Imported Upstream version 4.8.1
[platform/upstream/gcc48.git] / libgo / go / exp / ssa / ssa.go
1 package ssa
2
3 // This package defines a high-level intermediate representation for
4 // Go programs using static single-assignment (SSA) form.
5
6 import (
7         "fmt"
8         "go/ast"
9         "go/token"
10         "go/types"
11 )
12
13 // A Program is a partial or complete Go program converted to SSA form.
14 // Each Builder creates and populates a single Program during its
15 // lifetime.
16 //
17 // TODO(adonovan): synthetic methods for promoted methods and for
18 // standalone interface methods do not belong to any package.  Make
19 // them enumerable here.
20 //
21 // TODO(adonovan): MethodSets of types other than named types
22 // (i.e. anon structs) are not currently accessible, nor are they
23 // memoized.  Add a method: MethodSetForType() which looks in the
24 // appropriate Package (for methods of named types) or in
25 // Program.AnonStructMethods (for methods of anon structs).
26 //
27 type Program struct {
28         Files    *token.FileSet            // position information for the files of this Program
29         Packages map[string]*Package       // all loaded Packages, keyed by import path
30         Builtins map[types.Object]*Builtin // all built-in functions, keyed by typechecker objects.
31 }
32
33 // A Package is a single analyzed Go package, containing Members for
34 // all package-level functions, variables, constants and types it
35 // declares.  These may be accessed directly via Members, or via the
36 // type-specific accessor methods Func, Type, Var and Const.
37 //
38 type Package struct {
39         Prog       *Program          // the owning program
40         Types      *types.Package    // the type checker's package object for this package.
41         ImportPath string            // e.g. "sync/atomic"
42         Pos        token.Pos         // position of an arbitrary file in the package
43         Members    map[string]Member // all exported and unexported members of the package
44         AnonFuncs  []*Function       // all anonymous functions in this package
45         Init       *Function         // the package's (concatenated) init function
46
47         // The following fields are set transiently during building,
48         // then cleared.
49         files []*ast.File // the abstract syntax tree for the files of the package
50 }
51
52 // A Member is a member of a Go package, implemented by *Literal,
53 // *Global, *Function, or *Type; they are created by package-level
54 // const, var, func and type declarations respectively.
55 //
56 type Member interface {
57         Name() string      // the declared name of the package member
58         String() string    // human-readable information about the value
59         Type() types.Type  // the type of the package member
60         ImplementsMember() // dummy method to indicate the "implements" relation.
61 }
62
63 // An Id identifies the name of a field of a struct type, or the name
64 // of a method of an interface or a named type.
65 //
66 // For exported names, i.e. those beginning with a Unicode upper-case
67 // letter, a simple string is unambiguous.
68 //
69 // However, a method set or struct may contain multiple unexported
70 // names with identical spelling that are logically distinct because
71 // they originate in different packages.  Unexported names must
72 // therefore be disambiguated by their package too.
73 //
74 // The Pkg field of an Id is therefore nil iff the name is exported.
75 //
76 // This type is suitable for use as a map key because the equivalence
77 // relation == is consistent with identifier equality.
78 type Id struct {
79         Pkg  *types.Package
80         Name string
81 }
82
83 // A MethodSet contains all the methods whose receiver is either T or
84 // *T, for some named or struct type T.
85 //
86 // TODO(adonovan): the client is required to adapt T<=>*T, e.g. when
87 // invoking an interface method.  (This could be simplified for the
88 // client by having distinct method sets for T and *T, with the SSA
89 // Builder generating wrappers as needed, but probably the client is
90 // able to do a better job.)  Document the precise rules the client
91 // must follow.
92 //
93 type MethodSet map[Id]*Function
94
95 // A Type is a Member of a Package representing the name, underlying
96 // type and method set of a named type declared at package scope.
97 //
98 // The method set contains only concrete methods; it is empty for
99 // interface types.
100 //
101 type Type struct {
102         NamedType *types.NamedType
103         Methods   MethodSet
104 }
105
106 // An SSA value that can be referenced by an instruction.
107 //
108 // TODO(adonovan): add methods:
109 // - Referrers() []*Instruction // all instructions that refer to this value.
110 //
111 type Value interface {
112         // Name returns the name of this value, and determines how
113         // this Value appears when used as an operand of an
114         // Instruction.
115         //
116         // This is the same as the source name for Parameters,
117         // Builtins, Functions, Captures, Globals and some Allocs.
118         // For literals, it is a representation of the literal's value
119         // and type.  For all other Values this is the name of the
120         // virtual register defined by the instruction.
121         //
122         // The name of an SSA Value is not semantically significant,
123         // and may not even be unique within a function.
124         Name() string
125
126         // If this value is an Instruction, String returns its
127         // disassembled form; otherwise it returns unspecified
128         // human-readable information about the Value, such as its
129         // kind, name and type.
130         String() string
131
132         // Type returns the type of this value.  Many instructions
133         // (e.g. IndexAddr) change the behaviour depending on the
134         // types of their operands.
135         //
136         // Documented type invariants below (e.g. "Alloc.Type()
137         // returns a *types.Pointer") refer to the underlying type in
138         // the case of NamedTypes.
139         Type() types.Type
140
141         // Dummy method to indicate the "implements" relation.
142         ImplementsValue()
143 }
144
145 // An Instruction is an SSA instruction that computes a new Value or
146 // has some effect.
147 //
148 // An Instruction that defines a value (e.g. BinOp) also implements
149 // the Value interface; an Instruction that only has an effect (e.g. Store)
150 // does not.
151 //
152 // TODO(adonovan): add method:
153 // - Operands() []Value  // all Values referenced by this instruction.
154 //
155 type Instruction interface {
156         // String returns the disassembled form of this value.  e.g.
157         //
158         // Examples of Instructions that define a Value:
159         // e.g.  "x + y"     (BinOp)
160         //       "len([])"   (Call)
161         // Note that the name of the Value is not printed.
162         //
163         // Examples of Instructions that do define (are) Values:
164         // e.g.  "ret x"     (Ret)
165         //       "*y = x"    (Store)
166         //
167         // (This separation is useful for some analyses which
168         // distinguish the operation from the value it
169         // defines. e.g. 'y = local int' is both an allocation of
170         // memory 'local int' and a definition of a pointer y.)
171         String() string
172
173         // Block returns the basic block to which this instruction
174         // belongs.
175         Block() *BasicBlock
176
177         // SetBlock sets the basic block to which this instruction
178         // belongs.
179         SetBlock(*BasicBlock)
180
181         // Dummy method to indicate the "implements" relation.
182         ImplementsInstruction()
183 }
184
185 // Function represents the parameters, results and code of a function
186 // or method.
187 //
188 // If Blocks is nil, this indicates an external function for which no
189 // Go source code is available.  In this case, Captures and Locals
190 // will be nil too.  Clients performing whole-program analysis must
191 // handle external functions specially.
192 //
193 // Functions are immutable values; they do not have addresses.
194 //
195 // Blocks[0] is the function entry point; block order is not otherwise
196 // semantically significant, though it may affect the readability of
197 // the disassembly.
198 //
199 // A nested function that refers to one or more lexically enclosing
200 // local variables ("free variables") has Capture parameters.  Such
201 // functions cannot be called directly but require a value created by
202 // MakeClosure which, via its Bindings, supplies values for these
203 // parameters.  Captures are always addresses.
204 //
205 // If the function is a method (Signature.Recv != nil) then the first
206 // element of Params is the receiver parameter.
207 //
208 // Type() returns the function's Signature.
209 //
210 type Function struct {
211         Name_     string
212         Signature *types.Signature
213
214         Pos       token.Pos // location of the definition
215         Enclosing *Function // enclosing function if anon; nil if global
216         Pkg       *Package  // enclosing package; nil for some synthetic methods
217         Prog      *Program  // enclosing program
218         Params    []*Parameter
219         FreeVars  []*Capture // free variables whose values must be supplied by closure
220         Locals    []*Alloc
221         Blocks    []*BasicBlock // basic blocks of the function; nil => external
222
223         // The following fields are set transiently during building,
224         // then cleared.
225         currentBlock *BasicBlock             // where to emit code
226         objects      map[types.Object]Value  // addresses of local variables
227         results      []*Alloc                // tuple of named results
228         syntax       *funcSyntax             // abstract syntax trees for Go source functions
229         targets      *targets                // linked stack of branch targets
230         lblocks      map[*ast.Object]*lblock // labelled blocks
231 }
232
233 // An SSA basic block.
234 //
235 // The final element of Instrs is always an explicit transfer of
236 // control (If, Jump or Ret).
237 //
238 // A block may contain no Instructions only if it is unreachable,
239 // i.e. Preds is nil.  Empty blocks are typically pruned.
240 //
241 // BasicBlocks and their Preds/Succs relation form a (possibly cyclic)
242 // graph independent of the SSA Value graph.  It is illegal for
243 // multiple edges to exist between the same pair of blocks.
244 //
245 // The order of Preds and Succs are significant (to Phi and If
246 // instructions, respectively).
247 //
248 type BasicBlock struct {
249         Name         string         // label; no semantic significance
250         Func         *Function      // containing function
251         Instrs       []Instruction  // instructions in order
252         Preds, Succs []*BasicBlock  // predecessors and successors
253         succs2       [2]*BasicBlock // initial space for Succs.
254 }
255
256 // Pure values ----------------------------------------
257
258 // A Capture is a pointer to a lexically enclosing local variable.
259 //
260 // The referent of a capture is an Alloc or another Capture and is
261 // always considered potentially escaping, so Captures are always
262 // addresses in the heap, and have pointer types.
263 //
264 type Capture struct {
265         Outer Value // the Value captured from the enclosing context.
266 }
267
268 // A Parameter represents an input parameter of a function.
269 //
270 type Parameter struct {
271         Name_ string
272         Type_ types.Type
273 }
274
275 // A Literal represents a literal nil, boolean, string or numeric
276 // (integer, fraction or complex) value.
277 //
278 // A literal's underlying Type() can be a basic type, possibly one of
279 // the "untyped" types.  A nil literal can have any reference type:
280 // interface, map, channel, pointer, slice, or function---but not
281 // "untyped nil".
282 //
283 // All source-level constant expressions are represented by a Literal
284 // of equal type and value.
285 //
286 // Value holds the exact value of the literal, independent of its
287 // Type(), using the same representation as package go/types uses for
288 // constants.
289 //
290 // Example printed form:
291 //      42:int
292 //      "hello":untyped string
293 //      3+4i:MyComplex
294 //
295 type Literal struct {
296         Type_ types.Type
297         Value interface{}
298 }
299
300 // A Global is a named Value holding the address of a package-level
301 // variable.
302 //
303 type Global struct {
304         Name_ string
305         Type_ types.Type
306         Pkg   *Package
307
308         // The following fields are set transiently during building,
309         // then cleared.
310         spec *ast.ValueSpec // explained at buildGlobal
311 }
312
313 // A built-in function, e.g. len.
314 //
315 // Builtins are immutable values; they do not have addresses.
316 //
317 // Type() returns an inscrutable *types.builtin.  Built-in functions
318 // may have polymorphic or variadic types that are not expressible in
319 // Go's type system.
320 //
321 type Builtin struct {
322         Object *types.Func // canonical types.Universe object for this built-in
323 }
324
325 // Value-defining instructions  ----------------------------------------
326
327 // The Alloc instruction reserves space for a value of the given type,
328 // zero-initializes it, and yields its address.
329 //
330 // Alloc values are always addresses, and have pointer types, so the
331 // type of the allocated space is actually indirect(Type()).
332 //
333 // If Heap is false, Alloc allocates space in the function's
334 // activation record (frame); we refer to an Alloc(Heap=false) as a
335 // "local" alloc.  Each local Alloc returns the same address each time
336 // it is executed within the same activation; the space is
337 // re-initialized to zero.
338 //
339 // If Heap is true, Alloc allocates space in the heap, and returns; we
340 // refer to an Alloc(Heap=true) as a "new" alloc.  Each new Alloc
341 // returns a different address each time it is executed.
342 //
343 // When Alloc is applied to a channel, map or slice type, it returns
344 // the address of an uninitialized (nil) reference of that kind; store
345 // the result of MakeSlice, MakeMap or MakeChan in that location to
346 // instantiate these types.
347 //
348 // Example printed form:
349 //      t0 = local int
350 //      t1 = new int
351 //
352 type Alloc struct {
353         anInstruction
354         Name_ string
355         Type_ types.Type
356         Heap  bool
357 }
358
359 // Phi represents an SSA Ï†-node, which combines values that differ
360 // across incoming control-flow edges and yields a new value.  Within
361 // a block, all Ï†-nodes must appear before all non-φ nodes.
362 //
363 // Example printed form:
364 //      t2 = phi [0.start: t0, 1.if.then: t1, ...]
365 //
366 type Phi struct {
367         Register
368         Edges []Value // Edges[i] is value for Block().Preds[i]
369 }
370
371 // Call represents a function or method call.
372 //
373 // The Call instruction yields the function result, if there is
374 // exactly one, or a tuple (empty or len>1) whose components are
375 // accessed via Extract.
376 //
377 // See CallCommon for generic function call documentation.
378 //
379 // Example printed form:
380 //      t2 = println(t0, t1)
381 //      t4 = t3()
382 //      t7 = invoke t5.Println(...t6)
383 //
384 type Call struct {
385         Register
386         CallCommon
387 }
388
389 // BinOp yields the result of binary operation X Op Y.
390 //
391 // Example printed form:
392 //      t1 = t0 + 1:int
393 //
394 type BinOp struct {
395         Register
396         // One of:
397         // ADD SUB MUL QUO REM          + - * / %
398         // AND OR XOR SHL SHR AND_NOT   & | ^ << >> &~
399         // EQL LSS GTR NEQ LEQ GEQ      == != < <= < >=
400         Op   token.Token
401         X, Y Value
402 }
403
404 // UnOp yields the result of Op X.
405 // ARROW is channel receive.
406 // MUL is pointer indirection (load).
407 //
408 // If CommaOk and Op=ARROW, the result is a 2-tuple of the value above
409 // and a boolean indicating the success of the receive.  The
410 // components of the tuple are accessed using Extract.
411 //
412 // Example printed form:
413 //      t0 = *x
414 //      t2 = <-t1,ok
415 //
416 type UnOp struct {
417         Register
418         Op      token.Token // One of: NOT SUB ARROW MUL XOR ! - <- * ^
419         X       Value
420         CommaOk bool
421 }
422
423 // Conv yields the conversion of X to type Type().
424 //
425 // A conversion is one of the following kinds.  The behaviour of the
426 // conversion operator may depend on both Type() and X.Type(), as well
427 // as the dynamic value.
428 //
429 // A '+' indicates that a dynamic representation change may occur.
430 // A '-' indicates that the conversion is a value-preserving change
431 // to types only.
432 //
433 // 1. implicit conversions (arising from assignability rules):
434 //    - adding/removing a name, same underlying types.
435 //    - channel type restriction, possibly adding/removing a name.
436 // 2. explicit conversions (in addition to the above):
437 //    - changing a name, same underlying types.
438 //    - between pointers to identical base types.
439 //    + conversions between real numeric types.
440 //    + conversions between complex numeric types.
441 //    + integer/[]byte/[]rune -> string.
442 //    + string -> []byte/[]rune.
443 //
444 // TODO(adonovan): split into two cases:
445 // - rename value (ChangeType)
446 // + value to type with different representation (Conv)
447 //
448 // Conversions of untyped string/number/bool constants to a specific
449 // representation are eliminated during SSA construction.
450 //
451 // Example printed form:
452 //      t1 = convert interface{} <- int (t0)
453 //
454 type Conv struct {
455         Register
456         X Value
457 }
458
459 // ChangeInterface constructs a value of one interface type from a
460 // value of another interface type known to be assignable to it.
461 //
462 // Example printed form:
463 //      t1 = change interface interface{} <- I (t0)
464 //
465 type ChangeInterface struct {
466         Register
467         X Value
468 }
469
470 // MakeInterface constructs an instance of an interface type from a
471 // value and its method-set.
472 //
473 // To construct the zero value of an interface type T, use:
474 //      &Literal{types.nilType{}, T}
475 //
476 // Example printed form:
477 //      t1 = make interface interface{} <- int (42:int)
478 //
479 type MakeInterface struct {
480         Register
481         X       Value
482         Methods MethodSet // method set of (non-interface) X iff converting to interface
483 }
484
485 // A MakeClosure instruction yields an anonymous function value whose
486 // code is Fn and whose lexical capture slots are populated by Bindings.
487 //
488 // By construction, all captured variables are addresses of variables
489 // allocated with 'new', i.e. Alloc(Heap=true).
490 //
491 // Type() returns a *types.Signature.
492 //
493 // Example printed form:
494 //      t0 = make closure anon@1.2 [x y z]
495 //
496 type MakeClosure struct {
497         Register
498         Fn       *Function
499         Bindings []Value // values for each free variable in Fn.FreeVars
500 }
501
502 // The MakeMap instruction creates a new hash-table-based map object
503 // and yields a value of kind map.
504 //
505 // Type() returns a *types.Map.
506 //
507 // Example printed form:
508 //      t1 = make map[string]int t0
509 //
510 type MakeMap struct {
511         Register
512         Reserve Value // initial space reservation; nil => default
513 }
514
515 // The MakeChan instruction creates a new channel object and yields a
516 // value of kind chan.
517 //
518 // Type() returns a *types.Chan.
519 //
520 // Example printed form:
521 //      t0 = make chan int 0
522 //
523 type MakeChan struct {
524         Register
525         Size Value // int; size of buffer; zero => synchronous.
526 }
527
528 // MakeSlice yields a slice of length Len backed by a newly allocated
529 // array of length Cap.
530 //
531 // Both Len and Cap must be non-nil Values of integer type.
532 //
533 // (Alloc(types.Array) followed by Slice will not suffice because
534 // Alloc can only create arrays of statically known length.)
535 //
536 // Type() returns a *types.Slice.
537 //
538 // Example printed form:
539 //      t1 = make slice []string 1:int t0
540 //
541 type MakeSlice struct {
542         Register
543         Len Value
544         Cap Value
545 }
546
547 // Slice yields a slice of an existing string, slice or *array X
548 // between optional integer bounds Low and High.
549 //
550 // Type() returns string if the type of X was string, otherwise a
551 // *types.Slice with the same element type as X.
552 //
553 // Example printed form:
554 //      t1 = slice t0[1:]
555 //
556 type Slice struct {
557         Register
558         X         Value // slice, string, or *array
559         Low, High Value // either may be nil
560 }
561
562 // FieldAddr yields the address of Field of *struct  X.
563 //
564 // The field is identified by its index within the field list of the
565 // struct type of X.
566 //
567 // Type() returns a *types.Pointer.
568 //
569 // Example printed form:
570 //      t1 = &t0.name [#1]
571 //
572 type FieldAddr struct {
573         Register
574         X     Value // *struct
575         Field int   // index into X.Type().(*types.Struct).Fields
576 }
577
578 // Field yields the Field of struct X.
579 //
580 // The field is identified by its index within the field list of the
581 // struct type of X; by using numeric indices we avoid ambiguity of
582 // package-local identifiers and permit compact representations.
583 //
584 // Example printed form:
585 //      t1 = t0.name [#1]
586 //
587 type Field struct {
588         Register
589         X     Value // struct
590         Field int   // index into X.Type().(*types.Struct).Fields
591 }
592
593 // IndexAddr yields the address of the element at index Index of
594 // collection X.  Index is an integer expression.
595 //
596 // The elements of maps and strings are not addressable; use Lookup or
597 // MapUpdate instead.
598 //
599 // Type() returns a *types.Pointer.
600 //
601 // Example printed form:
602 //      t2 = &t0[t1]
603 //
604 type IndexAddr struct {
605         Register
606         X     Value // slice or *array,
607         Index Value // numeric index
608 }
609
610 // Index yields element Index of array X.
611 //
612 // TODO(adonovan): permit X to have type slice.
613 // Currently this requires IndexAddr followed by Load.
614 //
615 // Example printed form:
616 //      t2 = t0[t1]
617 //
618 type Index struct {
619         Register
620         X     Value // array
621         Index Value // integer index
622 }
623
624 // Lookup yields element Index of collection X, a map or string.
625 // Index is an integer expression if X is a string or the appropriate
626 // key type if X is a map.
627 //
628 // If CommaOk, the result is a 2-tuple of the value above and a
629 // boolean indicating the result of a map membership test for the key.
630 // The components of the tuple are accessed using Extract.
631 //
632 // Example printed form:
633 //      t2 = t0[t1]
634 //      t5 = t3[t4],ok
635 //
636 type Lookup struct {
637         Register
638         X       Value // string or map
639         Index   Value // numeric or key-typed index
640         CommaOk bool  // return a value,ok pair
641 }
642
643 // SelectState is a helper for Select.
644 // It represents one goal state and its corresponding communication.
645 //
646 type SelectState struct {
647         Dir  ast.ChanDir // direction of case
648         Chan Value       // channel to use (for send or receive)
649         Send Value       // value to send (for send)
650 }
651
652 // Select tests whether (or blocks until) one or more of the specified
653 // sent or received states is entered.
654 //
655 // It returns a triple (index int, recv ?, recvOk bool) whose
656 // components, described below, must be accessed via the Extract
657 // instruction.
658 //
659 // If Blocking, select waits until exactly one state holds, i.e. a
660 // channel becomes ready for the designated operation of sending or
661 // receiving; select chooses one among the ready states
662 // pseudorandomly, performs the send or receive operation, and sets
663 // 'index' to the index of the chosen channel.
664 //
665 // If !Blocking, select doesn't block if no states hold; instead it
666 // returns immediately with index equal to -1.
667 //
668 // If the chosen channel was used for a receive, 'recv' is set to the
669 // received value; Otherwise it is unspecified.  recv has no useful
670 // type since it is conceptually the union of all possible received
671 // values.
672 //
673 // The third component of the triple, recvOk, is a boolean whose value
674 // is true iff the selected operation was a receive and the receive
675 // successfully yielded a value.
676 //
677 // Example printed form:
678 //      t3 = select nonblocking [<-t0, t1<-t2, ...]
679 //      t4 = select blocking []
680 //
681 type Select struct {
682         Register
683         States   []SelectState
684         Blocking bool
685 }
686
687 // Range yields an iterator over the domain and range of X.
688 // Elements are accessed via Next.
689 //
690 // Type() returns a *types.Result (tuple type).
691 //
692 // Example printed form:
693 //      t0 = range "hello":string
694 //
695 type Range struct {
696         Register
697         X Value // array, *array, slice, string, map or chan
698 }
699
700 // Next reads and advances the iterator Iter and returns a 3-tuple
701 // value (ok, k, v).  If the iterator is not exhausted, ok is true and
702 // k and v are the next elements of the domain and range,
703 // respectively.  Otherwise ok is false and k and v are undefined.
704 //
705 // For channel iterators, k is the received value and v is always
706 // undefined.
707 //
708 // Components of the tuple are accessed using Extract.
709 //
710 // Type() returns a *types.Result (tuple type).
711 //
712 // Example printed form:
713 //      t1 = next t0
714 //
715 type Next struct {
716         Register
717         Iter Value
718 }
719
720 // TypeAssert tests whether interface value X has type
721 // AssertedType.
722 //
723 // If CommaOk: on success it returns a pair (v, true) where v is a
724 // copy of value X; on failure it returns (z, false) where z is the
725 // zero value of that type.  The components of the pair must be
726 // accessed using the Extract instruction.
727 //
728 // If !CommaOk, on success it returns just the single value v; on
729 // failure it panics.
730 //
731 // Type() reflects the actual type of the result, possibly a pair
732 // (types.Result); AssertedType is the asserted type.
733 //
734 // Example printed form:
735 //      t1 = typeassert t0.(int)
736 //      t3 = typeassert,ok t2.(T)
737 //
738 type TypeAssert struct {
739         Register
740         X            Value
741         AssertedType types.Type
742         CommaOk      bool
743 }
744
745 // Extract yields component Index of Tuple.
746 //
747 // This is used to access the results of instructions with multiple
748 // return values, such as Call, TypeAssert, Next, UnOp(ARROW) and
749 // IndexExpr(Map).
750 //
751 // Example printed form:
752 //      t1 = extract t0 #1
753 //
754 type Extract struct {
755         Register
756         Tuple Value
757         Index int
758 }
759
760 // Instructions executed for effect.  They do not yield a value. --------------------
761
762 // Jump transfers control to the sole successor of its owning block.
763 //
764 // A Jump instruction must be the last instruction of its containing
765 // BasicBlock.
766 //
767 // Example printed form:
768 //      jump done
769 //
770 type Jump struct {
771         anInstruction
772 }
773
774 // The If instruction transfers control to one of the two successors
775 // of its owning block, depending on the boolean Cond: the first if
776 // true, the second if false.
777 //
778 // An If instruction must be the last instruction of its containing
779 // BasicBlock.
780 //
781 // Example printed form:
782 //      if t0 goto done else body
783 //
784 type If struct {
785         anInstruction
786         Cond Value
787 }
788
789 // Ret returns values and control back to the calling function.
790 //
791 // len(Results) is always equal to the number of results in the
792 // function's signature.  A source-level 'return' statement with no
793 // operands in a multiple-return value function is desugared to make
794 // the results explicit.
795 //
796 // If len(Results) > 1, Ret returns a tuple value with the specified
797 // components which the caller must access using Extract instructions.
798 //
799 // There is no instruction to return a ready-made tuple like those
800 // returned by a "value,ok"-mode TypeAssert, Lookup or UnOp(ARROW) or
801 // a tail-call to a function with multiple result parameters.
802 // TODO(adonovan): consider defining one; but: dis- and re-assembling
803 // the tuple is unavoidable if assignability conversions are required
804 // on the components.
805 //
806 // Ret must be the last instruction of its containing BasicBlock.
807 // Such a block has no successors.
808 //
809 // Example printed form:
810 //      ret
811 //      ret nil:I, 2:int
812 //
813 type Ret struct {
814         anInstruction
815         Results []Value
816 }
817
818 // Go creates a new goroutine and calls the specified function
819 // within it.
820 //
821 // See CallCommon for generic function call documentation.
822 //
823 // Example printed form:
824 //      go println(t0, t1)
825 //      go t3()
826 //      go invoke t5.Println(...t6)
827 //
828 type Go struct {
829         anInstruction
830         CallCommon
831 }
832
833 // Defer pushes the specified call onto a stack of functions
834 // to be called immediately prior to returning from the
835 // current function.
836 //
837 // See CallCommon for generic function call documentation.
838 //
839 // Example printed form:
840 //      defer println(t0, t1)
841 //      defer t3()
842 //      defer invoke t5.Println(...t6)
843 //
844 type Defer struct {
845         anInstruction
846         CallCommon
847 }
848
849 // Send sends X on channel Chan.
850 //
851 // Example printed form:
852 //      send t0 <- t1
853 //
854 type Send struct {
855         anInstruction
856         Chan, X Value
857 }
858
859 // Store stores Val at address Addr.
860 // Stores can be of arbitrary types.
861 //
862 // Example printed form:
863 //      *x = y
864 //
865 type Store struct {
866         anInstruction
867         Addr Value
868         Val  Value
869 }
870
871 // MapUpdate updates the association of Map[Key] to Value.
872 //
873 // Example printed form:
874 //      t0[t1] = t2
875 //
876 type MapUpdate struct {
877         anInstruction
878         Map   Value
879         Key   Value
880         Value Value
881 }
882
883 // Embeddable mix-ins used for common parts of other structs. --------------------
884
885 // Register is a mix-in embedded by all SSA values that are also
886 // instructions, i.e. virtual registers, and provides implementations
887 // of the Value interface's Name() and Type() methods: the name is
888 // simply a numbered register (e.g. "t0") and the type is the Type_
889 // field.
890 //
891 // Temporary names are automatically assigned to each Register on
892 // completion of building a function in SSA form.
893 //
894 // Clients must not assume that the 'id' value (and the Name() derived
895 // from it) is unique within a function.  As always in this API,
896 // semantics are determined only by identity; names exist only to
897 // facilitate debugging.
898 //
899 type Register struct {
900         anInstruction
901         num   int        // "name" of virtual register, e.g. "t0".  Not guaranteed unique.
902         Type_ types.Type // type of virtual register
903 }
904
905 // AnInstruction is a mix-in embedded by all Instructions.
906 // It provides the implementations of the Block and SetBlock methods.
907 type anInstruction struct {
908         Block_ *BasicBlock // the basic block of this instruction
909 }
910
911 // CallCommon is a mix-in embedded by Go, Defer and Call to hold the
912 // common parts of a function or method call.
913 //
914 // Each CallCommon exists in one of two modes, function call and
915 // interface method invocation, or "call" and "invoke" for short.
916 //
917 // 1. "call" mode: when Recv is nil, a CallCommon represents an
918 // ordinary function call of the value in Func.
919 //
920 // In the common case in which Func is a *Function, this indicates a
921 // statically dispatched call to a package-level function, an
922 // anonymous function, or a method of a named type.  Also statically
923 // dispatched, but less common, Func may be a *MakeClosure, indicating
924 // an immediately applied function literal with free variables.  Any
925 // other Value of Func indicates a dynamically dispatched function
926 // call.
927 //
928 // Args contains the arguments to the call.  If Func is a method,
929 // Args[0] contains the receiver parameter.  Recv and Method are not
930 // used in this mode.
931 //
932 // Example printed form:
933 //      t2 = println(t0, t1)
934 //      go t3()
935 //      defer t5(...t6)
936 //
937 // 2. "invoke" mode: when Recv is non-nil, a CallCommon represents a
938 // dynamically dispatched call to an interface method.  In this
939 // mode, Recv is the interface value and Method is the index of the
940 // method within the interface type of the receiver.
941 //
942 // Recv is implicitly supplied to the concrete method implementation
943 // as the receiver parameter; in other words, Args[0] holds not the
944 // receiver but the first true argument.  Func is not used in this
945 // mode.
946 //
947 // Example printed form:
948 //      t1 = invoke t0.String()
949 //      go invoke t3.Run(t2)
950 //      defer invoke t4.Handle(...t5)
951 //
952 // In both modes, HasEllipsis is true iff the last element of Args is
953 // a slice value containing zero or more arguments to a variadic
954 // function.  (This is not semantically significant since the type of
955 // the called function is sufficient to determine this, but it aids
956 // readability of the printed form.)
957 //
958 type CallCommon struct {
959         Recv        Value     // receiver, iff interface method invocation
960         Method      int       // index of interface method within Recv.Type().(*types.Interface).Methods
961         Func        Value     // target of call, iff function call
962         Args        []Value   // actual parameters, including receiver in invoke mode
963         HasEllipsis bool      // true iff last Args is a slice  (needed?)
964         Pos         token.Pos // position of call expression
965 }
966
967 func (v *Builtin) Type() types.Type { return v.Object.GetType() }
968 func (v *Builtin) Name() string     { return v.Object.GetName() }
969
970 func (v *Capture) Type() types.Type { return v.Outer.Type() }
971 func (v *Capture) Name() string     { return v.Outer.Name() }
972
973 func (v *Global) Type() types.Type { return v.Type_ }
974 func (v *Global) Name() string     { return v.Name_ }
975
976 func (v *Function) Name() string     { return v.Name_ }
977 func (v *Function) Type() types.Type { return v.Signature }
978
979 func (v *Parameter) Type() types.Type { return v.Type_ }
980 func (v *Parameter) Name() string     { return v.Name_ }
981
982 func (v *Alloc) Type() types.Type { return v.Type_ }
983 func (v *Alloc) Name() string     { return v.Name_ }
984
985 func (v *Register) Type() types.Type       { return v.Type_ }
986 func (v *Register) setType(typ types.Type) { v.Type_ = typ }
987 func (v *Register) Name() string           { return fmt.Sprintf("t%d", v.num) }
988 func (v *Register) setNum(num int)         { v.num = num }
989
990 func (v *anInstruction) Block() *BasicBlock         { return v.Block_ }
991 func (v *anInstruction) SetBlock(block *BasicBlock) { v.Block_ = block }
992
993 func (ms *Type) Type() types.Type { return ms.NamedType }
994 func (ms *Type) String() string   { return ms.Name() }
995 func (ms *Type) Name() string     { return ms.NamedType.Obj.Name }
996
997 func (p *Package) Name() string { return p.Types.Name }
998
999 // Func returns the package-level function of the specified name,
1000 // or nil if not found.
1001 //
1002 func (p *Package) Func(name string) (f *Function) {
1003         f, _ = p.Members[name].(*Function)
1004         return
1005 }
1006
1007 // Var returns the package-level variable of the specified name,
1008 // or nil if not found.
1009 //
1010 func (p *Package) Var(name string) (g *Global) {
1011         g, _ = p.Members[name].(*Global)
1012         return
1013 }
1014
1015 // Const returns the package-level constant of the specified name,
1016 // or nil if not found.
1017 //
1018 func (p *Package) Const(name string) (l *Literal) {
1019         l, _ = p.Members[name].(*Literal)
1020         return
1021 }
1022
1023 // Type returns the package-level type of the specified name,
1024 // or nil if not found.
1025 //
1026 func (p *Package) Type(name string) (t *Type) {
1027         t, _ = p.Members[name].(*Type)
1028         return
1029 }
1030
1031 // "Implements" relation boilerplate.
1032 // Don't try to factor this using promotion and mix-ins: the long-hand
1033 // form serves as better documentation, including in godoc.
1034
1035 func (*Alloc) ImplementsValue()           {}
1036 func (*BinOp) ImplementsValue()           {}
1037 func (*Builtin) ImplementsValue()         {}
1038 func (*Call) ImplementsValue()            {}
1039 func (*Capture) ImplementsValue()         {}
1040 func (*ChangeInterface) ImplementsValue() {}
1041 func (*Conv) ImplementsValue()            {}
1042 func (*Extract) ImplementsValue()         {}
1043 func (*Field) ImplementsValue()           {}
1044 func (*FieldAddr) ImplementsValue()       {}
1045 func (*Function) ImplementsValue()        {}
1046 func (*Global) ImplementsValue()          {}
1047 func (*Index) ImplementsValue()           {}
1048 func (*IndexAddr) ImplementsValue()       {}
1049 func (*Literal) ImplementsValue()         {}
1050 func (*Lookup) ImplementsValue()          {}
1051 func (*MakeChan) ImplementsValue()        {}
1052 func (*MakeClosure) ImplementsValue()     {}
1053 func (*MakeInterface) ImplementsValue()   {}
1054 func (*MakeMap) ImplementsValue()         {}
1055 func (*MakeSlice) ImplementsValue()       {}
1056 func (*Next) ImplementsValue()            {}
1057 func (*Parameter) ImplementsValue()       {}
1058 func (*Phi) ImplementsValue()             {}
1059 func (*Range) ImplementsValue()           {}
1060 func (*Select) ImplementsValue()          {}
1061 func (*Slice) ImplementsValue()           {}
1062 func (*TypeAssert) ImplementsValue()      {}
1063 func (*UnOp) ImplementsValue()            {}
1064
1065 func (*Function) ImplementsMember() {}
1066 func (*Global) ImplementsMember()   {}
1067 func (*Literal) ImplementsMember()  {}
1068 func (*Type) ImplementsMember()     {}
1069
1070 func (*Alloc) ImplementsInstruction()           {}
1071 func (*BinOp) ImplementsInstruction()           {}
1072 func (*Call) ImplementsInstruction()            {}
1073 func (*ChangeInterface) ImplementsInstruction() {}
1074 func (*Conv) ImplementsInstruction()            {}
1075 func (*Defer) ImplementsInstruction()           {}
1076 func (*Extract) ImplementsInstruction()         {}
1077 func (*Field) ImplementsInstruction()           {}
1078 func (*FieldAddr) ImplementsInstruction()       {}
1079 func (*Go) ImplementsInstruction()              {}
1080 func (*If) ImplementsInstruction()              {}
1081 func (*Index) ImplementsInstruction()           {}
1082 func (*IndexAddr) ImplementsInstruction()       {}
1083 func (*Jump) ImplementsInstruction()            {}
1084 func (*Lookup) ImplementsInstruction()          {}
1085 func (*MakeChan) ImplementsInstruction()        {}
1086 func (*MakeClosure) ImplementsInstruction()     {}
1087 func (*MakeInterface) ImplementsInstruction()   {}
1088 func (*MakeMap) ImplementsInstruction()         {}
1089 func (*MakeSlice) ImplementsInstruction()       {}
1090 func (*MapUpdate) ImplementsInstruction()       {}
1091 func (*Next) ImplementsInstruction()            {}
1092 func (*Phi) ImplementsInstruction()             {}
1093 func (*Range) ImplementsInstruction()           {}
1094 func (*Ret) ImplementsInstruction()             {}
1095 func (*Select) ImplementsInstruction()          {}
1096 func (*Send) ImplementsInstruction()            {}
1097 func (*Slice) ImplementsInstruction()           {}
1098 func (*Store) ImplementsInstruction()           {}
1099 func (*TypeAssert) ImplementsInstruction()      {}
1100 func (*UnOp) ImplementsInstruction()            {}