]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/go/types/api.go
[dev.typeparams] merge master (2f0da6d) into dev.typeparams
[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 // 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  errorCode
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 Importer resolves import paths to Packages.
64 //
65 // CAUTION: This interface does not support the import of locally
66 // vendored packages. See https://golang.org/s/go15vendor.
67 // If possible, external implementations should implement ImporterFrom.
68 type Importer interface {
69         // Import returns the imported package for the given import path.
70         // The semantics is like for ImporterFrom.ImportFrom except that
71         // dir and mode are ignored (since they are not present).
72         Import(path string) (*Package, error)
73 }
74
75 // ImportMode is reserved for future use.
76 type ImportMode int
77
78 // An ImporterFrom resolves import paths to packages; it
79 // supports vendoring per https://golang.org/s/go15vendor.
80 // Use go/importer to obtain an ImporterFrom implementation.
81 type ImporterFrom interface {
82         // Importer is present for backward-compatibility. Calling
83         // Import(path) is the same as calling ImportFrom(path, "", 0);
84         // i.e., locally vendored packages may not be found.
85         // The types package does not call Import if an ImporterFrom
86         // is present.
87         Importer
88
89         // ImportFrom returns the imported package for the given import
90         // path when imported by a package file located in dir.
91         // If the import failed, besides returning an error, ImportFrom
92         // is encouraged to cache and return a package anyway, if one
93         // was created. This will reduce package inconsistencies and
94         // follow-on type checker errors due to the missing package.
95         // The mode value must be 0; it is reserved for future use.
96         // Two calls to ImportFrom with the same path and dir must
97         // return the same package.
98         ImportFrom(path, dir string, mode ImportMode) (*Package, error)
99 }
100
101 // A Config specifies the configuration for type checking.
102 // The zero value for Config is a ready-to-use default configuration.
103 type Config struct {
104         // GoVersion describes the accepted Go language version. The string
105         // must follow the format "go%d.%d" (e.g. "go1.12") or it must be
106         // empty; an empty string indicates the latest language version.
107         // If the format is invalid, invoking the type checker will cause a
108         // panic.
109         GoVersion string
110
111         // If IgnoreFuncBodies is set, function bodies are not
112         // type-checked.
113         IgnoreFuncBodies bool
114
115         // If FakeImportC is set, `import "C"` (for packages requiring Cgo)
116         // declares an empty "C" package and errors are omitted for qualified
117         // identifiers referring to package C (which won't find an object).
118         // This feature is intended for the standard library cmd/api tool.
119         //
120         // Caution: Effects may be unpredictable due to follow-on errors.
121         //          Do not use casually!
122         FakeImportC bool
123
124         // If go115UsesCgo is set, the type checker expects the
125         // _cgo_gotypes.go file generated by running cmd/cgo to be
126         // provided as a package source file. Qualified identifiers
127         // referring to package C will be resolved to cgo-provided
128         // declarations within _cgo_gotypes.go.
129         //
130         // It is an error to set both FakeImportC and go115UsesCgo.
131         go115UsesCgo bool
132
133         // If Error != nil, it is called with each error found
134         // during type checking; err has dynamic type Error.
135         // Secondary errors (for instance, to enumerate all types
136         // involved in an invalid recursive type declaration) have
137         // error strings that start with a '\t' character.
138         // If Error == nil, type-checking stops with the first
139         // error found.
140         Error func(err error)
141
142         // An importer is used to import packages referred to from
143         // import declarations.
144         // If the installed importer implements ImporterFrom, the type
145         // checker calls ImportFrom instead of Import.
146         // The type checker reports an error if an importer is needed
147         // but none was installed.
148         Importer Importer
149
150         // If Sizes != nil, it provides the sizing functions for package unsafe.
151         // Otherwise SizesFor("gc", "amd64") is used instead.
152         Sizes Sizes
153
154         // If DisableUnusedImportCheck is set, packages are not checked
155         // for unused imports.
156         DisableUnusedImportCheck bool
157 }
158
159 func srcimporter_setUsesCgo(conf *Config) {
160         conf.go115UsesCgo = true
161 }
162
163 // Info holds result type information for a type-checked package.
164 // Only the information for which a map is provided is collected.
165 // If the package has type errors, the collected information may
166 // be incomplete.
167 type Info struct {
168         // Types maps expressions to their types, and for constant
169         // expressions, also their values. Invalid expressions are
170         // omitted.
171         //
172         // For (possibly parenthesized) identifiers denoting built-in
173         // functions, the recorded signatures are call-site specific:
174         // if the call result is not a constant, the recorded type is
175         // an argument-specific signature. Otherwise, the recorded type
176         // is invalid.
177         //
178         // The Types map does not record the type of every identifier,
179         // only those that appear where an arbitrary expression is
180         // permitted. For instance, the identifier f in a selector
181         // expression x.f is found only in the Selections map, the
182         // identifier z in a variable declaration 'var z int' is found
183         // only in the Defs map, and identifiers denoting packages in
184         // qualified identifiers are collected in the Uses map.
185         Types map[ast.Expr]TypeAndValue
186
187         // Inferred maps calls of parameterized functions that use
188         // type inference to the inferred type arguments and signature
189         // of the function called. The recorded "call" expression may be
190         // an *ast.CallExpr (as in f(x)), or an *ast.IndexExpr (s in f[T]).
191         Inferred map[ast.Expr]Inferred
192
193         // Defs maps identifiers to the objects they define (including
194         // package names, dots "." of dot-imports, and blank "_" identifiers).
195         // For identifiers that do not denote objects (e.g., the package name
196         // in package clauses, or symbolic variables t in t := x.(type) of
197         // type switch headers), the corresponding objects are nil.
198         //
199         // For an embedded field, Defs returns the field *Var it defines.
200         //
201         // Invariant: Defs[id] == nil || Defs[id].Pos() == id.Pos()
202         Defs map[*ast.Ident]Object
203
204         // Uses maps identifiers to the objects they denote.
205         //
206         // For an embedded field, Uses returns the *TypeName it denotes.
207         //
208         // Invariant: Uses[id].Pos() != id.Pos()
209         Uses map[*ast.Ident]Object
210
211         // Implicits maps nodes to their implicitly declared objects, if any.
212         // The following node and object types may appear:
213         //
214         //     node               declared object
215         //
216         //     *ast.ImportSpec    *PkgName for imports without renames
217         //     *ast.CaseClause    type-specific *Var for each type switch case clause (incl. default)
218         //     *ast.Field         anonymous parameter *Var (incl. unnamed results)
219         //
220         Implicits map[ast.Node]Object
221
222         // Selections maps selector expressions (excluding qualified identifiers)
223         // to their corresponding selections.
224         Selections map[*ast.SelectorExpr]*Selection
225
226         // Scopes maps ast.Nodes to the scopes they define. Package scopes are not
227         // associated with a specific node but with all files belonging to a package.
228         // Thus, the package scope can be found in the type-checked Package object.
229         // Scopes nest, with the Universe scope being the outermost scope, enclosing
230         // the package scope, which contains (one or more) files scopes, which enclose
231         // function scopes which in turn enclose statement and function literal scopes.
232         // Note that even though package-level functions are declared in the package
233         // scope, the function scopes are embedded in the file scope of the file
234         // containing the function declaration.
235         //
236         // The following node types may appear in Scopes:
237         //
238         //     *ast.File
239         //     *ast.FuncType
240         //     *ast.BlockStmt
241         //     *ast.IfStmt
242         //     *ast.SwitchStmt
243         //     *ast.TypeSwitchStmt
244         //     *ast.CaseClause
245         //     *ast.CommClause
246         //     *ast.ForStmt
247         //     *ast.RangeStmt
248         //
249         Scopes map[ast.Node]*Scope
250
251         // InitOrder is the list of package-level initializers in the order in which
252         // they must be executed. Initializers referring to variables related by an
253         // initialization dependency appear in topological order, the others appear
254         // in source order. Variables without an initialization expression do not
255         // appear in this list.
256         InitOrder []*Initializer
257 }
258
259 // TypeOf returns the type of expression e, or nil if not found.
260 // Precondition: the Types, Uses and Defs maps are populated.
261 //
262 func (info *Info) TypeOf(e ast.Expr) Type {
263         if t, ok := info.Types[e]; ok {
264                 return t.Type
265         }
266         if id, _ := e.(*ast.Ident); id != nil {
267                 if obj := info.ObjectOf(id); obj != nil {
268                         return obj.Type()
269                 }
270         }
271         return nil
272 }
273
274 // ObjectOf returns the object denoted by the specified id,
275 // or nil if not found.
276 //
277 // If id is an embedded struct field, ObjectOf returns the field (*Var)
278 // it defines, not the type (*TypeName) it uses.
279 //
280 // Precondition: the Uses and Defs maps are populated.
281 //
282 func (info *Info) ObjectOf(id *ast.Ident) Object {
283         if obj := info.Defs[id]; obj != nil {
284                 return obj
285         }
286         return info.Uses[id]
287 }
288
289 // TypeAndValue reports the type and value (for constants)
290 // of the corresponding expression.
291 type TypeAndValue struct {
292         mode  operandMode
293         Type  Type
294         Value constant.Value
295 }
296
297 // IsVoid reports whether the corresponding expression
298 // is a function call without results.
299 func (tv TypeAndValue) IsVoid() bool {
300         return tv.mode == novalue
301 }
302
303 // IsType reports whether the corresponding expression specifies a type.
304 func (tv TypeAndValue) IsType() bool {
305         return tv.mode == typexpr
306 }
307
308 // IsBuiltin reports whether the corresponding expression denotes
309 // a (possibly parenthesized) built-in function.
310 func (tv TypeAndValue) IsBuiltin() bool {
311         return tv.mode == builtin
312 }
313
314 // IsValue reports whether the corresponding expression is a value.
315 // Builtins are not considered values. Constant values have a non-
316 // nil Value.
317 func (tv TypeAndValue) IsValue() bool {
318         switch tv.mode {
319         case constant_, variable, mapindex, value, commaok, commaerr:
320                 return true
321         }
322         return false
323 }
324
325 // IsNil reports whether the corresponding expression denotes the
326 // predeclared value nil.
327 func (tv TypeAndValue) IsNil() bool {
328         return tv.mode == value && tv.Type == Typ[UntypedNil]
329 }
330
331 // Addressable reports whether the corresponding expression
332 // is addressable (https://golang.org/ref/spec#Address_operators).
333 func (tv TypeAndValue) Addressable() bool {
334         return tv.mode == variable
335 }
336
337 // Assignable reports whether the corresponding expression
338 // is assignable to (provided a value of the right type).
339 func (tv TypeAndValue) Assignable() bool {
340         return tv.mode == variable || tv.mode == mapindex
341 }
342
343 // HasOk reports whether the corresponding expression may be
344 // used on the rhs of a comma-ok assignment.
345 func (tv TypeAndValue) HasOk() bool {
346         return tv.mode == commaok || tv.mode == mapindex
347 }
348
349 // Inferred reports the inferred type arguments and signature
350 // for a parameterized function call that uses type inference.
351 type Inferred struct {
352         Targs []Type
353         Sig   *Signature
354 }
355
356 // An Initializer describes a package-level variable, or a list of variables in case
357 // of a multi-valued initialization expression, and the corresponding initialization
358 // expression.
359 type Initializer struct {
360         Lhs []*Var // var Lhs = Rhs
361         Rhs ast.Expr
362 }
363
364 func (init *Initializer) String() string {
365         var buf bytes.Buffer
366         for i, lhs := range init.Lhs {
367                 if i > 0 {
368                         buf.WriteString(", ")
369                 }
370                 buf.WriteString(lhs.Name())
371         }
372         buf.WriteString(" = ")
373         WriteExpr(&buf, init.Rhs)
374         return buf.String()
375 }
376
377 // Check type-checks a package and returns the resulting package object and
378 // the first error if any. Additionally, if info != nil, Check populates each
379 // of the non-nil maps in the Info struct.
380 //
381 // The package is marked as complete if no errors occurred, otherwise it is
382 // incomplete. See Config.Error for controlling behavior in the presence of
383 // errors.
384 //
385 // The package is specified by a list of *ast.Files and corresponding
386 // file set, and the package path the package is identified with.
387 // The clean path must not be empty or dot (".").
388 func (conf *Config) Check(path string, fset *token.FileSet, files []*ast.File, info *Info) (*Package, error) {
389         pkg := NewPackage(path, "")
390         return pkg, NewChecker(conf, fset, pkg, info).Files(files)
391 }
392
393 // AssertableTo reports whether a value of type V can be asserted to have type T.
394 func AssertableTo(V *Interface, T Type) bool {
395         m, _ := (*Checker)(nil).assertableTo(V, T)
396         return m == nil
397 }
398
399 // AssignableTo reports whether a value of type V is assignable to a variable of type T.
400 func AssignableTo(V, T Type) bool {
401         x := operand{mode: value, typ: V}
402         ok, _ := x.assignableTo(nil, T, nil) // check not needed for non-constant x
403         return ok
404 }
405
406 // ConvertibleTo reports whether a value of type V is convertible to a value of type T.
407 func ConvertibleTo(V, T Type) bool {
408         x := operand{mode: value, typ: V}
409         return x.convertibleTo(nil, T) // check not needed for non-constant x
410 }
411
412 // Implements reports whether type V implements interface T.
413 func Implements(V Type, T *Interface) bool {
414         f, _ := MissingMethod(V, T, true)
415         return f == nil
416 }
417
418 // Identical reports whether x and y are identical types.
419 // Receivers of Signature types are ignored.
420 func Identical(x, y Type) bool {
421         return (*Checker)(nil).identical(x, y)
422 }
423
424 // IdenticalIgnoreTags reports whether x and y are identical types if tags are ignored.
425 // Receivers of Signature types are ignored.
426 func IdenticalIgnoreTags(x, y Type) bool {
427         return (*Checker)(nil).identicalIgnoreTags(x, y)
428 }