]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/go/types/api.go
go/types, types2: make the new comparable semantics the default
[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 indicates the latest language version.
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 Error != nil, it is called with each error found
147         // during type checking; err has dynamic type Error.
148         // Secondary errors (for instance, to enumerate all types
149         // involved in an invalid recursive type declaration) have
150         // error strings that start with a '\t' character.
151         // If Error == nil, type-checking stops with the first
152         // error found.
153         Error func(err error)
154
155         // An importer is used to import packages referred to from
156         // import declarations.
157         // If the installed importer implements ImporterFrom, the type
158         // checker calls ImportFrom instead of Import.
159         // The type checker reports an error if an importer is needed
160         // but none was installed.
161         Importer Importer
162
163         // If Sizes != nil, it provides the sizing functions for package unsafe.
164         // Otherwise SizesFor("gc", "amd64") is used instead.
165         Sizes Sizes
166
167         // If DisableUnusedImportCheck is set, packages are not checked
168         // for unused imports.
169         DisableUnusedImportCheck bool
170
171         // If oldComparableSemantics is set, ordinary (non-type parameter)
172         // interfaces do not satisfy the comparable constraint.
173         // TODO(gri) remove this flag for Go 1.21
174         oldComparableSemantics bool
175 }
176
177 func srcimporter_setUsesCgo(conf *Config) {
178         conf.go115UsesCgo = true
179 }
180
181 // Info holds result type information for a type-checked package.
182 // Only the information for which a map is provided is collected.
183 // If the package has type errors, the collected information may
184 // be incomplete.
185 type Info struct {
186         // Types maps expressions to their types, and for constant
187         // expressions, also their values. Invalid expressions are
188         // omitted.
189         //
190         // For (possibly parenthesized) identifiers denoting built-in
191         // functions, the recorded signatures are call-site specific:
192         // if the call result is not a constant, the recorded type is
193         // an argument-specific signature. Otherwise, the recorded type
194         // is invalid.
195         //
196         // The Types map does not record the type of every identifier,
197         // only those that appear where an arbitrary expression is
198         // permitted. For instance, the identifier f in a selector
199         // expression x.f is found only in the Selections map, the
200         // identifier z in a variable declaration 'var z int' is found
201         // only in the Defs map, and identifiers denoting packages in
202         // qualified identifiers are collected in the Uses map.
203         Types map[ast.Expr]TypeAndValue
204
205         // Instances maps identifiers denoting generic types or functions to their
206         // type arguments and instantiated type.
207         //
208         // For example, Instances will map the identifier for 'T' in the type
209         // instantiation T[int, string] to the type arguments [int, string] and
210         // resulting instantiated *Named type. Given a generic function
211         // func F[A any](A), Instances will map the identifier for 'F' in the call
212         // expression F(int(1)) to the inferred type arguments [int], and resulting
213         // instantiated *Signature.
214         //
215         // Invariant: Instantiating Uses[id].Type() with Instances[id].TypeArgs
216         // results in an equivalent of Instances[id].Type.
217         Instances map[*ast.Ident]Instance
218
219         // Defs maps identifiers to the objects they define (including
220         // package names, dots "." of dot-imports, and blank "_" identifiers).
221         // For identifiers that do not denote objects (e.g., the package name
222         // in package clauses, or symbolic variables t in t := x.(type) of
223         // type switch headers), the corresponding objects are nil.
224         //
225         // For an embedded field, Defs returns the field *Var it defines.
226         //
227         // Invariant: Defs[id] == nil || Defs[id].Pos() == id.Pos()
228         Defs map[*ast.Ident]Object
229
230         // Uses maps identifiers to the objects they denote.
231         //
232         // For an embedded field, Uses returns the *TypeName it denotes.
233         //
234         // Invariant: Uses[id].Pos() != id.Pos()
235         Uses map[*ast.Ident]Object
236
237         // Implicits maps nodes to their implicitly declared objects, if any.
238         // The following node and object types may appear:
239         //
240         //     node               declared object
241         //
242         //     *ast.ImportSpec    *PkgName for imports without renames
243         //     *ast.CaseClause    type-specific *Var for each type switch case clause (incl. default)
244         //     *ast.Field         anonymous parameter *Var (incl. unnamed results)
245         //
246         Implicits map[ast.Node]Object
247
248         // Selections maps selector expressions (excluding qualified identifiers)
249         // to their corresponding selections.
250         Selections map[*ast.SelectorExpr]*Selection
251
252         // Scopes maps ast.Nodes to the scopes they define. Package scopes are not
253         // associated with a specific node but with all files belonging to a package.
254         // Thus, the package scope can be found in the type-checked Package object.
255         // Scopes nest, with the Universe scope being the outermost scope, enclosing
256         // the package scope, which contains (one or more) files scopes, which enclose
257         // function scopes which in turn enclose statement and function literal scopes.
258         // Note that even though package-level functions are declared in the package
259         // scope, the function scopes are embedded in the file scope of the file
260         // containing the function declaration.
261         //
262         // The following node types may appear in Scopes:
263         //
264         //     *ast.File
265         //     *ast.FuncType
266         //     *ast.TypeSpec
267         //     *ast.BlockStmt
268         //     *ast.IfStmt
269         //     *ast.SwitchStmt
270         //     *ast.TypeSwitchStmt
271         //     *ast.CaseClause
272         //     *ast.CommClause
273         //     *ast.ForStmt
274         //     *ast.RangeStmt
275         //
276         Scopes map[ast.Node]*Scope
277
278         // InitOrder is the list of package-level initializers in the order in which
279         // they must be executed. Initializers referring to variables related by an
280         // initialization dependency appear in topological order, the others appear
281         // in source order. Variables without an initialization expression do not
282         // appear in this list.
283         InitOrder []*Initializer
284 }
285
286 // TypeOf returns the type of expression e, or nil if not found.
287 // Precondition: the Types, Uses and Defs maps are populated.
288 func (info *Info) TypeOf(e ast.Expr) Type {
289         if t, ok := info.Types[e]; ok {
290                 return t.Type
291         }
292         if id, _ := e.(*ast.Ident); id != nil {
293                 if obj := info.ObjectOf(id); obj != nil {
294                         return obj.Type()
295                 }
296         }
297         return nil
298 }
299
300 // ObjectOf returns the object denoted by the specified id,
301 // or nil if not found.
302 //
303 // If id is an embedded struct field, ObjectOf returns the field (*Var)
304 // it defines, not the type (*TypeName) it uses.
305 //
306 // Precondition: the Uses and Defs maps are populated.
307 func (info *Info) ObjectOf(id *ast.Ident) Object {
308         if obj := info.Defs[id]; obj != nil {
309                 return obj
310         }
311         return info.Uses[id]
312 }
313
314 // TypeAndValue reports the type and value (for constants)
315 // of the corresponding expression.
316 type TypeAndValue struct {
317         mode  operandMode
318         Type  Type
319         Value constant.Value
320 }
321
322 // IsVoid reports whether the corresponding expression
323 // is a function call without results.
324 func (tv TypeAndValue) IsVoid() bool {
325         return tv.mode == novalue
326 }
327
328 // IsType reports whether the corresponding expression specifies a type.
329 func (tv TypeAndValue) IsType() bool {
330         return tv.mode == typexpr
331 }
332
333 // IsBuiltin reports whether the corresponding expression denotes
334 // a (possibly parenthesized) built-in function.
335 func (tv TypeAndValue) IsBuiltin() bool {
336         return tv.mode == builtin
337 }
338
339 // IsValue reports whether the corresponding expression is a value.
340 // Builtins are not considered values. Constant values have a non-
341 // nil Value.
342 func (tv TypeAndValue) IsValue() bool {
343         switch tv.mode {
344         case constant_, variable, mapindex, value, commaok, commaerr:
345                 return true
346         }
347         return false
348 }
349
350 // IsNil reports whether the corresponding expression denotes the
351 // predeclared value nil.
352 func (tv TypeAndValue) IsNil() bool {
353         return tv.mode == value && tv.Type == Typ[UntypedNil]
354 }
355
356 // Addressable reports whether the corresponding expression
357 // is addressable (https://golang.org/ref/spec#Address_operators).
358 func (tv TypeAndValue) Addressable() bool {
359         return tv.mode == variable
360 }
361
362 // Assignable reports whether the corresponding expression
363 // is assignable to (provided a value of the right type).
364 func (tv TypeAndValue) Assignable() bool {
365         return tv.mode == variable || tv.mode == mapindex
366 }
367
368 // HasOk reports whether the corresponding expression may be
369 // used on the rhs of a comma-ok assignment.
370 func (tv TypeAndValue) HasOk() bool {
371         return tv.mode == commaok || tv.mode == mapindex
372 }
373
374 // Instance reports the type arguments and instantiated type for type and
375 // function instantiations. For type instantiations, Type will be of dynamic
376 // type *Named. For function instantiations, Type will be of dynamic type
377 // *Signature.
378 type Instance struct {
379         TypeArgs *TypeList
380         Type     Type
381 }
382
383 // An Initializer describes a package-level variable, or a list of variables in case
384 // of a multi-valued initialization expression, and the corresponding initialization
385 // expression.
386 type Initializer struct {
387         Lhs []*Var // var Lhs = Rhs
388         Rhs ast.Expr
389 }
390
391 func (init *Initializer) String() string {
392         var buf bytes.Buffer
393         for i, lhs := range init.Lhs {
394                 if i > 0 {
395                         buf.WriteString(", ")
396                 }
397                 buf.WriteString(lhs.Name())
398         }
399         buf.WriteString(" = ")
400         WriteExpr(&buf, init.Rhs)
401         return buf.String()
402 }
403
404 // Check type-checks a package and returns the resulting package object and
405 // the first error if any. Additionally, if info != nil, Check populates each
406 // of the non-nil maps in the Info struct.
407 //
408 // The package is marked as complete if no errors occurred, otherwise it is
409 // incomplete. See Config.Error for controlling behavior in the presence of
410 // errors.
411 //
412 // The package is specified by a list of *ast.Files and corresponding
413 // file set, and the package path the package is identified with.
414 // The clean path must not be empty or dot (".").
415 func (conf *Config) Check(path string, fset *token.FileSet, files []*ast.File, info *Info) (*Package, error) {
416         pkg := NewPackage(path, "")
417         return pkg, NewChecker(conf, fset, pkg, info).Files(files)
418 }
419
420 // AssertableTo reports whether a value of type V can be asserted to have type T.
421 //
422 // The behavior of AssertableTo is unspecified in three cases:
423 //   - if T is Typ[Invalid]
424 //   - if V is a generalized interface; i.e., an interface that may only be used
425 //     as a type constraint in Go code
426 //   - if T is an uninstantiated generic type
427 func AssertableTo(V *Interface, T Type) bool {
428         // Checker.newAssertableTo suppresses errors for invalid types, so we need special
429         // handling here.
430         if T.Underlying() == Typ[Invalid] {
431                 return false
432         }
433         return (*Checker)(nil).newAssertableTo(V, T)
434 }
435
436 // AssignableTo reports whether a value of type V is assignable to a variable
437 // of type T.
438 //
439 // The behavior of AssignableTo is unspecified if V or T is Typ[Invalid] or an
440 // uninstantiated generic type.
441 func AssignableTo(V, T Type) bool {
442         x := operand{mode: value, typ: V}
443         ok, _ := x.assignableTo(nil, T, nil) // check not needed for non-constant x
444         return ok
445 }
446
447 // ConvertibleTo reports whether a value of type V is convertible to a value of
448 // type T.
449 //
450 // The behavior of ConvertibleTo is unspecified if V or T is Typ[Invalid] or an
451 // uninstantiated generic type.
452 func ConvertibleTo(V, T Type) bool {
453         x := operand{mode: value, typ: V}
454         return x.convertibleTo(nil, T, nil) // check not needed for non-constant x
455 }
456
457 // Implements reports whether type V implements interface T.
458 //
459 // The behavior of Implements is unspecified if V is Typ[Invalid] or an uninstantiated
460 // generic type.
461 func Implements(V Type, T *Interface) bool {
462         if T.Empty() {
463                 // All types (even Typ[Invalid]) implement the empty interface.
464                 return true
465         }
466         // Checker.implements suppresses errors for invalid types, so we need special
467         // handling here.
468         if V.Underlying() == Typ[Invalid] {
469                 return false
470         }
471         return (*Checker)(nil).implements(V, T, false, nil)
472 }
473
474 // Satisfies reports whether type V satisfies the constraint T.
475 //
476 // The behavior of Satisfies is unspecified if V is Typ[Invalid] or an uninstantiated
477 // generic type.
478 func Satisfies(V Type, T *Interface) bool {
479         return (*Checker)(nil).implements(V, T, true, nil)
480 }
481
482 // Identical reports whether x and y are identical types.
483 // Receivers of Signature types are ignored.
484 func Identical(x, y Type) bool {
485         return identical(x, y, true, nil)
486 }
487
488 // IdenticalIgnoreTags reports whether x and y are identical types if tags are ignored.
489 // Receivers of Signature types are ignored.
490 func IdenticalIgnoreTags(x, y Type) bool {
491         return identical(x, y, false, nil)
492 }