }