]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/cmd/compile/internal/types2/api.go
go/types, types2: introduce _Alias type node
[gostls13.git] / src / cmd / compile / internal / types2 / api.go
1 // Copyright 2012 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 // Package types declares the data types and implements
6 // the algorithms for type-checking of Go packages. Use
7 // Config.Check to invoke the type checker for a package.
8 // Alternatively, create a new type checker with NewChecker
9 // and invoke it incrementally by calling Checker.Files.
10 //
11 // Type-checking consists of several interdependent phases:
12 //
13 // Name resolution maps each identifier (syntax.Name) in the program to the
14 // language object (Object) it denotes.
15 // Use Info.{Defs,Uses,Implicits} for the results of name resolution.
16 //
17 // Constant folding computes the exact constant value (constant.Value)
18 // for every expression (syntax.Expr) that is a compile-time constant.
19 // Use Info.Types[expr].Value for the results of constant folding.
20 //
21 // Type inference computes the type (Type) of every expression (syntax.Expr)
22 // and checks for compliance with the language specification.
23 // Use Info.Types[expr].Type for the results of type inference.
24 package types2
25
26 import (
27         "cmd/compile/internal/syntax"
28         "fmt"
29         "go/constant"
30         . "internal/types/errors"
31         "strings"
32 )
33
34 // An Error describes a type-checking error; it implements the error interface.
35 // A "soft" error is an error that still permits a valid interpretation of a
36 // package (such as "unused variable"); "hard" errors may lead to unpredictable
37 // behavior if ignored.
38 type Error struct {
39         Pos  syntax.Pos // error position
40         Msg  string     // default error message, user-friendly
41         Full string     // full error message, for debugging (may contain internal details)
42         Soft bool       // if set, error is "soft"
43         Code Code       // error code
44 }
45
46 // Error returns an error string formatted as follows:
47 // filename:line:column: message
48 func (err Error) Error() string {
49         return fmt.Sprintf("%s: %s", err.Pos, err.Msg)
50 }
51
52 // FullError returns an error string like Error, buy it may contain
53 // type-checker internal details such as subscript indices for type
54 // parameters and more. Useful for debugging.
55 func (err Error) FullError() string {
56         return fmt.Sprintf("%s: %s", err.Pos, err.Full)
57 }
58
59 // An ArgumentError holds an error associated with an argument index.
60 type ArgumentError struct {
61         Index int
62         Err   error
63 }
64
65 func (e *ArgumentError) Error() string { return e.Err.Error() }
66 func (e *ArgumentError) Unwrap() error { return e.Err }
67
68 // An Importer resolves import paths to Packages.
69 //
70 // CAUTION: This interface does not support the import of locally
71 // vendored packages. See https://golang.org/s/go15vendor.
72 // If possible, external implementations should implement ImporterFrom.
73 type Importer interface {
74         // Import returns the imported package for the given import path.
75         // The semantics is like for ImporterFrom.ImportFrom except that
76         // dir and mode are ignored (since they are not present).
77         Import(path string) (*Package, error)
78 }
79
80 // ImportMode is reserved for future use.
81 type ImportMode int
82
83 // An ImporterFrom resolves import paths to packages; it
84 // supports vendoring per https://golang.org/s/go15vendor.
85 // Use go/importer to obtain an ImporterFrom implementation.
86 type ImporterFrom interface {
87         // Importer is present for backward-compatibility. Calling
88         // Import(path) is the same as calling ImportFrom(path, "", 0);
89         // i.e., locally vendored packages may not be found.
90         // The types package does not call Import if an ImporterFrom
91         // is present.
92         Importer
93
94         // ImportFrom returns the imported package for the given import
95         // path when imported by a package file located in dir.
96         // If the import failed, besides returning an error, ImportFrom
97         // is encouraged to cache and return a package anyway, if one
98         // was created. This will reduce package inconsistencies and
99         // follow-on type checker errors due to the missing package.
100         // The mode value must be 0; it is reserved for future use.
101         // Two calls to ImportFrom with the same path and dir must
102         // return the same package.
103         ImportFrom(path, dir string, mode ImportMode) (*Package, error)
104 }
105
106 // A Config specifies the configuration for type checking.
107 // The zero value for Config is a ready-to-use default configuration.
108 type Config struct {
109         // Context is the context used for resolving global identifiers. If nil, the
110         // type checker will initialize this field with a newly created context.
111         Context *Context
112
113         // GoVersion describes the accepted Go language version. The string must
114         // start with a prefix of the form "go%d.%d" (e.g. "go1.20", "go1.21rc1", or
115         // "go1.21.0") or it must be empty; an empty string disables Go language
116         // version checks. If the format is invalid, invoking the type checker will
117         // result in an error.
118         GoVersion string
119
120         // If IgnoreFuncBodies is set, function bodies are not
121         // type-checked.
122         IgnoreFuncBodies bool
123
124         // If FakeImportC is set, `import "C"` (for packages requiring Cgo)
125         // declares an empty "C" package and errors are omitted for qualified
126         // identifiers referring to package C (which won't find an object).
127         // This feature is intended for the standard library cmd/api tool.
128         //
129         // Caution: Effects may be unpredictable due to follow-on errors.
130         //          Do not use casually!
131         FakeImportC bool
132
133         // If IgnoreBranchErrors is set, branch/label errors are ignored.
134         IgnoreBranchErrors bool
135
136         // If go115UsesCgo is set, the type checker expects the
137         // _cgo_gotypes.go file generated by running cmd/cgo to be
138         // provided as a package source file. Qualified identifiers
139         // referring to package C will be resolved to cgo-provided
140         // declarations within _cgo_gotypes.go.
141         //
142         // It is an error to set both FakeImportC and go115UsesCgo.
143         go115UsesCgo bool
144
145         // If Trace is set, a debug trace is printed to stdout.
146         Trace bool
147
148         // If Error != nil, it is called with each error found
149         // during type checking; err has dynamic type Error.
150         // Secondary errors (for instance, to enumerate all types
151         // involved in an invalid recursive type declaration) have
152         // error strings that start with a '\t' character.
153         // If Error == nil, type-checking stops with the first
154         // error found.
155         Error func(err error)
156
157         // An importer is used to import packages referred to from
158         // import declarations.
159         // If the installed importer implements ImporterFrom, the type
160         // checker calls ImportFrom instead of Import.
161         // The type checker reports an error if an importer is needed
162         // but none was installed.
163         Importer Importer
164
165         // If Sizes != nil, it provides the sizing functions for package unsafe.
166         // Otherwise SizesFor("gc", "amd64") is used instead.
167         Sizes Sizes
168
169         // If DisableUnusedImportCheck is set, packages are not checked
170         // for unused imports.
171         DisableUnusedImportCheck bool
172
173         // If EnableAlias is set, alias declarations produce an _Alias type.
174         // Otherwise the alias information is only in the type name, which
175         // points directly to the actual (aliased) type.
176         _EnableAlias bool
177
178         // If a non-empty ErrorURL format string is provided, it is used
179         // to format an error URL link that is appended to the first line
180         // of an error message. ErrorURL must be a format string containing
181         // exactly one "%s" format, e.g. "[go.dev/e/%s]".
182         ErrorURL string
183 }
184
185 func srcimporter_setUsesCgo(conf *Config) {
186         conf.go115UsesCgo = true
187 }
188
189 // Info holds result type information for a type-checked package.
190 // Only the information for which a map is provided is collected.
191 // If the package has type errors, the collected information may
192 // be incomplete.
193 type Info struct {
194         // Types maps expressions to their types, and for constant
195         // expressions, also their values. Invalid expressions are
196         // omitted.
197         //
198         // For (possibly parenthesized) identifiers denoting built-in
199         // functions, the recorded signatures are call-site specific:
200         // if the call result is not a constant, the recorded type is
201         // an argument-specific signature. Otherwise, the recorded type
202         // is invalid.
203         //
204         // The Types map does not record the type of every identifier,
205         // only those that appear where an arbitrary expression is
206         // permitted. For instance, the identifier f in a selector
207         // expression x.f is found only in the Selections map, the
208         // identifier z in a variable declaration 'var z int' is found
209         // only in the Defs map, and identifiers denoting packages in
210         // qualified identifiers are collected in the Uses map.
211         Types map[syntax.Expr]TypeAndValue
212
213         // If StoreTypesInSyntax is set, type information identical to
214         // that which would be put in the Types map, will be set in
215         // syntax.Expr.TypeAndValue (independently of whether Types
216         // is nil or not).
217         StoreTypesInSyntax bool
218
219         // Instances maps identifiers denoting generic types or functions to their
220         // type arguments and instantiated type.
221         //
222         // For example, Instances will map the identifier for 'T' in the type
223         // instantiation T[int, string] to the type arguments [int, string] and
224         // resulting instantiated *Named type. Given a generic function
225         // func F[A any](A), Instances will map the identifier for 'F' in the call
226         // expression F(int(1)) to the inferred type arguments [int], and resulting
227         // instantiated *Signature.
228         //
229         // Invariant: Instantiating Uses[id].Type() with Instances[id].TypeArgs
230         // results in an equivalent of Instances[id].Type.
231         Instances map[*syntax.Name]Instance
232
233         // Defs maps identifiers to the objects they define (including
234         // package names, dots "." of dot-imports, and blank "_" identifiers).
235         // For identifiers that do not denote objects (e.g., the package name
236         // in package clauses, or symbolic variables t in t := x.(type) of
237         // type switch headers), the corresponding objects are nil.
238         //
239         // For an embedded field, Defs returns the field *Var it defines.
240         //
241         // Invariant: Defs[id] == nil || Defs[id].Pos() == id.Pos()
242         Defs map[*syntax.Name]Object
243
244         // Uses maps identifiers to the objects they denote.
245         //
246         // For an embedded field, Uses returns the *TypeName it denotes.
247         //
248         // Invariant: Uses[id].Pos() != id.Pos()
249         Uses map[*syntax.Name]Object
250
251         // Implicits maps nodes to their implicitly declared objects, if any.
252         // The following node and object types may appear:
253         //
254         //     node               declared object
255         //
256         //     *syntax.ImportDecl    *PkgName for imports without renames
257         //     *syntax.CaseClause    type-specific *Var for each type switch case clause (incl. default)
258         //     *syntax.Field         anonymous parameter *Var (incl. unnamed results)
259         //
260         Implicits map[syntax.Node]Object
261
262         // Selections maps selector expressions (excluding qualified identifiers)
263         // to their corresponding selections.
264         Selections map[*syntax.SelectorExpr]*Selection
265
266         // Scopes maps syntax.Nodes to the scopes they define. Package scopes are not
267         // associated with a specific node but with all files belonging to a package.
268         // Thus, the package scope can be found in the type-checked Package object.
269         // Scopes nest, with the Universe scope being the outermost scope, enclosing
270         // the package scope, which contains (one or more) files scopes, which enclose
271         // function scopes which in turn enclose statement and function literal scopes.
272         // Note that even though package-level functions are declared in the package
273         // scope, the function scopes are embedded in the file scope of the file
274         // containing the function declaration.
275         //
276         // The following node types may appear in Scopes:
277         //
278         //     *syntax.File
279         //     *syntax.FuncType
280         //     *syntax.TypeDecl
281         //     *syntax.BlockStmt
282         //     *syntax.IfStmt
283         //     *syntax.SwitchStmt
284         //     *syntax.CaseClause
285         //     *syntax.CommClause
286         //     *syntax.ForStmt
287         //
288         Scopes map[syntax.Node]*Scope
289
290         // InitOrder is the list of package-level initializers in the order in which
291         // they must be executed. Initializers referring to variables related by an
292         // initialization dependency appear in topological order, the others appear
293         // in source order. Variables without an initialization expression do not
294         // appear in this list.
295         InitOrder []*Initializer
296
297         // FileVersions maps a file's position base to the file's Go version.
298         // If the file doesn't specify a version and Config.GoVersion is not
299         // given, the reported version is the zero version (Major, Minor = 0, 0).
300         FileVersions map[*syntax.PosBase]Version
301 }
302
303 func (info *Info) recordTypes() bool {
304         return info.Types != nil || info.StoreTypesInSyntax
305 }
306
307 // TypeOf returns the type of expression e, or nil if not found.
308 // Precondition 1: the Types map is populated or StoreTypesInSynax is set.
309 // Precondition 2: Uses and Defs maps are populated.
310 func (info *Info) TypeOf(e syntax.Expr) Type {
311         if info.Types != nil {
312                 if t, ok := info.Types[e]; ok {
313                         return t.Type
314                 }
315         } else if info.StoreTypesInSyntax {
316                 if tv := e.GetTypeInfo(); tv.Type != nil {
317                         return tv.Type
318                 }
319         }
320
321         if id, _ := e.(*syntax.Name); id != nil {
322                 if obj := info.ObjectOf(id); obj != nil {
323                         return obj.Type()
324                 }
325         }
326         return nil
327 }
328
329 // ObjectOf returns the object denoted by the specified id,
330 // or nil if not found.
331 //
332 // If id is an embedded struct field, ObjectOf returns the field (*Var)
333 // it defines, not the type (*TypeName) it uses.
334 //
335 // Precondition: the Uses and Defs maps are populated.
336 func (info *Info) ObjectOf(id *syntax.Name) Object {
337         if obj := info.Defs[id]; obj != nil {
338                 return obj
339         }
340         return info.Uses[id]
341 }
342
343 // TypeAndValue reports the type and value (for constants)
344 // of the corresponding expression.
345 type TypeAndValue struct {
346         mode  operandMode
347         Type  Type
348         Value constant.Value
349 }
350
351 // IsVoid reports whether the corresponding expression
352 // is a function call without results.
353 func (tv TypeAndValue) IsVoid() bool {
354         return tv.mode == novalue
355 }
356
357 // IsType reports whether the corresponding expression specifies a type.
358 func (tv TypeAndValue) IsType() bool {
359         return tv.mode == typexpr
360 }
361
362 // IsBuiltin reports whether the corresponding expression denotes
363 // a (possibly parenthesized) built-in function.
364 func (tv TypeAndValue) IsBuiltin() bool {
365         return tv.mode == builtin
366 }
367
368 // IsValue reports whether the corresponding expression is a value.
369 // Builtins are not considered values. Constant values have a non-
370 // nil Value.
371 func (tv TypeAndValue) IsValue() bool {
372         switch tv.mode {
373         case constant_, variable, mapindex, value, nilvalue, commaok, commaerr:
374                 return true
375         }
376         return false
377 }
378
379 // IsNil reports whether the corresponding expression denotes the
380 // predeclared value nil. Depending on context, it may have been
381 // given a type different from UntypedNil.
382 func (tv TypeAndValue) IsNil() bool {
383         return tv.mode == nilvalue
384 }
385
386 // Addressable reports whether the corresponding expression
387 // is addressable (https://golang.org/ref/spec#Address_operators).
388 func (tv TypeAndValue) Addressable() bool {
389         return tv.mode == variable
390 }
391
392 // Assignable reports whether the corresponding expression
393 // is assignable to (provided a value of the right type).
394 func (tv TypeAndValue) Assignable() bool {
395         return tv.mode == variable || tv.mode == mapindex
396 }
397
398 // HasOk reports whether the corresponding expression may be
399 // used on the rhs of a comma-ok assignment.
400 func (tv TypeAndValue) HasOk() bool {
401         return tv.mode == commaok || tv.mode == mapindex
402 }
403
404 // Instance reports the type arguments and instantiated type for type and
405 // function instantiations. For type instantiations, Type will be of dynamic
406 // type *Named. For function instantiations, Type will be of dynamic type
407 // *Signature.
408 type Instance struct {
409         TypeArgs *TypeList
410         Type     Type
411 }
412
413 // An Initializer describes a package-level variable, or a list of variables in case
414 // of a multi-valued initialization expression, and the corresponding initialization
415 // expression.
416 type Initializer struct {
417         Lhs []*Var // var Lhs = Rhs
418         Rhs syntax.Expr
419 }
420
421 func (init *Initializer) String() string {
422         var buf strings.Builder
423         for i, lhs := range init.Lhs {
424                 if i > 0 {
425                         buf.WriteString(", ")
426                 }
427                 buf.WriteString(lhs.Name())
428         }
429         buf.WriteString(" = ")
430         syntax.Fprint(&buf, init.Rhs, syntax.ShortForm)
431         return buf.String()
432 }
433
434 // A Version represents a released Go version.
435 type Version struct {
436         Major int
437         Minor int
438 }
439
440 // Check type-checks a package and returns the resulting package object and
441 // the first error if any. Additionally, if info != nil, Check populates each
442 // of the non-nil maps in the Info struct.
443 //
444 // The package is marked as complete if no errors occurred, otherwise it is
445 // incomplete. See Config.Error for controlling behavior in the presence of
446 // errors.
447 //
448 // The package is specified by a list of *syntax.Files and corresponding
449 // file set, and the package path the package is identified with.
450 // The clean path must not be empty or dot (".").
451 func (conf *Config) Check(path string, files []*syntax.File, info *Info) (*Package, error) {
452         pkg := NewPackage(path, "")
453         return pkg, NewChecker(conf, pkg, info).Files(files)
454 }
455
456 // AssertableTo reports whether a value of type V can be asserted to have type T.
457 //
458 // The behavior of AssertableTo is unspecified in three cases:
459 //   - if T is Typ[Invalid]
460 //   - if V is a generalized interface; i.e., an interface that may only be used
461 //     as a type constraint in Go code
462 //   - if T is an uninstantiated generic type
463 func AssertableTo(V *Interface, T Type) bool {
464         // Checker.newAssertableTo suppresses errors for invalid types, so we need special
465         // handling here.
466         if !isValid(T.Underlying()) {
467                 return false
468         }
469         return (*Checker)(nil).newAssertableTo(nopos, V, T, nil)
470 }
471
472 // AssignableTo reports whether a value of type V is assignable to a variable
473 // of type T.
474 //
475 // The behavior of AssignableTo is unspecified if V or T is Typ[Invalid] or an
476 // uninstantiated generic type.
477 func AssignableTo(V, T Type) bool {
478         x := operand{mode: value, typ: V}
479         ok, _ := x.assignableTo(nil, T, nil) // check not needed for non-constant x
480         return ok
481 }
482
483 // ConvertibleTo reports whether a value of type V is convertible to a value of
484 // type T.
485 //
486 // The behavior of ConvertibleTo is unspecified if V or T is Typ[Invalid] or an
487 // uninstantiated generic type.
488 func ConvertibleTo(V, T Type) bool {
489         x := operand{mode: value, typ: V}
490         return x.convertibleTo(nil, T, nil) // check not needed for non-constant x
491 }
492
493 // Implements reports whether type V implements interface T.
494 //
495 // The behavior of Implements is unspecified if V is Typ[Invalid] or an uninstantiated
496 // generic type.
497 func Implements(V Type, T *Interface) bool {
498         if T.Empty() {
499                 // All types (even Typ[Invalid]) implement the empty interface.
500                 return true
501         }
502         // Checker.implements suppresses errors for invalid types, so we need special
503         // handling here.
504         if !isValid(V.Underlying()) {
505                 return false
506         }
507         return (*Checker)(nil).implements(nopos, V, T, false, nil)
508 }
509
510 // Satisfies reports whether type V satisfies the constraint T.
511 //
512 // The behavior of Satisfies is unspecified if V is Typ[Invalid] or an uninstantiated
513 // generic type.
514 func Satisfies(V Type, T *Interface) bool {
515         return (*Checker)(nil).implements(nopos, V, T, true, nil)
516 }
517
518 // Identical reports whether x and y are identical types.
519 // Receivers of Signature types are ignored.
520 func Identical(x, y Type) bool {
521         var c comparer
522         return c.identical(x, y, nil)
523 }
524
525 // IdenticalIgnoreTags reports whether x and y are identical types if tags are ignored.
526 // Receivers of Signature types are ignored.
527 func IdenticalIgnoreTags(x, y Type) bool {
528         var c comparer
529         c.ignoreTags = true
530         return c.identical(x, y, nil)
531 }