Import Reversed adapter from Chromium and use it in v8.
[platform/upstream/v8.git] / src / base / macros.h
1 // Copyright 2014 the V8 project authors. All rights reserved.
2 // Use of this source code is governed by a BSD-style license that can be
3 // found in the LICENSE file.
4
5 #ifndef V8_BASE_MACROS_H_
6 #define V8_BASE_MACROS_H_
7
8 #include <stddef.h>
9 #include <stdint.h>
10
11 #include <cstring>
12
13 #include "src/base/build_config.h"
14 #include "src/base/compiler-specific.h"
15 #include "src/base/logging.h"
16
17
18 // The expression OFFSET_OF(type, field) computes the byte-offset
19 // of the specified field relative to the containing type. This
20 // corresponds to 'offsetof' (in stddef.h), except that it doesn't
21 // use 0 or NULL, which causes a problem with the compiler warnings
22 // we have enabled (which is also why 'offsetof' doesn't seem to work).
23 // Here we simply use the aligned, non-zero value 16.
24 #define OFFSET_OF(type, field) \
25   (reinterpret_cast<intptr_t>(&(reinterpret_cast<type*>(16)->field)) - 16)
26
27
28 #if V8_OS_NACL
29
30 // ARRAYSIZE_UNSAFE performs essentially the same calculation as arraysize,
31 // but can be used on anonymous types or types defined inside
32 // functions.  It's less safe than arraysize as it accepts some
33 // (although not all) pointers.  Therefore, you should use arraysize
34 // whenever possible.
35 //
36 // The expression ARRAYSIZE_UNSAFE(a) is a compile-time constant of type
37 // size_t.
38 //
39 // ARRAYSIZE_UNSAFE catches a few type errors.  If you see a compiler error
40 //
41 //   "warning: division by zero in ..."
42 //
43 // when using ARRAYSIZE_UNSAFE, you are (wrongfully) giving it a pointer.
44 // You should only use ARRAYSIZE_UNSAFE on statically allocated arrays.
45 //
46 // The following comments are on the implementation details, and can
47 // be ignored by the users.
48 //
49 // ARRAYSIZE_UNSAFE(arr) works by inspecting sizeof(arr) (the # of bytes in
50 // the array) and sizeof(*(arr)) (the # of bytes in one array
51 // element).  If the former is divisible by the latter, perhaps arr is
52 // indeed an array, in which case the division result is the # of
53 // elements in the array.  Otherwise, arr cannot possibly be an array,
54 // and we generate a compiler error to prevent the code from
55 // compiling.
56 //
57 // Since the size of bool is implementation-defined, we need to cast
58 // !(sizeof(a) & sizeof(*(a))) to size_t in order to ensure the final
59 // result has type size_t.
60 //
61 // This macro is not perfect as it wrongfully accepts certain
62 // pointers, namely where the pointer size is divisible by the pointee
63 // size.  Since all our code has to go through a 32-bit compiler,
64 // where a pointer is 4 bytes, this means all pointers to a type whose
65 // size is 3 or greater than 4 will be (righteously) rejected.
66 #define ARRAYSIZE_UNSAFE(a)     \
67   ((sizeof(a) / sizeof(*(a))) / \
68    static_cast<size_t>(!(sizeof(a) % sizeof(*(a)))))  // NOLINT
69
70 // TODO(bmeurer): For some reason, the NaCl toolchain cannot handle the correct
71 // definition of arraysize() below, so we have to use the unsafe version for
72 // now.
73 #define arraysize ARRAYSIZE_UNSAFE
74
75 #else  // V8_OS_NACL
76
77 // The arraysize(arr) macro returns the # of elements in an array arr.
78 // The expression is a compile-time constant, and therefore can be
79 // used in defining new arrays, for example.  If you use arraysize on
80 // a pointer by mistake, you will get a compile-time error.
81 //
82 // One caveat is that arraysize() doesn't accept any array of an
83 // anonymous type or a type defined inside a function.  In these rare
84 // cases, you have to use the unsafe ARRAYSIZE_UNSAFE() macro below.  This is
85 // due to a limitation in C++'s template system.  The limitation might
86 // eventually be removed, but it hasn't happened yet.
87 #define arraysize(array) (sizeof(ArraySizeHelper(array)))
88
89
90 // This template function declaration is used in defining arraysize.
91 // Note that the function doesn't need an implementation, as we only
92 // use its type.
93 template <typename T, size_t N>
94 char (&ArraySizeHelper(T (&array)[N]))[N];
95
96
97 #if !V8_CC_MSVC
98 // That gcc wants both of these prototypes seems mysterious. VC, for
99 // its part, can't decide which to use (another mystery). Matching of
100 // template overloads: the final frontier.
101 template <typename T, size_t N>
102 char (&ArraySizeHelper(const T (&array)[N]))[N];
103 #endif
104
105 #endif  // V8_OS_NACL
106
107
108 // The COMPILE_ASSERT macro can be used to verify that a compile time
109 // expression is true. For example, you could use it to verify the
110 // size of a static array:
111 //
112 //   COMPILE_ASSERT(ARRAYSIZE_UNSAFE(content_type_names) == CONTENT_NUM_TYPES,
113 //                  content_type_names_incorrect_size);
114 //
115 // or to make sure a struct is smaller than a certain size:
116 //
117 //   COMPILE_ASSERT(sizeof(foo) < 128, foo_too_large);
118 //
119 // The second argument to the macro is the name of the variable. If
120 // the expression is false, most compilers will issue a warning/error
121 // containing the name of the variable.
122 #if V8_HAS_CXX11_STATIC_ASSERT
123
124 // Under C++11, just use static_assert.
125 #define COMPILE_ASSERT(expr, msg) static_assert(expr, #msg)
126
127 #else
128
129 template <bool>
130 struct CompileAssert {};
131
132 #define COMPILE_ASSERT(expr, msg)                \
133   typedef CompileAssert<static_cast<bool>(expr)> \
134       msg[static_cast<bool>(expr) ? 1 : -1] ALLOW_UNUSED_TYPE
135
136 // Implementation details of COMPILE_ASSERT:
137 //
138 // - COMPILE_ASSERT works by defining an array type that has -1
139 //   elements (and thus is invalid) when the expression is false.
140 //
141 // - The simpler definition
142 //
143 //     #define COMPILE_ASSERT(expr, msg) typedef char msg[(expr) ? 1 : -1]
144 //
145 //   does not work, as gcc supports variable-length arrays whose sizes
146 //   are determined at run-time (this is gcc's extension and not part
147 //   of the C++ standard).  As a result, gcc fails to reject the
148 //   following code with the simple definition:
149 //
150 //     int foo;
151 //     COMPILE_ASSERT(foo, msg); // not supposed to compile as foo is
152 //                               // not a compile-time constant.
153 //
154 // - By using the type CompileAssert<static_cast<bool>(expr)>, we ensure that
155 //   expr is a compile-time constant.  (Template arguments must be
156 //   determined at compile-time.)
157 //
158 // - The array size is (static_cast<bool>(expr) ? 1 : -1), instead of simply
159 //
160 //     ((expr) ? 1 : -1).
161 //
162 //   This is to avoid running into a bug in MS VC 7.1, which
163 //   causes ((0.0) ? 1 : -1) to incorrectly evaluate to 1.
164
165 #endif
166
167
168 // bit_cast<Dest,Source> is a template function that implements the
169 // equivalent of "*reinterpret_cast<Dest*>(&source)".  We need this in
170 // very low-level functions like the protobuf library and fast math
171 // support.
172 //
173 //   float f = 3.14159265358979;
174 //   int i = bit_cast<int32>(f);
175 //   // i = 0x40490fdb
176 //
177 // The classical address-casting method is:
178 //
179 //   // WRONG
180 //   float f = 3.14159265358979;            // WRONG
181 //   int i = * reinterpret_cast<int*>(&f);  // WRONG
182 //
183 // The address-casting method actually produces undefined behavior
184 // according to ISO C++ specification section 3.10 -15 -.  Roughly, this
185 // section says: if an object in memory has one type, and a program
186 // accesses it with a different type, then the result is undefined
187 // behavior for most values of "different type".
188 //
189 // This is true for any cast syntax, either *(int*)&f or
190 // *reinterpret_cast<int*>(&f).  And it is particularly true for
191 // conversions between integral lvalues and floating-point lvalues.
192 //
193 // The purpose of 3.10 -15- is to allow optimizing compilers to assume
194 // that expressions with different types refer to different memory.  gcc
195 // 4.0.1 has an optimizer that takes advantage of this.  So a
196 // non-conforming program quietly produces wildly incorrect output.
197 //
198 // The problem is not the use of reinterpret_cast.  The problem is type
199 // punning: holding an object in memory of one type and reading its bits
200 // back using a different type.
201 //
202 // The C++ standard is more subtle and complex than this, but that
203 // is the basic idea.
204 //
205 // Anyways ...
206 //
207 // bit_cast<> calls memcpy() which is blessed by the standard,
208 // especially by the example in section 3.9 .  Also, of course,
209 // bit_cast<> wraps up the nasty logic in one place.
210 //
211 // Fortunately memcpy() is very fast.  In optimized mode, with a
212 // constant size, gcc 2.95.3, gcc 4.0.1, and msvc 7.1 produce inline
213 // code with the minimal amount of data movement.  On a 32-bit system,
214 // memcpy(d,s,4) compiles to one load and one store, and memcpy(d,s,8)
215 // compiles to two loads and two stores.
216 //
217 // I tested this code with gcc 2.95.3, gcc 4.0.1, icc 8.1, and msvc 7.1.
218 //
219 // WARNING: if Dest or Source is a non-POD type, the result of the memcpy
220 // is likely to surprise you.
221 template <class Dest, class Source>
222 V8_INLINE Dest bit_cast(Source const& source) {
223   COMPILE_ASSERT(sizeof(Dest) == sizeof(Source), VerifySizesAreEqual);
224
225   Dest dest;
226   memcpy(&dest, &source, sizeof(dest));
227   return dest;
228 }
229
230
231 // Put this in the private: declarations for a class to be unassignable.
232 #define DISALLOW_ASSIGN(TypeName) void operator=(const TypeName&)
233
234
235 // A macro to disallow the evil copy constructor and operator= functions
236 // This should be used in the private: declarations for a class
237 #define DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(TypeName)  \
238   TypeName(const TypeName&) V8_DELETE;      \
239   void operator=(const TypeName&) V8_DELETE
240
241
242 // A macro to disallow all the implicit constructors, namely the
243 // default constructor, copy constructor and operator= functions.
244 //
245 // This should be used in the private: declarations for a class
246 // that wants to prevent anyone from instantiating it. This is
247 // especially useful for classes containing only static methods.
248 #define DISALLOW_IMPLICIT_CONSTRUCTORS(TypeName)  \
249   TypeName() V8_DELETE;                           \
250   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(TypeName)
251
252
253 // Newly written code should use V8_INLINE and V8_NOINLINE directly.
254 #define INLINE(declarator)    V8_INLINE declarator
255 #define NO_INLINE(declarator) V8_NOINLINE declarator
256
257
258 // Newly written code should use WARN_UNUSED_RESULT.
259 #define MUST_USE_RESULT WARN_UNUSED_RESULT
260
261
262 // Define V8_USE_ADDRESS_SANITIZER macros.
263 #if defined(__has_feature)
264 #if __has_feature(address_sanitizer)
265 #define V8_USE_ADDRESS_SANITIZER 1
266 #endif
267 #endif
268
269 // Define DISABLE_ASAN macros.
270 #ifdef V8_USE_ADDRESS_SANITIZER
271 #define DISABLE_ASAN __attribute__((no_sanitize_address))
272 #else
273 #define DISABLE_ASAN
274 #endif
275
276
277 #if V8_CC_GNU
278 #define V8_IMMEDIATE_CRASH() __builtin_trap()
279 #else
280 #define V8_IMMEDIATE_CRASH() ((void(*)())0)()
281 #endif
282
283
284 // Use C++11 static_assert if possible, which gives error
285 // messages that are easier to understand on first sight.
286 #if V8_HAS_CXX11_STATIC_ASSERT
287 #define STATIC_ASSERT(test) static_assert(test, #test)
288 #else
289 // This is inspired by the static assertion facility in boost.  This
290 // is pretty magical.  If it causes you trouble on a platform you may
291 // find a fix in the boost code.
292 template <bool> class StaticAssertion;
293 template <> class StaticAssertion<true> { };
294 // This macro joins two tokens.  If one of the tokens is a macro the
295 // helper call causes it to be resolved before joining.
296 #define SEMI_STATIC_JOIN(a, b) SEMI_STATIC_JOIN_HELPER(a, b)
297 #define SEMI_STATIC_JOIN_HELPER(a, b) a##b
298 // Causes an error during compilation of the condition is not
299 // statically known to be true.  It is formulated as a typedef so that
300 // it can be used wherever a typedef can be used.  Beware that this
301 // actually causes each use to introduce a new defined type with a
302 // name depending on the source line.
303 template <int> class StaticAssertionHelper { };
304 #define STATIC_ASSERT(test)                               \
305   typedef StaticAssertionHelper<                          \
306       sizeof(StaticAssertion<static_cast<bool>((test))>)> \
307       SEMI_STATIC_JOIN(__StaticAssertTypedef__, __LINE__) ALLOW_UNUSED_TYPE
308
309 #endif
310
311
312 // The USE(x) template is used to silence C++ compiler warnings
313 // issued for (yet) unused variables (typically parameters).
314 template <typename T>
315 inline void USE(T) { }
316
317
318 #define IS_POWER_OF_TWO(x) ((x) != 0 && (((x) & ((x) - 1)) == 0))
319
320
321 // Define our own macros for writing 64-bit constants.  This is less fragile
322 // than defining __STDC_CONSTANT_MACROS before including <stdint.h>, and it
323 // works on compilers that don't have it (like MSVC).
324 #if V8_CC_MSVC
325 # define V8_UINT64_C(x)   (x ## UI64)
326 # define V8_INT64_C(x)    (x ## I64)
327 # if V8_HOST_ARCH_64_BIT
328 #  define V8_INTPTR_C(x)  (x ## I64)
329 #  define V8_PTR_PREFIX   "ll"
330 # else
331 #  define V8_INTPTR_C(x)  (x)
332 #  define V8_PTR_PREFIX   ""
333 # endif  // V8_HOST_ARCH_64_BIT
334 #elif V8_CC_MINGW64
335 # define V8_UINT64_C(x)   (x ## ULL)
336 # define V8_INT64_C(x)    (x ## LL)
337 # define V8_INTPTR_C(x)   (x ## LL)
338 # define V8_PTR_PREFIX    "I64"
339 #elif V8_HOST_ARCH_64_BIT
340 # if V8_OS_MACOSX || V8_OS_OPENBSD
341 #  define V8_UINT64_C(x)   (x ## ULL)
342 #  define V8_INT64_C(x)    (x ## LL)
343 # else
344 #  define V8_UINT64_C(x)   (x ## UL)
345 #  define V8_INT64_C(x)    (x ## L)
346 # endif
347 # define V8_INTPTR_C(x)   (x ## L)
348 # define V8_PTR_PREFIX    "l"
349 #else
350 # define V8_UINT64_C(x)   (x ## ULL)
351 # define V8_INT64_C(x)    (x ## LL)
352 # define V8_INTPTR_C(x)   (x)
353 #if V8_OS_AIX
354 #define V8_PTR_PREFIX "l"
355 #else
356 # define V8_PTR_PREFIX    ""
357 #endif
358 #endif
359
360 #define V8PRIxPTR V8_PTR_PREFIX "x"
361 #define V8PRIdPTR V8_PTR_PREFIX "d"
362 #define V8PRIuPTR V8_PTR_PREFIX "u"
363
364 // Fix for Mac OS X defining uintptr_t as "unsigned long":
365 #if V8_OS_MACOSX
366 #undef V8PRIxPTR
367 #define V8PRIxPTR "lx"
368 #endif
369
370 // The following macro works on both 32 and 64-bit platforms.
371 // Usage: instead of writing 0x1234567890123456
372 //      write V8_2PART_UINT64_C(0x12345678,90123456);
373 #define V8_2PART_UINT64_C(a, b) (((static_cast<uint64_t>(a) << 32) + 0x##b##u))
374
375
376 // Compute the 0-relative offset of some absolute value x of type T.
377 // This allows conversion of Addresses and integral types into
378 // 0-relative int offsets.
379 template <typename T>
380 inline intptr_t OffsetFrom(T x) {
381   return x - static_cast<T>(0);
382 }
383
384
385 // Compute the absolute value of type T for some 0-relative offset x.
386 // This allows conversion of 0-relative int offsets into Addresses and
387 // integral types.
388 template <typename T>
389 inline T AddressFrom(intptr_t x) {
390   return static_cast<T>(static_cast<T>(0) + x);
391 }
392
393
394 // Return the largest multiple of m which is <= x.
395 template <typename T>
396 inline T RoundDown(T x, intptr_t m) {
397   DCHECK(IS_POWER_OF_TWO(m));
398   return AddressFrom<T>(OffsetFrom(x) & -m);
399 }
400
401
402 // Return the smallest multiple of m which is >= x.
403 template <typename T>
404 inline T RoundUp(T x, intptr_t m) {
405   return RoundDown<T>(static_cast<T>(x + m - 1), m);
406 }
407
408
409 namespace v8 {
410 namespace base {
411
412 // TODO(yangguo): This is a poor man's replacement for std::is_fundamental,
413 // which requires C++11. Switch to std::is_fundamental once possible.
414 template <typename T>
415 inline bool is_fundamental() {
416   return false;
417 }
418
419 template <>
420 inline bool is_fundamental<uint8_t>() {
421   return true;
422 }
423 }
424 }  // namespace v8::base
425
426 #endif   // V8_BASE_MACROS_H_