]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/go/types/check.go
[dev.unified] all: merge master (635b124) into dev.unified
[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 // exprInfo stores information about an untyped expression.
28 type exprInfo struct {
29         isLhs bool // expression is lhs operand of a shift with delayed type-check
30         mode  operandMode
31         typ   *Basic
32         val   constant.Value // constant value; or nil (if not a constant)
33 }
34
35 // An environment represents the environment within which an object is
36 // type-checked.
37 type environment struct {
38         decl          *declInfo              // package-level declaration whose init expression/function body is checked
39         scope         *Scope                 // top-most scope for lookups
40         pos           token.Pos              // if valid, identifiers are looked up as if at position pos (used by Eval)
41         iota          constant.Value         // value of iota in a constant declaration; nil otherwise
42         errpos        positioner             // if set, identifier position of a constant with inherited initializer
43         inTParamList  bool                   // set if inside a type parameter list
44         sig           *Signature             // function signature if inside a function; nil otherwise
45         isPanic       map[*ast.CallExpr]bool // set of panic call expressions (used for termination check)
46         hasLabel      bool                   // set if a function makes use of labels (only ~1% of functions); unused outside functions
47         hasCallOrRecv bool                   // set if an expression contains a function call or channel receive operation
48 }
49
50 // lookup looks up name in the current environment and returns the matching object, or nil.
51 func (env *environment) lookup(name string) Object {
52         _, obj := env.scope.LookupParent(name, env.pos)
53         return obj
54 }
55
56 // An importKey identifies an imported package by import path and source directory
57 // (directory containing the file containing the import). In practice, the directory
58 // may always be the same, or may not matter. Given an (import path, directory), an
59 // importer must always return the same package (but given two different import paths,
60 // an importer may still return the same package by mapping them to the same package
61 // paths).
62 type importKey struct {
63         path, dir string
64 }
65
66 // A dotImportKey describes a dot-imported object in the given scope.
67 type dotImportKey struct {
68         scope *Scope
69         name  string
70 }
71
72 // An action describes a (delayed) action.
73 type action struct {
74         f    func()      // action to be executed
75         desc *actionDesc // action description; may be nil, requires debug to be set
76 }
77
78 // If debug is set, describef sets a printf-formatted description for action a.
79 // Otherwise, it is a no-op.
80 func (a *action) describef(pos positioner, format string, args ...any) {
81         if debug {
82                 a.desc = &actionDesc{pos, format, args}
83         }
84 }
85
86 // An actionDesc provides information on an action.
87 // For debugging only.
88 type actionDesc struct {
89         pos    positioner
90         format string
91         args   []any
92 }
93
94 // A Checker maintains the state of the type checker.
95 // It must be created with NewChecker.
96 type Checker struct {
97         // package information
98         // (initialized by NewChecker, valid for the life-time of checker)
99         conf *Config
100         ctxt *Context // context for de-duplicating instances
101         fset *token.FileSet
102         pkg  *Package
103         *Info
104         version version                // accepted language version
105         nextID  uint64                 // unique Id for type parameters (first valid Id is 1)
106         objMap  map[Object]*declInfo   // maps package-level objects and (non-interface) methods to declaration info
107         impMap  map[importKey]*Package // maps (import path, source directory) to (complete or fake) package
108         valids  instanceLookup         // valid *Named (incl. instantiated) types per the validType check
109
110         // pkgPathMap maps package names to the set of distinct import paths we've
111         // seen for that name, anywhere in the import graph. It is used for
112         // disambiguating package names in error messages.
113         //
114         // pkgPathMap is allocated lazily, so that we don't pay the price of building
115         // it on the happy path. seenPkgMap tracks the packages that we've already
116         // walked.
117         pkgPathMap map[string]map[string]bool
118         seenPkgMap map[*Package]bool
119
120         // information collected during type-checking of a set of package files
121         // (initialized by Files, valid only for the duration of check.Files;
122         // maps and lists are allocated on demand)
123         files         []*ast.File               // package files
124         imports       []*PkgName                // list of imported packages
125         dotImportMap  map[dotImportKey]*PkgName // maps dot-imported objects to the package they were dot-imported through
126         recvTParamMap map[*ast.Ident]*TypeParam // maps blank receiver type parameters to their type
127         brokenAliases map[*TypeName]bool        // set of aliases with broken (not yet determined) types
128         unionTypeSets map[*Union]*_TypeSet      // computed type sets for union types
129         mono          monoGraph                 // graph for detecting non-monomorphizable instantiation loops
130
131         firstErr error                 // first error encountered
132         methods  map[*TypeName][]*Func // maps package scope type names to associated non-blank (non-interface) methods
133         untyped  map[ast.Expr]exprInfo // map of expressions without final type
134         delayed  []action              // stack of delayed action segments; segments are processed in FIFO order
135         objPath  []Object              // path of object dependencies during type inference (for cycle reporting)
136         cleaners []cleaner             // list of types that may need a final cleanup at the end of type-checking
137
138         // environment within which the current object is type-checked (valid only
139         // for the duration of type-checking a specific object)
140         environment
141
142         // debugging
143         indent int // indentation for tracing
144 }
145
146 // addDeclDep adds the dependency edge (check.decl -> to) if check.decl exists
147 func (check *Checker) addDeclDep(to Object) {
148         from := check.decl
149         if from == nil {
150                 return // not in a package-level init expression
151         }
152         if _, found := check.objMap[to]; !found {
153                 return // to is not a package-level object
154         }
155         from.addDep(to)
156 }
157
158 // brokenAlias records that alias doesn't have a determined type yet.
159 // It also sets alias.typ to Typ[Invalid].
160 func (check *Checker) brokenAlias(alias *TypeName) {
161         if check.brokenAliases == nil {
162                 check.brokenAliases = make(map[*TypeName]bool)
163         }
164         check.brokenAliases[alias] = true
165         alias.typ = Typ[Invalid]
166 }
167
168 // validAlias records that alias has the valid type typ (possibly Typ[Invalid]).
169 func (check *Checker) validAlias(alias *TypeName, typ Type) {
170         delete(check.brokenAliases, alias)
171         alias.typ = typ
172 }
173
174 // isBrokenAlias reports whether alias doesn't have a determined type yet.
175 func (check *Checker) isBrokenAlias(alias *TypeName) bool {
176         return alias.typ == Typ[Invalid] && check.brokenAliases[alias]
177 }
178
179 func (check *Checker) rememberUntyped(e ast.Expr, lhs bool, mode operandMode, typ *Basic, val constant.Value) {
180         m := check.untyped
181         if m == nil {
182                 m = make(map[ast.Expr]exprInfo)
183                 check.untyped = m
184         }
185         m[e] = exprInfo{lhs, mode, typ, val}
186 }
187
188 // later pushes f on to the stack of actions that will be processed later;
189 // either at the end of the current statement, or in case of a local constant
190 // or variable declaration, before the constant or variable is in scope
191 // (so that f still sees the scope before any new declarations).
192 // later returns the pushed action so one can provide a description
193 // via action.describef for debugging, if desired.
194 func (check *Checker) later(f func()) *action {
195         i := len(check.delayed)
196         check.delayed = append(check.delayed, action{f: f})
197         return &check.delayed[i]
198 }
199
200 // push pushes obj onto the object path and returns its index in the path.
201 func (check *Checker) push(obj Object) int {
202         check.objPath = append(check.objPath, obj)
203         return len(check.objPath) - 1
204 }
205
206 // pop pops and returns the topmost object from the object path.
207 func (check *Checker) pop() Object {
208         i := len(check.objPath) - 1
209         obj := check.objPath[i]
210         check.objPath[i] = nil
211         check.objPath = check.objPath[:i]
212         return obj
213 }
214
215 type cleaner interface {
216         cleanup()
217 }
218
219 // needsCleanup records objects/types that implement the cleanup method
220 // which will be called at the end of type-checking.
221 func (check *Checker) needsCleanup(c cleaner) {
222         check.cleaners = append(check.cleaners, c)
223 }
224
225 // NewChecker returns a new Checker instance for a given package.
226 // Package files may be added incrementally via checker.Files.
227 func NewChecker(conf *Config, fset *token.FileSet, pkg *Package, info *Info) *Checker {
228         // make sure we have a configuration
229         if conf == nil {
230                 conf = new(Config)
231         }
232
233         // make sure we have an info struct
234         if info == nil {
235                 info = new(Info)
236         }
237
238         version, err := parseGoVersion(conf.GoVersion)
239         if err != nil {
240                 panic(fmt.Sprintf("invalid Go version %q (%v)", conf.GoVersion, err))
241         }
242
243         return &Checker{
244                 conf:    conf,
245                 ctxt:    conf.Context,
246                 fset:    fset,
247                 pkg:     pkg,
248                 Info:    info,
249                 version: version,
250                 objMap:  make(map[Object]*declInfo),
251                 impMap:  make(map[importKey]*Package),
252         }
253 }
254
255 // initFiles initializes the files-specific portion of checker.
256 // The provided files must all belong to the same package.
257 func (check *Checker) initFiles(files []*ast.File) {
258         // start with a clean slate (check.Files may be called multiple times)
259         check.files = nil
260         check.imports = nil
261         check.dotImportMap = nil
262
263         check.firstErr = nil
264         check.methods = nil
265         check.untyped = nil
266         check.delayed = nil
267         check.objPath = nil
268         check.cleaners = nil
269
270         // determine package name and collect valid files
271         pkg := check.pkg
272         for _, file := range files {
273                 switch name := file.Name.Name; pkg.name {
274                 case "":
275                         if name != "_" {
276                                 pkg.name = name
277                         } else {
278                                 check.errorf(file.Name, _BlankPkgName, "invalid package name _")
279                         }
280                         fallthrough
281
282                 case name:
283                         check.files = append(check.files, file)
284
285                 default:
286                         check.errorf(atPos(file.Package), _MismatchedPkgName, "package %s; expected %s", name, pkg.name)
287                         // ignore this file
288                 }
289         }
290 }
291
292 // A bailout panic is used for early termination.
293 type bailout struct{}
294
295 func (check *Checker) handleBailout(err *error) {
296         switch p := recover().(type) {
297         case nil, bailout:
298                 // normal return or early exit
299                 *err = check.firstErr
300         default:
301                 // re-panic
302                 panic(p)
303         }
304 }
305
306 // Files checks the provided files as part of the checker's package.
307 func (check *Checker) Files(files []*ast.File) error { return check.checkFiles(files) }
308
309 var errBadCgo = errors.New("cannot use FakeImportC and go115UsesCgo together")
310
311 func (check *Checker) checkFiles(files []*ast.File) (err error) {
312         if check.conf.FakeImportC && check.conf.go115UsesCgo {
313                 return errBadCgo
314         }
315
316         defer check.handleBailout(&err)
317
318         print := func(msg string) {
319                 if trace {
320                         fmt.Println()
321                         fmt.Println(msg)
322                 }
323         }
324
325         print("== initFiles ==")
326         check.initFiles(files)
327
328         print("== collectObjects ==")
329         check.collectObjects()
330
331         print("== packageObjects ==")
332         check.packageObjects()
333
334         print("== processDelayed ==")
335         check.processDelayed(0) // incl. all functions
336
337         print("== cleanup ==")
338         check.cleanup()
339
340         print("== initOrder ==")
341         check.initOrder()
342
343         if !check.conf.DisableUnusedImportCheck {
344                 print("== unusedImports ==")
345                 check.unusedImports()
346         }
347
348         print("== recordUntyped ==")
349         check.recordUntyped()
350
351         if check.firstErr == nil {
352                 // TODO(mdempsky): Ensure monomorph is safe when errors exist.
353                 check.monomorph()
354         }
355
356         check.pkg.complete = true
357
358         // no longer needed - release memory
359         check.imports = nil
360         check.dotImportMap = nil
361         check.pkgPathMap = nil
362         check.seenPkgMap = nil
363         check.recvTParamMap = nil
364         check.brokenAliases = nil
365         check.unionTypeSets = nil
366         check.ctxt = nil
367
368         // TODO(rFindley) There's more memory we should release at this point.
369
370         return
371 }
372
373 // processDelayed processes all delayed actions pushed after top.
374 func (check *Checker) processDelayed(top int) {
375         // If each delayed action pushes a new action, the
376         // stack will continue to grow during this loop.
377         // However, it is only processing functions (which
378         // are processed in a delayed fashion) that may
379         // add more actions (such as nested functions), so
380         // this is a sufficiently bounded process.
381         for i := top; i < len(check.delayed); i++ {
382                 a := &check.delayed[i]
383                 if trace {
384                         if a.desc != nil {
385                                 check.trace(a.desc.pos.Pos(), "-- "+a.desc.format, a.desc.args...)
386                         } else {
387                                 check.trace(token.NoPos, "-- delayed %p", a.f)
388                         }
389                 }
390                 a.f() // may append to check.delayed
391                 if trace {
392                         fmt.Println()
393                 }
394         }
395         assert(top <= len(check.delayed)) // stack must not have shrunk
396         check.delayed = check.delayed[:top]
397 }
398
399 // cleanup runs cleanup for all collected cleaners.
400 func (check *Checker) cleanup() {
401         // Don't use a range clause since Named.cleanup may add more cleaners.
402         for i := 0; i < len(check.cleaners); i++ {
403                 check.cleaners[i].cleanup()
404         }
405         check.cleaners = nil
406 }
407
408 func (check *Checker) record(x *operand) {
409         // convert x into a user-friendly set of values
410         // TODO(gri) this code can be simplified
411         var typ Type
412         var val constant.Value
413         switch x.mode {
414         case invalid:
415                 typ = Typ[Invalid]
416         case novalue:
417                 typ = (*Tuple)(nil)
418         case constant_:
419                 typ = x.typ
420                 val = x.val
421         default:
422                 typ = x.typ
423         }
424         assert(x.expr != nil && typ != nil)
425
426         if isUntyped(typ) {
427                 // delay type and value recording until we know the type
428                 // or until the end of type checking
429                 check.rememberUntyped(x.expr, false, x.mode, typ.(*Basic), val)
430         } else {
431                 check.recordTypeAndValue(x.expr, x.mode, typ, val)
432         }
433 }
434
435 func (check *Checker) recordUntyped() {
436         if !debug && check.Types == nil {
437                 return // nothing to do
438         }
439
440         for x, info := range check.untyped {
441                 if debug && isTyped(info.typ) {
442                         check.dump("%v: %s (type %s) is typed", x.Pos(), x, info.typ)
443                         unreachable()
444                 }
445                 check.recordTypeAndValue(x, info.mode, info.typ, info.val)
446         }
447 }
448
449 func (check *Checker) recordTypeAndValue(x ast.Expr, mode operandMode, typ Type, val constant.Value) {
450         assert(x != nil)
451         assert(typ != nil)
452         if mode == invalid {
453                 return // omit
454         }
455         if mode == constant_ {
456                 assert(val != nil)
457                 // We check allBasic(typ, IsConstType) here as constant expressions may be
458                 // recorded as type parameters.
459                 assert(typ == Typ[Invalid] || allBasic(typ, IsConstType))
460         }
461         if m := check.Types; m != nil {
462                 m[x] = TypeAndValue{mode, typ, val}
463         }
464 }
465
466 func (check *Checker) recordBuiltinType(f ast.Expr, sig *Signature) {
467         // f must be a (possibly parenthesized, possibly qualified)
468         // identifier denoting a built-in (including unsafe's non-constant
469         // functions Add and Slice): record the signature for f and possible
470         // children.
471         for {
472                 check.recordTypeAndValue(f, builtin, sig, nil)
473                 switch p := f.(type) {
474                 case *ast.Ident, *ast.SelectorExpr:
475                         return // we're done
476                 case *ast.ParenExpr:
477                         f = p.X
478                 default:
479                         unreachable()
480                 }
481         }
482 }
483
484 func (check *Checker) recordCommaOkTypes(x ast.Expr, a [2]Type) {
485         assert(x != nil)
486         if a[0] == nil || a[1] == nil {
487                 return
488         }
489         assert(isTyped(a[0]) && isTyped(a[1]) && (isBoolean(a[1]) || a[1] == universeError))
490         if m := check.Types; m != nil {
491                 for {
492                         tv := m[x]
493                         assert(tv.Type != nil) // should have been recorded already
494                         pos := x.Pos()
495                         tv.Type = NewTuple(
496                                 NewVar(pos, check.pkg, "", a[0]),
497                                 NewVar(pos, check.pkg, "", a[1]),
498                         )
499                         m[x] = tv
500                         // if x is a parenthesized expression (p.X), update p.X
501                         p, _ := x.(*ast.ParenExpr)
502                         if p == nil {
503                                 break
504                         }
505                         x = p.X
506                 }
507         }
508 }
509
510 // recordInstance records instantiation information into check.Info, if the
511 // Instances map is non-nil. The given expr must be an ident, selector, or
512 // index (list) expr with ident or selector operand.
513 //
514 // TODO(rfindley): the expr parameter is fragile. See if we can access the
515 // instantiated identifier in some other way.
516 func (check *Checker) recordInstance(expr ast.Expr, targs []Type, typ Type) {
517         ident := instantiatedIdent(expr)
518         assert(ident != nil)
519         assert(typ != nil)
520         if m := check.Instances; m != nil {
521                 m[ident] = Instance{newTypeList(targs), typ}
522         }
523 }
524
525 func instantiatedIdent(expr ast.Expr) *ast.Ident {
526         var selOrIdent ast.Expr
527         switch e := expr.(type) {
528         case *ast.IndexExpr:
529                 selOrIdent = e.X
530         case *ast.IndexListExpr:
531                 selOrIdent = e.X
532         case *ast.SelectorExpr, *ast.Ident:
533                 selOrIdent = e
534         }
535         switch x := selOrIdent.(type) {
536         case *ast.Ident:
537                 return x
538         case *ast.SelectorExpr:
539                 return x.Sel
540         }
541         panic("instantiated ident not found")
542 }
543
544 func (check *Checker) recordDef(id *ast.Ident, obj Object) {
545         assert(id != nil)
546         if m := check.Defs; m != nil {
547                 m[id] = obj
548         }
549 }
550
551 func (check *Checker) recordUse(id *ast.Ident, obj Object) {
552         assert(id != nil)
553         assert(obj != nil)
554         if m := check.Uses; m != nil {
555                 m[id] = obj
556         }
557 }
558
559 func (check *Checker) recordImplicit(node ast.Node, obj Object) {
560         assert(node != nil)
561         assert(obj != nil)
562         if m := check.Implicits; m != nil {
563                 m[node] = obj
564         }
565 }
566
567 func (check *Checker) recordSelection(x *ast.SelectorExpr, kind SelectionKind, recv Type, obj Object, index []int, indirect bool) {
568         assert(obj != nil && (recv == nil || len(index) > 0))
569         check.recordUse(x.Sel, obj)
570         if m := check.Selections; m != nil {
571                 m[x] = &Selection{kind, recv, obj, index, indirect}
572         }
573 }
574
575 func (check *Checker) recordScope(node ast.Node, scope *Scope) {
576         assert(node != nil)
577         assert(scope != nil)
578         if m := check.Scopes; m != nil {
579                 m[node] = scope
580         }
581 }