]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/go/types/check.go
go/types, types2: use a map instead of a field for marking in validType
[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 ...any) {
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   []any
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         infoMap map[*Named]typeInfo    // maps named types to their associated type info (for cycle detection)
122
123         // pkgPathMap maps package names to the set of distinct import paths we've
124         // seen for that name, anywhere in the import graph. It is used for
125         // disambiguating package names in error messages.
126         //
127         // pkgPathMap is allocated lazily, so that we don't pay the price of building
128         // it on the happy path. seenPkgMap tracks the packages that we've already
129         // walked.
130         pkgPathMap map[string]map[string]bool
131         seenPkgMap map[*Package]bool
132
133         // information collected during type-checking of a set of package files
134         // (initialized by Files, valid only for the duration of check.Files;
135         // maps and lists are allocated on demand)
136         files         []*ast.File               // package files
137         imports       []*PkgName                // list of imported packages
138         dotImportMap  map[dotImportKey]*PkgName // maps dot-imported objects to the package they were dot-imported through
139         recvTParamMap map[*ast.Ident]*TypeParam // maps blank receiver type parameters to their type
140         unionTypeSets map[*Union]*_TypeSet      // computed type sets for union types
141         mono          monoGraph                 // graph for detecting non-monomorphizable instantiation loops
142
143         firstErr error                 // first error encountered
144         methods  map[*TypeName][]*Func // maps package scope type names to associated non-blank (non-interface) methods
145         untyped  map[ast.Expr]exprInfo // map of expressions without final type
146         delayed  []action              // stack of delayed action segments; segments are processed in FIFO order
147         objPath  []Object              // path of object dependencies during type inference (for cycle reporting)
148         defTypes []*Named              // defined types created during type checking, for final validation.
149
150         // environment within which the current object is type-checked (valid only
151         // for the duration of type-checking a specific object)
152         environment
153
154         // debugging
155         indent int // indentation for tracing
156 }
157
158 // addDeclDep adds the dependency edge (check.decl -> to) if check.decl exists
159 func (check *Checker) addDeclDep(to Object) {
160         from := check.decl
161         if from == nil {
162                 return // not in a package-level init expression
163         }
164         if _, found := check.objMap[to]; !found {
165                 return // to is not a package-level object
166         }
167         from.addDep(to)
168 }
169
170 func (check *Checker) rememberUntyped(e ast.Expr, lhs bool, mode operandMode, typ *Basic, val constant.Value) {
171         m := check.untyped
172         if m == nil {
173                 m = make(map[ast.Expr]exprInfo)
174                 check.untyped = m
175         }
176         m[e] = exprInfo{lhs, mode, typ, val}
177 }
178
179 // later pushes f on to the stack of actions that will be processed later;
180 // either at the end of the current statement, or in case of a local constant
181 // or variable declaration, before the constant or variable is in scope
182 // (so that f still sees the scope before any new declarations).
183 // later returns the pushed action so one can provide a description
184 // via action.describef for debugging, if desired.
185 func (check *Checker) later(f func()) *action {
186         i := len(check.delayed)
187         check.delayed = append(check.delayed, action{f: f})
188         return &check.delayed[i]
189 }
190
191 // push pushes obj onto the object path and returns its index in the path.
192 func (check *Checker) push(obj Object) int {
193         check.objPath = append(check.objPath, obj)
194         return len(check.objPath) - 1
195 }
196
197 // pop pops and returns the topmost object from the object path.
198 func (check *Checker) pop() Object {
199         i := len(check.objPath) - 1
200         obj := check.objPath[i]
201         check.objPath[i] = nil
202         check.objPath = check.objPath[:i]
203         return obj
204 }
205
206 // NewChecker returns a new Checker instance for a given package.
207 // Package files may be added incrementally via checker.Files.
208 func NewChecker(conf *Config, fset *token.FileSet, pkg *Package, info *Info) *Checker {
209         // make sure we have a configuration
210         if conf == nil {
211                 conf = new(Config)
212         }
213
214         // make sure we have an info struct
215         if info == nil {
216                 info = new(Info)
217         }
218
219         version, err := parseGoVersion(conf.GoVersion)
220         if err != nil {
221                 panic(fmt.Sprintf("invalid Go version %q (%v)", conf.GoVersion, err))
222         }
223
224         return &Checker{
225                 conf:    conf,
226                 ctxt:    conf.Context,
227                 fset:    fset,
228                 pkg:     pkg,
229                 Info:    info,
230                 version: version,
231                 objMap:  make(map[Object]*declInfo),
232                 impMap:  make(map[importKey]*Package),
233                 infoMap: make(map[*Named]typeInfo),
234         }
235 }
236
237 // initFiles initializes the files-specific portion of checker.
238 // The provided files must all belong to the same package.
239 func (check *Checker) initFiles(files []*ast.File) {
240         // start with a clean slate (check.Files may be called multiple times)
241         check.files = nil
242         check.imports = nil
243         check.dotImportMap = nil
244
245         check.firstErr = nil
246         check.methods = nil
247         check.untyped = nil
248         check.delayed = nil
249
250         // determine package name and collect valid files
251         pkg := check.pkg
252         for _, file := range files {
253                 switch name := file.Name.Name; pkg.name {
254                 case "":
255                         if name != "_" {
256                                 pkg.name = name
257                         } else {
258                                 check.errorf(file.Name, _BlankPkgName, "invalid package name _")
259                         }
260                         fallthrough
261
262                 case name:
263                         check.files = append(check.files, file)
264
265                 default:
266                         check.errorf(atPos(file.Package), _MismatchedPkgName, "package %s; expected %s", name, pkg.name)
267                         // ignore this file
268                 }
269         }
270 }
271
272 // A bailout panic is used for early termination.
273 type bailout struct{}
274
275 func (check *Checker) handleBailout(err *error) {
276         switch p := recover().(type) {
277         case nil, bailout:
278                 // normal return or early exit
279                 *err = check.firstErr
280         default:
281                 // re-panic
282                 panic(p)
283         }
284 }
285
286 // Files checks the provided files as part of the checker's package.
287 func (check *Checker) Files(files []*ast.File) error { return check.checkFiles(files) }
288
289 var errBadCgo = errors.New("cannot use FakeImportC and go115UsesCgo together")
290
291 func (check *Checker) checkFiles(files []*ast.File) (err error) {
292         if check.conf.FakeImportC && check.conf.go115UsesCgo {
293                 return errBadCgo
294         }
295
296         defer check.handleBailout(&err)
297
298         check.initFiles(files)
299
300         check.collectObjects()
301
302         check.packageObjects()
303
304         check.processDelayed(0) // incl. all functions
305
306         check.expandDefTypes()
307
308         check.initOrder()
309
310         if !check.conf.DisableUnusedImportCheck {
311                 check.unusedImports()
312         }
313
314         check.recordUntyped()
315
316         if check.firstErr == nil {
317                 // TODO(mdempsky): Ensure monomorph is safe when errors exist.
318                 check.monomorph()
319         }
320
321         check.pkg.complete = true
322
323         // no longer needed - release memory
324         check.imports = nil
325         check.dotImportMap = nil
326         check.pkgPathMap = nil
327         check.seenPkgMap = nil
328         check.recvTParamMap = nil
329         check.unionTypeSets = nil
330         check.defTypes = nil
331         check.ctxt = nil
332
333         // TODO(rFindley) There's more memory we should release at this point.
334
335         return
336 }
337
338 // processDelayed processes all delayed actions pushed after top.
339 func (check *Checker) processDelayed(top int) {
340         // If each delayed action pushes a new action, the
341         // stack will continue to grow during this loop.
342         // However, it is only processing functions (which
343         // are processed in a delayed fashion) that may
344         // add more actions (such as nested functions), so
345         // this is a sufficiently bounded process.
346         for i := top; i < len(check.delayed); i++ {
347                 a := &check.delayed[i]
348                 if trace && a.desc != nil {
349                         fmt.Println()
350                         check.trace(a.desc.pos.Pos(), "-- "+a.desc.format, a.desc.args...)
351                 }
352                 a.f() // may append to check.delayed
353         }
354         assert(top <= len(check.delayed)) // stack must not have shrunk
355         check.delayed = check.delayed[:top]
356 }
357
358 func (check *Checker) expandDefTypes() {
359         // Ensure that every defined type created in the course of type-checking has
360         // either non-*Named underlying, or is unresolved.
361         //
362         // This guarantees that we don't leak any types whose underlying is *Named,
363         // because any unresolved instances will lazily compute their underlying by
364         // substituting in the underlying of their origin. The origin must have
365         // either been imported or type-checked and expanded here, and in either case
366         // its underlying will be fully expanded.
367         for i := 0; i < len(check.defTypes); i++ {
368                 n := check.defTypes[i]
369                 switch n.underlying.(type) {
370                 case nil:
371                         if n.resolver == nil {
372                                 panic("nil underlying")
373                         }
374                 case *Named:
375                         n.under() // n.under may add entries to check.defTypes
376                 }
377                 n.check = nil
378         }
379 }
380
381 func (check *Checker) record(x *operand) {
382         // convert x into a user-friendly set of values
383         // TODO(gri) this code can be simplified
384         var typ Type
385         var val constant.Value
386         switch x.mode {
387         case invalid:
388                 typ = Typ[Invalid]
389         case novalue:
390                 typ = (*Tuple)(nil)
391         case constant_:
392                 typ = x.typ
393                 val = x.val
394         default:
395                 typ = x.typ
396         }
397         assert(x.expr != nil && typ != nil)
398
399         if isUntyped(typ) {
400                 // delay type and value recording until we know the type
401                 // or until the end of type checking
402                 check.rememberUntyped(x.expr, false, x.mode, typ.(*Basic), val)
403         } else {
404                 check.recordTypeAndValue(x.expr, x.mode, typ, val)
405         }
406 }
407
408 func (check *Checker) recordUntyped() {
409         if !debug && check.Types == nil {
410                 return // nothing to do
411         }
412
413         for x, info := range check.untyped {
414                 if debug && isTyped(info.typ) {
415                         check.dump("%v: %s (type %s) is typed", x.Pos(), x, info.typ)
416                         unreachable()
417                 }
418                 check.recordTypeAndValue(x, info.mode, info.typ, info.val)
419         }
420 }
421
422 func (check *Checker) recordTypeAndValue(x ast.Expr, mode operandMode, typ Type, val constant.Value) {
423         assert(x != nil)
424         assert(typ != nil)
425         if mode == invalid {
426                 return // omit
427         }
428         if mode == constant_ {
429                 assert(val != nil)
430                 // We check allBasic(typ, IsConstType) here as constant expressions may be
431                 // recorded as type parameters.
432                 assert(typ == Typ[Invalid] || allBasic(typ, IsConstType))
433         }
434         if m := check.Types; m != nil {
435                 m[x] = TypeAndValue{mode, typ, val}
436         }
437 }
438
439 func (check *Checker) recordBuiltinType(f ast.Expr, sig *Signature) {
440         // f must be a (possibly parenthesized, possibly qualified)
441         // identifier denoting a built-in (including unsafe's non-constant
442         // functions Add and Slice): record the signature for f and possible
443         // children.
444         for {
445                 check.recordTypeAndValue(f, builtin, sig, nil)
446                 switch p := f.(type) {
447                 case *ast.Ident, *ast.SelectorExpr:
448                         return // we're done
449                 case *ast.ParenExpr:
450                         f = p.X
451                 default:
452                         unreachable()
453                 }
454         }
455 }
456
457 func (check *Checker) recordCommaOkTypes(x ast.Expr, a [2]Type) {
458         assert(x != nil)
459         if a[0] == nil || a[1] == nil {
460                 return
461         }
462         assert(isTyped(a[0]) && isTyped(a[1]) && (isBoolean(a[1]) || a[1] == universeError))
463         if m := check.Types; m != nil {
464                 for {
465                         tv := m[x]
466                         assert(tv.Type != nil) // should have been recorded already
467                         pos := x.Pos()
468                         tv.Type = NewTuple(
469                                 NewVar(pos, check.pkg, "", a[0]),
470                                 NewVar(pos, check.pkg, "", a[1]),
471                         )
472                         m[x] = tv
473                         // if x is a parenthesized expression (p.X), update p.X
474                         p, _ := x.(*ast.ParenExpr)
475                         if p == nil {
476                                 break
477                         }
478                         x = p.X
479                 }
480         }
481 }
482
483 // recordInstance records instantiation information into check.Info, if the
484 // Instances map is non-nil. The given expr must be an ident, selector, or
485 // index (list) expr with ident or selector operand.
486 //
487 // TODO(rfindley): the expr parameter is fragile. See if we can access the
488 // instantiated identifier in some other way.
489 func (check *Checker) recordInstance(expr ast.Expr, targs []Type, typ Type) {
490         ident := instantiatedIdent(expr)
491         assert(ident != nil)
492         assert(typ != nil)
493         if m := check.Instances; m != nil {
494                 m[ident] = Instance{newTypeList(targs), typ}
495         }
496 }
497
498 func instantiatedIdent(expr ast.Expr) *ast.Ident {
499         var selOrIdent ast.Expr
500         switch e := expr.(type) {
501         case *ast.IndexExpr:
502                 selOrIdent = e.X
503         case *ast.IndexListExpr:
504                 selOrIdent = e.X
505         case *ast.SelectorExpr, *ast.Ident:
506                 selOrIdent = e
507         }
508         switch x := selOrIdent.(type) {
509         case *ast.Ident:
510                 return x
511         case *ast.SelectorExpr:
512                 return x.Sel
513         }
514         panic("instantiated ident not found")
515 }
516
517 func (check *Checker) recordDef(id *ast.Ident, obj Object) {
518         assert(id != nil)
519         if m := check.Defs; m != nil {
520                 m[id] = obj
521         }
522 }
523
524 func (check *Checker) recordUse(id *ast.Ident, obj Object) {
525         assert(id != nil)
526         assert(obj != nil)
527         if m := check.Uses; m != nil {
528                 m[id] = obj
529         }
530 }
531
532 func (check *Checker) recordImplicit(node ast.Node, obj Object) {
533         assert(node != nil)
534         assert(obj != nil)
535         if m := check.Implicits; m != nil {
536                 m[node] = obj
537         }
538 }
539
540 func (check *Checker) recordSelection(x *ast.SelectorExpr, kind SelectionKind, recv Type, obj Object, index []int, indirect bool) {
541         assert(obj != nil && (recv == nil || len(index) > 0))
542         check.recordUse(x.Sel, obj)
543         if m := check.Selections; m != nil {
544                 m[x] = &Selection{kind, recv, obj, index, indirect}
545         }
546 }
547
548 func (check *Checker) recordScope(node ast.Node, scope *Scope) {
549         assert(node != nil)
550         assert(scope != nil)
551         if m := check.Scopes; m != nil {
552                 m[node] = scope
553         }
554 }