]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/go/types/check.go
go/types: match Go 1.17 compiler error messages more closely
[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         // TODO(rfindley): add compiler error message handling from types2, guarded
23         // behind this flag, so that we can keep the code in sync.
24         compilerErrorMessages = false // match compiler error messages
25 )
26
27 // If forceStrict is set, the type-checker enforces additional
28 // rules not specified by the Go 1 spec, but which will
29 // catch guaranteed run-time errors if the respective
30 // code is executed. In other words, programs passing in
31 // strict mode are Go 1 compliant, but not all Go 1 programs
32 // will pass in strict mode. The additional rules are:
33 //
34 // - A type assertion x.(T) where T is an interface type
35 //   is invalid if any (statically known) method that exists
36 //   for both x and T have different signatures.
37 //
38 const forceStrict = false
39
40 // exprInfo stores information about an untyped expression.
41 type exprInfo struct {
42         isLhs bool // expression is lhs operand of a shift with delayed type-check
43         mode  operandMode
44         typ   *Basic
45         val   constant.Value // constant value; or nil (if not a constant)
46 }
47
48 // An environment represents the environment within which an object is
49 // type-checked.
50 type environment struct {
51         decl          *declInfo              // package-level declaration whose init expression/function body is checked
52         scope         *Scope                 // top-most scope for lookups
53         pos           token.Pos              // if valid, identifiers are looked up as if at position pos (used by Eval)
54         iota          constant.Value         // value of iota in a constant declaration; nil otherwise
55         errpos        positioner             // if set, identifier position of a constant with inherited initializer
56         inTParamList  bool                   // set if inside a type parameter list
57         sig           *Signature             // function signature if inside a function; nil otherwise
58         isPanic       map[*ast.CallExpr]bool // set of panic call expressions (used for termination check)
59         hasLabel      bool                   // set if a function makes use of labels (only ~1% of functions); unused outside functions
60         hasCallOrRecv bool                   // set if an expression contains a function call or channel receive operation
61 }
62
63 // lookup looks up name in the current environment and returns the matching object, or nil.
64 func (env *environment) lookup(name string) Object {
65         _, obj := env.scope.LookupParent(name, env.pos)
66         return obj
67 }
68
69 // An importKey identifies an imported package by import path and source directory
70 // (directory containing the file containing the import). In practice, the directory
71 // may always be the same, or may not matter. Given an (import path, directory), an
72 // importer must always return the same package (but given two different import paths,
73 // an importer may still return the same package by mapping them to the same package
74 // paths).
75 type importKey struct {
76         path, dir string
77 }
78
79 // A dotImportKey describes a dot-imported object in the given scope.
80 type dotImportKey struct {
81         scope *Scope
82         name  string
83 }
84
85 // An action describes a (delayed) action.
86 type action struct {
87         f    func()      // action to be executed
88         desc *actionDesc // action description; may be nil, requires debug to be set
89 }
90
91 // If debug is set, describef sets a printf-formatted description for action a.
92 // Otherwise, it is a no-op.
93 func (a *action) describef(pos positioner, format string, args ...interface{}) {
94         if debug {
95                 a.desc = &actionDesc{pos, format, args}
96         }
97 }
98
99 // An actionDesc provides information on an action.
100 // For debugging only.
101 type actionDesc struct {
102         pos    positioner
103         format string
104         args   []interface{}
105 }
106
107 // A Checker maintains the state of the type checker.
108 // It must be created with NewChecker.
109 type Checker struct {
110         // package information
111         // (initialized by NewChecker, valid for the life-time of checker)
112         conf *Config
113         ctxt *Context // context for de-duplicating instances
114         fset *token.FileSet
115         pkg  *Package
116         *Info
117         version version                // accepted language version
118         nextID  uint64                 // unique Id for type parameters (first valid Id is 1)
119         objMap  map[Object]*declInfo   // maps package-level objects and (non-interface) methods to declaration info
120         impMap  map[importKey]*Package // maps (import path, source directory) to (complete or fake) package
121
122         // pkgPathMap maps package names to the set of distinct import paths we've
123         // seen for that name, anywhere in the import graph. It is used for
124         // disambiguating package names in error messages.
125         //
126         // pkgPathMap is allocated lazily, so that we don't pay the price of building
127         // it on the happy path. seenPkgMap tracks the packages that we've already
128         // walked.
129         pkgPathMap map[string]map[string]bool
130         seenPkgMap map[*Package]bool
131
132         // information collected during type-checking of a set of package files
133         // (initialized by Files, valid only for the duration of check.Files;
134         // maps and lists are allocated on demand)
135         files         []*ast.File               // package files
136         imports       []*PkgName                // list of imported packages
137         dotImportMap  map[dotImportKey]*PkgName // maps dot-imported objects to the package they were dot-imported through
138         recvTParamMap map[*ast.Ident]*TypeParam // maps blank receiver type parameters to their type
139         mono          monoGraph                 // graph for detecting non-monomorphizable instantiation loops
140
141         firstErr error                 // first error encountered
142         methods  map[*TypeName][]*Func // maps package scope type names to associated non-blank (non-interface) methods
143         untyped  map[ast.Expr]exprInfo // map of expressions without final type
144         delayed  []action              // stack of delayed action segments; segments are processed in FIFO order
145         objPath  []Object              // path of object dependencies during type inference (for cycle reporting)
146         defTypes []*Named              // defined types created during type checking, for final validation.
147
148         // environment within which the current object is type-checked (valid only
149         // for the duration of type-checking a specific object)
150         environment
151
152         // debugging
153         indent int // indentation for tracing
154 }
155
156 // addDeclDep adds the dependency edge (check.decl -> to) if check.decl exists
157 func (check *Checker) addDeclDep(to Object) {
158         from := check.decl
159         if from == nil {
160                 return // not in a package-level init expression
161         }
162         if _, found := check.objMap[to]; !found {
163                 return // to is not a package-level object
164         }
165         from.addDep(to)
166 }
167
168 func (check *Checker) rememberUntyped(e ast.Expr, lhs bool, mode operandMode, typ *Basic, val constant.Value) {
169         m := check.untyped
170         if m == nil {
171                 m = make(map[ast.Expr]exprInfo)
172                 check.untyped = m
173         }
174         m[e] = exprInfo{lhs, mode, typ, val}
175 }
176
177 // later pushes f on to the stack of actions that will be processed later;
178 // either at the end of the current statement, or in case of a local constant
179 // or variable declaration, before the constant or variable is in scope
180 // (so that f still sees the scope before any new declarations).
181 // later returns the pushed action so one can provide a description
182 // via action.describef for debugging, if desired.
183 func (check *Checker) later(f func()) *action {
184         i := len(check.delayed)
185         check.delayed = append(check.delayed, action{f: f})
186         return &check.delayed[i]
187 }
188
189 // push pushes obj onto the object path and returns its index in the path.
190 func (check *Checker) push(obj Object) int {
191         check.objPath = append(check.objPath, obj)
192         return len(check.objPath) - 1
193 }
194
195 // pop pops and returns the topmost object from the object path.
196 func (check *Checker) pop() Object {
197         i := len(check.objPath) - 1
198         obj := check.objPath[i]
199         check.objPath[i] = nil
200         check.objPath = check.objPath[:i]
201         return obj
202 }
203
204 // NewChecker returns a new Checker instance for a given package.
205 // Package files may be added incrementally via checker.Files.
206 func NewChecker(conf *Config, fset *token.FileSet, pkg *Package, info *Info) *Checker {
207         // make sure we have a configuration
208         if conf == nil {
209                 conf = new(Config)
210         }
211
212         // make sure we have an info struct
213         if info == nil {
214                 info = new(Info)
215         }
216
217         version, err := parseGoVersion(conf.GoVersion)
218         if err != nil {
219                 panic(fmt.Sprintf("invalid Go version %q (%v)", conf.GoVersion, err))
220         }
221
222         return &Checker{
223                 conf:    conf,
224                 ctxt:    conf.Context,
225                 fset:    fset,
226                 pkg:     pkg,
227                 Info:    info,
228                 version: version,
229                 objMap:  make(map[Object]*declInfo),
230                 impMap:  make(map[importKey]*Package),
231         }
232 }
233
234 // initFiles initializes the files-specific portion of checker.
235 // The provided files must all belong to the same package.
236 func (check *Checker) initFiles(files []*ast.File) {
237         // start with a clean slate (check.Files may be called multiple times)
238         check.files = nil
239         check.imports = nil
240         check.dotImportMap = nil
241
242         check.firstErr = nil
243         check.methods = nil
244         check.untyped = nil
245         check.delayed = nil
246
247         // determine package name and collect valid files
248         pkg := check.pkg
249         for _, file := range files {
250                 switch name := file.Name.Name; pkg.name {
251                 case "":
252                         if name != "_" {
253                                 pkg.name = name
254                         } else {
255                                 check.errorf(file.Name, _BlankPkgName, "invalid package name _")
256                         }
257                         fallthrough
258
259                 case name:
260                         check.files = append(check.files, file)
261
262                 default:
263                         check.errorf(atPos(file.Package), _MismatchedPkgName, "package %s; expected %s", name, pkg.name)
264                         // ignore this file
265                 }
266         }
267 }
268
269 // A bailout panic is used for early termination.
270 type bailout struct{}
271
272 func (check *Checker) handleBailout(err *error) {
273         switch p := recover().(type) {
274         case nil, bailout:
275                 // normal return or early exit
276                 *err = check.firstErr
277         default:
278                 // re-panic
279                 panic(p)
280         }
281 }
282
283 // Files checks the provided files as part of the checker's package.
284 func (check *Checker) Files(files []*ast.File) error { return check.checkFiles(files) }
285
286 var errBadCgo = errors.New("cannot use FakeImportC and go115UsesCgo together")
287
288 func (check *Checker) checkFiles(files []*ast.File) (err error) {
289         if check.conf.FakeImportC && check.conf.go115UsesCgo {
290                 return errBadCgo
291         }
292
293         defer check.handleBailout(&err)
294
295         check.initFiles(files)
296
297         check.collectObjects()
298
299         check.packageObjects()
300
301         check.processDelayed(0) // incl. all functions
302
303         check.expandDefTypes()
304
305         check.initOrder()
306
307         if !check.conf.DisableUnusedImportCheck {
308                 check.unusedImports()
309         }
310
311         check.recordUntyped()
312
313         if check.firstErr == nil {
314                 // TODO(mdempsky): Ensure monomorph is safe when errors exist.
315                 check.monomorph()
316         }
317
318         check.pkg.complete = true
319
320         // no longer needed - release memory
321         check.imports = nil
322         check.dotImportMap = nil
323         check.pkgPathMap = nil
324         check.seenPkgMap = nil
325         check.recvTParamMap = nil
326         check.defTypes = nil
327         check.ctxt = nil
328
329         // TODO(rFindley) There's more memory we should release at this point.
330
331         return
332 }
333
334 // processDelayed processes all delayed actions pushed after top.
335 func (check *Checker) processDelayed(top int) {
336         // If each delayed action pushes a new action, the
337         // stack will continue to grow during this loop.
338         // However, it is only processing functions (which
339         // are processed in a delayed fashion) that may
340         // add more actions (such as nested functions), so
341         // this is a sufficiently bounded process.
342         for i := top; i < len(check.delayed); i++ {
343                 a := &check.delayed[i]
344                 if trace && a.desc != nil {
345                         fmt.Println()
346                         check.trace(a.desc.pos.Pos(), "-- "+a.desc.format, a.desc.args...)
347                 }
348                 a.f() // may append to check.delayed
349         }
350         assert(top <= len(check.delayed)) // stack must not have shrunk
351         check.delayed = check.delayed[:top]
352 }
353
354 func (check *Checker) expandDefTypes() {
355         // Ensure that every defined type created in the course of type-checking has
356         // either non-*Named underlying, or is unresolved.
357         //
358         // This guarantees that we don't leak any types whose underlying is *Named,
359         // because any unresolved instances will lazily compute their underlying by
360         // substituting in the underlying of their origin. The origin must have
361         // either been imported or type-checked and expanded here, and in either case
362         // its underlying will be fully expanded.
363         for i := 0; i < len(check.defTypes); i++ {
364                 n := check.defTypes[i]
365                 switch n.underlying.(type) {
366                 case nil:
367                         if n.resolver == nil {
368                                 panic("nil underlying")
369                         }
370                 case *Named:
371                         n.under() // n.under may add entries to check.defTypes
372                 }
373                 n.check = nil
374         }
375 }
376
377 func (check *Checker) record(x *operand) {
378         // convert x into a user-friendly set of values
379         // TODO(gri) this code can be simplified
380         var typ Type
381         var val constant.Value
382         switch x.mode {
383         case invalid:
384                 typ = Typ[Invalid]
385         case novalue:
386                 typ = (*Tuple)(nil)
387         case constant_:
388                 typ = x.typ
389                 val = x.val
390         default:
391                 typ = x.typ
392         }
393         assert(x.expr != nil && typ != nil)
394
395         if isUntyped(typ) {
396                 // delay type and value recording until we know the type
397                 // or until the end of type checking
398                 check.rememberUntyped(x.expr, false, x.mode, typ.(*Basic), val)
399         } else {
400                 check.recordTypeAndValue(x.expr, x.mode, typ, val)
401         }
402 }
403
404 func (check *Checker) recordUntyped() {
405         if !debug && check.Types == nil {
406                 return // nothing to do
407         }
408
409         for x, info := range check.untyped {
410                 if debug && isTyped(info.typ) {
411                         check.dump("%v: %s (type %s) is typed", x.Pos(), x, info.typ)
412                         unreachable()
413                 }
414                 check.recordTypeAndValue(x, info.mode, info.typ, info.val)
415         }
416 }
417
418 func (check *Checker) recordTypeAndValue(x ast.Expr, mode operandMode, typ Type, val constant.Value) {
419         assert(x != nil)
420         assert(typ != nil)
421         if mode == invalid {
422                 return // omit
423         }
424         if mode == constant_ {
425                 assert(val != nil)
426                 // We check allBasic(typ, IsConstType) here as constant expressions may be
427                 // recorded as type parameters.
428                 assert(typ == Typ[Invalid] || allBasic(typ, IsConstType))
429         }
430         if m := check.Types; m != nil {
431                 m[x] = TypeAndValue{mode, typ, val}
432         }
433 }
434
435 func (check *Checker) recordBuiltinType(f ast.Expr, sig *Signature) {
436         // f must be a (possibly parenthesized, possibly qualified)
437         // identifier denoting a built-in (including unsafe's non-constant
438         // functions Add and Slice): record the signature for f and possible
439         // children.
440         for {
441                 check.recordTypeAndValue(f, builtin, sig, nil)
442                 switch p := f.(type) {
443                 case *ast.Ident, *ast.SelectorExpr:
444                         return // we're done
445                 case *ast.ParenExpr:
446                         f = p.X
447                 default:
448                         unreachable()
449                 }
450         }
451 }
452
453 func (check *Checker) recordCommaOkTypes(x ast.Expr, a [2]Type) {
454         assert(x != nil)
455         if a[0] == nil || a[1] == nil {
456                 return
457         }
458         assert(isTyped(a[0]) && isTyped(a[1]) && (isBoolean(a[1]) || a[1] == universeError))
459         if m := check.Types; m != nil {
460                 for {
461                         tv := m[x]
462                         assert(tv.Type != nil) // should have been recorded already
463                         pos := x.Pos()
464                         tv.Type = NewTuple(
465                                 NewVar(pos, check.pkg, "", a[0]),
466                                 NewVar(pos, check.pkg, "", a[1]),
467                         )
468                         m[x] = tv
469                         // if x is a parenthesized expression (p.X), update p.X
470                         p, _ := x.(*ast.ParenExpr)
471                         if p == nil {
472                                 break
473                         }
474                         x = p.X
475                 }
476         }
477 }
478
479 // recordInstance records instantiation information into check.Info, if the
480 // Instances map is non-nil. The given expr must be an ident, selector, or
481 // index (list) expr with ident or selector operand.
482 //
483 // TODO(rfindley): the expr parameter is fragile. See if we can access the
484 // instantiated identifier in some other way.
485 func (check *Checker) recordInstance(expr ast.Expr, targs []Type, typ Type) {
486         ident := instantiatedIdent(expr)
487         assert(ident != nil)
488         assert(typ != nil)
489         if m := check.Instances; m != nil {
490                 m[ident] = Instance{NewTypeList(targs), typ}
491         }
492 }
493
494 func instantiatedIdent(expr ast.Expr) *ast.Ident {
495         var selOrIdent ast.Expr
496         switch e := expr.(type) {
497         case *ast.IndexExpr:
498                 selOrIdent = e.X
499         case *ast.IndexListExpr:
500                 selOrIdent = e.X
501         case *ast.SelectorExpr, *ast.Ident:
502                 selOrIdent = e
503         }
504         switch x := selOrIdent.(type) {
505         case *ast.Ident:
506                 return x
507         case *ast.SelectorExpr:
508                 return x.Sel
509         }
510         panic("instantiated ident not found")
511 }
512
513 func (check *Checker) recordDef(id *ast.Ident, obj Object) {
514         assert(id != nil)
515         if m := check.Defs; m != nil {
516                 m[id] = obj
517         }
518 }
519
520 func (check *Checker) recordUse(id *ast.Ident, obj Object) {
521         assert(id != nil)
522         assert(obj != nil)
523         if m := check.Uses; m != nil {
524                 m[id] = obj
525         }
526 }
527
528 func (check *Checker) recordImplicit(node ast.Node, obj Object) {
529         assert(node != nil)
530         assert(obj != nil)
531         if m := check.Implicits; m != nil {
532                 m[node] = obj
533         }
534 }
535
536 func (check *Checker) recordSelection(x *ast.SelectorExpr, kind SelectionKind, recv Type, obj Object, index []int, indirect bool) {
537         assert(obj != nil && (recv == nil || len(index) > 0))
538         check.recordUse(x.Sel, obj)
539         if m := check.Selections; m != nil {
540                 m[x] = &Selection{kind, recv, obj, index, indirect}
541         }
542 }
543
544 func (check *Checker) recordScope(node ast.Node, scope *Scope) {
545         assert(node != nil)
546         assert(scope != nil)
547         if m := check.Scopes; m != nil {
548                 m[node] = scope
549         }
550 }