]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/go/types/check.go
[dev.typeparams] all: merge master (8212707) into dev.typeparams
[gostls13.git] / src / go / types / check.go
1 // Copyright 2011 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 // This file implements the Check function, which drives type-checking.
6
7 package types
8
9 import (
10         "errors"
11         "fmt"
12         "go/ast"
13         "go/constant"
14         "go/token"
15 )
16
17 // debugging/development support
18 const (
19         debug = false // leave on during development
20         trace = false // turn on for detailed type resolution traces
21 )
22
23 // If forceStrict is set, the type-checker enforces additional
24 // rules not specified by the Go 1 spec, but which will
25 // catch guaranteed run-time errors if the respective
26 // code is executed. In other words, programs passing in
27 // strict mode are Go 1 compliant, but not all Go 1 programs
28 // will pass in strict mode. The additional rules are:
29 //
30 // - A type assertion x.(T) where T is an interface type
31 //   is invalid if any (statically known) method that exists
32 //   for both x and T have different signatures.
33 //
34 const forceStrict = false
35
36 // exprInfo stores information about an untyped expression.
37 type exprInfo struct {
38         isLhs bool // expression is lhs operand of a shift with delayed type-check
39         mode  operandMode
40         typ   *Basic
41         val   constant.Value // constant value; or nil (if not a constant)
42 }
43
44 // A context represents the context within which an object is type-checked.
45 type context struct {
46         decl          *declInfo              // package-level declaration whose init expression/function body is checked
47         scope         *Scope                 // top-most scope for lookups
48         pos           token.Pos              // if valid, identifiers are looked up as if at position pos (used by Eval)
49         iota          constant.Value         // value of iota in a constant declaration; nil otherwise
50         errpos        positioner             // if set, identifier position of a constant with inherited initializer
51         sig           *Signature             // function signature if inside a function; nil otherwise
52         isPanic       map[*ast.CallExpr]bool // set of panic call expressions (used for termination check)
53         hasLabel      bool                   // set if a function makes use of labels (only ~1% of functions); unused outside functions
54         hasCallOrRecv bool                   // set if an expression contains a function call or channel receive operation
55 }
56
57 // lookup looks up name in the current context and returns the matching object, or nil.
58 func (ctxt *context) lookup(name string) Object {
59         _, obj := ctxt.scope.LookupParent(name, ctxt.pos)
60         return obj
61 }
62
63 // An importKey identifies an imported package by import path and source directory
64 // (directory containing the file containing the import). In practice, the directory
65 // may always be the same, or may not matter. Given an (import path, directory), an
66 // importer must always return the same package (but given two different import paths,
67 // an importer may still return the same package by mapping them to the same package
68 // paths).
69 type importKey struct {
70         path, dir string
71 }
72
73 // A dotImportKey describes a dot-imported object in the given scope.
74 type dotImportKey struct {
75         scope *Scope
76         obj   Object
77 }
78
79 // A Checker maintains the state of the type checker.
80 // It must be created with NewChecker.
81 type Checker struct {
82         // package information
83         // (initialized by NewChecker, valid for the life-time of checker)
84         conf *Config
85         fset *token.FileSet
86         pkg  *Package
87         *Info
88         version version                    // accepted language version
89         nextID  uint64                     // unique Id for type parameters (first valid Id is 1)
90         objMap  map[Object]*declInfo       // maps package-level objects and (non-interface) methods to declaration info
91         impMap  map[importKey]*Package     // maps (import path, source directory) to (complete or fake) package
92         posMap  map[*Interface][]token.Pos // maps interface types to lists of embedded interface positions
93         typMap  map[string]*Named          // maps an instantiated named type hash to a *Named type
94
95         // pkgPathMap maps package names to the set of distinct import paths we've
96         // seen for that name, anywhere in the import graph. It is used for
97         // disambiguating package names in error messages.
98         //
99         // pkgPathMap is allocated lazily, so that we don't pay the price of building
100         // it on the happy path. seenPkgMap tracks the packages that we've already
101         // walked.
102         pkgPathMap map[string]map[string]bool
103         seenPkgMap map[*Package]bool
104
105         // information collected during type-checking of a set of package files
106         // (initialized by Files, valid only for the duration of check.Files;
107         // maps and lists are allocated on demand)
108         files        []*ast.File               // package files
109         imports      []*PkgName                // list of imported packages
110         dotImportMap map[dotImportKey]*PkgName // maps dot-imported objects to the package they were dot-imported through
111
112         firstErr error                 // first error encountered
113         methods  map[*TypeName][]*Func // maps package scope type names to associated non-blank (non-interface) methods
114         untyped  map[ast.Expr]exprInfo // map of expressions without final type
115         delayed  []func()              // stack of delayed action segments; segments are processed in FIFO order
116         objPath  []Object              // path of object dependencies during type inference (for cycle reporting)
117
118         // context within which the current object is type-checked
119         // (valid only for the duration of type-checking a specific object)
120         context
121
122         // debugging
123         indent int // indentation for tracing
124 }
125
126 // addDeclDep adds the dependency edge (check.decl -> to) if check.decl exists
127 func (check *Checker) addDeclDep(to Object) {
128         from := check.decl
129         if from == nil {
130                 return // not in a package-level init expression
131         }
132         if _, found := check.objMap[to]; !found {
133                 return // to is not a package-level object
134         }
135         from.addDep(to)
136 }
137
138 func (check *Checker) rememberUntyped(e ast.Expr, lhs bool, mode operandMode, typ *Basic, val constant.Value) {
139         m := check.untyped
140         if m == nil {
141                 m = make(map[ast.Expr]exprInfo)
142                 check.untyped = m
143         }
144         m[e] = exprInfo{lhs, mode, typ, val}
145 }
146
147 // later pushes f on to the stack of actions that will be processed later;
148 // either at the end of the current statement, or in case of a local constant
149 // or variable declaration, before the constant or variable is in scope
150 // (so that f still sees the scope before any new declarations).
151 func (check *Checker) later(f func()) {
152         check.delayed = append(check.delayed, f)
153 }
154
155 // push pushes obj onto the object path and returns its index in the path.
156 func (check *Checker) push(obj Object) int {
157         check.objPath = append(check.objPath, obj)
158         return len(check.objPath) - 1
159 }
160
161 // pop pops and returns the topmost object from the object path.
162 func (check *Checker) pop() Object {
163         i := len(check.objPath) - 1
164         obj := check.objPath[i]
165         check.objPath[i] = nil
166         check.objPath = check.objPath[:i]
167         return obj
168 }
169
170 // NewChecker returns a new Checker instance for a given package.
171 // Package files may be added incrementally via checker.Files.
172 func NewChecker(conf *Config, fset *token.FileSet, pkg *Package, info *Info) *Checker {
173         // make sure we have a configuration
174         if conf == nil {
175                 conf = new(Config)
176         }
177
178         // make sure we have an info struct
179         if info == nil {
180                 info = new(Info)
181         }
182
183         version, err := parseGoVersion(conf.goVersion)
184         if err != nil {
185                 panic(fmt.Sprintf("invalid Go version %q (%v)", conf.goVersion, err))
186         }
187
188         return &Checker{
189                 conf:    conf,
190                 fset:    fset,
191                 pkg:     pkg,
192                 Info:    info,
193                 version: version,
194                 objMap:  make(map[Object]*declInfo),
195                 impMap:  make(map[importKey]*Package),
196                 posMap:  make(map[*Interface][]token.Pos),
197                 typMap:  make(map[string]*Named),
198         }
199 }
200
201 // initFiles initializes the files-specific portion of checker.
202 // The provided files must all belong to the same package.
203 func (check *Checker) initFiles(files []*ast.File) {
204         // start with a clean slate (check.Files may be called multiple times)
205         check.files = nil
206         check.imports = nil
207         check.dotImportMap = nil
208
209         check.firstErr = nil
210         check.methods = nil
211         check.untyped = nil
212         check.delayed = nil
213
214         // determine package name and collect valid files
215         pkg := check.pkg
216         for _, file := range files {
217                 switch name := file.Name.Name; pkg.name {
218                 case "":
219                         if name != "_" {
220                                 pkg.name = name
221                         } else {
222                                 check.errorf(file.Name, _BlankPkgName, "invalid package name _")
223                         }
224                         fallthrough
225
226                 case name:
227                         check.files = append(check.files, file)
228
229                 default:
230                         check.errorf(atPos(file.Package), _MismatchedPkgName, "package %s; expected %s", name, pkg.name)
231                         // ignore this file
232                 }
233         }
234 }
235
236 // A bailout panic is used for early termination.
237 type bailout struct{}
238
239 func (check *Checker) handleBailout(err *error) {
240         switch p := recover().(type) {
241         case nil, bailout:
242                 // normal return or early exit
243                 *err = check.firstErr
244         default:
245                 // re-panic
246                 panic(p)
247         }
248 }
249
250 // Files checks the provided files as part of the checker's package.
251 func (check *Checker) Files(files []*ast.File) error { return check.checkFiles(files) }
252
253 var errBadCgo = errors.New("cannot use FakeImportC and go115UsesCgo together")
254
255 func (check *Checker) checkFiles(files []*ast.File) (err error) {
256         if check.conf.FakeImportC && check.conf.go115UsesCgo {
257                 return errBadCgo
258         }
259
260         defer check.handleBailout(&err)
261
262         check.initFiles(files)
263
264         check.collectObjects()
265
266         check.packageObjects()
267
268         check.processDelayed(0) // incl. all functions
269
270         check.initOrder()
271
272         if !check.conf.DisableUnusedImportCheck {
273                 check.unusedImports()
274         }
275
276         check.recordUntyped()
277
278         if check.Info != nil {
279                 sanitizeInfo(check.Info)
280         }
281
282         check.pkg.complete = true
283
284         // no longer needed - release memory
285         check.imports = nil
286         check.dotImportMap = nil
287         check.pkgPathMap = nil
288         check.seenPkgMap = nil
289
290         // TODO(rFindley) There's more memory we should release at this point.
291
292         return
293 }
294
295 // processDelayed processes all delayed actions pushed after top.
296 func (check *Checker) processDelayed(top int) {
297         // If each delayed action pushes a new action, the
298         // stack will continue to grow during this loop.
299         // However, it is only processing functions (which
300         // are processed in a delayed fashion) that may
301         // add more actions (such as nested functions), so
302         // this is a sufficiently bounded process.
303         for i := top; i < len(check.delayed); i++ {
304                 check.delayed[i]() // may append to check.delayed
305         }
306         assert(top <= len(check.delayed)) // stack must not have shrunk
307         check.delayed = check.delayed[:top]
308 }
309
310 func (check *Checker) record(x *operand) {
311         // convert x into a user-friendly set of values
312         // TODO(gri) this code can be simplified
313         var typ Type
314         var val constant.Value
315         switch x.mode {
316         case invalid:
317                 typ = Typ[Invalid]
318         case novalue:
319                 typ = (*Tuple)(nil)
320         case constant_:
321                 typ = x.typ
322                 val = x.val
323         default:
324                 typ = x.typ
325         }
326         assert(x.expr != nil && typ != nil)
327
328         if isUntyped(typ) {
329                 // delay type and value recording until we know the type
330                 // or until the end of type checking
331                 check.rememberUntyped(x.expr, false, x.mode, typ.(*Basic), val)
332         } else {
333                 check.recordTypeAndValue(x.expr, x.mode, typ, val)
334         }
335 }
336
337 func (check *Checker) recordUntyped() {
338         if !debug && check.Types == nil {
339                 return // nothing to do
340         }
341
342         for x, info := range check.untyped {
343                 if debug && isTyped(info.typ) {
344                         check.dump("%v: %s (type %s) is typed", x.Pos(), x, info.typ)
345                         unreachable()
346                 }
347                 check.recordTypeAndValue(x, info.mode, info.typ, info.val)
348         }
349 }
350
351 func (check *Checker) recordTypeAndValue(x ast.Expr, mode operandMode, typ Type, val constant.Value) {
352         assert(x != nil)
353         assert(typ != nil)
354         if mode == invalid {
355                 return // omit
356         }
357         if mode == constant_ {
358                 assert(val != nil)
359                 // We check is(typ, IsConstType) here as constant expressions may be
360                 // recorded as type parameters.
361                 assert(typ == Typ[Invalid] || is(typ, IsConstType))
362         }
363         if m := check.Types; m != nil {
364                 m[x] = TypeAndValue{mode, typ, val}
365         }
366 }
367
368 func (check *Checker) recordBuiltinType(f ast.Expr, sig *Signature) {
369         // f must be a (possibly parenthesized, possibly qualified)
370         // identifier denoting a built-in (including unsafe's non-constant
371         // functions Add and Slice): record the signature for f and possible
372         // children.
373         for {
374                 check.recordTypeAndValue(f, builtin, sig, nil)
375                 switch p := f.(type) {
376                 case *ast.Ident, *ast.SelectorExpr:
377                         return // we're done
378                 case *ast.ParenExpr:
379                         f = p.X
380                 default:
381                         unreachable()
382                 }
383         }
384 }
385
386 func (check *Checker) recordCommaOkTypes(x ast.Expr, a [2]Type) {
387         assert(x != nil)
388         if a[0] == nil || a[1] == nil {
389                 return
390         }
391         assert(isTyped(a[0]) && isTyped(a[1]) && (isBoolean(a[1]) || a[1] == universeError))
392         if m := check.Types; m != nil {
393                 for {
394                         tv := m[x]
395                         assert(tv.Type != nil) // should have been recorded already
396                         pos := x.Pos()
397                         tv.Type = NewTuple(
398                                 NewVar(pos, check.pkg, "", a[0]),
399                                 NewVar(pos, check.pkg, "", a[1]),
400                         )
401                         m[x] = tv
402                         // if x is a parenthesized expression (p.X), update p.X
403                         p, _ := x.(*ast.ParenExpr)
404                         if p == nil {
405                                 break
406                         }
407                         x = p.X
408                 }
409         }
410 }
411
412 func (check *Checker) recordInferred(call ast.Expr, targs []Type, sig *Signature) {
413         assert(call != nil)
414         assert(sig != nil)
415         if m := getInferred(check.Info); m != nil {
416                 m[call] = _Inferred{targs, sig}
417         }
418 }
419
420 func (check *Checker) recordDef(id *ast.Ident, obj Object) {
421         assert(id != nil)
422         if m := check.Defs; m != nil {
423                 m[id] = obj
424         }
425 }
426
427 func (check *Checker) recordUse(id *ast.Ident, obj Object) {
428         assert(id != nil)
429         assert(obj != nil)
430         if m := check.Uses; m != nil {
431                 m[id] = obj
432         }
433 }
434
435 func (check *Checker) recordImplicit(node ast.Node, obj Object) {
436         assert(node != nil)
437         assert(obj != nil)
438         if m := check.Implicits; m != nil {
439                 m[node] = obj
440         }
441 }
442
443 func (check *Checker) recordSelection(x *ast.SelectorExpr, kind SelectionKind, recv Type, obj Object, index []int, indirect bool) {
444         assert(obj != nil && (recv == nil || len(index) > 0))
445         check.recordUse(x.Sel, obj)
446         if m := check.Selections; m != nil {
447                 m[x] = &Selection{kind, recv, obj, index, indirect}
448         }
449 }
450
451 func (check *Checker) recordScope(node ast.Node, scope *Scope) {
452         assert(node != nil)
453         assert(scope != nil)
454         if m := check.Scopes; m != nil {
455                 m[node] = scope
456         }
457 }