]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/go/types/check.go
go/types: use internal/types/errors instead of local error codes
[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         . "internal/types/errors"
16 )
17
18 // debugging/development support
19 const (
20         debug = false // leave on during development
21         trace = false // turn on for detailed type resolution traces
22 )
23
24 // exprInfo stores information about an untyped expression.
25 type exprInfo struct {
26         isLhs bool // expression is lhs operand of a shift with delayed type-check
27         mode  operandMode
28         typ   *Basic
29         val   constant.Value // constant value; or nil (if not a constant)
30 }
31
32 // An environment represents the environment within which an object is
33 // type-checked.
34 type environment struct {
35         decl          *declInfo              // package-level declaration whose init expression/function body is checked
36         scope         *Scope                 // top-most scope for lookups
37         pos           token.Pos              // if valid, identifiers are looked up as if at position pos (used by Eval)
38         iota          constant.Value         // value of iota in a constant declaration; nil otherwise
39         errpos        positioner             // if set, identifier position of a constant with inherited initializer
40         inTParamList  bool                   // set if inside a type parameter list
41         sig           *Signature             // function signature if inside a function; nil otherwise
42         isPanic       map[*ast.CallExpr]bool // set of panic call expressions (used for termination check)
43         hasLabel      bool                   // set if a function makes use of labels (only ~1% of functions); unused outside functions
44         hasCallOrRecv bool                   // set if an expression contains a function call or channel receive operation
45 }
46
47 // lookup looks up name in the current environment and returns the matching object, or nil.
48 func (env *environment) lookup(name string) Object {
49         _, obj := env.scope.LookupParent(name, env.pos)
50         return obj
51 }
52
53 // An importKey identifies an imported package by import path and source directory
54 // (directory containing the file containing the import). In practice, the directory
55 // may always be the same, or may not matter. Given an (import path, directory), an
56 // importer must always return the same package (but given two different import paths,
57 // an importer may still return the same package by mapping them to the same package
58 // paths).
59 type importKey struct {
60         path, dir string
61 }
62
63 // A dotImportKey describes a dot-imported object in the given scope.
64 type dotImportKey struct {
65         scope *Scope
66         name  string
67 }
68
69 // An action describes a (delayed) action.
70 type action struct {
71         f    func()      // action to be executed
72         desc *actionDesc // action description; may be nil, requires debug to be set
73 }
74
75 // If debug is set, describef sets a printf-formatted description for action a.
76 // Otherwise, it is a no-op.
77 func (a *action) describef(pos positioner, format string, args ...any) {
78         if debug {
79                 a.desc = &actionDesc{pos, format, args}
80         }
81 }
82
83 // An actionDesc provides information on an action.
84 // For debugging only.
85 type actionDesc struct {
86         pos    positioner
87         format string
88         args   []any
89 }
90
91 // A Checker maintains the state of the type checker.
92 // It must be created with NewChecker.
93 type Checker struct {
94         // package information
95         // (initialized by NewChecker, valid for the life-time of checker)
96         conf *Config
97         ctxt *Context // context for de-duplicating instances
98         fset *token.FileSet
99         pkg  *Package
100         *Info
101         version version                // accepted language version
102         nextID  uint64                 // unique Id for type parameters (first valid Id is 1)
103         objMap  map[Object]*declInfo   // maps package-level objects and (non-interface) methods to declaration info
104         impMap  map[importKey]*Package // maps (import path, source directory) to (complete or fake) package
105         valids  instanceLookup         // valid *Named (incl. instantiated) types per the validType check
106
107         // pkgPathMap maps package names to the set of distinct import paths we've
108         // seen for that name, anywhere in the import graph. It is used for
109         // disambiguating package names in error messages.
110         //
111         // pkgPathMap is allocated lazily, so that we don't pay the price of building
112         // it on the happy path. seenPkgMap tracks the packages that we've already
113         // walked.
114         pkgPathMap map[string]map[string]bool
115         seenPkgMap map[*Package]bool
116
117         // information collected during type-checking of a set of package files
118         // (initialized by Files, valid only for the duration of check.Files;
119         // maps and lists are allocated on demand)
120         files         []*ast.File               // package files
121         imports       []*PkgName                // list of imported packages
122         dotImportMap  map[dotImportKey]*PkgName // maps dot-imported objects to the package they were dot-imported through
123         recvTParamMap map[*ast.Ident]*TypeParam // maps blank receiver type parameters to their type
124         brokenAliases map[*TypeName]bool        // set of aliases with broken (not yet determined) types
125         unionTypeSets map[*Union]*_TypeSet      // computed type sets for union types
126         mono          monoGraph                 // graph for detecting non-monomorphizable instantiation loops
127
128         firstErr error                 // first error encountered
129         methods  map[*TypeName][]*Func // maps package scope type names to associated non-blank (non-interface) methods
130         untyped  map[ast.Expr]exprInfo // map of expressions without final type
131         delayed  []action              // stack of delayed action segments; segments are processed in FIFO order
132         objPath  []Object              // path of object dependencies during type inference (for cycle reporting)
133         cleaners []cleaner             // list of types that may need a final cleanup at the end of type-checking
134
135         // environment within which the current object is type-checked (valid only
136         // for the duration of type-checking a specific object)
137         environment
138
139         // debugging
140         indent int // indentation for tracing
141 }
142
143 // addDeclDep adds the dependency edge (check.decl -> to) if check.decl exists
144 func (check *Checker) addDeclDep(to Object) {
145         from := check.decl
146         if from == nil {
147                 return // not in a package-level init expression
148         }
149         if _, found := check.objMap[to]; !found {
150                 return // to is not a package-level object
151         }
152         from.addDep(to)
153 }
154
155 // brokenAlias records that alias doesn't have a determined type yet.
156 // It also sets alias.typ to Typ[Invalid].
157 func (check *Checker) brokenAlias(alias *TypeName) {
158         if check.brokenAliases == nil {
159                 check.brokenAliases = make(map[*TypeName]bool)
160         }
161         check.brokenAliases[alias] = true
162         alias.typ = Typ[Invalid]
163 }
164
165 // validAlias records that alias has the valid type typ (possibly Typ[Invalid]).
166 func (check *Checker) validAlias(alias *TypeName, typ Type) {
167         delete(check.brokenAliases, alias)
168         alias.typ = typ
169 }
170
171 // isBrokenAlias reports whether alias doesn't have a determined type yet.
172 func (check *Checker) isBrokenAlias(alias *TypeName) bool {
173         return alias.typ == Typ[Invalid] && check.brokenAliases[alias]
174 }
175
176 func (check *Checker) rememberUntyped(e ast.Expr, lhs bool, mode operandMode, typ *Basic, val constant.Value) {
177         m := check.untyped
178         if m == nil {
179                 m = make(map[ast.Expr]exprInfo)
180                 check.untyped = m
181         }
182         m[e] = exprInfo{lhs, mode, typ, val}
183 }
184
185 // later pushes f on to the stack of actions that will be processed later;
186 // either at the end of the current statement, or in case of a local constant
187 // or variable declaration, before the constant or variable is in scope
188 // (so that f still sees the scope before any new declarations).
189 // later returns the pushed action so one can provide a description
190 // via action.describef for debugging, if desired.
191 func (check *Checker) later(f func()) *action {
192         i := len(check.delayed)
193         check.delayed = append(check.delayed, action{f: f})
194         return &check.delayed[i]
195 }
196
197 // push pushes obj onto the object path and returns its index in the path.
198 func (check *Checker) push(obj Object) int {
199         check.objPath = append(check.objPath, obj)
200         return len(check.objPath) - 1
201 }
202
203 // pop pops and returns the topmost object from the object path.
204 func (check *Checker) pop() Object {
205         i := len(check.objPath) - 1
206         obj := check.objPath[i]
207         check.objPath[i] = nil
208         check.objPath = check.objPath[:i]
209         return obj
210 }
211
212 type cleaner interface {
213         cleanup()
214 }
215
216 // needsCleanup records objects/types that implement the cleanup method
217 // which will be called at the end of type-checking.
218 func (check *Checker) needsCleanup(c cleaner) {
219         check.cleaners = append(check.cleaners, c)
220 }
221
222 // NewChecker returns a new Checker instance for a given package.
223 // Package files may be added incrementally via checker.Files.
224 func NewChecker(conf *Config, fset *token.FileSet, pkg *Package, info *Info) *Checker {
225         // make sure we have a configuration
226         if conf == nil {
227                 conf = new(Config)
228         }
229
230         // make sure we have an info struct
231         if info == nil {
232                 info = new(Info)
233         }
234
235         version, err := parseGoVersion(conf.GoVersion)
236         if err != nil {
237                 panic(fmt.Sprintf("invalid Go version %q (%v)", conf.GoVersion, err))
238         }
239
240         return &Checker{
241                 conf:    conf,
242                 ctxt:    conf.Context,
243                 fset:    fset,
244                 pkg:     pkg,
245                 Info:    info,
246                 version: version,
247                 objMap:  make(map[Object]*declInfo),
248                 impMap:  make(map[importKey]*Package),
249         }
250 }
251
252 // initFiles initializes the files-specific portion of checker.
253 // The provided files must all belong to the same package.
254 func (check *Checker) initFiles(files []*ast.File) {
255         // start with a clean slate (check.Files may be called multiple times)
256         check.files = nil
257         check.imports = nil
258         check.dotImportMap = nil
259
260         check.firstErr = nil
261         check.methods = nil
262         check.untyped = nil
263         check.delayed = nil
264         check.objPath = nil
265         check.cleaners = nil
266
267         // determine package name and collect valid files
268         pkg := check.pkg
269         for _, file := range files {
270                 switch name := file.Name.Name; pkg.name {
271                 case "":
272                         if name != "_" {
273                                 pkg.name = name
274                         } else {
275                                 check.errorf(file.Name, BlankPkgName, "invalid package name _")
276                         }
277                         fallthrough
278
279                 case name:
280                         check.files = append(check.files, file)
281
282                 default:
283                         check.errorf(atPos(file.Package), MismatchedPkgName, "package %s; expected %s", name, pkg.name)
284                         // ignore this file
285                 }
286         }
287 }
288
289 // A bailout panic is used for early termination.
290 type bailout struct{}
291
292 func (check *Checker) handleBailout(err *error) {
293         switch p := recover().(type) {
294         case nil, bailout:
295                 // normal return or early exit
296                 *err = check.firstErr
297         default:
298                 // re-panic
299                 panic(p)
300         }
301 }
302
303 // Files checks the provided files as part of the checker's package.
304 func (check *Checker) Files(files []*ast.File) error { return check.checkFiles(files) }
305
306 var errBadCgo = errors.New("cannot use FakeImportC and go115UsesCgo together")
307
308 func (check *Checker) checkFiles(files []*ast.File) (err error) {
309         if check.conf.FakeImportC && check.conf.go115UsesCgo {
310                 return errBadCgo
311         }
312
313         defer check.handleBailout(&err)
314
315         print := func(msg string) {
316                 if trace {
317                         fmt.Println()
318                         fmt.Println(msg)
319                 }
320         }
321
322         print("== initFiles ==")
323         check.initFiles(files)
324
325         print("== collectObjects ==")
326         check.collectObjects()
327
328         print("== packageObjects ==")
329         check.packageObjects()
330
331         print("== processDelayed ==")
332         check.processDelayed(0) // incl. all functions
333
334         print("== cleanup ==")
335         check.cleanup()
336
337         print("== initOrder ==")
338         check.initOrder()
339
340         if !check.conf.DisableUnusedImportCheck {
341                 print("== unusedImports ==")
342                 check.unusedImports()
343         }
344
345         print("== recordUntyped ==")
346         check.recordUntyped()
347
348         if check.firstErr == nil {
349                 // TODO(mdempsky): Ensure monomorph is safe when errors exist.
350                 check.monomorph()
351         }
352
353         check.pkg.complete = true
354
355         // no longer needed - release memory
356         check.imports = nil
357         check.dotImportMap = nil
358         check.pkgPathMap = nil
359         check.seenPkgMap = nil
360         check.recvTParamMap = nil
361         check.brokenAliases = nil
362         check.unionTypeSets = nil
363         check.ctxt = nil
364
365         // TODO(rFindley) There's more memory we should release at this point.
366
367         return
368 }
369
370 // processDelayed processes all delayed actions pushed after top.
371 func (check *Checker) processDelayed(top int) {
372         // If each delayed action pushes a new action, the
373         // stack will continue to grow during this loop.
374         // However, it is only processing functions (which
375         // are processed in a delayed fashion) that may
376         // add more actions (such as nested functions), so
377         // this is a sufficiently bounded process.
378         for i := top; i < len(check.delayed); i++ {
379                 a := &check.delayed[i]
380                 if trace {
381                         if a.desc != nil {
382                                 check.trace(a.desc.pos.Pos(), "-- "+a.desc.format, a.desc.args...)
383                         } else {
384                                 check.trace(token.NoPos, "-- delayed %p", a.f)
385                         }
386                 }
387                 a.f() // may append to check.delayed
388                 if trace {
389                         fmt.Println()
390                 }
391         }
392         assert(top <= len(check.delayed)) // stack must not have shrunk
393         check.delayed = check.delayed[:top]
394 }
395
396 // cleanup runs cleanup for all collected cleaners.
397 func (check *Checker) cleanup() {
398         // Don't use a range clause since Named.cleanup may add more cleaners.
399         for i := 0; i < len(check.cleaners); i++ {
400                 check.cleaners[i].cleanup()
401         }
402         check.cleaners = nil
403 }
404
405 func (check *Checker) record(x *operand) {
406         // convert x into a user-friendly set of values
407         // TODO(gri) this code can be simplified
408         var typ Type
409         var val constant.Value
410         switch x.mode {
411         case invalid:
412                 typ = Typ[Invalid]
413         case novalue:
414                 typ = (*Tuple)(nil)
415         case constant_:
416                 typ = x.typ
417                 val = x.val
418         default:
419                 typ = x.typ
420         }
421         assert(x.expr != nil && typ != nil)
422
423         if isUntyped(typ) {
424                 // delay type and value recording until we know the type
425                 // or until the end of type checking
426                 check.rememberUntyped(x.expr, false, x.mode, typ.(*Basic), val)
427         } else {
428                 check.recordTypeAndValue(x.expr, x.mode, typ, val)
429         }
430 }
431
432 func (check *Checker) recordUntyped() {
433         if !debug && check.Types == nil {
434                 return // nothing to do
435         }
436
437         for x, info := range check.untyped {
438                 if debug && isTyped(info.typ) {
439                         check.dump("%v: %s (type %s) is typed", x.Pos(), x, info.typ)
440                         unreachable()
441                 }
442                 check.recordTypeAndValue(x, info.mode, info.typ, info.val)
443         }
444 }
445
446 func (check *Checker) recordTypeAndValue(x ast.Expr, mode operandMode, typ Type, val constant.Value) {
447         assert(x != nil)
448         assert(typ != nil)
449         if mode == invalid {
450                 return // omit
451         }
452         if mode == constant_ {
453                 assert(val != nil)
454                 // We check allBasic(typ, IsConstType) here as constant expressions may be
455                 // recorded as type parameters.
456                 assert(typ == Typ[Invalid] || allBasic(typ, IsConstType))
457         }
458         if m := check.Types; m != nil {
459                 m[x] = TypeAndValue{mode, typ, val}
460         }
461 }
462
463 func (check *Checker) recordBuiltinType(f ast.Expr, sig *Signature) {
464         // f must be a (possibly parenthesized, possibly qualified)
465         // identifier denoting a built-in (including unsafe's non-constant
466         // functions Add and Slice): record the signature for f and possible
467         // children.
468         for {
469                 check.recordTypeAndValue(f, builtin, sig, nil)
470                 switch p := f.(type) {
471                 case *ast.Ident, *ast.SelectorExpr:
472                         return // we're done
473                 case *ast.ParenExpr:
474                         f = p.X
475                 default:
476                         unreachable()
477                 }
478         }
479 }
480
481 func (check *Checker) recordCommaOkTypes(x ast.Expr, a [2]Type) {
482         assert(x != nil)
483         if a[0] == nil || a[1] == nil {
484                 return
485         }
486         assert(isTyped(a[0]) && isTyped(a[1]) && (isBoolean(a[1]) || a[1] == universeError))
487         if m := check.Types; m != nil {
488                 for {
489                         tv := m[x]
490                         assert(tv.Type != nil) // should have been recorded already
491                         pos := x.Pos()
492                         tv.Type = NewTuple(
493                                 NewVar(pos, check.pkg, "", a[0]),
494                                 NewVar(pos, check.pkg, "", a[1]),
495                         )
496                         m[x] = tv
497                         // if x is a parenthesized expression (p.X), update p.X
498                         p, _ := x.(*ast.ParenExpr)
499                         if p == nil {
500                                 break
501                         }
502                         x = p.X
503                 }
504         }
505 }
506
507 // recordInstance records instantiation information into check.Info, if the
508 // Instances map is non-nil. The given expr must be an ident, selector, or
509 // index (list) expr with ident or selector operand.
510 //
511 // TODO(rfindley): the expr parameter is fragile. See if we can access the
512 // instantiated identifier in some other way.
513 func (check *Checker) recordInstance(expr ast.Expr, targs []Type, typ Type) {
514         ident := instantiatedIdent(expr)
515         assert(ident != nil)
516         assert(typ != nil)
517         if m := check.Instances; m != nil {
518                 m[ident] = Instance{newTypeList(targs), typ}
519         }
520 }
521
522 func instantiatedIdent(expr ast.Expr) *ast.Ident {
523         var selOrIdent ast.Expr
524         switch e := expr.(type) {
525         case *ast.IndexExpr:
526                 selOrIdent = e.X
527         case *ast.IndexListExpr:
528                 selOrIdent = e.X
529         case *ast.SelectorExpr, *ast.Ident:
530                 selOrIdent = e
531         }
532         switch x := selOrIdent.(type) {
533         case *ast.Ident:
534                 return x
535         case *ast.SelectorExpr:
536                 return x.Sel
537         }
538         panic("instantiated ident not found")
539 }
540
541 func (check *Checker) recordDef(id *ast.Ident, obj Object) {
542         assert(id != nil)
543         if m := check.Defs; m != nil {
544                 m[id] = obj
545         }
546 }
547
548 func (check *Checker) recordUse(id *ast.Ident, obj Object) {
549         assert(id != nil)
550         assert(obj != nil)
551         if m := check.Uses; m != nil {
552                 m[id] = obj
553         }
554 }
555
556 func (check *Checker) recordImplicit(node ast.Node, obj Object) {
557         assert(node != nil)
558         assert(obj != nil)
559         if m := check.Implicits; m != nil {
560                 m[node] = obj
561         }
562 }
563
564 func (check *Checker) recordSelection(x *ast.SelectorExpr, kind SelectionKind, recv Type, obj Object, index []int, indirect bool) {
565         assert(obj != nil && (recv == nil || len(index) > 0))
566         check.recordUse(x.Sel, obj)
567         if m := check.Selections; m != nil {
568                 m[x] = &Selection{kind, recv, obj, index, indirect}
569         }
570 }
571
572 func (check *Checker) recordScope(node ast.Node, scope *Scope) {
573         assert(node != nil)
574         assert(scope != nil)
575         if m := check.Scopes; m != nil {
576                 m[node] = scope
577         }
578 }