]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/cmd/compile/internal/types2/validtype.go
go/types, types2: introduce _Alias type node
[gostls13.git] / src / cmd / compile / internal / types2 / validtype.go
1 // Copyright 2022 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 types2
6
7 // validType verifies that the given type does not "expand" indefinitely
8 // producing a cycle in the type graph.
9 // (Cycles involving alias types, as in "type A = [10]A" are detected
10 // earlier, via the objDecl cycle detection mechanism.)
11 func (check *Checker) validType(typ *Named) {
12         check.validType0(typ, nil, nil)
13 }
14
15 // validType0 checks if the given type is valid. If typ is a type parameter
16 // its value is looked up in the type argument list of the instantiated
17 // (enclosing) type, if it exists. Otherwise the type parameter must be from
18 // an enclosing function and can be ignored.
19 // The nest list describes the stack (the "nest in memory") of types which
20 // contain (or embed in the case of interfaces) other types. For instance, a
21 // struct named S which contains a field of named type F contains (the memory
22 // of) F in S, leading to the nest S->F. If a type appears in its own nest
23 // (say S->F->S) we have an invalid recursive type. The path list is the full
24 // path of named types in a cycle, it is only needed for error reporting.
25 func (check *Checker) validType0(typ Type, nest, path []*Named) bool {
26         switch t := _Unalias(typ).(type) {
27         case nil:
28                 // We should never see a nil type but be conservative and panic
29                 // only in debug mode.
30                 if debug {
31                         panic("validType0(nil)")
32                 }
33
34         case *Array:
35                 return check.validType0(t.elem, nest, path)
36
37         case *Struct:
38                 for _, f := range t.fields {
39                         if !check.validType0(f.typ, nest, path) {
40                                 return false
41                         }
42                 }
43
44         case *Union:
45                 for _, t := range t.terms {
46                         if !check.validType0(t.typ, nest, path) {
47                                 return false
48                         }
49                 }
50
51         case *Interface:
52                 for _, etyp := range t.embeddeds {
53                         if !check.validType0(etyp, nest, path) {
54                                 return false
55                         }
56                 }
57
58         case *Named:
59                 // Exit early if we already know t is valid.
60                 // This is purely an optimization but it prevents excessive computation
61                 // times in pathological cases such as testdata/fixedbugs/issue6977.go.
62                 // (Note: The valids map could also be allocated locally, once for each
63                 // validType call.)
64                 if check.valids.lookup(t) != nil {
65                         break
66                 }
67
68                 // Don't report a 2nd error if we already know the type is invalid
69                 // (e.g., if a cycle was detected earlier, via under).
70                 // Note: ensure that t.orig is fully resolved by calling Underlying().
71                 if !isValid(t.Underlying()) {
72                         return false
73                 }
74
75                 // If the current type t is also found in nest, (the memory of) t is
76                 // embedded in itself, indicating an invalid recursive type.
77                 for _, e := range nest {
78                         if Identical(e, t) {
79                                 // We have a cycle. If t != t.Origin() then t is an instance of
80                                 // the generic type t.Origin(). Because t is in the nest, t must
81                                 // occur within the definition (RHS) of the generic type t.Origin(),
82                                 // directly or indirectly, after expansion of the RHS.
83                                 // Therefore t.Origin() must be invalid, no matter how it is
84                                 // instantiated since the instantiation t of t.Origin() happens
85                                 // inside t.Origin()'s RHS and thus is always the same and always
86                                 // present.
87                                 // Therefore we can mark the underlying of both t and t.Origin()
88                                 // as invalid. If t is not an instance of a generic type, t and
89                                 // t.Origin() are the same.
90                                 // Furthermore, because we check all types in a package for validity
91                                 // before type checking is complete, any exported type that is invalid
92                                 // will have an invalid underlying type and we can't reach here with
93                                 // such a type (invalid types are excluded above).
94                                 // Thus, if we reach here with a type t, both t and t.Origin() (if
95                                 // different in the first place) must be from the current package;
96                                 // they cannot have been imported.
97                                 // Therefore it is safe to change their underlying types; there is
98                                 // no chance for a race condition (the types of the current package
99                                 // are not yet available to other goroutines).
100                                 assert(t.obj.pkg == check.pkg)
101                                 assert(t.Origin().obj.pkg == check.pkg)
102                                 t.underlying = Typ[Invalid]
103                                 t.Origin().underlying = Typ[Invalid]
104
105                                 // Find the starting point of the cycle and report it.
106                                 // Because each type in nest must also appear in path (see invariant below),
107                                 // type t must be in path since it was found in nest. But not every type in path
108                                 // is in nest. Specifically t may appear in path with an earlier index than the
109                                 // index of t in nest. Search again.
110                                 for start, p := range path {
111                                         if Identical(p, t) {
112                                                 check.cycleError(makeObjList(path[start:]))
113                                                 return false
114                                         }
115                                 }
116                                 panic("cycle start not found")
117                         }
118                 }
119
120                 // No cycle was found. Check the RHS of t.
121                 // Every type added to nest is also added to path; thus every type that is in nest
122                 // must also be in path (invariant). But not every type in path is in nest, since
123                 // nest may be pruned (see below, *TypeParam case).
124                 if !check.validType0(t.Origin().fromRHS, append(nest, t), append(path, t)) {
125                         return false
126                 }
127
128                 check.valids.add(t) // t is valid
129
130         case *TypeParam:
131                 // A type parameter stands for the type (argument) it was instantiated with.
132                 // Check the corresponding type argument for validity if we are in an
133                 // instantiated type.
134                 if len(nest) > 0 {
135                         inst := nest[len(nest)-1] // the type instance
136                         // Find the corresponding type argument for the type parameter
137                         // and proceed with checking that type argument.
138                         for i, tparam := range inst.TypeParams().list() {
139                                 // The type parameter and type argument lists should
140                                 // match in length but be careful in case of errors.
141                                 if t == tparam && i < inst.TypeArgs().Len() {
142                                         targ := inst.TypeArgs().At(i)
143                                         // The type argument must be valid in the enclosing
144                                         // type (where inst was instantiated), hence we must
145                                         // check targ's validity in the type nest excluding
146                                         // the current (instantiated) type (see the example
147                                         // at the end of this file).
148                                         // For error reporting we keep the full path.
149                                         return check.validType0(targ, nest[:len(nest)-1], path)
150                                 }
151                         }
152                 }
153         }
154
155         return true
156 }
157
158 // makeObjList returns the list of type name objects for the given
159 // list of named types.
160 func makeObjList(tlist []*Named) []Object {
161         olist := make([]Object, len(tlist))
162         for i, t := range tlist {
163                 olist[i] = t.obj
164         }
165         return olist
166 }
167
168 // Here is an example illustrating why we need to exclude the
169 // instantiated type from nest when evaluating the validity of
170 // a type parameter. Given the declarations
171 //
172 //   var _ A[A[string]]
173 //
174 //   type A[P any] struct { _ B[P] }
175 //   type B[P any] struct { _ P }
176 //
177 // we want to determine if the type A[A[string]] is valid.
178 // We start evaluating A[A[string]] outside any type nest:
179 //
180 //   A[A[string]]
181 //         nest =
182 //         path =
183 //
184 // The RHS of A is now evaluated in the A[A[string]] nest:
185 //
186 //   struct{_ B[P₁]}
187 //         nest = A[A[string]]
188 //         path = A[A[string]]
189 //
190 // The struct has a single field of type B[P₁] with which
191 // we continue:
192 //
193 //   B[P₁]
194 //         nest = A[A[string]]
195 //         path = A[A[string]]
196 //
197 //   struct{_ P₂}
198 //         nest = A[A[string]]->B[P]
199 //         path = A[A[string]]->B[P]
200 //
201 // Eventually we reach the type parameter P of type B (P₂):
202 //
203 //   P₂
204 //         nest = A[A[string]]->B[P]
205 //         path = A[A[string]]->B[P]
206 //
207 // The type argument for P of B is the type parameter P of A (P₁).
208 // It must be evaluated in the type nest that existed when B was
209 // instantiated:
210 //
211 //   P₁
212 //         nest = A[A[string]]        <== type nest at B's instantiation time
213 //         path = A[A[string]]->B[P]
214 //
215 // If we'd use the current nest it would correspond to the path
216 // which will be wrong as we will see shortly. P's type argument
217 // is A[string], which again must be evaluated in the type nest
218 // that existed when A was instantiated with A[string]. That type
219 // nest is empty:
220 //
221 //   A[string]
222 //         nest =                     <== type nest at A's instantiation time
223 //         path = A[A[string]]->B[P]
224 //
225 // Evaluation then proceeds as before for A[string]:
226 //
227 //   struct{_ B[P₁]}
228 //         nest = A[string]
229 //         path = A[A[string]]->B[P]->A[string]
230 //
231 // Now we reach B[P] again. If we had not adjusted nest, it would
232 // correspond to path, and we would find B[P] in nest, indicating
233 // a cycle, which would clearly be wrong since there's no cycle in
234 // A[string]:
235 //
236 //   B[P₁]
237 //         nest = A[string]
238 //         path = A[A[string]]->B[P]->A[string]  <== path contains B[P]!
239 //
240 // But because we use the correct type nest, evaluation proceeds without
241 // errors and we get the evaluation sequence:
242 //
243 //   struct{_ P₂}
244 //         nest = A[string]->B[P]
245 //         path = A[A[string]]->B[P]->A[string]->B[P]
246 //   P₂
247 //         nest = A[string]->B[P]
248 //         path = A[A[string]]->B[P]->A[string]->B[P]
249 //   P₁
250 //         nest = A[string]
251 //         path = A[A[string]]->B[P]->A[string]->B[P]
252 //   string
253 //         nest =
254 //         path = A[A[string]]->B[P]->A[string]->B[P]
255 //
256 // At this point we're done and A[A[string]] and is valid.