]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/go/types/api.go
go/types, types2: remove Qualifier parameter from Checker.implements
[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 //
27 package types
28
29 import (
30         "bytes"
31         "fmt"
32         "go/ast"
33         "go/constant"
34         "go/token"
35 )
36
37 const allowTypeLists = false
38
39 // An Error describes a type-checking error; it implements the error interface.
40 // A "soft" error is an error that still permits a valid interpretation of a
41 // package (such as "unused variable"); "hard" errors may lead to unpredictable
42 // behavior if ignored.
43 type Error struct {
44         Fset *token.FileSet // file set for interpretation of Pos
45         Pos  token.Pos      // error position
46         Msg  string         // error message
47         Soft bool           // if set, error is "soft"
48
49         // go116code is a future API, unexported as the set of error codes is large
50         // and likely to change significantly during experimentation. Tools wishing
51         // to preview this feature may read go116code using reflection (see
52         // errorcodes_test.go), but beware that there is no guarantee of future
53         // compatibility.
54         go116code  errorCode
55         go116start token.Pos
56         go116end   token.Pos
57 }
58
59 // Error returns an error string formatted as follows:
60 // filename:line:column: message
61 func (err Error) Error() string {
62         return fmt.Sprintf("%s: %s", err.Fset.Position(err.Pos), err.Msg)
63 }
64
65 // An ArgumentError holds an error associated with an argument index.
66 type ArgumentError struct {
67         Index int
68         Err   error
69 }
70
71 func (e *ArgumentError) Error() string { return e.Err.Error() }
72 func (e *ArgumentError) Unwrap() error { return e.Err }
73
74 // An Importer resolves import paths to Packages.
75 //
76 // CAUTION: This interface does not support the import of locally
77 // vendored packages. See https://golang.org/s/go15vendor.
78 // If possible, external implementations should implement ImporterFrom.
79 type Importer interface {
80         // Import returns the imported package for the given import path.
81         // The semantics is like for ImporterFrom.ImportFrom except that
82         // dir and mode are ignored (since they are not present).
83         Import(path string) (*Package, error)
84 }
85
86 // ImportMode is reserved for future use.
87 type ImportMode int
88
89 // An ImporterFrom resolves import paths to packages; it
90 // supports vendoring per https://golang.org/s/go15vendor.
91 // Use go/importer to obtain an ImporterFrom implementation.
92 type ImporterFrom interface {
93         // Importer is present for backward-compatibility. Calling
94         // Import(path) is the same as calling ImportFrom(path, "", 0);
95         // i.e., locally vendored packages may not be found.
96         // The types package does not call Import if an ImporterFrom
97         // is present.
98         Importer
99
100         // ImportFrom returns the imported package for the given import
101         // path when imported by a package file located in dir.
102         // If the import failed, besides returning an error, ImportFrom
103         // is encouraged to cache and return a package anyway, if one
104         // was created. This will reduce package inconsistencies and
105         // follow-on type checker errors due to the missing package.
106         // The mode value must be 0; it is reserved for future use.
107         // Two calls to ImportFrom with the same path and dir must
108         // return the same package.
109         ImportFrom(path, dir string, mode ImportMode) (*Package, error)
110 }
111
112 // A Config specifies the configuration for type checking.
113 // The zero value for Config is a ready-to-use default configuration.
114 type Config struct {
115         // Context is the context used for resolving global identifiers. If nil, the
116         // type checker will initialize this field with a newly created context.
117         Context *Context
118
119         // GoVersion describes the accepted Go language version. The string
120         // must follow the format "go%d.%d" (e.g. "go1.12") or it must be
121         // empty; an empty string indicates the latest language version.
122         // If the format is invalid, invoking the type checker will cause a
123         // panic.
124         GoVersion string
125
126         // If IgnoreFuncBodies is set, function bodies are not
127         // type-checked.
128         IgnoreFuncBodies bool
129
130         // If FakeImportC is set, `import "C"` (for packages requiring Cgo)
131         // declares an empty "C" package and errors are omitted for qualified
132         // identifiers referring to package C (which won't find an object).
133         // This feature is intended for the standard library cmd/api tool.
134         //
135         // Caution: Effects may be unpredictable due to follow-on errors.
136         //          Do not use casually!
137         FakeImportC bool
138
139         // If go115UsesCgo is set, the type checker expects the
140         // _cgo_gotypes.go file generated by running cmd/cgo to be
141         // provided as a package source file. Qualified identifiers
142         // referring to package C will be resolved to cgo-provided
143         // declarations within _cgo_gotypes.go.
144         //
145         // It is an error to set both FakeImportC and go115UsesCgo.
146         go115UsesCgo bool
147
148         // If Error != nil, it is called with each error found
149         // during type checking; err has dynamic type Error.
150         // Secondary errors (for instance, to enumerate all types
151         // involved in an invalid recursive type declaration) have
152         // error strings that start with a '\t' character.
153         // If Error == nil, type-checking stops with the first
154         // error found.
155         Error func(err error)
156
157         // An importer is used to import packages referred to from
158         // import declarations.
159         // If the installed importer implements ImporterFrom, the type
160         // checker calls ImportFrom instead of Import.
161         // The type checker reports an error if an importer is needed
162         // but none was installed.
163         Importer Importer
164
165         // If Sizes != nil, it provides the sizing functions for package unsafe.
166         // Otherwise SizesFor("gc", "amd64") is used instead.
167         Sizes Sizes
168
169         // If DisableUnusedImportCheck is set, packages are not checked
170         // for unused imports.
171         DisableUnusedImportCheck bool
172 }
173
174 func srcimporter_setUsesCgo(conf *Config) {
175         conf.go115UsesCgo = true
176 }
177
178 // Info holds result type information for a type-checked package.
179 // Only the information for which a map is provided is collected.
180 // If the package has type errors, the collected information may
181 // be incomplete.
182 type Info struct {
183         // Types maps expressions to their types, and for constant
184         // expressions, also their values. Invalid expressions are
185         // omitted.
186         //
187         // For (possibly parenthesized) identifiers denoting built-in
188         // functions, the recorded signatures are call-site specific:
189         // if the call result is not a constant, the recorded type is
190         // an argument-specific signature. Otherwise, the recorded type
191         // is invalid.
192         //
193         // The Types map does not record the type of every identifier,
194         // only those that appear where an arbitrary expression is
195         // permitted. For instance, the identifier f in a selector
196         // expression x.f is found only in the Selections map, the
197         // identifier z in a variable declaration 'var z int' is found
198         // only in the Defs map, and identifiers denoting packages in
199         // qualified identifiers are collected in the Uses map.
200         Types map[ast.Expr]TypeAndValue
201
202         // Instances maps identifiers denoting parameterized types or functions to
203         // their type arguments and instantiated type.
204         //
205         // For example, Instances will map the identifier for 'T' in the type
206         // instantiation T[int, string] to the type arguments [int, string] and
207         // resulting instantiated *Named type. Given a parameterized function
208         // func F[A any](A), Instances will map the identifier for 'F' in the call
209         // expression F(int(1)) to the inferred type arguments [int], and resulting
210         // instantiated *Signature.
211         //
212         // Invariant: Instantiating Uses[id].Type() with Instances[id].TypeArgs
213         // results in an equivalent of Instances[id].Type.
214         Instances map[*ast.Ident]Instance
215
216         // Defs maps identifiers to the objects they define (including
217         // package names, dots "." of dot-imports, and blank "_" identifiers).
218         // For identifiers that do not denote objects (e.g., the package name
219         // in package clauses, or symbolic variables t in t := x.(type) of
220         // type switch headers), the corresponding objects are nil.
221         //
222         // For an embedded field, Defs returns the field *Var it defines.
223         //
224         // Invariant: Defs[id] == nil || Defs[id].Pos() == id.Pos()
225         Defs map[*ast.Ident]Object
226
227         // Uses maps identifiers to the objects they denote.
228         //
229         // For an embedded field, Uses returns the *TypeName it denotes.
230         //
231         // Invariant: Uses[id].Pos() != id.Pos()
232         Uses map[*ast.Ident]Object
233
234         // Implicits maps nodes to their implicitly declared objects, if any.
235         // The following node and object types may appear:
236         //
237         //     node               declared object
238         //
239         //     *ast.ImportSpec    *PkgName for imports without renames
240         //     *ast.CaseClause    type-specific *Var for each type switch case clause (incl. default)
241         //     *ast.Field         anonymous parameter *Var (incl. unnamed results)
242         //
243         Implicits map[ast.Node]Object
244
245         // Selections maps selector expressions (excluding qualified identifiers)
246         // to their corresponding selections.
247         Selections map[*ast.SelectorExpr]*Selection
248
249         // Scopes maps ast.Nodes to the scopes they define. Package scopes are not
250         // associated with a specific node but with all files belonging to a package.
251         // Thus, the package scope can be found in the type-checked Package object.
252         // Scopes nest, with the Universe scope being the outermost scope, enclosing
253         // the package scope, which contains (one or more) files scopes, which enclose
254         // function scopes which in turn enclose statement and function literal scopes.
255         // Note that even though package-level functions are declared in the package
256         // scope, the function scopes are embedded in the file scope of the file
257         // containing the function declaration.
258         //
259         // The following node types may appear in Scopes:
260         //
261         //     *ast.File
262         //     *ast.FuncType
263         //     *ast.TypeSpec
264         //     *ast.BlockStmt
265         //     *ast.IfStmt
266         //     *ast.SwitchStmt
267         //     *ast.TypeSwitchStmt
268         //     *ast.CaseClause
269         //     *ast.CommClause
270         //     *ast.ForStmt
271         //     *ast.RangeStmt
272         //
273         Scopes map[ast.Node]*Scope
274
275         // InitOrder is the list of package-level initializers in the order in which
276         // they must be executed. Initializers referring to variables related by an
277         // initialization dependency appear in topological order, the others appear
278         // in source order. Variables without an initialization expression do not
279         // appear in this list.
280         InitOrder []*Initializer
281 }
282
283 // TypeOf returns the type of expression e, or nil if not found.
284 // Precondition: the Types, Uses and Defs maps are populated.
285 //
286 func (info *Info) TypeOf(e ast.Expr) Type {
287         if t, ok := info.Types[e]; ok {
288                 return t.Type
289         }
290         if id, _ := e.(*ast.Ident); id != nil {
291                 if obj := info.ObjectOf(id); obj != nil {
292                         return obj.Type()
293                 }
294         }
295         return nil
296 }
297
298 // ObjectOf returns the object denoted by the specified id,
299 // or nil if not found.
300 //
301 // If id is an embedded struct field, ObjectOf returns the field (*Var)
302 // it defines, not the type (*TypeName) it uses.
303 //
304 // Precondition: the Uses and Defs maps are populated.
305 //
306 func (info *Info) ObjectOf(id *ast.Ident) Object {
307         if obj := info.Defs[id]; obj != nil {
308                 return obj
309         }
310         return info.Uses[id]
311 }
312
313 // TypeAndValue reports the type and value (for constants)
314 // of the corresponding expression.
315 type TypeAndValue struct {
316         mode  operandMode
317         Type  Type
318         Value constant.Value
319 }
320
321 // IsVoid reports whether the corresponding expression
322 // is a function call without results.
323 func (tv TypeAndValue) IsVoid() bool {
324         return tv.mode == novalue
325 }
326
327 // IsType reports whether the corresponding expression specifies a type.
328 func (tv TypeAndValue) IsType() bool {
329         return tv.mode == typexpr
330 }
331
332 // IsBuiltin reports whether the corresponding expression denotes
333 // a (possibly parenthesized) built-in function.
334 func (tv TypeAndValue) IsBuiltin() bool {
335         return tv.mode == builtin
336 }
337
338 // IsValue reports whether the corresponding expression is a value.
339 // Builtins are not considered values. Constant values have a non-
340 // nil Value.
341 func (tv TypeAndValue) IsValue() bool {
342         switch tv.mode {
343         case constant_, variable, mapindex, value, commaok, commaerr:
344                 return true
345         }
346         return false
347 }
348
349 // IsNil reports whether the corresponding expression denotes the
350 // predeclared value nil.
351 func (tv TypeAndValue) IsNil() bool {
352         return tv.mode == value && tv.Type == Typ[UntypedNil]
353 }
354
355 // Addressable reports whether the corresponding expression
356 // is addressable (https://golang.org/ref/spec#Address_operators).
357 func (tv TypeAndValue) Addressable() bool {
358         return tv.mode == variable
359 }
360
361 // Assignable reports whether the corresponding expression
362 // is assignable to (provided a value of the right type).
363 func (tv TypeAndValue) Assignable() bool {
364         return tv.mode == variable || tv.mode == mapindex
365 }
366
367 // HasOk reports whether the corresponding expression may be
368 // used on the rhs of a comma-ok assignment.
369 func (tv TypeAndValue) HasOk() bool {
370         return tv.mode == commaok || tv.mode == mapindex
371 }
372
373 // Instance reports the type arguments and instantiated type for type and
374 // function instantiations. For type instantiations, Type will be of dynamic
375 // type *Named. For function instantiations, Type will be of dynamic type
376 // *Signature.
377 type Instance struct {
378         TypeArgs *TypeList
379         Type     Type
380 }
381
382 // An Initializer describes a package-level variable, or a list of variables in case
383 // of a multi-valued initialization expression, and the corresponding initialization
384 // expression.
385 type Initializer struct {
386         Lhs []*Var // var Lhs = Rhs
387         Rhs ast.Expr
388 }
389
390 func (init *Initializer) String() string {
391         var buf bytes.Buffer
392         for i, lhs := range init.Lhs {
393                 if i > 0 {
394                         buf.WriteString(", ")
395                 }
396                 buf.WriteString(lhs.Name())
397         }
398         buf.WriteString(" = ")
399         WriteExpr(&buf, init.Rhs)
400         return buf.String()
401 }
402
403 // Check type-checks a package and returns the resulting package object and
404 // the first error if any. Additionally, if info != nil, Check populates each
405 // of the non-nil maps in the Info struct.
406 //
407 // The package is marked as complete if no errors occurred, otherwise it is
408 // incomplete. See Config.Error for controlling behavior in the presence of
409 // errors.
410 //
411 // The package is specified by a list of *ast.Files and corresponding
412 // file set, and the package path the package is identified with.
413 // The clean path must not be empty or dot (".").
414 func (conf *Config) Check(path string, fset *token.FileSet, files []*ast.File, info *Info) (*Package, error) {
415         pkg := NewPackage(path, "")
416         return pkg, NewChecker(conf, fset, pkg, info).Files(files)
417 }
418
419 // AssertableTo reports whether a value of type V can be asserted to have type T.
420 func AssertableTo(V *Interface, T Type) bool {
421         m, _ := (*Checker)(nil).assertableTo(V, T)
422         return m == nil
423 }
424
425 // AssignableTo reports whether a value of type V is assignable to a variable of type T.
426 func AssignableTo(V, T Type) bool {
427         x := operand{mode: value, typ: V}
428         ok, _ := x.assignableTo(nil, T, nil) // check not needed for non-constant x
429         return ok
430 }
431
432 // ConvertibleTo reports whether a value of type V is convertible to a value of type T.
433 func ConvertibleTo(V, T Type) bool {
434         x := operand{mode: value, typ: V}
435         return x.convertibleTo(nil, T, nil) // check not needed for non-constant x
436 }
437
438 // Implements reports whether type V implements interface T.
439 func Implements(V Type, T *Interface) bool {
440         if T.Empty() {
441                 // All types (even Typ[Invalid]) implement the empty interface.
442                 return true
443         }
444         // Checker.implements suppresses errors for invalid types, so we need special
445         // handling here.
446         if V.Underlying() == Typ[Invalid] {
447                 return false
448         }
449         return (*Checker)(nil).implements(V, T) == nil
450 }
451
452 // Identical reports whether x and y are identical types.
453 // Receivers of Signature types are ignored.
454 func Identical(x, y Type) bool {
455         return identical(x, y, true, nil)
456 }
457
458 // IdenticalIgnoreTags reports whether x and y are identical types if tags are ignored.
459 // Receivers of Signature types are ignored.
460 func IdenticalIgnoreTags(x, y Type) bool {
461         return identical(x, y, false, nil)
462 }