Remove v8stdint.h, it doesn't serve a purpose anymore.
[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 non-zero value 4, which seems to work.
24 #define OFFSET_OF(type, field)                                          \
25   (reinterpret_cast<intptr_t>(&(reinterpret_cast<type*>(4)->field)) - 4)
26
27
28 // ARRAYSIZE_UNSAFE performs essentially the same calculation as arraysize,
29 // but can be used on anonymous types or types defined inside
30 // functions.  It's less safe than arraysize as it accepts some
31 // (although not all) pointers.  Therefore, you should use arraysize
32 // whenever possible.
33 //
34 // The expression ARRAYSIZE_UNSAFE(a) is a compile-time constant of type
35 // size_t.
36 //
37 // ARRAYSIZE_UNSAFE catches a few type errors.  If you see a compiler error
38 //
39 //   "warning: division by zero in ..."
40 //
41 // when using ARRAYSIZE_UNSAFE, you are (wrongfully) giving it a pointer.
42 // You should only use ARRAYSIZE_UNSAFE on statically allocated arrays.
43 //
44 // The following comments are on the implementation details, and can
45 // be ignored by the users.
46 //
47 // ARRAYSIZE_UNSAFE(arr) works by inspecting sizeof(arr) (the # of bytes in
48 // the array) and sizeof(*(arr)) (the # of bytes in one array
49 // element).  If the former is divisible by the latter, perhaps arr is
50 // indeed an array, in which case the division result is the # of
51 // elements in the array.  Otherwise, arr cannot possibly be an array,
52 // and we generate a compiler error to prevent the code from
53 // compiling.
54 //
55 // Since the size of bool is implementation-defined, we need to cast
56 // !(sizeof(a) & sizeof(*(a))) to size_t in order to ensure the final
57 // result has type size_t.
58 //
59 // This macro is not perfect as it wrongfully accepts certain
60 // pointers, namely where the pointer size is divisible by the pointee
61 // size.  Since all our code has to go through a 32-bit compiler,
62 // where a pointer is 4 bytes, this means all pointers to a type whose
63 // size is 3 or greater than 4 will be (righteously) rejected.
64 #define ARRAYSIZE_UNSAFE(a)     \
65   ((sizeof(a) / sizeof(*(a))) / \
66    static_cast<size_t>(!(sizeof(a) % sizeof(*(a)))))  // NOLINT
67
68
69 #if V8_OS_NACL
70
71 // TODO(bmeurer): For some reason, the NaCl toolchain cannot handle the correct
72 // definition of arraysize() below, so we have to use the unsafe version for
73 // now.
74 #define arraysize ARRAYSIZE_UNSAFE
75
76 #else  // V8_OS_NACL
77
78 // The arraysize(arr) macro returns the # of elements in an array arr.
79 // The expression is a compile-time constant, and therefore can be
80 // used in defining new arrays, for example.  If you use arraysize on
81 // a pointer by mistake, you will get a compile-time error.
82 //
83 // One caveat is that arraysize() doesn't accept any array of an
84 // anonymous type or a type defined inside a function.  In these rare
85 // cases, you have to use the unsafe ARRAYSIZE_UNSAFE() macro below.  This is
86 // due to a limitation in C++'s template system.  The limitation might
87 // eventually be removed, but it hasn't happened yet.
88 #define arraysize(array) (sizeof(ArraySizeHelper(array)))
89
90
91 // This template function declaration is used in defining arraysize.
92 // Note that the function doesn't need an implementation, as we only
93 // use its type.
94 template <typename T, size_t N>
95 char (&ArraySizeHelper(T (&array)[N]))[N];
96
97
98 #if !V8_CC_MSVC
99 // That gcc wants both of these prototypes seems mysterious. VC, for
100 // its part, can't decide which to use (another mystery). Matching of
101 // template overloads: the final frontier.
102 template <typename T, size_t N>
103 char (&ArraySizeHelper(const T (&array)[N]))[N];
104 #endif
105
106 #endif  // V8_OS_NACL
107
108
109 // The COMPILE_ASSERT macro can be used to verify that a compile time
110 // expression is true. For example, you could use it to verify the
111 // size of a static array:
112 //
113 //   COMPILE_ASSERT(ARRAYSIZE_UNSAFE(content_type_names) == CONTENT_NUM_TYPES,
114 //                  content_type_names_incorrect_size);
115 //
116 // or to make sure a struct is smaller than a certain size:
117 //
118 //   COMPILE_ASSERT(sizeof(foo) < 128, foo_too_large);
119 //
120 // The second argument to the macro is the name of the variable. If
121 // the expression is false, most compilers will issue a warning/error
122 // containing the name of the variable.
123 #if V8_HAS_CXX11_STATIC_ASSERT
124
125 // Under C++11, just use static_assert.
126 #define COMPILE_ASSERT(expr, msg) static_assert(expr, #msg)
127
128 #else
129
130 template <bool>
131 struct CompileAssert {};
132
133 #define COMPILE_ASSERT(expr, msg)                \
134   typedef CompileAssert<static_cast<bool>(expr)> \
135       msg[static_cast<bool>(expr) ? 1 : -1] ALLOW_UNUSED_TYPE
136
137 // Implementation details of COMPILE_ASSERT:
138 //
139 // - COMPILE_ASSERT works by defining an array type that has -1
140 //   elements (and thus is invalid) when the expression is false.
141 //
142 // - The simpler definition
143 //
144 //     #define COMPILE_ASSERT(expr, msg) typedef char msg[(expr) ? 1 : -1]
145 //
146 //   does not work, as gcc supports variable-length arrays whose sizes
147 //   are determined at run-time (this is gcc's extension and not part
148 //   of the C++ standard).  As a result, gcc fails to reject the
149 //   following code with the simple definition:
150 //
151 //     int foo;
152 //     COMPILE_ASSERT(foo, msg); // not supposed to compile as foo is
153 //                               // not a compile-time constant.
154 //
155 // - By using the type CompileAssert<static_cast<bool>(expr)>, we ensure that
156 //   expr is a compile-time constant.  (Template arguments must be
157 //   determined at compile-time.)
158 //
159 // - The array size is (static_cast<bool>(expr) ? 1 : -1), instead of simply
160 //
161 //     ((expr) ? 1 : -1).
162 //
163 //   This is to avoid running into a bug in MS VC 7.1, which
164 //   causes ((0.0) ? 1 : -1) to incorrectly evaluate to 1.
165
166 #endif
167
168
169 // bit_cast<Dest,Source> is a template function that implements the
170 // equivalent of "*reinterpret_cast<Dest*>(&source)".  We need this in
171 // very low-level functions like the protobuf library and fast math
172 // support.
173 //
174 //   float f = 3.14159265358979;
175 //   int i = bit_cast<int32>(f);
176 //   // i = 0x40490fdb
177 //
178 // The classical address-casting method is:
179 //
180 //   // WRONG
181 //   float f = 3.14159265358979;            // WRONG
182 //   int i = * reinterpret_cast<int*>(&f);  // WRONG
183 //
184 // The address-casting method actually produces undefined behavior
185 // according to ISO C++ specification section 3.10 -15 -.  Roughly, this
186 // section says: if an object in memory has one type, and a program
187 // accesses it with a different type, then the result is undefined
188 // behavior for most values of "different type".
189 //
190 // This is true for any cast syntax, either *(int*)&f or
191 // *reinterpret_cast<int*>(&f).  And it is particularly true for
192 // conversions between integral lvalues and floating-point lvalues.
193 //
194 // The purpose of 3.10 -15- is to allow optimizing compilers to assume
195 // that expressions with different types refer to different memory.  gcc
196 // 4.0.1 has an optimizer that takes advantage of this.  So a
197 // non-conforming program quietly produces wildly incorrect output.
198 //
199 // The problem is not the use of reinterpret_cast.  The problem is type
200 // punning: holding an object in memory of one type and reading its bits
201 // back using a different type.
202 //
203 // The C++ standard is more subtle and complex than this, but that
204 // is the basic idea.
205 //
206 // Anyways ...
207 //
208 // bit_cast<> calls memcpy() which is blessed by the standard,
209 // especially by the example in section 3.9 .  Also, of course,
210 // bit_cast<> wraps up the nasty logic in one place.
211 //
212 // Fortunately memcpy() is very fast.  In optimized mode, with a
213 // constant size, gcc 2.95.3, gcc 4.0.1, and msvc 7.1 produce inline
214 // code with the minimal amount of data movement.  On a 32-bit system,
215 // memcpy(d,s,4) compiles to one load and one store, and memcpy(d,s,8)
216 // compiles to two loads and two stores.
217 //
218 // I tested this code with gcc 2.95.3, gcc 4.0.1, icc 8.1, and msvc 7.1.
219 //
220 // WARNING: if Dest or Source is a non-POD type, the result of the memcpy
221 // is likely to surprise you.
222 template <class Dest, class Source>
223 V8_INLINE Dest bit_cast(Source const& source) {
224   COMPILE_ASSERT(sizeof(Dest) == sizeof(Source), VerifySizesAreEqual);
225
226   Dest dest;
227   memcpy(&dest, &source, sizeof(dest));
228   return dest;
229 }
230
231
232 // A macro to disallow the evil copy constructor and operator= functions
233 // This should be used in the private: declarations for a class
234 #define DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(TypeName)  \
235   TypeName(const TypeName&) V8_DELETE;      \
236   void operator=(const TypeName&) V8_DELETE
237
238
239 // A macro to disallow all the implicit constructors, namely the
240 // default constructor, copy constructor and operator= functions.
241 //
242 // This should be used in the private: declarations for a class
243 // that wants to prevent anyone from instantiating it. This is
244 // especially useful for classes containing only static methods.
245 #define DISALLOW_IMPLICIT_CONSTRUCTORS(TypeName)  \
246   TypeName() V8_DELETE;                           \
247   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(TypeName)
248
249
250 // Newly written code should use V8_INLINE and V8_NOINLINE directly.
251 #define INLINE(declarator)    V8_INLINE declarator
252 #define NO_INLINE(declarator) V8_NOINLINE declarator
253
254
255 // Newly written code should use WARN_UNUSED_RESULT.
256 #define MUST_USE_RESULT WARN_UNUSED_RESULT
257
258
259 // Define V8_USE_ADDRESS_SANITIZER macros.
260 #if defined(__has_feature)
261 #if __has_feature(address_sanitizer)
262 #define V8_USE_ADDRESS_SANITIZER 1
263 #endif
264 #endif
265
266 // Define DISABLE_ASAN macros.
267 #ifdef V8_USE_ADDRESS_SANITIZER
268 #define DISABLE_ASAN __attribute__((no_sanitize_address))
269 #else
270 #define DISABLE_ASAN
271 #endif
272
273
274 #if V8_CC_GNU
275 #define V8_IMMEDIATE_CRASH() __builtin_trap()
276 #else
277 #define V8_IMMEDIATE_CRASH() ((void(*)())0)()
278 #endif
279
280
281 // Use C++11 static_assert if possible, which gives error
282 // messages that are easier to understand on first sight.
283 #if V8_HAS_CXX11_STATIC_ASSERT
284 #define STATIC_ASSERT(test) static_assert(test, #test)
285 #else
286 // This is inspired by the static assertion facility in boost.  This
287 // is pretty magical.  If it causes you trouble on a platform you may
288 // find a fix in the boost code.
289 template <bool> class StaticAssertion;
290 template <> class StaticAssertion<true> { };
291 // This macro joins two tokens.  If one of the tokens is a macro the
292 // helper call causes it to be resolved before joining.
293 #define SEMI_STATIC_JOIN(a, b) SEMI_STATIC_JOIN_HELPER(a, b)
294 #define SEMI_STATIC_JOIN_HELPER(a, b) a##b
295 // Causes an error during compilation of the condition is not
296 // statically known to be true.  It is formulated as a typedef so that
297 // it can be used wherever a typedef can be used.  Beware that this
298 // actually causes each use to introduce a new defined type with a
299 // name depending on the source line.
300 template <int> class StaticAssertionHelper { };
301 #define STATIC_ASSERT(test)                               \
302   typedef StaticAssertionHelper<                          \
303       sizeof(StaticAssertion<static_cast<bool>((test))>)> \
304       SEMI_STATIC_JOIN(__StaticAssertTypedef__, __LINE__) ALLOW_UNUSED_TYPE
305
306 #endif
307
308
309 // The USE(x) template is used to silence C++ compiler warnings
310 // issued for (yet) unused variables (typically parameters).
311 template <typename T>
312 inline void USE(T) { }
313
314
315 #define IS_POWER_OF_TWO(x) ((x) != 0 && (((x) & ((x) - 1)) == 0))
316
317
318 // Define our own macros for writing 64-bit constants.  This is less fragile
319 // than defining __STDC_CONSTANT_MACROS before including <stdint.h>, and it
320 // works on compilers that don't have it (like MSVC).
321 #if V8_CC_MSVC
322 # define V8_UINT64_C(x)   (x ## UI64)
323 # define V8_INT64_C(x)    (x ## I64)
324 # if V8_HOST_ARCH_64_BIT
325 #  define V8_INTPTR_C(x)  (x ## I64)
326 #  define V8_PTR_PREFIX   "ll"
327 # else
328 #  define V8_INTPTR_C(x)  (x)
329 #  define V8_PTR_PREFIX   ""
330 # endif  // V8_HOST_ARCH_64_BIT
331 #elif V8_CC_MINGW64
332 # define V8_UINT64_C(x)   (x ## ULL)
333 # define V8_INT64_C(x)    (x ## LL)
334 # define V8_INTPTR_C(x)   (x ## LL)
335 # define V8_PTR_PREFIX    "I64"
336 #elif V8_HOST_ARCH_64_BIT
337 # if V8_OS_MACOSX
338 #  define V8_UINT64_C(x)   (x ## ULL)
339 #  define V8_INT64_C(x)    (x ## LL)
340 # else
341 #  define V8_UINT64_C(x)   (x ## UL)
342 #  define V8_INT64_C(x)    (x ## L)
343 # endif
344 # define V8_INTPTR_C(x)   (x ## L)
345 # define V8_PTR_PREFIX    "l"
346 #else
347 # define V8_UINT64_C(x)   (x ## ULL)
348 # define V8_INT64_C(x)    (x ## LL)
349 # define V8_INTPTR_C(x)   (x)
350 # define V8_PTR_PREFIX    ""
351 #endif
352
353 #define V8PRIxPTR V8_PTR_PREFIX "x"
354 #define V8PRIdPTR V8_PTR_PREFIX "d"
355 #define V8PRIuPTR V8_PTR_PREFIX "u"
356
357 // Fix for Mac OS X defining uintptr_t as "unsigned long":
358 #if V8_OS_MACOSX
359 #undef V8PRIxPTR
360 #define V8PRIxPTR "lx"
361 #endif
362
363 // The following macro works on both 32 and 64-bit platforms.
364 // Usage: instead of writing 0x1234567890123456
365 //      write V8_2PART_UINT64_C(0x12345678,90123456);
366 #define V8_2PART_UINT64_C(a, b) (((static_cast<uint64_t>(a) << 32) + 0x##b##u))
367
368
369 // Compute the 0-relative offset of some absolute value x of type T.
370 // This allows conversion of Addresses and integral types into
371 // 0-relative int offsets.
372 template <typename T>
373 inline intptr_t OffsetFrom(T x) {
374   return x - static_cast<T>(0);
375 }
376
377
378 // Compute the absolute value of type T for some 0-relative offset x.
379 // This allows conversion of 0-relative int offsets into Addresses and
380 // integral types.
381 template <typename T>
382 inline T AddressFrom(intptr_t x) {
383   return static_cast<T>(static_cast<T>(0) + x);
384 }
385
386
387 // Return the largest multiple of m which is <= x.
388 template <typename T>
389 inline T RoundDown(T x, intptr_t m) {
390   DCHECK(IS_POWER_OF_TWO(m));
391   return AddressFrom<T>(OffsetFrom(x) & -m);
392 }
393
394
395 // Return the smallest multiple of m which is >= x.
396 template <typename T>
397 inline T RoundUp(T x, intptr_t m) {
398   return RoundDown<T>(static_cast<T>(x + m - 1), m);
399 }
400
401 #endif   // V8_BASE_MACROS_H_