22b904e624950ed35b97215072553fdd95f3236c
[external/binutils.git] / gdb / macroexp.c
1 /* C preprocessor macro expansion for GDB.
2    Copyright (C) 2002, 2007-2012 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Red Hat, Inc.
4
5    This file is part of GDB.
6
7    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8    it under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
10    (at your option) any later version.
11
12    This program is distributed in the hope that it will be useful,
13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15    GNU General Public License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
19
20 #include "defs.h"
21 #include "gdb_obstack.h"
22 #include "bcache.h"
23 #include "macrotab.h"
24 #include "macroexp.h"
25 #include "gdb_assert.h"
26 #include "c-lang.h"
27
28
29 \f
30 /* A resizeable, substringable string type.  */
31
32
33 /* A string type that we can resize, quickly append to, and use to
34    refer to substrings of other strings.  */
35 struct macro_buffer
36 {
37   /* An array of characters.  The first LEN bytes are the real text,
38      but there are SIZE bytes allocated to the array.  If SIZE is
39      zero, then this doesn't point to a malloc'ed block.  If SHARED is
40      non-zero, then this buffer is actually a pointer into some larger
41      string, and we shouldn't append characters to it, etc.  Because
42      of sharing, we can't assume in general that the text is
43      null-terminated.  */
44   char *text;
45
46   /* The number of characters in the string.  */
47   int len;
48
49   /* The number of characters allocated to the string.  If SHARED is
50      non-zero, this is meaningless; in this case, we set it to zero so
51      that any "do we have room to append something?" tests will fail,
52      so we don't always have to check SHARED before using this field.  */
53   int size;
54
55   /* Zero if TEXT can be safely realloc'ed (i.e., it's its own malloc
56      block).  Non-zero if TEXT is actually pointing into the middle of
57      some other block, and we shouldn't reallocate it.  */
58   int shared;
59
60   /* For detecting token splicing. 
61
62      This is the index in TEXT of the first character of the token
63      that abuts the end of TEXT.  If TEXT contains no tokens, then we
64      set this equal to LEN.  If TEXT ends in whitespace, then there is
65      no token abutting the end of TEXT (it's just whitespace), and
66      again, we set this equal to LEN.  We set this to -1 if we don't
67      know the nature of TEXT.  */
68   int last_token;
69
70   /* If this buffer is holding the result from get_token, then this 
71      is non-zero if it is an identifier token, zero otherwise.  */
72   int is_identifier;
73 };
74
75
76 /* Set the macro buffer *B to the empty string, guessing that its
77    final contents will fit in N bytes.  (It'll get resized if it
78    doesn't, so the guess doesn't have to be right.)  Allocate the
79    initial storage with xmalloc.  */
80 static void
81 init_buffer (struct macro_buffer *b, int n)
82 {
83   b->size = n;
84   if (n > 0)
85     b->text = (char *) xmalloc (n);
86   else
87     b->text = NULL;
88   b->len = 0;
89   b->shared = 0;
90   b->last_token = -1;
91 }
92
93
94 /* Set the macro buffer *BUF to refer to the LEN bytes at ADDR, as a
95    shared substring.  */
96 static void
97 init_shared_buffer (struct macro_buffer *buf, char *addr, int len)
98 {
99   buf->text = addr;
100   buf->len = len;
101   buf->shared = 1;
102   buf->size = 0;
103   buf->last_token = -1;
104 }
105
106
107 /* Free the text of the buffer B.  Raise an error if B is shared.  */
108 static void
109 free_buffer (struct macro_buffer *b)
110 {
111   gdb_assert (! b->shared);
112   if (b->size)
113     xfree (b->text);
114 }
115
116 /* Like free_buffer, but return the text as an xstrdup()d string.
117    This only exists to try to make the API relatively clean.  */
118
119 static char *
120 free_buffer_return_text (struct macro_buffer *b)
121 {
122   gdb_assert (! b->shared);
123   gdb_assert (b->size);
124   /* Nothing to do.  */
125   return b->text;
126 }
127
128 /* A cleanup function for macro buffers.  */
129 static void
130 cleanup_macro_buffer (void *untyped_buf)
131 {
132   free_buffer ((struct macro_buffer *) untyped_buf);
133 }
134
135
136 /* Resize the buffer B to be at least N bytes long.  Raise an error if
137    B shouldn't be resized.  */
138 static void
139 resize_buffer (struct macro_buffer *b, int n)
140 {
141   /* We shouldn't be trying to resize shared strings.  */
142   gdb_assert (! b->shared);
143   
144   if (b->size == 0)
145     b->size = n;
146   else
147     while (b->size <= n)
148       b->size *= 2;
149
150   b->text = xrealloc (b->text, b->size);
151 }
152
153
154 /* Append the character C to the buffer B.  */
155 static void
156 appendc (struct macro_buffer *b, int c)
157 {
158   int new_len = b->len + 1;
159
160   if (new_len > b->size)
161     resize_buffer (b, new_len);
162
163   b->text[b->len] = c;
164   b->len = new_len;
165 }
166
167
168 /* Append the LEN bytes at ADDR to the buffer B.  */
169 static void
170 appendmem (struct macro_buffer *b, char *addr, int len)
171 {
172   int new_len = b->len + len;
173
174   if (new_len > b->size)
175     resize_buffer (b, new_len);
176
177   memcpy (b->text + b->len, addr, len);
178   b->len = new_len;
179 }
180
181
182 \f
183 /* Recognizing preprocessor tokens.  */
184
185
186 int
187 macro_is_whitespace (int c)
188 {
189   return (c == ' '
190           || c == '\t'
191           || c == '\n'
192           || c == '\v'
193           || c == '\f');
194 }
195
196
197 int
198 macro_is_digit (int c)
199 {
200   return ('0' <= c && c <= '9');
201 }
202
203
204 int
205 macro_is_identifier_nondigit (int c)
206 {
207   return (c == '_'
208           || ('a' <= c && c <= 'z')
209           || ('A' <= c && c <= 'Z'));
210 }
211
212
213 static void
214 set_token (struct macro_buffer *tok, char *start, char *end)
215 {
216   init_shared_buffer (tok, start, end - start);
217   tok->last_token = 0;
218
219   /* Presumed; get_identifier may overwrite this.  */
220   tok->is_identifier = 0;
221 }
222
223
224 static int
225 get_comment (struct macro_buffer *tok, char *p, char *end)
226 {
227   if (p + 2 > end)
228     return 0;
229   else if (p[0] == '/'
230            && p[1] == '*')
231     {
232       char *tok_start = p;
233
234       p += 2;
235
236       for (; p < end; p++)
237         if (p + 2 <= end
238             && p[0] == '*'
239             && p[1] == '/')
240           {
241             p += 2;
242             set_token (tok, tok_start, p);
243             return 1;
244           }
245
246       error (_("Unterminated comment in macro expansion."));
247     }
248   else if (p[0] == '/'
249            && p[1] == '/')
250     {
251       char *tok_start = p;
252
253       p += 2;
254       for (; p < end; p++)
255         if (*p == '\n')
256           break;
257
258       set_token (tok, tok_start, p);
259       return 1;
260     }
261   else
262     return 0;
263 }
264
265
266 static int
267 get_identifier (struct macro_buffer *tok, char *p, char *end)
268 {
269   if (p < end
270       && macro_is_identifier_nondigit (*p))
271     {
272       char *tok_start = p;
273
274       while (p < end
275              && (macro_is_identifier_nondigit (*p)
276                  || macro_is_digit (*p)))
277         p++;
278
279       set_token (tok, tok_start, p);
280       tok->is_identifier = 1;
281       return 1;
282     }
283   else
284     return 0;
285 }
286
287
288 static int
289 get_pp_number (struct macro_buffer *tok, char *p, char *end)
290 {
291   if (p < end
292       && (macro_is_digit (*p)
293           || (*p == '.'
294               && p + 2 <= end
295               && macro_is_digit (p[1]))))
296     {
297       char *tok_start = p;
298
299       while (p < end)
300         {
301           if (p + 2 <= end
302               && strchr ("eEpP", *p)
303               && (p[1] == '+' || p[1] == '-'))
304             p += 2;
305           else if (macro_is_digit (*p)
306                    || macro_is_identifier_nondigit (*p)
307                    || *p == '.')
308             p++;
309           else
310             break;
311         }
312
313       set_token (tok, tok_start, p);
314       return 1;
315     }
316   else
317     return 0;
318 }
319
320
321
322 /* If the text starting at P going up to (but not including) END
323    starts with a character constant, set *TOK to point to that
324    character constant, and return 1.  Otherwise, return zero.
325    Signal an error if it contains a malformed or incomplete character
326    constant.  */
327 static int
328 get_character_constant (struct macro_buffer *tok, char *p, char *end)
329 {
330   /* ISO/IEC 9899:1999 (E)  Section 6.4.4.4  paragraph 1 
331      But of course, what really matters is that we handle it the same
332      way GDB's C/C++ lexer does.  So we call parse_escape in utils.c
333      to handle escape sequences.  */
334   if ((p + 1 <= end && *p == '\'')
335       || (p + 2 <= end
336           && (p[0] == 'L' || p[0] == 'u' || p[0] == 'U')
337           && p[1] == '\''))
338     {
339       char *tok_start = p;
340       char *body_start;
341       int char_count = 0;
342
343       if (*p == '\'')
344         p++;
345       else if (*p == 'L' || *p == 'u' || *p == 'U')
346         p += 2;
347       else
348         gdb_assert_not_reached ("unexpected character constant");
349
350       body_start = p;
351       for (;;)
352         {
353           if (p >= end)
354             error (_("Unmatched single quote."));
355           else if (*p == '\'')
356             {
357               if (!char_count)
358                 error (_("A character constant must contain at least one "
359                        "character."));
360               p++;
361               break;
362             }
363           else if (*p == '\\')
364             {
365               p++;
366               char_count += c_parse_escape (&p, NULL);
367             }
368           else
369             {
370               p++;
371               char_count++;
372             }
373         }
374
375       set_token (tok, tok_start, p);
376       return 1;
377     }
378   else
379     return 0;
380 }
381
382
383 /* If the text starting at P going up to (but not including) END
384    starts with a string literal, set *TOK to point to that string
385    literal, and return 1.  Otherwise, return zero.  Signal an error if
386    it contains a malformed or incomplete string literal.  */
387 static int
388 get_string_literal (struct macro_buffer *tok, char *p, char *end)
389 {
390   if ((p + 1 <= end
391        && *p == '"')
392       || (p + 2 <= end
393           && (p[0] == 'L' || p[0] == 'u' || p[0] == 'U')
394           && p[1] == '"'))
395     {
396       char *tok_start = p;
397
398       if (*p == '"')
399         p++;
400       else if (*p == 'L' || *p == 'u' || *p == 'U')
401         p += 2;
402       else
403         gdb_assert_not_reached ("unexpected string literal");
404
405       for (;;)
406         {
407           if (p >= end)
408             error (_("Unterminated string in expression."));
409           else if (*p == '"')
410             {
411               p++;
412               break;
413             }
414           else if (*p == '\n')
415             error (_("Newline characters may not appear in string "
416                    "constants."));
417           else if (*p == '\\')
418             {
419               p++;
420               c_parse_escape (&p, NULL);
421             }
422           else
423             p++;
424         }
425
426       set_token (tok, tok_start, p);
427       return 1;
428     }
429   else
430     return 0;
431 }
432
433
434 static int
435 get_punctuator (struct macro_buffer *tok, char *p, char *end)
436 {
437   /* Here, speed is much less important than correctness and clarity.  */
438
439   /* ISO/IEC 9899:1999 (E)  Section 6.4.6  Paragraph 1.
440      Note that this table is ordered in a special way.  A punctuator
441      which is a prefix of another punctuator must appear after its
442      "extension".  Otherwise, the wrong token will be returned.  */
443   static const char * const punctuators[] = {
444     "[", "]", "(", ")", "{", "}", "?", ";", ",", "~",
445     "...", ".",
446     "->", "--", "-=", "-",
447     "++", "+=", "+",
448     "*=", "*",
449     "!=", "!",
450     "&&", "&=", "&",
451     "/=", "/",
452     "%>", "%:%:", "%:", "%=", "%",
453     "^=", "^",
454     "##", "#",
455     ":>", ":",
456     "||", "|=", "|",
457     "<<=", "<<", "<=", "<:", "<%", "<",
458     ">>=", ">>", ">=", ">",
459     "==", "=",
460     0
461   };
462
463   int i;
464
465   if (p + 1 <= end)
466     {
467       for (i = 0; punctuators[i]; i++)
468         {
469           const char *punctuator = punctuators[i];
470
471           if (p[0] == punctuator[0])
472             {
473               int len = strlen (punctuator);
474
475               if (p + len <= end
476                   && ! memcmp (p, punctuator, len))
477                 {
478                   set_token (tok, p, p + len);
479                   return 1;
480                 }
481             }
482         }
483     }
484
485   return 0;
486 }
487
488
489 /* Peel the next preprocessor token off of SRC, and put it in TOK.
490    Mutate TOK to refer to the first token in SRC, and mutate SRC to
491    refer to the text after that token.  SRC must be a shared buffer;
492    the resulting TOK will be shared, pointing into the same string SRC
493    does.  Initialize TOK's last_token field.  Return non-zero if we
494    succeed, or 0 if we didn't find any more tokens in SRC.  */
495 static int
496 get_token (struct macro_buffer *tok,
497            struct macro_buffer *src)
498 {
499   char *p = src->text;
500   char *end = p + src->len;
501
502   gdb_assert (src->shared);
503
504   /* From the ISO C standard, ISO/IEC 9899:1999 (E), section 6.4:
505
506      preprocessing-token: 
507          header-name
508          identifier
509          pp-number
510          character-constant
511          string-literal
512          punctuator
513          each non-white-space character that cannot be one of the above
514
515      We don't have to deal with header-name tokens, since those can
516      only occur after a #include, which we will never see.  */
517
518   while (p < end)
519     if (macro_is_whitespace (*p))
520       p++;
521     else if (get_comment (tok, p, end))
522       p += tok->len;
523     else if (get_pp_number (tok, p, end)
524              || get_character_constant (tok, p, end)
525              || get_string_literal (tok, p, end)
526              /* Note: the grammar in the standard seems to be
527                 ambiguous: L'x' can be either a wide character
528                 constant, or an identifier followed by a normal
529                 character constant.  By trying `get_identifier' after
530                 we try get_character_constant and get_string_literal,
531                 we give the wide character syntax precedence.  Now,
532                 since GDB doesn't handle wide character constants
533                 anyway, is this the right thing to do?  */
534              || get_identifier (tok, p, end)
535              || get_punctuator (tok, p, end))
536       {
537         /* How many characters did we consume, including whitespace?  */
538         int consumed = p - src->text + tok->len;
539
540         src->text += consumed;
541         src->len -= consumed;
542         return 1;
543       }
544     else 
545       {
546         /* We have found a "non-whitespace character that cannot be
547            one of the above."  Make a token out of it.  */
548         int consumed;
549
550         set_token (tok, p, p + 1);
551         consumed = p - src->text + tok->len;
552         src->text += consumed;
553         src->len -= consumed;
554         return 1;
555       }
556
557   return 0;
558 }
559
560
561 \f
562 /* Appending token strings, with and without splicing  */
563
564
565 /* Append the macro buffer SRC to the end of DEST, and ensure that
566    doing so doesn't splice the token at the end of SRC with the token
567    at the beginning of DEST.  SRC and DEST must have their last_token
568    fields set.  Upon return, DEST's last_token field is set correctly.
569
570    For example:
571
572    If DEST is "(" and SRC is "y", then we can return with
573    DEST set to "(y" --- we've simply appended the two buffers.
574
575    However, if DEST is "x" and SRC is "y", then we must not return
576    with DEST set to "xy" --- that would splice the two tokens "x" and
577    "y" together to make a single token "xy".  However, it would be
578    fine to return with DEST set to "x y".  Similarly, "<" and "<" must
579    yield "< <", not "<<", etc.  */
580 static void
581 append_tokens_without_splicing (struct macro_buffer *dest,
582                                 struct macro_buffer *src)
583 {
584   int original_dest_len = dest->len;
585   struct macro_buffer dest_tail, new_token;
586
587   gdb_assert (src->last_token != -1);
588   gdb_assert (dest->last_token != -1);
589   
590   /* First, just try appending the two, and call get_token to see if
591      we got a splice.  */
592   appendmem (dest, src->text, src->len);
593
594   /* If DEST originally had no token abutting its end, then we can't
595      have spliced anything, so we're done.  */
596   if (dest->last_token == original_dest_len)
597     {
598       dest->last_token = original_dest_len + src->last_token;
599       return;
600     }
601
602   /* Set DEST_TAIL to point to the last token in DEST, followed by
603      all the stuff we just appended.  */
604   init_shared_buffer (&dest_tail,
605                       dest->text + dest->last_token,
606                       dest->len - dest->last_token);
607
608   /* Re-parse DEST's last token.  We know that DEST used to contain
609      at least one token, so if it doesn't contain any after the
610      append, then we must have spliced "/" and "*" or "/" and "/" to
611      make a comment start.  (Just for the record, I got this right
612      the first time.  This is not a bug fix.)  */
613   if (get_token (&new_token, &dest_tail)
614       && (new_token.text + new_token.len
615           == dest->text + original_dest_len))
616     {
617       /* No splice, so we're done.  */
618       dest->last_token = original_dest_len + src->last_token;
619       return;
620     }
621
622   /* Okay, a simple append caused a splice.  Let's chop dest back to
623      its original length and try again, but separate the texts with a
624      space.  */
625   dest->len = original_dest_len;
626   appendc (dest, ' ');
627   appendmem (dest, src->text, src->len);
628
629   init_shared_buffer (&dest_tail,
630                       dest->text + dest->last_token,
631                       dest->len - dest->last_token);
632
633   /* Try to re-parse DEST's last token, as above.  */
634   if (get_token (&new_token, &dest_tail)
635       && (new_token.text + new_token.len
636           == dest->text + original_dest_len))
637     {
638       /* No splice, so we're done.  */
639       dest->last_token = original_dest_len + 1 + src->last_token;
640       return;
641     }
642
643   /* As far as I know, there's no case where inserting a space isn't
644      enough to prevent a splice.  */
645   internal_error (__FILE__, __LINE__,
646                   _("unable to avoid splicing tokens during macro expansion"));
647 }
648
649 /* Stringify an argument, and insert it into DEST.  ARG is the text to
650    stringify; it is LEN bytes long.  */
651
652 static void
653 stringify (struct macro_buffer *dest, const char *arg, int len)
654 {
655   /* Trim initial whitespace from ARG.  */
656   while (len > 0 && macro_is_whitespace (*arg))
657     {
658       ++arg;
659       --len;
660     }
661
662   /* Trim trailing whitespace from ARG.  */
663   while (len > 0 && macro_is_whitespace (arg[len - 1]))
664     --len;
665
666   /* Insert the string.  */
667   appendc (dest, '"');
668   while (len > 0)
669     {
670       /* We could try to handle strange cases here, like control
671          characters, but there doesn't seem to be much point.  */
672       if (macro_is_whitespace (*arg))
673         {
674           /* Replace a sequence of whitespace with a single space.  */
675           appendc (dest, ' ');
676           while (len > 1 && macro_is_whitespace (arg[1]))
677             {
678               ++arg;
679               --len;
680             }
681         }
682       else if (*arg == '\\' || *arg == '"')
683         {
684           appendc (dest, '\\');
685           appendc (dest, *arg);
686         }
687       else
688         appendc (dest, *arg);
689       ++arg;
690       --len;
691     }
692   appendc (dest, '"');
693   dest->last_token = dest->len;
694 }
695
696 /* See macroexp.h.  */
697
698 char *
699 macro_stringify (const char *str)
700 {
701   struct macro_buffer buffer;
702   int len = strlen (str);
703   char *result;
704
705   init_buffer (&buffer, len);
706   stringify (&buffer, str, len);
707
708   return free_buffer_return_text (&buffer);
709 }
710
711 \f
712 /* Expanding macros!  */
713
714
715 /* A singly-linked list of the names of the macros we are currently 
716    expanding --- for detecting expansion loops.  */
717 struct macro_name_list {
718   const char *name;
719   struct macro_name_list *next;
720 };
721
722
723 /* Return non-zero if we are currently expanding the macro named NAME,
724    according to LIST; otherwise, return zero.
725
726    You know, it would be possible to get rid of all the NO_LOOP
727    arguments to these functions by simply generating a new lookup
728    function and baton which refuses to find the definition for a
729    particular macro, and otherwise delegates the decision to another
730    function/baton pair.  But that makes the linked list of excluded
731    macros chained through untyped baton pointers, which will make it
732    harder to debug.  :(  */
733 static int
734 currently_rescanning (struct macro_name_list *list, const char *name)
735 {
736   for (; list; list = list->next)
737     if (strcmp (name, list->name) == 0)
738       return 1;
739
740   return 0;
741 }
742
743
744 /* Gather the arguments to a macro expansion.
745
746    NAME is the name of the macro being invoked.  (It's only used for
747    printing error messages.)
748
749    Assume that SRC is the text of the macro invocation immediately
750    following the macro name.  For example, if we're processing the
751    text foo(bar, baz), then NAME would be foo and SRC will be (bar,
752    baz).
753
754    If SRC doesn't start with an open paren ( token at all, return
755    zero, leave SRC unchanged, and don't set *ARGC_P to anything.
756
757    If SRC doesn't contain a properly terminated argument list, then
758    raise an error.
759    
760    For a variadic macro, NARGS holds the number of formal arguments to
761    the macro.  For a GNU-style variadic macro, this should be the
762    number of named arguments.  For a non-variadic macro, NARGS should
763    be -1.
764
765    Otherwise, return a pointer to the first element of an array of
766    macro buffers referring to the argument texts, and set *ARGC_P to
767    the number of arguments we found --- the number of elements in the
768    array.  The macro buffers share their text with SRC, and their
769    last_token fields are initialized.  The array is allocated with
770    xmalloc, and the caller is responsible for freeing it.
771
772    NOTE WELL: if SRC starts with a open paren ( token followed
773    immediately by a close paren ) token (e.g., the invocation looks
774    like "foo()"), we treat that as one argument, which happens to be
775    the empty list of tokens.  The caller should keep in mind that such
776    a sequence of tokens is a valid way to invoke one-parameter
777    function-like macros, but also a valid way to invoke zero-parameter
778    function-like macros.  Eeew.
779
780    Consume the tokens from SRC; after this call, SRC contains the text
781    following the invocation.  */
782
783 static struct macro_buffer *
784 gather_arguments (const char *name, struct macro_buffer *src,
785                   int nargs, int *argc_p)
786 {
787   struct macro_buffer tok;
788   int args_len, args_size;
789   struct macro_buffer *args = NULL;
790   struct cleanup *back_to = make_cleanup (free_current_contents, &args);
791
792   /* Does SRC start with an opening paren token?  Read from a copy of
793      SRC, so SRC itself is unaffected if we don't find an opening
794      paren.  */
795   {
796     struct macro_buffer temp;
797
798     init_shared_buffer (&temp, src->text, src->len);
799
800     if (! get_token (&tok, &temp)
801         || tok.len != 1
802         || tok.text[0] != '(')
803       {
804         discard_cleanups (back_to);
805         return 0;
806       }
807   }
808
809   /* Consume SRC's opening paren.  */
810   get_token (&tok, src);
811
812   args_len = 0;
813   args_size = 6;
814   args = (struct macro_buffer *) xmalloc (sizeof (*args) * args_size);
815
816   for (;;)
817     {
818       struct macro_buffer *arg;
819       int depth;
820
821       /* Make sure we have room for the next argument.  */
822       if (args_len >= args_size)
823         {
824           args_size *= 2;
825           args = xrealloc (args, sizeof (*args) * args_size);
826         }
827
828       /* Initialize the next argument.  */
829       arg = &args[args_len++];
830       set_token (arg, src->text, src->text);
831
832       /* Gather the argument's tokens.  */
833       depth = 0;
834       for (;;)
835         {
836           if (! get_token (&tok, src))
837             error (_("Malformed argument list for macro `%s'."), name);
838       
839           /* Is tok an opening paren?  */
840           if (tok.len == 1 && tok.text[0] == '(')
841             depth++;
842
843           /* Is tok is a closing paren?  */
844           else if (tok.len == 1 && tok.text[0] == ')')
845             {
846               /* If it's a closing paren at the top level, then that's
847                  the end of the argument list.  */
848               if (depth == 0)
849                 {
850                   /* In the varargs case, the last argument may be
851                      missing.  Add an empty argument in this case.  */
852                   if (nargs != -1 && args_len == nargs - 1)
853                     {
854                       /* Make sure we have room for the argument.  */
855                       if (args_len >= args_size)
856                         {
857                           args_size++;
858                           args = xrealloc (args, sizeof (*args) * args_size);
859                         }
860                       arg = &args[args_len++];
861                       set_token (arg, src->text, src->text);
862                     }
863
864                   discard_cleanups (back_to);
865                   *argc_p = args_len;
866                   return args;
867                 }
868
869               depth--;
870             }
871
872           /* If tok is a comma at top level, then that's the end of
873              the current argument.  However, if we are handling a
874              variadic macro and we are computing the last argument, we
875              want to include the comma and remaining tokens.  */
876           else if (tok.len == 1 && tok.text[0] == ',' && depth == 0
877                    && (nargs == -1 || args_len < nargs))
878             break;
879
880           /* Extend the current argument to enclose this token.  If
881              this is the current argument's first token, leave out any
882              leading whitespace, just for aesthetics.  */
883           if (arg->len == 0)
884             {
885               arg->text = tok.text;
886               arg->len = tok.len;
887               arg->last_token = 0;
888             }
889           else
890             {
891               arg->len = (tok.text + tok.len) - arg->text;
892               arg->last_token = tok.text - arg->text;
893             }
894         }
895     }
896 }
897
898
899 /* The `expand' and `substitute_args' functions both invoke `scan'
900    recursively, so we need a forward declaration somewhere.  */
901 static void scan (struct macro_buffer *dest,
902                   struct macro_buffer *src,
903                   struct macro_name_list *no_loop,
904                   macro_lookup_ftype *lookup_func,
905                   void *lookup_baton);
906
907
908 /* A helper function for substitute_args.
909    
910    ARGV is a vector of all the arguments; ARGC is the number of
911    arguments.  IS_VARARGS is true if the macro being substituted is a
912    varargs macro; in this case VA_ARG_NAME is the name of the
913    "variable" argument.  VA_ARG_NAME is ignored if IS_VARARGS is
914    false.
915
916    If the token TOK is the name of a parameter, return the parameter's
917    index.  If TOK is not an argument, return -1.  */
918
919 static int
920 find_parameter (const struct macro_buffer *tok,
921                 int is_varargs, const struct macro_buffer *va_arg_name,
922                 int argc, const char * const *argv)
923 {
924   int i;
925
926   if (! tok->is_identifier)
927     return -1;
928
929   for (i = 0; i < argc; ++i)
930     if (tok->len == strlen (argv[i]) 
931         && !memcmp (tok->text, argv[i], tok->len))
932       return i;
933
934   if (is_varargs && tok->len == va_arg_name->len
935       && ! memcmp (tok->text, va_arg_name->text, tok->len))
936     return argc - 1;
937
938   return -1;
939 }
940  
941 /* Given the macro definition DEF, being invoked with the actual
942    arguments given by ARGC and ARGV, substitute the arguments into the
943    replacement list, and store the result in DEST.
944
945    IS_VARARGS should be true if DEF is a varargs macro.  In this case,
946    VA_ARG_NAME should be the name of the "variable" argument -- either
947    __VA_ARGS__ for c99-style varargs, or the final argument name, for
948    GNU-style varargs.  If IS_VARARGS is false, this parameter is
949    ignored.
950
951    If it is necessary to expand macro invocations in one of the
952    arguments, use LOOKUP_FUNC and LOOKUP_BATON to find the macro
953    definitions, and don't expand invocations of the macros listed in
954    NO_LOOP.  */
955
956 static void
957 substitute_args (struct macro_buffer *dest, 
958                  struct macro_definition *def,
959                  int is_varargs, const struct macro_buffer *va_arg_name,
960                  int argc, struct macro_buffer *argv,
961                  struct macro_name_list *no_loop,
962                  macro_lookup_ftype *lookup_func,
963                  void *lookup_baton)
964 {
965   /* A macro buffer for the macro's replacement list.  */
966   struct macro_buffer replacement_list;
967   /* The token we are currently considering.  */
968   struct macro_buffer tok;
969   /* The replacement list's pointer from just before TOK was lexed.  */
970   char *original_rl_start;
971   /* We have a single lookahead token to handle token splicing.  */
972   struct macro_buffer lookahead;
973   /* The lookahead token might not be valid.  */
974   int lookahead_valid;
975   /* The replacement list's pointer from just before LOOKAHEAD was
976      lexed.  */
977   char *lookahead_rl_start;
978
979   init_shared_buffer (&replacement_list, (char *) def->replacement,
980                       strlen (def->replacement));
981
982   gdb_assert (dest->len == 0);
983   dest->last_token = 0;
984
985   original_rl_start = replacement_list.text;
986   if (! get_token (&tok, &replacement_list))
987     return;
988   lookahead_rl_start = replacement_list.text;
989   lookahead_valid = get_token (&lookahead, &replacement_list);
990
991   for (;;)
992     {
993       /* Just for aesthetics.  If we skipped some whitespace, copy
994          that to DEST.  */
995       if (tok.text > original_rl_start)
996         {
997           appendmem (dest, original_rl_start, tok.text - original_rl_start);
998           dest->last_token = dest->len;
999         }
1000
1001       /* Is this token the stringification operator?  */
1002       if (tok.len == 1
1003           && tok.text[0] == '#')
1004         {
1005           int arg;
1006
1007           if (!lookahead_valid)
1008             error (_("Stringification operator requires an argument."));
1009
1010           arg = find_parameter (&lookahead, is_varargs, va_arg_name,
1011                                 def->argc, def->argv);
1012           if (arg == -1)
1013             error (_("Argument to stringification operator must name "
1014                      "a macro parameter."));
1015
1016           stringify (dest, argv[arg].text, argv[arg].len);
1017
1018           /* Read one token and let the loop iteration code handle the
1019              rest.  */
1020           lookahead_rl_start = replacement_list.text;
1021           lookahead_valid = get_token (&lookahead, &replacement_list);
1022         }
1023       /* Is this token the splicing operator?  */
1024       else if (tok.len == 2
1025                && tok.text[0] == '#'
1026                && tok.text[1] == '#')
1027         error (_("Stray splicing operator"));
1028       /* Is the next token the splicing operator?  */
1029       else if (lookahead_valid
1030                && lookahead.len == 2
1031                && lookahead.text[0] == '#'
1032                && lookahead.text[1] == '#')
1033         {
1034           int finished = 0;
1035           int prev_was_comma = 0;
1036
1037           /* Note that GCC warns if the result of splicing is not a
1038              token.  In the debugger there doesn't seem to be much
1039              benefit from doing this.  */
1040
1041           /* Insert the first token.  */
1042           if (tok.len == 1 && tok.text[0] == ',')
1043             prev_was_comma = 1;
1044           else
1045             {
1046               int arg = find_parameter (&tok, is_varargs, va_arg_name,
1047                                         def->argc, def->argv);
1048
1049               if (arg != -1)
1050                 appendmem (dest, argv[arg].text, argv[arg].len);
1051               else
1052                 appendmem (dest, tok.text, tok.len);
1053             }
1054
1055           /* Apply a possible sequence of ## operators.  */
1056           for (;;)
1057             {
1058               if (! get_token (&tok, &replacement_list))
1059                 error (_("Splicing operator at end of macro"));
1060
1061               /* Handle a comma before a ##.  If we are handling
1062                  varargs, and the token on the right hand side is the
1063                  varargs marker, and the final argument is empty or
1064                  missing, then drop the comma.  This is a GNU
1065                  extension.  There is one ambiguous case here,
1066                  involving pedantic behavior with an empty argument,
1067                  but we settle that in favor of GNU-style (GCC uses an
1068                  option).  If we aren't dealing with varargs, we
1069                  simply insert the comma.  */
1070               if (prev_was_comma)
1071                 {
1072                   if (! (is_varargs
1073                          && tok.len == va_arg_name->len
1074                          && !memcmp (tok.text, va_arg_name->text, tok.len)
1075                          && argv[argc - 1].len == 0))
1076                     appendmem (dest, ",", 1);
1077                   prev_was_comma = 0;
1078                 }
1079
1080               /* Insert the token.  If it is a parameter, insert the
1081                  argument.  If it is a comma, treat it specially.  */
1082               if (tok.len == 1 && tok.text[0] == ',')
1083                 prev_was_comma = 1;
1084               else
1085                 {
1086                   int arg = find_parameter (&tok, is_varargs, va_arg_name,
1087                                             def->argc, def->argv);
1088
1089                   if (arg != -1)
1090                     appendmem (dest, argv[arg].text, argv[arg].len);
1091                   else
1092                     appendmem (dest, tok.text, tok.len);
1093                 }
1094
1095               /* Now read another token.  If it is another splice, we
1096                  loop.  */
1097               original_rl_start = replacement_list.text;
1098               if (! get_token (&tok, &replacement_list))
1099                 {
1100                   finished = 1;
1101                   break;
1102                 }
1103
1104               if (! (tok.len == 2
1105                      && tok.text[0] == '#'
1106                      && tok.text[1] == '#'))
1107                 break;
1108             }
1109
1110           if (prev_was_comma)
1111             {
1112               /* We saw a comma.  Insert it now.  */
1113               appendmem (dest, ",", 1);
1114             }
1115
1116           dest->last_token = dest->len;
1117           if (finished)
1118             lookahead_valid = 0;
1119           else
1120             {
1121               /* Set up for the loop iterator.  */
1122               lookahead = tok;
1123               lookahead_rl_start = original_rl_start;
1124               lookahead_valid = 1;
1125             }
1126         }
1127       else
1128         {
1129           /* Is this token an identifier?  */
1130           int substituted = 0;
1131           int arg = find_parameter (&tok, is_varargs, va_arg_name,
1132                                     def->argc, def->argv);
1133
1134           if (arg != -1)
1135             {
1136               struct macro_buffer arg_src;
1137
1138               /* Expand any macro invocations in the argument text,
1139                  and append the result to dest.  Remember that scan
1140                  mutates its source, so we need to scan a new buffer
1141                  referring to the argument's text, not the argument
1142                  itself.  */
1143               init_shared_buffer (&arg_src, argv[arg].text, argv[arg].len);
1144               scan (dest, &arg_src, no_loop, lookup_func, lookup_baton);
1145               substituted = 1;
1146             }
1147
1148           /* If it wasn't a parameter, then just copy it across.  */
1149           if (! substituted)
1150             append_tokens_without_splicing (dest, &tok);
1151         }
1152
1153       if (! lookahead_valid)
1154         break;
1155
1156       tok = lookahead;
1157       original_rl_start = lookahead_rl_start;
1158
1159       lookahead_rl_start = replacement_list.text;
1160       lookahead_valid = get_token (&lookahead, &replacement_list);
1161     }
1162 }
1163
1164
1165 /* Expand a call to a macro named ID, whose definition is DEF.  Append
1166    its expansion to DEST.  SRC is the input text following the ID
1167    token.  We are currently rescanning the expansions of the macros
1168    named in NO_LOOP; don't re-expand them.  Use LOOKUP_FUNC and
1169    LOOKUP_BATON to find definitions for any nested macro references.
1170
1171    Return 1 if we decided to expand it, zero otherwise.  (If it's a
1172    function-like macro name that isn't followed by an argument list,
1173    we don't expand it.)  If we return zero, leave SRC unchanged.  */
1174 static int
1175 expand (const char *id,
1176         struct macro_definition *def, 
1177         struct macro_buffer *dest,
1178         struct macro_buffer *src,
1179         struct macro_name_list *no_loop,
1180         macro_lookup_ftype *lookup_func,
1181         void *lookup_baton)
1182 {
1183   struct macro_name_list new_no_loop;
1184
1185   /* Create a new node to be added to the front of the no-expand list.
1186      This list is appropriate for re-scanning replacement lists, but
1187      it is *not* appropriate for scanning macro arguments; invocations
1188      of the macro whose arguments we are gathering *do* get expanded
1189      there.  */
1190   new_no_loop.name = id;
1191   new_no_loop.next = no_loop;
1192
1193   /* What kind of macro are we expanding?  */
1194   if (def->kind == macro_object_like)
1195     {
1196       struct macro_buffer replacement_list;
1197
1198       init_shared_buffer (&replacement_list, (char *) def->replacement,
1199                           strlen (def->replacement));
1200
1201       scan (dest, &replacement_list, &new_no_loop, lookup_func, lookup_baton);
1202       return 1;
1203     }
1204   else if (def->kind == macro_function_like)
1205     {
1206       struct cleanup *back_to = make_cleanup (null_cleanup, 0);
1207       int argc = 0;
1208       struct macro_buffer *argv = NULL;
1209       struct macro_buffer substituted;
1210       struct macro_buffer substituted_src;
1211       struct macro_buffer va_arg_name = {0};
1212       int is_varargs = 0;
1213
1214       if (def->argc >= 1)
1215         {
1216           if (strcmp (def->argv[def->argc - 1], "...") == 0)
1217             {
1218               /* In C99-style varargs, substitution is done using
1219                  __VA_ARGS__.  */
1220               init_shared_buffer (&va_arg_name, "__VA_ARGS__",
1221                                   strlen ("__VA_ARGS__"));
1222               is_varargs = 1;
1223             }
1224           else
1225             {
1226               int len = strlen (def->argv[def->argc - 1]);
1227
1228               if (len > 3
1229                   && strcmp (def->argv[def->argc - 1] + len - 3, "...") == 0)
1230                 {
1231                   /* In GNU-style varargs, the name of the
1232                      substitution parameter is the name of the formal
1233                      argument without the "...".  */
1234                   init_shared_buffer (&va_arg_name,
1235                                       (char *) def->argv[def->argc - 1],
1236                                       len - 3);
1237                   is_varargs = 1;
1238                 }
1239             }
1240         }
1241
1242       make_cleanup (free_current_contents, &argv);
1243       argv = gather_arguments (id, src, is_varargs ? def->argc : -1,
1244                                &argc);
1245
1246       /* If we couldn't find any argument list, then we don't expand
1247          this macro.  */
1248       if (! argv)
1249         {
1250           do_cleanups (back_to);
1251           return 0;
1252         }
1253
1254       /* Check that we're passing an acceptable number of arguments for
1255          this macro.  */
1256       if (argc != def->argc)
1257         {
1258           if (is_varargs && argc >= def->argc - 1)
1259             {
1260               /* Ok.  */
1261             }
1262           /* Remember that a sequence of tokens like "foo()" is a
1263              valid invocation of a macro expecting either zero or one
1264              arguments.  */
1265           else if (! (argc == 1
1266                       && argv[0].len == 0
1267                       && def->argc == 0))
1268             error (_("Wrong number of arguments to macro `%s' "
1269                    "(expected %d, got %d)."),
1270                    id, def->argc, argc);
1271         }
1272
1273       /* Note that we don't expand macro invocations in the arguments
1274          yet --- we let subst_args take care of that.  Parameters that
1275          appear as operands of the stringifying operator "#" or the
1276          splicing operator "##" don't get macro references expanded,
1277          so we can't really tell whether it's appropriate to macro-
1278          expand an argument until we see how it's being used.  */
1279       init_buffer (&substituted, 0);
1280       make_cleanup (cleanup_macro_buffer, &substituted);
1281       substitute_args (&substituted, def, is_varargs, &va_arg_name,
1282                        argc, argv, no_loop, lookup_func, lookup_baton);
1283
1284       /* Now `substituted' is the macro's replacement list, with all
1285          argument values substituted into it properly.  Re-scan it for
1286          macro references, but don't expand invocations of this macro.
1287
1288          We create a new buffer, `substituted_src', which points into
1289          `substituted', and scan that.  We can't scan `substituted'
1290          itself, since the tokenization process moves the buffer's
1291          text pointer around, and we still need to be able to find
1292          `substituted's original text buffer after scanning it so we
1293          can free it.  */
1294       init_shared_buffer (&substituted_src, substituted.text, substituted.len);
1295       scan (dest, &substituted_src, &new_no_loop, lookup_func, lookup_baton);
1296
1297       do_cleanups (back_to);
1298
1299       return 1;
1300     }
1301   else
1302     internal_error (__FILE__, __LINE__, _("bad macro definition kind"));
1303 }
1304
1305
1306 /* If the single token in SRC_FIRST followed by the tokens in SRC_REST
1307    constitute a macro invokation not forbidden in NO_LOOP, append its
1308    expansion to DEST and return non-zero.  Otherwise, return zero, and
1309    leave DEST unchanged.
1310
1311    SRC_FIRST and SRC_REST must be shared buffers; DEST must not be one.
1312    SRC_FIRST must be a string built by get_token.  */
1313 static int
1314 maybe_expand (struct macro_buffer *dest,
1315               struct macro_buffer *src_first,
1316               struct macro_buffer *src_rest,
1317               struct macro_name_list *no_loop,
1318               macro_lookup_ftype *lookup_func,
1319               void *lookup_baton)
1320 {
1321   gdb_assert (src_first->shared);
1322   gdb_assert (src_rest->shared);
1323   gdb_assert (! dest->shared);
1324
1325   /* Is this token an identifier?  */
1326   if (src_first->is_identifier)
1327     {
1328       /* Make a null-terminated copy of it, since that's what our
1329          lookup function expects.  */
1330       char *id = xmalloc (src_first->len + 1);
1331       struct cleanup *back_to = make_cleanup (xfree, id);
1332
1333       memcpy (id, src_first->text, src_first->len);
1334       id[src_first->len] = 0;
1335           
1336       /* If we're currently re-scanning the result of expanding
1337          this macro, don't expand it again.  */
1338       if (! currently_rescanning (no_loop, id))
1339         {
1340           /* Does this identifier have a macro definition in scope?  */
1341           struct macro_definition *def = lookup_func (id, lookup_baton);
1342
1343           if (def && expand (id, def, dest, src_rest, no_loop,
1344                              lookup_func, lookup_baton))
1345             {
1346               do_cleanups (back_to);
1347               return 1;
1348             }
1349         }
1350
1351       do_cleanups (back_to);
1352     }
1353
1354   return 0;
1355 }
1356
1357
1358 /* Expand macro references in SRC, appending the results to DEST.
1359    Assume we are re-scanning the result of expanding the macros named
1360    in NO_LOOP, and don't try to re-expand references to them.
1361
1362    SRC must be a shared buffer; DEST must not be one.  */
1363 static void
1364 scan (struct macro_buffer *dest,
1365       struct macro_buffer *src,
1366       struct macro_name_list *no_loop,
1367       macro_lookup_ftype *lookup_func,
1368       void *lookup_baton)
1369 {
1370   gdb_assert (src->shared);
1371   gdb_assert (! dest->shared);
1372
1373   for (;;)
1374     {
1375       struct macro_buffer tok;
1376       char *original_src_start = src->text;
1377
1378       /* Find the next token in SRC.  */
1379       if (! get_token (&tok, src))
1380         break;
1381
1382       /* Just for aesthetics.  If we skipped some whitespace, copy
1383          that to DEST.  */
1384       if (tok.text > original_src_start)
1385         {
1386           appendmem (dest, original_src_start, tok.text - original_src_start);
1387           dest->last_token = dest->len;
1388         }
1389
1390       if (! maybe_expand (dest, &tok, src, no_loop, lookup_func, lookup_baton))
1391         /* We didn't end up expanding tok as a macro reference, so
1392            simply append it to dest.  */
1393         append_tokens_without_splicing (dest, &tok);
1394     }
1395
1396   /* Just for aesthetics.  If there was any trailing whitespace in
1397      src, copy it to dest.  */
1398   if (src->len)
1399     {
1400       appendmem (dest, src->text, src->len);
1401       dest->last_token = dest->len;
1402     }
1403 }
1404
1405
1406 char *
1407 macro_expand (const char *source,
1408               macro_lookup_ftype *lookup_func,
1409               void *lookup_func_baton)
1410 {
1411   struct macro_buffer src, dest;
1412   struct cleanup *back_to;
1413
1414   init_shared_buffer (&src, (char *) source, strlen (source));
1415
1416   init_buffer (&dest, 0);
1417   dest.last_token = 0;
1418   back_to = make_cleanup (cleanup_macro_buffer, &dest);
1419
1420   scan (&dest, &src, 0, lookup_func, lookup_func_baton);
1421
1422   appendc (&dest, '\0');
1423
1424   discard_cleanups (back_to);
1425   return dest.text;
1426 }
1427
1428
1429 char *
1430 macro_expand_once (const char *source,
1431                    macro_lookup_ftype *lookup_func,
1432                    void *lookup_func_baton)
1433 {
1434   error (_("Expand-once not implemented yet."));
1435 }
1436
1437
1438 char *
1439 macro_expand_next (char **lexptr,
1440                    macro_lookup_ftype *lookup_func,
1441                    void *lookup_baton)
1442 {
1443   struct macro_buffer src, dest, tok;
1444   struct cleanup *back_to;
1445
1446   /* Set up SRC to refer to the input text, pointed to by *lexptr.  */
1447   init_shared_buffer (&src, *lexptr, strlen (*lexptr));
1448
1449   /* Set up DEST to receive the expansion, if there is one.  */
1450   init_buffer (&dest, 0);
1451   dest.last_token = 0;
1452   back_to = make_cleanup (cleanup_macro_buffer, &dest);
1453
1454   /* Get the text's first preprocessing token.  */
1455   if (! get_token (&tok, &src))
1456     {
1457       do_cleanups (back_to);
1458       return 0;
1459     }
1460
1461   /* If it's a macro invocation, expand it.  */
1462   if (maybe_expand (&dest, &tok, &src, 0, lookup_func, lookup_baton))
1463     {
1464       /* It was a macro invocation!  Package up the expansion as a
1465          null-terminated string and return it.  Set *lexptr to the
1466          start of the next token in the input.  */
1467       appendc (&dest, '\0');
1468       discard_cleanups (back_to);
1469       *lexptr = src.text;
1470       return dest.text;
1471     }
1472   else
1473     {
1474       /* It wasn't a macro invocation.  */
1475       do_cleanups (back_to);
1476       return 0;
1477     }
1478 }