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[dev.typeparams] go/types: use type terms to represent unions
authorRob Findley <rfindley@google.com>
Wed, 4 Aug 2021 01:10:42 +0000 (21:10 -0400)
committerRobert Findley <rfindley@google.com>
Wed, 4 Aug 2021 11:07:13 +0000 (11:07 +0000)
This is a straightforward port of CL 338092 to go/types.

Change-Id: I414ec0ad95648c201e85fd2b4f494b1206c658e7
Reviewed-on: https://go-review.googlesource.com/c/go/+/339674
Trust: Robert Findley <rfindley@google.com>
Run-TryBot: Robert Findley <rfindley@google.com>
TryBot-Result: Go Bot <gobot@golang.org>
Reviewed-by: Robert Griesemer <gri@golang.org>
src/go/types/infer.go
src/go/types/interface.go
src/go/types/operand.go
src/go/types/predicates.go
src/go/types/sizeof_test.go
src/go/types/subst.go
src/go/types/testdata/examples/constraints.go2
src/go/types/type.go
src/go/types/typeset.go
src/go/types/typestring.go
src/go/types/union.go

index f3f69e01b654249f74e52041557a542d37b365b6..6e70a103e72856dbe0c30f4cdbbc93a0ce32e325 100644 (file)
@@ -303,7 +303,7 @@ func (w *tpWalker) isParameterized(typ Type) (res bool) {
                }
 
        case *Union:
-               return w.isParameterizedList(t.types)
+               return w.isParameterizedTermList(t.terms)
 
        case *Signature:
                // t.tparams may not be nil if we are looking at a signature
@@ -331,7 +331,7 @@ func (w *tpWalker) isParameterized(typ Type) (res bool) {
                return w.isParameterized(t.elem)
 
        case *Named:
-               return w.isParameterizedList(t.targs)
+               return w.isParameterizedTypeList(t.targs)
 
        case *TypeParam:
                // t must be one of w.tparams
@@ -344,7 +344,7 @@ func (w *tpWalker) isParameterized(typ Type) (res bool) {
        return false
 }
 
-func (w *tpWalker) isParameterizedList(list []Type) bool {
+func (w *tpWalker) isParameterizedTypeList(list []Type) bool {
        for _, t := range list {
                if w.isParameterized(t) {
                        return true
@@ -353,6 +353,15 @@ func (w *tpWalker) isParameterizedList(list []Type) bool {
        return false
 }
 
+func (w *tpWalker) isParameterizedTermList(list []*term) bool {
+       for _, t := range list {
+               if w.isParameterized(t.typ) {
+                       return true
+               }
+       }
+       return false
+}
+
 // inferB returns the list of actual type arguments inferred from the type parameters'
 // bounds and an initial set of type arguments. If type inference is impossible because
 // unification fails, an error is reported if report is set to true, the resulting types
@@ -461,7 +470,8 @@ func (check *Checker) structuralType(constraint Type) Type {
                if u, _ := types.(*Union); u != nil {
                        if u.NumTerms() == 1 {
                                // TODO(gri) do we need to respect tilde?
-                               return u.types[0]
+                               t, _ := u.Term(0)
+                               return t
                        }
                        return nil
                }
index 51eff8fbddc637221d79ce996d6b2fc95bbdb939..e98e40179caf4cc406cc60774bcff80f67265fdd 100644 (file)
@@ -34,7 +34,7 @@ func (t *Interface) is(f func(Type, bool) bool) bool {
                // TODO(gri) should settle on top or nil to represent this case
                return false // we must have at least one type! (was bug)
        case *Union:
-               return t.is(func(typ Type, tilde bool) bool { return f(typ, tilde) })
+               return t.is(func(t *term) bool { return f(t.typ, t.tilde) })
        default:
                return f(t, false)
        }
@@ -266,8 +266,8 @@ func (check *Checker) interfaceType(ityp *Interface, iface *ast.InterfaceType, d
        // (don't sort embeddeds: they must correspond to *embedPos entries)
 
        // Compute type set with a non-nil *Checker as soon as possible
-       // to report any errors. Subsequent uses of type sets should be
-       // using this computed type set and won't need to pass in a *Checker.
+       // to report any errors. Subsequent uses of type sets will use
+       // this computed type set and won't need to pass in a *Checker.
        check.later(func() { computeTypeSet(check, iface.Pos(), ityp) })
 }
 
index 1d0f5b80b6cc6a21b77a679602d50e095a263e81..c605cf781cee4a07ef90daebddf884d1cd01f09c 100644 (file)
@@ -255,13 +255,13 @@ func (x *operand) assignableTo(check *Checker, T Type, reason *string) (bool, er
        // x is an untyped value representable by a value of type T.
        if isUntyped(Vu) {
                if t, ok := Tu.(*Union); ok {
-                       return t.is(func(t Type, tilde bool) bool {
+                       return t.is(func(t *term) bool {
                                // TODO(gri) this could probably be more efficient
-                               if tilde {
+                               if t.tilde {
                                        // TODO(gri) We need to check assignability
                                        //           for the underlying type of x.
                                }
-                               ok, _ := x.assignableTo(check, t, reason)
+                               ok, _ := x.assignableTo(check, t.typ, reason)
                                return ok
                        }), _IncompatibleAssign
                }
index caf72c2f2edc60422502d2beec8a189d048b509c..579d35da4204dc700cbf273ebb98371c5e90b5ba 100644 (file)
@@ -238,20 +238,8 @@ func identical(x, y Type, cmpTags bool, p *ifacePair) bool {
                // types - each type appears exactly once. Thus, two union types
                // must contain the same number of types to have chance of
                // being equal.
-               if y, ok := y.(*Union); ok && x.NumTerms() == y.NumTerms() {
-                       // Every type in x.types must be in y.types.
-                       // Quadratic algorithm, but probably good enough for now.
-                       // TODO(gri) we need a fast quick type ID/hash for all types.
-               L:
-                       for i, xt := range x.types {
-                               for j, yt := range y.types {
-                                       if Identical(xt, yt) && x.tilde[i] == y.tilde[j] {
-                                               continue L // x is in y.types
-                                       }
-                               }
-                               return false // x is not in y.types
-                       }
-                       return true
+               if y, ok := y.(*Union); ok {
+                       return identicalTerms(x.terms, y.terms)
                }
 
        case *Interface:
index b892e7e521abaf5e348443d1b236440aebf07777..75122b027357fc03e3eafc563a5f336db934f534 100644 (file)
@@ -26,12 +26,13 @@ func TestSizeof(t *testing.T) {
                {Pointer{}, 8, 16},
                {Tuple{}, 12, 24},
                {Signature{}, 28, 56},
-               {Union{}, 24, 48},
+               {Union{}, 12, 24},
                {Interface{}, 40, 80},
                {Map{}, 16, 32},
                {Chan{}, 12, 24},
                {Named{}, 80, 152},
                {TypeParam{}, 28, 48},
+               {term{}, 12, 24},
                {top{}, 0, 0},
 
                // Objects
index c05e51d4250fb629bef92eaab6856ad82e1445f6..322e30d357771711fbaee2eb2b18d6193280b6b5 100644 (file)
@@ -148,12 +148,12 @@ func (subst *subster) typ(typ Type) Type {
                }
 
        case *Union:
-               types, copied := subst.typeList(t.types)
+               terms, copied := subst.termList(t.terms)
                if copied {
                        // TODO(gri) Remove duplicates that may have crept in after substitution
                        //           (unlikely but possible). This matters for the Identical
                        //           predicate on unions.
-                       return newUnion(types, t.tilde)
+                       return &Union{terms}
                }
 
        case *Interface:
@@ -393,3 +393,21 @@ func (subst *subster) typeList(in []Type) (out []Type, copied bool) {
        }
        return
 }
+
+func (subst *subster) termList(in []*term) (out []*term, copied bool) {
+       out = in
+       for i, t := range in {
+               if u := subst.typ(t.typ); u != t.typ {
+                       if !copied {
+                               // first function that got substituted => allocate new out slice
+                               // and copy all functions
+                               new := make([]*term, len(in))
+                               copy(new, out)
+                               out = new
+                               copied = true
+                       }
+                       out[i] = &term{t.tilde, u}
+               }
+       }
+       return
+}
index d9805fe6940a9c665a9a712c63aef9130f0fa4af..28aa19bb12c7c1e93e1d574f604c28a9af304505 100644 (file)
@@ -31,9 +31,9 @@ type (
        _ interface{int|~ /* ERROR duplicate term int */ int }
        _ interface{~int|~ /* ERROR duplicate term int */ int }
 
-       // For now we do not permit interfaces with ~ or in unions.
-       _ interface{~ /* ERROR cannot use interface */ interface{}}
-       _ interface{int|interface /* ERROR cannot use interface */ {}}
+       // For now we do not permit interfaces with methods in unions.
+       _ interface{~ /* ERROR invalid use of ~ */ interface{}}
+       _ interface{int|interface /* ERROR cannot use .* in union */ { m() }}
 )
 
 type (
index b575b11e4e19a6ea73e8ddf36334ecae747e12f8..2ad89d97059688d08d379c00134cddda21eaa71d 100644 (file)
@@ -60,7 +60,7 @@ func optype(typ Type) Type {
                        // If we have a union with a single entry, ignore
                        // any tilde because under(~t) == under(t).
                        if u, _ := a.(*Union); u != nil && u.NumTerms() == 1 {
-                               a = u.types[0]
+                               a, _ = u.Term(0)
                        }
                        if a != typ {
                                // a != typ and a is a type parameter => under(a) != typ, so this is ok
index 226e438cc9a67d7ecea28e6996bad21d600dbdf3..cbd867dd953fe2edb9ce761cc4436eda1e5c4e48 100644 (file)
@@ -43,6 +43,13 @@ func (s *TypeSet) IsComparable() bool {
        return s.comparable && tcomparable
 }
 
+// TODO(gri) IsTypeSet is not a great name. Find a better one.
+
+// IsTypeSet reports whether the type set s is represented by a finite set of underlying types.
+func (s *TypeSet) IsTypeSet() bool {
+       return !s.comparable && len(s.methods) == 0
+}
+
 // NumMethods returns the number of methods available.
 func (s *TypeSet) NumMethods() int { return len(s.methods) }
 
index 74b18a9ec838122b71fb6f6fac63e907fc37ca69..c0c69624ec703a4aea7f48e126118bd80920301f 100644 (file)
@@ -163,14 +163,14 @@ func writeType(buf *bytes.Buffer, typ Type, qf Qualifier, visited []Type) {
                        buf.WriteString("⊥")
                        break
                }
-               for i, e := range t.types {
+               for i, t := range t.terms {
                        if i > 0 {
                                buf.WriteByte('|')
                        }
-                       if t.tilde[i] {
+                       if t.tilde {
                                buf.WriteByte('~')
                        }
-                       writeType(buf, e, qf, visited)
+                       writeType(buf, t.typ, qf, visited)
                }
 
        case *Interface:
index 556be46bf6a25679390d285f332a6d8bf2732230..a56f9d29f341959b09335a1fc9ce6ad53c00a844 100644 (file)
@@ -13,10 +13,8 @@ import (
 // API
 
 // A Union represents a union of terms.
-// A term is a type with a ~ (tilde) flag.
 type Union struct {
-       types []Type // types are unique
-       tilde []bool // if tilde[i] is set, terms[i] is of the form ~T
+       terms []*term
 }
 
 // NewUnion returns a new Union type with the given terms (types[i], tilde[i]).
@@ -24,9 +22,9 @@ type Union struct {
 // of no types.
 func NewUnion(types []Type, tilde []bool) *Union { return newUnion(types, tilde) }
 
-func (u *Union) IsEmpty() bool           { return len(u.types) == 0 }
-func (u *Union) NumTerms() int           { return len(u.types) }
-func (u *Union) Term(i int) (Type, bool) { return u.types[i], u.tilde[i] }
+func (u *Union) IsEmpty() bool           { return len(u.terms) == 0 }
+func (u *Union) NumTerms() int           { return len(u.terms) }
+func (u *Union) Term(i int) (Type, bool) { t := u.terms[i]; return t.typ, t.tilde }
 
 func (u *Union) Underlying() Type { return u }
 func (u *Union) String() string   { return TypeString(u, nil) }
@@ -42,18 +40,20 @@ func newUnion(types []Type, tilde []bool) *Union {
                return emptyUnion
        }
        t := new(Union)
-       t.types = types
-       t.tilde = tilde
+       t.terms = make([]*term, len(types))
+       for i, typ := range types {
+               t.terms[i] = &term{tilde[i], typ}
+       }
        return t
 }
 
-// is reports whether f returned true for all terms (type, tilde) of u.
-func (u *Union) is(f func(Type, bool) bool) bool {
+// is reports whether f returns true for all terms of u.
+func (u *Union) is(f func(*term) bool) bool {
        if u.IsEmpty() {
                return false
        }
-       for i, t := range u.types {
-               if !f(t, u.tilde[i]) {
+       for _, t := range u.terms {
+               if !f(t) {
                        return false
                }
        }
@@ -65,8 +65,8 @@ func (u *Union) underIs(f func(Type) bool) bool {
        if u.IsEmpty() {
                return false
        }
-       for _, t := range u.types {
-               if !f(under(t)) {
+       for _, t := range u.terms {
+               if !f(under(t.typ)) {
                        return false
                }
        }
@@ -86,7 +86,7 @@ func parseUnion(check *Checker, tlist []ast.Expr) Type {
        }
 
        // Ensure that each type is only present once in the type list.
-       // It's ok to do this check at the end because it's not a requirement
+       // It's ok to do this check later because it's not a requirement
        // for correctness of the code.
        // Note: This is a quadratic algorithm, but unions tend to be short.
        check.later(func() {
@@ -99,7 +99,7 @@ func parseUnion(check *Checker, tlist []ast.Expr) Type {
                        x := tlist[i]
                        pos := x.Pos()
                        // We may not know the position of x if it was a typechecker-
-                       // introduced ~T type of a type list entry T. Use the position
+                       // introduced ~T term for a type list entry T. Use the position
                        // of T instead.
                        // TODO(rfindley) remove this test once we don't support type lists anymore
                        if !pos.IsValid() {
@@ -109,13 +109,24 @@ func parseUnion(check *Checker, tlist []ast.Expr) Type {
                        }
 
                        u := under(t)
-                       if tilde[i] && !Identical(u, t) {
-                               check.errorf(x, _Todo, "invalid use of ~ (underlying type of %s is %s)", t, u)
-                               continue // don't report another error for t
+                       f, _ := u.(*Interface)
+                       if tilde[i] {
+                               if f != nil {
+                                       check.errorf(x, _Todo, "invalid use of ~ (%s is an interface)", t)
+                                       continue // don't report another error for t
+                               }
+
+                               if !Identical(u, t) {
+                                       check.errorf(x, _Todo, "invalid use of ~ (underlying type of %s is %s)", t, u)
+                                       continue // don't report another error for t
+                               }
                        }
-                       if _, ok := u.(*Interface); ok {
-                               // A single type with a ~ is a single-term union.
-                               check.errorf(atPos(pos), _Todo, "cannot use interface %s with ~ or inside a union (implementation restriction)", t)
+
+                       // Stand-alone embedded interfaces are ok and are handled by the single-type case
+                       // in the beginning. Embedded interfaces with tilde are excluded above. If we reach
+                       // here, we must have at least two terms in the union.
+                       if f != nil && !f.typeSet().IsTypeSet() {
+                               check.errorf(atPos(pos), _Todo, "cannot use %s in union (interface contains methods)", t)
                                continue // don't report another error for t
                        }
 
@@ -167,25 +178,7 @@ func intersect(x, y Type) (r Type) {
        yu, _ := y.(*Union)
        switch {
        case xu != nil && yu != nil:
-               // Quadratic algorithm, but good enough for now.
-               // TODO(gri) fix asymptotic performance
-               var types []Type
-               var tilde []bool
-               for j, y := range yu.types {
-                       yt := yu.tilde[j]
-                       if r, rt := xu.intersect(y, yt); r != nil {
-                               // Terms x[i] and y[j] match: Select the one that
-                               // is not a ~t because that is the intersection
-                               // type. If both are ~t, they are identical:
-                               //  T ∩  T =  T
-                               //  T ∩ ~t =  T
-                               // ~t ∩  T =  T
-                               // ~t ∩ ~t = ~t
-                               types = append(types, r)
-                               tilde = append(tilde, rt)
-                       }
-               }
-               return newUnion(types, tilde)
+               return &Union{intersectTerms(xu.terms, yu.terms)}
 
        case xu != nil:
                if r, _ := xu.intersect(y, false); r != nil {
@@ -219,14 +212,16 @@ func includes(list []Type, typ Type) bool {
 // intersect computes the intersection of the union u and term (y, yt)
 // and returns the intersection term, if any. Otherwise the result is
 // (nil, false).
+// TODO(gri) this needs to cleaned up/removed once we switch to lazy
+//           union type set computation.
 func (u *Union) intersect(y Type, yt bool) (Type, bool) {
        under_y := under(y)
-       for i, x := range u.types {
-               xt := u.tilde[i]
+       for _, x := range u.terms {
+               xt := x.tilde
                // determine which types xx, yy to compare
-               xx := x
+               xx := x.typ
                if yt {
-                       xx = under(x)
+                       xx = under(xx)
                }
                yy := y
                if xt {
@@ -242,3 +237,35 @@ func (u *Union) intersect(y Type, yt bool) (Type, bool) {
        }
        return nil, false
 }
+
+func identicalTerms(list1, list2 []*term) bool {
+       if len(list1) != len(list2) {
+               return false
+       }
+       // Every term in list1 must be in list2.
+       // Quadratic algorithm, but probably good enough for now.
+       // TODO(gri) we need a fast quick type ID/hash for all types.
+L:
+       for _, x := range list1 {
+               for _, y := range list2 {
+                       if x.equal(y) {
+                               continue L // x is in list2
+                       }
+               }
+               return false
+       }
+       return true
+}
+
+func intersectTerms(list1, list2 []*term) (list []*term) {
+       // Quadratic algorithm, but good enough for now.
+       // TODO(gri) fix asymptotic performance
+       for _, x := range list1 {
+               for _, y := range list2 {
+                       if r := x.intersect(y); r != nil {
+                               list = append(list, r)
+                       }
+               }
+       }
+       return
+}