]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/go/types/check.go
go/types: ensure named types are expanded after type-checking
[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         name  string
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
93         // pkgPathMap maps package names to the set of distinct import paths we've
94         // seen for that name, anywhere in the import graph. It is used for
95         // disambiguating package names in error messages.
96         //
97         // pkgPathMap is allocated lazily, so that we don't pay the price of building
98         // it on the happy path. seenPkgMap tracks the packages that we've already
99         // walked.
100         pkgPathMap map[string]map[string]bool
101         seenPkgMap map[*Package]bool
102
103         // information collected during type-checking of a set of package files
104         // (initialized by Files, valid only for the duration of check.Files;
105         // maps and lists are allocated on demand)
106         files         []*ast.File               // package files
107         imports       []*PkgName                // list of imported packages
108         dotImportMap  map[dotImportKey]*PkgName // maps dot-imported objects to the package they were dot-imported through
109         recvTParamMap map[*ast.Ident]*TypeParam // maps blank receiver type parameters to their type
110
111         firstErr error                 // first error encountered
112         methods  map[*TypeName][]*Func // maps package scope type names to associated non-blank (non-interface) methods
113         untyped  map[ast.Expr]exprInfo // map of expressions without final type
114         delayed  []func()              // stack of delayed action segments; segments are processed in FIFO order
115         objPath  []Object              // path of object dependencies during type inference (for cycle reporting)
116         defTypes []*Named              // defined types created during type checking, for final validation.
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 a context
179         if conf.Context == nil {
180                 conf.Context = NewContext()
181         }
182
183         // make sure we have an info struct
184         if info == nil {
185                 info = new(Info)
186         }
187
188         version, err := parseGoVersion(conf.GoVersion)
189         if err != nil {
190                 panic(fmt.Sprintf("invalid Go version %q (%v)", conf.GoVersion, err))
191         }
192
193         return &Checker{
194                 conf:    conf,
195                 fset:    fset,
196                 pkg:     pkg,
197                 Info:    info,
198                 version: version,
199                 objMap:  make(map[Object]*declInfo),
200                 impMap:  make(map[importKey]*Package),
201         }
202 }
203
204 // initFiles initializes the files-specific portion of checker.
205 // The provided files must all belong to the same package.
206 func (check *Checker) initFiles(files []*ast.File) {
207         // start with a clean slate (check.Files may be called multiple times)
208         check.files = nil
209         check.imports = nil
210         check.dotImportMap = nil
211
212         check.firstErr = nil
213         check.methods = nil
214         check.untyped = nil
215         check.delayed = nil
216
217         // determine package name and collect valid files
218         pkg := check.pkg
219         for _, file := range files {
220                 switch name := file.Name.Name; pkg.name {
221                 case "":
222                         if name != "_" {
223                                 pkg.name = name
224                         } else {
225                                 check.errorf(file.Name, _BlankPkgName, "invalid package name _")
226                         }
227                         fallthrough
228
229                 case name:
230                         check.files = append(check.files, file)
231
232                 default:
233                         check.errorf(atPos(file.Package), _MismatchedPkgName, "package %s; expected %s", name, pkg.name)
234                         // ignore this file
235                 }
236         }
237 }
238
239 // A bailout panic is used for early termination.
240 type bailout struct{}
241
242 func (check *Checker) handleBailout(err *error) {
243         switch p := recover().(type) {
244         case nil, bailout:
245                 // normal return or early exit
246                 *err = check.firstErr
247         default:
248                 // re-panic
249                 panic(p)
250         }
251 }
252
253 // Files checks the provided files as part of the checker's package.
254 func (check *Checker) Files(files []*ast.File) error { return check.checkFiles(files) }
255
256 var errBadCgo = errors.New("cannot use FakeImportC and go115UsesCgo together")
257
258 func (check *Checker) checkFiles(files []*ast.File) (err error) {
259         if check.conf.FakeImportC && check.conf.go115UsesCgo {
260                 return errBadCgo
261         }
262
263         defer check.handleBailout(&err)
264
265         check.initFiles(files)
266
267         check.collectObjects()
268
269         check.packageObjects()
270
271         check.processDelayed(0) // incl. all functions
272
273         check.expandDefTypes()
274
275         check.initOrder()
276
277         if !check.conf.DisableUnusedImportCheck {
278                 check.unusedImports()
279         }
280
281         check.recordUntyped()
282
283         check.pkg.complete = true
284
285         // no longer needed - release memory
286         check.imports = nil
287         check.dotImportMap = nil
288         check.pkgPathMap = nil
289         check.seenPkgMap = nil
290         check.recvTParamMap = nil
291         check.defTypes = nil
292
293         // TODO(rFindley) There's more memory we should release at this point.
294
295         return
296 }
297
298 // processDelayed processes all delayed actions pushed after top.
299 func (check *Checker) processDelayed(top int) {
300         // If each delayed action pushes a new action, the
301         // stack will continue to grow during this loop.
302         // However, it is only processing functions (which
303         // are processed in a delayed fashion) that may
304         // add more actions (such as nested functions), so
305         // this is a sufficiently bounded process.
306         for i := top; i < len(check.delayed); i++ {
307                 check.delayed[i]() // may append to check.delayed
308         }
309         assert(top <= len(check.delayed)) // stack must not have shrunk
310         check.delayed = check.delayed[:top]
311 }
312
313 func (check *Checker) expandDefTypes() {
314         // Ensure that every defined type created in the course of type-checking has
315         // either non-*Named underlying, or is unresolved.
316         //
317         // This guarantees that we don't leak any types whose underlying is *Named,
318         // because any unresolved instances will lazily compute their underlying by
319         // substituting in the underlying of their origin. The origin must have
320         // either been imported or type-checked and expanded here, and in either case
321         // its underlying will be fully expanded.
322         for i := 0; i < len(check.defTypes); i++ {
323                 n := check.defTypes[i]
324                 switch n.underlying.(type) {
325                 case nil:
326                         if n.resolver == nil {
327                                 panic("nil underlying")
328                         }
329                 case *Named:
330                         n.under() // n.under may add entries to check.defTypes
331                 }
332                 n.check = nil
333         }
334 }
335
336 func (check *Checker) record(x *operand) {
337         // convert x into a user-friendly set of values
338         // TODO(gri) this code can be simplified
339         var typ Type
340         var val constant.Value
341         switch x.mode {
342         case invalid:
343                 typ = Typ[Invalid]
344         case novalue:
345                 typ = (*Tuple)(nil)
346         case constant_:
347                 typ = x.typ
348                 val = x.val
349         default:
350                 typ = x.typ
351         }
352         assert(x.expr != nil && typ != nil)
353
354         if isUntyped(typ) {
355                 // delay type and value recording until we know the type
356                 // or until the end of type checking
357                 check.rememberUntyped(x.expr, false, x.mode, typ.(*Basic), val)
358         } else {
359                 check.recordTypeAndValue(x.expr, x.mode, typ, val)
360         }
361 }
362
363 func (check *Checker) recordUntyped() {
364         if !debug && check.Types == nil {
365                 return // nothing to do
366         }
367
368         for x, info := range check.untyped {
369                 if debug && isTyped(info.typ) {
370                         check.dump("%v: %s (type %s) is typed", x.Pos(), x, info.typ)
371                         unreachable()
372                 }
373                 check.recordTypeAndValue(x, info.mode, info.typ, info.val)
374         }
375 }
376
377 func (check *Checker) recordTypeAndValue(x ast.Expr, mode operandMode, typ Type, val constant.Value) {
378         assert(x != nil)
379         assert(typ != nil)
380         if mode == invalid {
381                 return // omit
382         }
383         if mode == constant_ {
384                 assert(val != nil)
385                 // We check is(typ, IsConstType) here as constant expressions may be
386                 // recorded as type parameters.
387                 assert(typ == Typ[Invalid] || is(typ, IsConstType))
388         }
389         if m := check.Types; m != nil {
390                 m[x] = TypeAndValue{mode, typ, val}
391         }
392 }
393
394 func (check *Checker) recordBuiltinType(f ast.Expr, sig *Signature) {
395         // f must be a (possibly parenthesized, possibly qualified)
396         // identifier denoting a built-in (including unsafe's non-constant
397         // functions Add and Slice): record the signature for f and possible
398         // children.
399         for {
400                 check.recordTypeAndValue(f, builtin, sig, nil)
401                 switch p := f.(type) {
402                 case *ast.Ident, *ast.SelectorExpr:
403                         return // we're done
404                 case *ast.ParenExpr:
405                         f = p.X
406                 default:
407                         unreachable()
408                 }
409         }
410 }
411
412 func (check *Checker) recordCommaOkTypes(x ast.Expr, a [2]Type) {
413         assert(x != nil)
414         if a[0] == nil || a[1] == nil {
415                 return
416         }
417         assert(isTyped(a[0]) && isTyped(a[1]) && (isBoolean(a[1]) || a[1] == universeError))
418         if m := check.Types; m != nil {
419                 for {
420                         tv := m[x]
421                         assert(tv.Type != nil) // should have been recorded already
422                         pos := x.Pos()
423                         tv.Type = NewTuple(
424                                 NewVar(pos, check.pkg, "", a[0]),
425                                 NewVar(pos, check.pkg, "", a[1]),
426                         )
427                         m[x] = tv
428                         // if x is a parenthesized expression (p.X), update p.X
429                         p, _ := x.(*ast.ParenExpr)
430                         if p == nil {
431                                 break
432                         }
433                         x = p.X
434                 }
435         }
436 }
437
438 // recordInstance records instantiation information into check.Info, if the
439 // Instances map is non-nil. The given expr must be an ident, selector, or
440 // index (list) expr with ident or selector operand.
441 //
442 // TODO(rfindley): the expr parameter is fragile. See if we can access the
443 // instantiated identifier in some other way.
444 func (check *Checker) recordInstance(expr ast.Expr, targs []Type, typ Type) {
445         ident := instantiatedIdent(expr)
446         assert(ident != nil)
447         assert(typ != nil)
448         if m := check.Instances; m != nil {
449                 m[ident] = Instance{NewTypeList(targs), typ}
450         }
451 }
452
453 func instantiatedIdent(expr ast.Expr) *ast.Ident {
454         var selOrIdent ast.Expr
455         switch e := expr.(type) {
456         case *ast.IndexExpr:
457                 selOrIdent = e.X
458         case *ast.IndexListExpr:
459                 selOrIdent = e.X
460         case *ast.SelectorExpr, *ast.Ident:
461                 selOrIdent = e
462         }
463         switch x := selOrIdent.(type) {
464         case *ast.Ident:
465                 return x
466         case *ast.SelectorExpr:
467                 return x.Sel
468         }
469         panic("instantiated ident not found")
470 }
471
472 func (check *Checker) recordDef(id *ast.Ident, obj Object) {
473         assert(id != nil)
474         if m := check.Defs; m != nil {
475                 m[id] = obj
476         }
477 }
478
479 func (check *Checker) recordUse(id *ast.Ident, obj Object) {
480         assert(id != nil)
481         assert(obj != nil)
482         if m := check.Uses; m != nil {
483                 m[id] = obj
484         }
485 }
486
487 func (check *Checker) recordImplicit(node ast.Node, obj Object) {
488         assert(node != nil)
489         assert(obj != nil)
490         if m := check.Implicits; m != nil {
491                 m[node] = obj
492         }
493 }
494
495 func (check *Checker) recordSelection(x *ast.SelectorExpr, kind SelectionKind, recv Type, obj Object, index []int, indirect bool) {
496         assert(obj != nil && (recv == nil || len(index) > 0))
497         check.recordUse(x.Sel, obj)
498         if m := check.Selections; m != nil {
499                 m[x] = &Selection{kind, recv, obj, index, indirect}
500         }
501 }
502
503 func (check *Checker) recordScope(node ast.Node, scope *Scope) {
504         assert(node != nil)
505         assert(scope != nil)
506         if m := check.Scopes; m != nil {
507                 m[node] = scope
508         }
509 }