]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/go/types/api.go
go/types, types2: infer minimum default type for untyped arguments
[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         . "internal/types/errors"
35 )
36
37 // An Error describes a type-checking error; it implements the error interface.
38 // A "soft" error is an error that still permits a valid interpretation of a
39 // package (such as "unused variable"); "hard" errors may lead to unpredictable
40 // behavior if ignored.
41 type Error struct {
42         Fset *token.FileSet // file set for interpretation of Pos
43         Pos  token.Pos      // error position
44         Msg  string         // error message
45         Soft bool           // if set, error is "soft"
46
47         // go116code is a future API, unexported as the set of error codes is large
48         // and likely to change significantly during experimentation. Tools wishing
49         // to preview this feature may read go116code using reflection (see
50         // errorcodes_test.go), but beware that there is no guarantee of future
51         // compatibility.
52         go116code  Code
53         go116start token.Pos
54         go116end   token.Pos
55 }
56
57 // Error returns an error string formatted as follows:
58 // filename:line:column: message
59 func (err Error) Error() string {
60         return fmt.Sprintf("%s: %s", err.Fset.Position(err.Pos), err.Msg)
61 }
62
63 // An ArgumentError holds an error associated with an argument index.
64 type ArgumentError struct {
65         Index int
66         Err   error
67 }
68
69 func (e *ArgumentError) Error() string { return e.Err.Error() }
70 func (e *ArgumentError) Unwrap() error { return e.Err }
71
72 // An Importer resolves import paths to Packages.
73 //
74 // CAUTION: This interface does not support the import of locally
75 // vendored packages. See https://golang.org/s/go15vendor.
76 // If possible, external implementations should implement ImporterFrom.
77 type Importer interface {
78         // Import returns the imported package for the given import path.
79         // The semantics is like for ImporterFrom.ImportFrom except that
80         // dir and mode are ignored (since they are not present).
81         Import(path string) (*Package, error)
82 }
83
84 // ImportMode is reserved for future use.
85 type ImportMode int
86
87 // An ImporterFrom resolves import paths to packages; it
88 // supports vendoring per https://golang.org/s/go15vendor.
89 // Use go/importer to obtain an ImporterFrom implementation.
90 type ImporterFrom interface {
91         // Importer is present for backward-compatibility. Calling
92         // Import(path) is the same as calling ImportFrom(path, "", 0);
93         // i.e., locally vendored packages may not be found.
94         // The types package does not call Import if an ImporterFrom
95         // is present.
96         Importer
97
98         // ImportFrom returns the imported package for the given import
99         // path when imported by a package file located in dir.
100         // If the import failed, besides returning an error, ImportFrom
101         // is encouraged to cache and return a package anyway, if one
102         // was created. This will reduce package inconsistencies and
103         // follow-on type checker errors due to the missing package.
104         // The mode value must be 0; it is reserved for future use.
105         // Two calls to ImportFrom with the same path and dir must
106         // return the same package.
107         ImportFrom(path, dir string, mode ImportMode) (*Package, error)
108 }
109
110 // A Config specifies the configuration for type checking.
111 // The zero value for Config is a ready-to-use default configuration.
112 type Config struct {
113         // Context is the context used for resolving global identifiers. If nil, the
114         // type checker will initialize this field with a newly created context.
115         Context *Context
116
117         // GoVersion describes the accepted Go language version. The string
118         // must follow the format "go%d.%d" (e.g. "go1.12") or it must be
119         // empty; an empty string disables Go language version checks.
120         // If the format is invalid, invoking the type checker will cause a
121         // panic.
122         GoVersion string
123
124         // If IgnoreFuncBodies is set, function bodies are not
125         // type-checked.
126         IgnoreFuncBodies bool
127
128         // If FakeImportC is set, `import "C"` (for packages requiring Cgo)
129         // declares an empty "C" package and errors are omitted for qualified
130         // identifiers referring to package C (which won't find an object).
131         // This feature is intended for the standard library cmd/api tool.
132         //
133         // Caution: Effects may be unpredictable due to follow-on errors.
134         //          Do not use casually!
135         FakeImportC bool
136
137         // If go115UsesCgo is set, the type checker expects the
138         // _cgo_gotypes.go file generated by running cmd/cgo to be
139         // provided as a package source file. Qualified identifiers
140         // referring to package C will be resolved to cgo-provided
141         // declarations within _cgo_gotypes.go.
142         //
143         // It is an error to set both FakeImportC and go115UsesCgo.
144         go115UsesCgo bool
145
146         // If _Trace is set, a debug trace is printed to stdout.
147         _Trace bool
148
149         // If Error != nil, it is called with each error found
150         // during type checking; err has dynamic type Error.
151         // Secondary errors (for instance, to enumerate all types
152         // involved in an invalid recursive type declaration) have
153         // error strings that start with a '\t' character.
154         // If Error == nil, type-checking stops with the first
155         // error found.
156         Error func(err error)
157
158         // An importer is used to import packages referred to from
159         // import declarations.
160         // If the installed importer implements ImporterFrom, the type
161         // checker calls ImportFrom instead of Import.
162         // The type checker reports an error if an importer is needed
163         // but none was installed.
164         Importer Importer
165
166         // If Sizes != nil, it provides the sizing functions for package unsafe.
167         // Otherwise SizesFor("gc", "amd64") is used instead.
168         Sizes Sizes
169
170         // If DisableUnusedImportCheck is set, packages are not checked
171         // for unused imports.
172         DisableUnusedImportCheck bool
173
174         // If _InferMaxDefaultType is set, the minimum (smallest) default
175         // type that fits all untyped constant arguments for the same type
176         // parameter is selected in type inference. (go.dev/issue/58671)
177         _InferMaxDefaultType bool
178 }
179
180 func srcimporter_setUsesCgo(conf *Config) {
181         conf.go115UsesCgo = true
182 }
183
184 // Info holds result type information for a type-checked package.
185 // Only the information for which a map is provided is collected.
186 // If the package has type errors, the collected information may
187 // be incomplete.
188 type Info struct {
189         // Types maps expressions to their types, and for constant
190         // expressions, also their values. Invalid expressions are
191         // omitted.
192         //
193         // For (possibly parenthesized) identifiers denoting built-in
194         // functions, the recorded signatures are call-site specific:
195         // if the call result is not a constant, the recorded type is
196         // an argument-specific signature. Otherwise, the recorded type
197         // is invalid.
198         //
199         // The Types map does not record the type of every identifier,
200         // only those that appear where an arbitrary expression is
201         // permitted. For instance, the identifier f in a selector
202         // expression x.f is found only in the Selections map, the
203         // identifier z in a variable declaration 'var z int' is found
204         // only in the Defs map, and identifiers denoting packages in
205         // qualified identifiers are collected in the Uses map.
206         Types map[ast.Expr]TypeAndValue
207
208         // Instances maps identifiers denoting generic types or functions to their
209         // type arguments and instantiated type.
210         //
211         // For example, Instances will map the identifier for 'T' in the type
212         // instantiation T[int, string] to the type arguments [int, string] and
213         // resulting instantiated *Named type. Given a generic function
214         // func F[A any](A), Instances will map the identifier for 'F' in the call
215         // expression F(int(1)) to the inferred type arguments [int], and resulting
216         // instantiated *Signature.
217         //
218         // Invariant: Instantiating Uses[id].Type() with Instances[id].TypeArgs
219         // results in an equivalent of Instances[id].Type.
220         Instances map[*ast.Ident]Instance
221
222         // Defs maps identifiers to the objects they define (including
223         // package names, dots "." of dot-imports, and blank "_" identifiers).
224         // For identifiers that do not denote objects (e.g., the package name
225         // in package clauses, or symbolic variables t in t := x.(type) of
226         // type switch headers), the corresponding objects are nil.
227         //
228         // For an embedded field, Defs returns the field *Var it defines.
229         //
230         // Invariant: Defs[id] == nil || Defs[id].Pos() == id.Pos()
231         Defs map[*ast.Ident]Object
232
233         // Uses maps identifiers to the objects they denote.
234         //
235         // For an embedded field, Uses returns the *TypeName it denotes.
236         //
237         // Invariant: Uses[id].Pos() != id.Pos()
238         Uses map[*ast.Ident]Object
239
240         // Implicits maps nodes to their implicitly declared objects, if any.
241         // The following node and object types may appear:
242         //
243         //     node               declared object
244         //
245         //     *ast.ImportSpec    *PkgName for imports without renames
246         //     *ast.CaseClause    type-specific *Var for each type switch case clause (incl. default)
247         //     *ast.Field         anonymous parameter *Var (incl. unnamed results)
248         //
249         Implicits map[ast.Node]Object
250
251         // Selections maps selector expressions (excluding qualified identifiers)
252         // to their corresponding selections.
253         Selections map[*ast.SelectorExpr]*Selection
254
255         // Scopes maps ast.Nodes to the scopes they define. Package scopes are not
256         // associated with a specific node but with all files belonging to a package.
257         // Thus, the package scope can be found in the type-checked Package object.
258         // Scopes nest, with the Universe scope being the outermost scope, enclosing
259         // the package scope, which contains (one or more) files scopes, which enclose
260         // function scopes which in turn enclose statement and function literal scopes.
261         // Note that even though package-level functions are declared in the package
262         // scope, the function scopes are embedded in the file scope of the file
263         // containing the function declaration.
264         //
265         // The following node types may appear in Scopes:
266         //
267         //     *ast.File
268         //     *ast.FuncType
269         //     *ast.TypeSpec
270         //     *ast.BlockStmt
271         //     *ast.IfStmt
272         //     *ast.SwitchStmt
273         //     *ast.TypeSwitchStmt
274         //     *ast.CaseClause
275         //     *ast.CommClause
276         //     *ast.ForStmt
277         //     *ast.RangeStmt
278         //
279         Scopes map[ast.Node]*Scope
280
281         // InitOrder is the list of package-level initializers in the order in which
282         // they must be executed. Initializers referring to variables related by an
283         // initialization dependency appear in topological order, the others appear
284         // in source order. Variables without an initialization expression do not
285         // appear in this list.
286         InitOrder []*Initializer
287 }
288
289 // TypeOf returns the type of expression e, or nil if not found.
290 // Precondition: the Types, Uses and Defs maps are populated.
291 func (info *Info) TypeOf(e ast.Expr) Type {
292         if t, ok := info.Types[e]; ok {
293                 return t.Type
294         }
295         if id, _ := e.(*ast.Ident); id != nil {
296                 if obj := info.ObjectOf(id); obj != nil {
297                         return obj.Type()
298                 }
299         }
300         return nil
301 }
302
303 // ObjectOf returns the object denoted by the specified id,
304 // or nil if not found.
305 //
306 // If id is an embedded struct field, ObjectOf returns the field (*Var)
307 // it defines, not the type (*TypeName) it uses.
308 //
309 // Precondition: the Uses and Defs maps are populated.
310 func (info *Info) ObjectOf(id *ast.Ident) Object {
311         if obj := info.Defs[id]; obj != nil {
312                 return obj
313         }
314         return info.Uses[id]
315 }
316
317 // TypeAndValue reports the type and value (for constants)
318 // of the corresponding expression.
319 type TypeAndValue struct {
320         mode  operandMode
321         Type  Type
322         Value constant.Value
323 }
324
325 // IsVoid reports whether the corresponding expression
326 // is a function call without results.
327 func (tv TypeAndValue) IsVoid() bool {
328         return tv.mode == novalue
329 }
330
331 // IsType reports whether the corresponding expression specifies a type.
332 func (tv TypeAndValue) IsType() bool {
333         return tv.mode == typexpr
334 }
335
336 // IsBuiltin reports whether the corresponding expression denotes
337 // a (possibly parenthesized) built-in function.
338 func (tv TypeAndValue) IsBuiltin() bool {
339         return tv.mode == builtin
340 }
341
342 // IsValue reports whether the corresponding expression is a value.
343 // Builtins are not considered values. Constant values have a non-
344 // nil Value.
345 func (tv TypeAndValue) IsValue() bool {
346         switch tv.mode {
347         case constant_, variable, mapindex, value, commaok, commaerr:
348                 return true
349         }
350         return false
351 }
352
353 // IsNil reports whether the corresponding expression denotes the
354 // predeclared value nil.
355 func (tv TypeAndValue) IsNil() bool {
356         return tv.mode == value && tv.Type == Typ[UntypedNil]
357 }
358
359 // Addressable reports whether the corresponding expression
360 // is addressable (https://golang.org/ref/spec#Address_operators).
361 func (tv TypeAndValue) Addressable() bool {
362         return tv.mode == variable
363 }
364
365 // Assignable reports whether the corresponding expression
366 // is assignable to (provided a value of the right type).
367 func (tv TypeAndValue) Assignable() bool {
368         return tv.mode == variable || tv.mode == mapindex
369 }
370
371 // HasOk reports whether the corresponding expression may be
372 // used on the rhs of a comma-ok assignment.
373 func (tv TypeAndValue) HasOk() bool {
374         return tv.mode == commaok || tv.mode == mapindex
375 }
376
377 // Instance reports the type arguments and instantiated type for type and
378 // function instantiations. For type instantiations, Type will be of dynamic
379 // type *Named. For function instantiations, Type will be of dynamic type
380 // *Signature.
381 type Instance struct {
382         TypeArgs *TypeList
383         Type     Type
384 }
385
386 // An Initializer describes a package-level variable, or a list of variables in case
387 // of a multi-valued initialization expression, and the corresponding initialization
388 // expression.
389 type Initializer struct {
390         Lhs []*Var // var Lhs = Rhs
391         Rhs ast.Expr
392 }
393
394 func (init *Initializer) String() string {
395         var buf bytes.Buffer
396         for i, lhs := range init.Lhs {
397                 if i > 0 {
398                         buf.WriteString(", ")
399                 }
400                 buf.WriteString(lhs.Name())
401         }
402         buf.WriteString(" = ")
403         WriteExpr(&buf, init.Rhs)
404         return buf.String()
405 }
406
407 // Check type-checks a package and returns the resulting package object and
408 // the first error if any. Additionally, if info != nil, Check populates each
409 // of the non-nil maps in the Info struct.
410 //
411 // The package is marked as complete if no errors occurred, otherwise it is
412 // incomplete. See Config.Error for controlling behavior in the presence of
413 // errors.
414 //
415 // The package is specified by a list of *ast.Files and corresponding
416 // file set, and the package path the package is identified with.
417 // The clean path must not be empty or dot (".").
418 func (conf *Config) Check(path string, fset *token.FileSet, files []*ast.File, info *Info) (*Package, error) {
419         pkg := NewPackage(path, "")
420         return pkg, NewChecker(conf, fset, pkg, info).Files(files)
421 }
422
423 // AssertableTo reports whether a value of type V can be asserted to have type T.
424 //
425 // The behavior of AssertableTo is unspecified in three cases:
426 //   - if T is Typ[Invalid]
427 //   - if V is a generalized interface; i.e., an interface that may only be used
428 //     as a type constraint in Go code
429 //   - if T is an uninstantiated generic type
430 func AssertableTo(V *Interface, T Type) bool {
431         // Checker.newAssertableTo suppresses errors for invalid types, so we need special
432         // handling here.
433         if T.Underlying() == Typ[Invalid] {
434                 return false
435         }
436         return (*Checker)(nil).newAssertableTo(nopos, V, T, nil)
437 }
438
439 // AssignableTo reports whether a value of type V is assignable to a variable
440 // of type T.
441 //
442 // The behavior of AssignableTo is unspecified if V or T is Typ[Invalid] or an
443 // uninstantiated generic type.
444 func AssignableTo(V, T Type) bool {
445         x := operand{mode: value, typ: V}
446         ok, _ := x.assignableTo(nil, T, nil) // check not needed for non-constant x
447         return ok
448 }
449
450 // ConvertibleTo reports whether a value of type V is convertible to a value of
451 // type T.
452 //
453 // The behavior of ConvertibleTo is unspecified if V or T is Typ[Invalid] or an
454 // uninstantiated generic type.
455 func ConvertibleTo(V, T Type) bool {
456         x := operand{mode: value, typ: V}
457         return x.convertibleTo(nil, T, nil) // check not needed for non-constant x
458 }
459
460 // Implements reports whether type V implements interface T.
461 //
462 // The behavior of Implements is unspecified if V is Typ[Invalid] or an uninstantiated
463 // generic type.
464 func Implements(V Type, T *Interface) bool {
465         if T.Empty() {
466                 // All types (even Typ[Invalid]) implement the empty interface.
467                 return true
468         }
469         // Checker.implements suppresses errors for invalid types, so we need special
470         // handling here.
471         if V.Underlying() == Typ[Invalid] {
472                 return false
473         }
474         return (*Checker)(nil).implements(0, V, T, false, nil)
475 }
476
477 // Satisfies reports whether type V satisfies the constraint T.
478 //
479 // The behavior of Satisfies is unspecified if V is Typ[Invalid] or an uninstantiated
480 // generic type.
481 func Satisfies(V Type, T *Interface) bool {
482         return (*Checker)(nil).implements(0, V, T, true, nil)
483 }
484
485 // Identical reports whether x and y are identical types.
486 // Receivers of Signature types are ignored.
487 func Identical(x, y Type) bool {
488         var c comparer
489         return c.identical(x, y, nil)
490 }
491
492 // IdenticalIgnoreTags reports whether x and y are identical types if tags are ignored.
493 // Receivers of Signature types are ignored.
494 func IdenticalIgnoreTags(x, y Type) bool {
495         var c comparer
496         c.ignoreTags = true
497         return c.identical(x, y, nil)
498 }