1.0.11.1: Handle set-but-empty environment variables
[sbcl.git] / src / code / array.lisp
1 ;;;; functions to implement arrays
2
3 ;;;; This software is part of the SBCL system. See the README file for
4 ;;;; more information.
5 ;;;;
6 ;;;; This software is derived from the CMU CL system, which was
7 ;;;; written at Carnegie Mellon University and released into the
8 ;;;; public domain. The software is in the public domain and is
9 ;;;; provided with absolutely no warranty. See the COPYING and CREDITS
10 ;;;; files for more information.
11
12 (in-package "SB!IMPL")
13
14 #!-sb-fluid
15 (declaim (inline fill-pointer array-has-fill-pointer-p adjustable-array-p
16                  array-displacement))
17 \f
18 ;;;; miscellaneous accessor functions
19
20 ;;; These functions are only needed by the interpreter, 'cause the
21 ;;; compiler inlines them.
22 (macrolet ((def (name)
23              `(progn
24                 (defun ,name (array)
25                   (,name array))
26                 (defun (setf ,name) (value array)
27                   (setf (,name array) value)))))
28   (def %array-fill-pointer)
29   (def %array-fill-pointer-p)
30   (def %array-available-elements)
31   (def %array-data-vector)
32   (def %array-displacement)
33   (def %array-displaced-p))
34
35 (defun %array-rank (array)
36   (%array-rank array))
37
38 (defun %array-dimension (array axis)
39   (%array-dimension array axis))
40
41 (defun %set-array-dimension (array axis value)
42   (%set-array-dimension array axis value))
43
44 (defun %check-bound (array bound index)
45   (declare (type index bound)
46            (fixnum index))
47   (%check-bound array bound index))
48
49 (defun %with-array-data (array start end)
50   (%with-array-data-macro array start end :fail-inline? t))
51
52 (defun %data-vector-and-index (array index)
53   (if (array-header-p array)
54       (multiple-value-bind (vector index)
55           (%with-array-data array index nil)
56         (values vector index))
57       (values array index)))
58
59 ;;; It'd waste space to expand copies of error handling in every
60 ;;; inline %WITH-ARRAY-DATA, so we have them call this function
61 ;;; instead. This is just a wrapper which is known never to return.
62 (defun failed-%with-array-data (array start end)
63   (declare (notinline %with-array-data))
64   (%with-array-data array start end)
65   (bug "called FAILED-%WITH-ARRAY-DATA with valid array parameters?"))
66 \f
67 ;;;; MAKE-ARRAY
68 (eval-when (:compile-toplevel :execute)
69   (sb!xc:defmacro pick-vector-type (type &rest specs)
70     `(cond ,@(mapcar (lambda (spec)
71                        `(,(if (eq (car spec) t)
72                               t
73                               `(subtypep ,type ',(car spec)))
74                          ,@(cdr spec)))
75                      specs))))
76
77 ;;; These functions are used in the implementation of MAKE-ARRAY for
78 ;;; complex arrays. There are lots of transforms to simplify
79 ;;; MAKE-ARRAY for various easy cases, but not for all reasonable
80 ;;; cases, so e.g. as of sbcl-0.6.6 we still make full calls to
81 ;;; MAKE-ARRAY for any non-simple array. Thus, there's some value to
82 ;;; making this somewhat efficient, at least not doing full calls to
83 ;;; SUBTYPEP in the easy cases.
84 (defun %vector-widetag-and-n-bits (type)
85   (case type
86     ;; Pick off some easy common cases.
87     ;;
88     ;; (Perhaps we should make a much more exhaustive table of easy
89     ;; common cases here. Or perhaps the effort would be better spent
90     ;; on smarter compiler transforms which do the calculation once
91     ;; and for all in any reasonable user programs.)
92     ((t)
93      (values #.sb!vm:simple-vector-widetag #.sb!vm:n-word-bits))
94     ((base-char standard-char #!-sb-unicode character)
95      (values #.sb!vm:simple-base-string-widetag #.sb!vm:n-byte-bits))
96     #!+sb-unicode
97     ((character)
98      (values #.sb!vm:simple-character-string-widetag #.sb!vm:n-word-bits))
99     ((bit)
100      (values #.sb!vm:simple-bit-vector-widetag 1))
101     ;; OK, we have to wade into SUBTYPEPing after all.
102     (t
103      #.`(pick-vector-type type
104          ,@(map 'list
105                 (lambda (saetp)
106                   `(,(sb!vm:saetp-specifier saetp)
107                     (values ,(sb!vm:saetp-typecode saetp)
108                             ,(sb!vm:saetp-n-bits saetp))))
109                 sb!vm:*specialized-array-element-type-properties*)))))
110
111 (defun %complex-vector-widetag (type)
112   (case type
113     ;; Pick off some easy common cases.
114     ((t)
115      #.sb!vm:complex-vector-widetag)
116     ((base-char #!-sb-unicode character)
117      #.sb!vm:complex-base-string-widetag)
118     #!+sb-unicode
119     ((character)
120      #.sb!vm:complex-character-string-widetag)
121     ((nil)
122      #.sb!vm:complex-vector-nil-widetag)
123     ((bit)
124      #.sb!vm:complex-bit-vector-widetag)
125     ;; OK, we have to wade into SUBTYPEPing after all.
126     (t
127      (pick-vector-type type
128        (nil #.sb!vm:complex-vector-nil-widetag)
129        #!-sb-unicode
130        (character #.sb!vm:complex-base-string-widetag)
131        #!+sb-unicode
132        (base-char #.sb!vm:complex-base-string-widetag)
133        #!+sb-unicode
134        (character #.sb!vm:complex-character-string-widetag)
135        (bit #.sb!vm:complex-bit-vector-widetag)
136        (t #.sb!vm:complex-vector-widetag)))))
137
138 (defun make-array (dimensions &key
139                               (element-type t)
140                               (initial-element nil initial-element-p)
141                               (initial-contents nil initial-contents-p)
142                               adjustable fill-pointer
143                               displaced-to displaced-index-offset)
144   (let* ((dimensions (if (listp dimensions) dimensions (list dimensions)))
145          (array-rank (length (the list dimensions)))
146          (simple (and (null fill-pointer)
147                       (not adjustable)
148                       (null displaced-to))))
149     (declare (fixnum array-rank))
150     (when (and displaced-index-offset (null displaced-to))
151       (error "can't specify :DISPLACED-INDEX-OFFSET without :DISPLACED-TO"))
152     (when (and displaced-to
153                (arrayp displaced-to)
154                (not (equal (array-element-type displaced-to)
155                            (upgraded-array-element-type element-type))))
156       (error "Array element type of :DISPLACED-TO array does not match specified element type"))
157     (if (and simple (= array-rank 1))
158         ;; it's a (SIMPLE-ARRAY * (*))
159         (multiple-value-bind (type n-bits)
160             (%vector-widetag-and-n-bits element-type)
161           (declare (type (unsigned-byte 8) type)
162                    (type (integer 0 256) n-bits))
163           (let* ((length (car dimensions))
164                  (array (allocate-vector
165                          type
166                          length
167                          (ceiling
168                           (* (if (or (= type sb!vm:simple-base-string-widetag)
169                                      #!+sb-unicode
170                                      (= type
171                                         sb!vm:simple-character-string-widetag))
172                                  (1+ length)
173                                  length)
174                              n-bits)
175                           sb!vm:n-word-bits))))
176             (declare (type index length))
177             (when initial-element-p
178               (fill array initial-element))
179             (when initial-contents-p
180               (when initial-element-p
181                 (error "can't specify both :INITIAL-ELEMENT and ~
182                        :INITIAL-CONTENTS"))
183               (unless (= length (length initial-contents))
184                 (error "There are ~W elements in the :INITIAL-CONTENTS, but ~
185                        the vector length is ~W."
186                        (length initial-contents)
187                        length))
188               (replace array initial-contents))
189             array))
190         ;; it's either a complex array or a multidimensional array.
191         (let* ((total-size (reduce #'* dimensions))
192                (data (or displaced-to
193                          (data-vector-from-inits
194                           dimensions total-size element-type
195                           initial-contents initial-contents-p
196                           initial-element initial-element-p)))
197                (array (make-array-header
198                        (cond ((= array-rank 1)
199                               (%complex-vector-widetag element-type))
200                              (simple sb!vm:simple-array-widetag)
201                              (t sb!vm:complex-array-widetag))
202                        array-rank)))
203           (cond (fill-pointer
204                  (unless (= array-rank 1)
205                    (error "Only vectors can have fill pointers."))
206                  (let ((length (car dimensions)))
207                    (declare (fixnum length))
208                    (setf (%array-fill-pointer array)
209                      (cond ((eq fill-pointer t)
210                             length)
211                            (t
212                             (unless (and (fixnump fill-pointer)
213                                          (>= fill-pointer 0)
214                                          (<= fill-pointer length))
215                               ;; FIXME: should be TYPE-ERROR?
216                               (error "invalid fill-pointer ~W"
217                                      fill-pointer))
218                             fill-pointer))))
219                  (setf (%array-fill-pointer-p array) t))
220                 (t
221                  (setf (%array-fill-pointer array) total-size)
222                  (setf (%array-fill-pointer-p array) nil)))
223           (setf (%array-available-elements array) total-size)
224           (setf (%array-data-vector array) data)
225           (cond (displaced-to
226                  (when (or initial-element-p initial-contents-p)
227                    (error "Neither :INITIAL-ELEMENT nor :INITIAL-CONTENTS ~
228                    can be specified along with :DISPLACED-TO"))
229                  (let ((offset (or displaced-index-offset 0)))
230                    (when (> (+ offset total-size)
231                             (array-total-size displaced-to))
232                      (error "~S doesn't have enough elements." displaced-to))
233                    (setf (%array-displacement array) offset)
234                    (setf (%array-displaced-p array) t)))
235                 (t
236                  (setf (%array-displaced-p array) nil)))
237           (let ((axis 0))
238             (dolist (dim dimensions)
239               (setf (%array-dimension array axis) dim)
240               (incf axis)))
241           array))))
242
243 (defun make-static-vector (length &key
244                            (element-type '(unsigned-byte 8))
245                            (initial-contents nil initial-contents-p)
246                            (initial-element nil initial-element-p))
247   "Allocate vector of LENGTH elements in static space. Only allocation
248 of specialized arrays is supported."
249   ;; STEP 1: check inputs fully
250   ;;
251   ;; This way of doing explicit checks before the vector is allocated
252   ;; is expensive, but probably worth the trouble as once we've allocated
253   ;; the vector we have no way to get rid of it anymore...
254   (when (eq t (upgraded-array-element-type element-type))
255     (error "Static arrays of type ~S not supported."
256            element-type))
257   (when initial-contents-p
258     (when initial-element-p
259       (error "can't specify both :INITIAL-ELEMENT and :INITIAL-CONTENTS"))
260     (unless (= length (length initial-contents))
261       (error "There are ~W elements in the :INITIAL-CONTENTS, but the ~
262               vector length is ~W."
263              (length initial-contents)
264              length))
265     (unless (every (lambda (x) (typep x element-type)) initial-contents)
266       (error ":INITIAL-CONTENTS contains elements not of type ~S."
267              element-type)))
268   (when initial-element-p
269     (unless (typep initial-element element-type)
270       (error ":INITIAL-ELEMENT ~S is not of type ~S."
271              initial-element element-type)))
272   ;; STEP 2
273   ;;
274   ;; Allocate and possibly initialize the vector.
275   (multiple-value-bind (type n-bits)
276       (sb!impl::%vector-widetag-and-n-bits element-type)
277     (let ((vector
278            (allocate-static-vector type length
279                                    (ceiling (* length n-bits)
280                                             sb!vm:n-word-bits))))
281       (cond (initial-element-p
282              (fill vector initial-element))
283             (initial-contents-p
284              (replace vector initial-contents))
285             (t
286              vector)))))
287
288 ;;; DATA-VECTOR-FROM-INITS returns a simple vector that has the
289 ;;; specified array characteristics. Dimensions is only used to pass
290 ;;; to FILL-DATA-VECTOR for error checking on the structure of
291 ;;; initial-contents.
292 (defun data-vector-from-inits (dimensions total-size element-type
293                                initial-contents initial-contents-p
294                                initial-element initial-element-p)
295   (when (and initial-contents-p initial-element-p)
296     (error "cannot supply both :INITIAL-CONTENTS and :INITIAL-ELEMENT to
297             either MAKE-ARRAY or ADJUST-ARRAY."))
298   (let ((data (if initial-element-p
299                   (make-array total-size
300                               :element-type element-type
301                               :initial-element initial-element)
302                   (make-array total-size
303                               :element-type element-type))))
304     (cond (initial-element-p
305            (unless (simple-vector-p data)
306              (unless (typep initial-element element-type)
307                (error "~S cannot be used to initialize an array of type ~S."
308                       initial-element element-type))
309              (fill (the vector data) initial-element)))
310           (initial-contents-p
311            (fill-data-vector data dimensions initial-contents)))
312     data))
313
314 (defun vector (&rest objects)
315   #!+sb-doc
316   "Construct a SIMPLE-VECTOR from the given objects."
317   (coerce (the list objects) 'simple-vector))
318 \f
319
320 ;;;; accessor/setter functions
321
322 ;;; Dispatch to an optimized routine the data vector accessors for
323 ;;; each different specialized vector type. Do dispatching by looking
324 ;;; up the widetag in the array rather than with the typecases, which
325 ;;; as of 1.0.5 compiles to a naive sequence of linear TYPEPs. Also
326 ;;; provide separate versions where bounds checking has been moved
327 ;;; from the callee to the caller, since it's much cheaper to do once
328 ;;; the type information is available. Finally, for each of these
329 ;;; routines also provide a slow path, taken for arrays that are not
330 ;;; vectors or not simple.
331 (macrolet ((%define (table-name extra-params)
332              `(funcall
333                (the function
334                  (let ((tag 0)
335                        (offset
336                         #.(ecase sb!c:*backend-byte-order*
337                             (:little-endian
338                              (- sb!vm:other-pointer-lowtag))
339                             (:big-endian
340                              (- (1- sb!vm:n-word-bytes) sb!vm:other-pointer-lowtag)))))
341                    ;; WIDETAG-OF needs extra code to handle
342                    ;; LIST and FUNCTION lowtags. We're only
343                    ;; dispatching on other pointers, so let's
344                    ;; do the lowtag extraction manually.
345                    (when (sb!vm::%other-pointer-p array)
346                      (setf tag
347                            (sb!sys:sap-ref-8 (int-sap (get-lisp-obj-address array))
348                                              offset)))
349                    ;; SYMBOL-GLOBAL-VALUE is a performance hack
350                    ;; for threaded builds.
351                    (svref (sb!vm::symbol-global-value ',table-name) tag)))
352                array index ,@extra-params))
353            (define (accessor-name slow-accessor-name table-name extra-params
354                                   check-bounds)
355                `(progn
356                  (defvar ,table-name)
357                  (defun ,accessor-name (array index ,@extra-params)
358                    (declare (optimize speed
359                                       ;; (SAFETY 0) is ok. All calls to
360                                       ;; these functions are generated by
361                                       ;; the compiler, so argument count
362                                       ;; checking isn't needed. Type checking
363                                       ;; is done implicitly via the widetag
364                                       ;; dispatch.
365                                       (safety 0)))
366                    (%define ,table-name ,extra-params))
367                  (defun ,slow-accessor-name (array index ,@extra-params)
368                    (declare (optimize speed (safety 0)))
369                    (if (not (%array-displaced-p array))
370                        ;; The reasonably quick path of non-displaced complex
371                        ;; arrays.
372                        (let ((array (%array-data-vector array)))
373                          (%define ,table-name ,extra-params))
374                        ;; The real slow path.
375                        (with-array-data
376                            ((vector array)
377                             (index (locally
378                                        (declare (optimize (speed 1) (safety 1)))
379                                      (,@check-bounds index)))
380                             (end)
381                             :force-inline t)
382                          (declare (ignore end))
383                          (,accessor-name vector index ,@extra-params)))))))
384   (define hairy-data-vector-ref slow-hairy-data-vector-ref
385     *data-vector-reffers* nil (progn))
386   (define hairy-data-vector-set slow-hairy-data-vector-set
387     *data-vector-setters* (new-value) (progn))
388   (define hairy-data-vector-ref/check-bounds
389       slow-hairy-data-vector-ref/check-bounds
390     *data-vector-reffers/check-bounds* nil
391     (%check-bound array (array-dimension array 0)))
392   (define hairy-data-vector-set/check-bounds
393       slow-hairy-data-vector-set/check-bounds
394     *data-vector-setters/check-bounds* (new-value)
395     (%check-bound array (array-dimension array 0))))
396
397 (defun hairy-ref-error (array index &optional new-value)
398   (declare (ignore index new-value))
399   (error 'type-error
400          :datum array
401          :expected-type 'vector))
402
403 ;;; Populate the dispatch tables.
404 (macrolet ((define-reffer (saetp check-form)
405              (let* ((type (sb!vm:saetp-specifier saetp))
406                     (atype `(simple-array ,type (*))))
407                `(named-lambda optimized-data-vector-ref (vector index)
408                   (declare (optimize speed (safety 0)))
409                   (data-vector-ref (the ,atype vector)
410                                    (locally
411                                        (declare (optimize (safety 1)))
412                                      (the index
413                                        (,@check-form index)))))))
414            (define-setter (saetp check-form)
415              (let* ((type (sb!vm:saetp-specifier saetp))
416                     (atype `(simple-array ,type (*))))
417                `(named-lambda optimized-data-vector-set (vector index new-value)
418                   (declare (optimize speed (safety 0)))
419                   (data-vector-set (the ,atype vector)
420                                    (locally
421                                        (declare (optimize (safety 1)))
422                                      (the index
423                                        (,@check-form index)))
424                                    (locally
425                                        ;; SPEED 1 needed to avoid the compiler
426                                        ;; from downgrading the type check to
427                                        ;; a cheaper one.
428                                        (declare (optimize (speed 1)
429                                                           (safety 1)))
430                                      (the ,type new-value)))
431                   ;; For specialized arrays, the return from
432                   ;; data-vector-set would have to be reboxed to be a
433                   ;; (Lisp) return value; instead, we use the
434                   ;; already-boxed value as the return.
435                   new-value)))
436            (define-reffers (symbol deffer check-form slow-path)
437              `(progn
438                 (setf ,symbol (make-array sb!vm::widetag-mask
439                                           :initial-element #'hairy-ref-error))
440                 ,@(loop for widetag in '(sb!vm:complex-vector-widetag
441                                          sb!vm:complex-vector-nil-widetag
442                                          sb!vm:complex-bit-vector-widetag
443                                          #!+sb-unicode sb!vm:complex-character-string-widetag
444                                          sb!vm:complex-base-string-widetag
445                                          sb!vm:simple-array-widetag
446                                          sb!vm:complex-array-widetag)
447                         collect `(setf (svref ,symbol ,widetag) ,slow-path))
448                 ,@(loop for saetp across sb!vm:*specialized-array-element-type-properties*
449                         for widetag = (sb!vm:saetp-typecode saetp)
450                         collect `(setf (svref ,symbol ,widetag)
451                                        (,deffer ,saetp ,check-form))))))
452   (defun !hairy-data-vector-reffer-init ()
453     (define-reffers *data-vector-reffers* define-reffer
454       (progn)
455       #'slow-hairy-data-vector-ref)
456     (define-reffers *data-vector-setters* define-setter
457       (progn)
458       #'slow-hairy-data-vector-set)
459     (define-reffers *data-vector-reffers/check-bounds* define-reffer
460       (%check-bound vector (length vector))
461       #'slow-hairy-data-vector-ref/check-bounds)
462     (define-reffers *data-vector-setters/check-bounds* define-setter
463       (%check-bound vector (length vector))
464       #'slow-hairy-data-vector-set/check-bounds)))
465
466 ;;; (Ordinary DATA-VECTOR-REF usage compiles into a vop, but
467 ;;; DATA-VECTOR-REF is also FOLDABLE, and this ordinary function
468 ;;; definition is needed for the compiler to use in constant folding.)
469 (defun data-vector-ref (array index)
470   (hairy-data-vector-ref array index))
471
472 (defun data-vector-ref-with-offset (array index offset)
473   (hairy-data-vector-ref array (+ index offset)))
474
475 ;;; SUBSCRIPTS has a dynamic-extent list structure and is destroyed
476 (defun %array-row-major-index (array subscripts
477                                      &optional (invalid-index-error-p t))
478   (declare (array array)
479            (list subscripts))
480   (let ((rank (array-rank array)))
481     (unless (= rank (length subscripts))
482       (error "wrong number of subscripts, ~W, for array of rank ~W"
483              (length subscripts) rank))
484     (if (array-header-p array)
485         (do ((subs (nreverse subscripts) (cdr subs))
486              (axis (1- (array-rank array)) (1- axis))
487              (chunk-size 1)
488              (result 0))
489             ((null subs) result)
490           (declare (list subs) (fixnum axis chunk-size result))
491           (let ((index (car subs))
492                 (dim (%array-dimension array axis)))
493             (declare (fixnum dim))
494             (unless (and (fixnump index) (< -1 index dim))
495               (if invalid-index-error-p
496                   (error 'simple-type-error
497                          :format-control "invalid index ~W~[~;~:; on axis ~:*~W~] in ~S"
498                          :format-arguments (list index axis array)
499                          :datum index
500                          :expected-type `(integer 0 (,dim)))
501                   (return-from %array-row-major-index nil)))
502             (incf result (* chunk-size (the fixnum index)))
503             (setf chunk-size (* chunk-size dim))))
504         (let ((index (first subscripts))
505               (length (length (the (simple-array * (*)) array))))
506           (unless (and (fixnump index) (< -1 index length))
507             (if invalid-index-error-p
508                 ;; FIXME: perhaps this should share a format-string
509                 ;; with INVALID-ARRAY-INDEX-ERROR or
510                 ;; INDEX-TOO-LARGE-ERROR?
511                 (error 'simple-type-error
512                        :format-control "invalid index ~W in ~S"
513                        :format-arguments (list index array)
514                        :datum index
515                        :expected-type `(integer 0 (,length)))
516                 (return-from %array-row-major-index nil)))
517           index))))
518
519 (defun array-in-bounds-p (array &rest subscripts)
520   #!+sb-doc
521   "Return T if the SUBSCIPTS are in bounds for the ARRAY, NIL otherwise."
522   (if (%array-row-major-index array subscripts nil)
523       t))
524
525 (defun array-row-major-index (array &rest subscripts)
526   (declare (dynamic-extent subscripts))
527   (%array-row-major-index array subscripts))
528
529 (defun aref (array &rest subscripts)
530   #!+sb-doc
531   "Return the element of the ARRAY specified by the SUBSCRIPTS."
532   (declare (dynamic-extent subscripts))
533   (row-major-aref array (%array-row-major-index array subscripts)))
534
535 (defun %aset (array &rest stuff)
536   (declare (dynamic-extent stuff))
537   (let ((subscripts (butlast stuff))
538         (new-value (car (last stuff))))
539     (setf (row-major-aref array (%array-row-major-index array subscripts))
540           new-value)))
541
542 ;;; FIXME: What's supposed to happen with functions
543 ;;; like AREF when we (DEFUN (SETF FOO) ..) when
544 ;;; DEFSETF FOO is also defined? It seems as though the logical
545 ;;; thing to do would be to nuke the macro definition for (SETF FOO)
546 ;;; and replace it with the (SETF FOO) function, issuing a warning,
547 ;;; just as for ordinary functions
548 ;;;  * (LISP-IMPLEMENTATION-VERSION)
549 ;;;  "18a+ release x86-linux 2.4.7 6 November 1998 cvs"
550 ;;;  * (DEFMACRO ZOO (X) `(+ ,X ,X))
551 ;;;  ZOO
552 ;;;  * (DEFUN ZOO (X) (* 3 X))
553 ;;;  Warning: ZOO previously defined as a macro.
554 ;;;  ZOO
555 ;;; But that doesn't seem to be what happens in CMU CL.
556 ;;;
557 ;;; KLUDGE: this is probably because ANSI, in its wisdom (CLHS
558 ;;; 5.1.2.5) requires implementations to support
559 ;;;   (SETF (APPLY #'AREF ...) ...)
560 ;;; [and also #'BIT and #'SBIT].  Yes, this is terrifying, and it's
561 ;;; also terrifying that this sequence of definitions causes it to
562 ;;; work.
563 ;;;
564 ;;; Also, it would be nice to make DESCRIBE FOO tell whether a symbol
565 ;;; has a setf expansion and/or a setf function defined.
566
567 #!-sb-fluid (declaim (inline (setf aref)))
568 (defun (setf aref) (new-value array &rest subscripts)
569   (declare (dynamic-extent subscripts))
570   (declare (type array array))
571   (setf (row-major-aref array (%array-row-major-index array subscripts))
572         new-value))
573
574 (defun row-major-aref (array index)
575   #!+sb-doc
576   "Return the element of array corressponding to the row-major index. This is
577    SETF'able."
578   (declare (optimize (safety 1)))
579   (row-major-aref array index))
580
581 (defun %set-row-major-aref (array index new-value)
582   (declare (optimize (safety 1)))
583   (setf (row-major-aref array index) new-value))
584
585 (defun svref (simple-vector index)
586   #!+sb-doc
587   "Return the INDEX'th element of the given Simple-Vector."
588   (declare (optimize (safety 1)))
589   (aref simple-vector index))
590
591 (defun %svset (simple-vector index new)
592   (declare (optimize (safety 1)))
593   (setf (aref simple-vector index) new))
594
595 (defun bit (bit-array &rest subscripts)
596   #!+sb-doc
597   "Return the bit from the BIT-ARRAY at the specified SUBSCRIPTS."
598   (declare (type (array bit) bit-array) (optimize (safety 1)))
599   (row-major-aref bit-array (%array-row-major-index bit-array subscripts)))
600
601 (defun %bitset (bit-array &rest stuff)
602   (declare (type (array bit) bit-array) (optimize (safety 1)))
603   (let ((subscripts (butlast stuff))
604         (new-value (car (last stuff))))
605     (setf (row-major-aref bit-array
606                           (%array-row-major-index bit-array subscripts))
607           new-value)))
608
609 #!-sb-fluid (declaim (inline (setf bit)))
610 (defun (setf bit) (new-value bit-array &rest subscripts)
611   (declare (type (array bit) bit-array) (optimize (safety 1)))
612   (setf (row-major-aref bit-array
613                         (%array-row-major-index bit-array subscripts))
614         new-value))
615
616 (defun sbit (simple-bit-array &rest subscripts)
617   #!+sb-doc
618   "Return the bit from SIMPLE-BIT-ARRAY at the specified SUBSCRIPTS."
619   (declare (type (simple-array bit) simple-bit-array) (optimize (safety 1)))
620   (row-major-aref simple-bit-array
621                   (%array-row-major-index simple-bit-array subscripts)))
622
623 ;;; KLUDGE: Not all these things (%SET-ROW-MAJOR-AREF, %SET-FILL-POINTER,
624 ;;; %SET-FDEFINITION, %SCHARSET, %SBITSET..) seem to deserve separate names.
625 ;;; Could we just DEFUN (SETF SBIT) etc. and get rid of the non-ANSI names?
626 ;;; -- WHN 19990911
627 (defun %sbitset (simple-bit-array &rest stuff)
628   (declare (type (simple-array bit) simple-bit-array) (optimize (safety 1)))
629   (let ((subscripts (butlast stuff))
630         (new-value (car (last stuff))))
631     (setf (row-major-aref simple-bit-array
632                           (%array-row-major-index simple-bit-array subscripts))
633           new-value)))
634
635 #!-sb-fluid (declaim (inline (setf sbit)))
636 (defun (setf sbit) (new-value bit-array &rest subscripts)
637   (declare (type (simple-array bit) bit-array) (optimize (safety 1)))
638   (setf (row-major-aref bit-array
639                         (%array-row-major-index bit-array subscripts))
640         new-value))
641 \f
642 ;;;; miscellaneous array properties
643
644 (defun array-element-type (array)
645   #!+sb-doc
646   "Return the type of the elements of the array"
647   (let ((widetag (widetag-of array)))
648     (macrolet ((pick-element-type (&rest stuff)
649                  `(cond ,@(mapcar (lambda (stuff)
650                                     (cons
651                                      (let ((item (car stuff)))
652                                        (cond ((eq item t)
653                                               t)
654                                              ((listp item)
655                                               (cons 'or
656                                                     (mapcar (lambda (x)
657                                                               `(= widetag ,x))
658                                                             item)))
659                                              (t
660                                               `(= widetag ,item))))
661                                      (cdr stuff)))
662                                   stuff))))
663       #.`(pick-element-type
664           ,@(map 'list
665                  (lambda (saetp)
666                    `(,(if (sb!vm:saetp-complex-typecode saetp)
667                           (list (sb!vm:saetp-typecode saetp)
668                                 (sb!vm:saetp-complex-typecode saetp))
669                           (sb!vm:saetp-typecode saetp))
670                      ',(sb!vm:saetp-specifier saetp)))
671                  sb!vm:*specialized-array-element-type-properties*)
672           ((sb!vm:simple-array-widetag
673             sb!vm:complex-vector-widetag
674             sb!vm:complex-array-widetag)
675            (with-array-data ((array array) (start) (end))
676              (declare (ignore start end))
677              (array-element-type array)))
678           (t
679            (error 'type-error :datum array :expected-type 'array))))))
680
681 (defun array-rank (array)
682   #!+sb-doc
683   "Return the number of dimensions of ARRAY."
684   (if (array-header-p array)
685       (%array-rank array)
686       1))
687
688 (defun array-dimension (array axis-number)
689   #!+sb-doc
690   "Return the length of dimension AXIS-NUMBER of ARRAY."
691   (declare (array array) (type index axis-number))
692   (cond ((not (array-header-p array))
693          (unless (= axis-number 0)
694            (error "Vector axis is not zero: ~S" axis-number))
695          (length (the (simple-array * (*)) array)))
696         ((>= axis-number (%array-rank array))
697          (error "Axis number ~W is too big; ~S only has ~D dimension~:P."
698                 axis-number array (%array-rank array)))
699         (t
700          ;; ANSI sayeth (ADJUST-ARRAY dictionary entry):
701          ;;
702          ;;   "If A is displaced to B, the consequences are
703          ;;   unspecified if B is adjusted in such a way that it no
704          ;;   longer has enough elements to satisfy A.
705          ;;
706          ;; In situations where this matters we should be doing a
707          ;; bounds-check, which in turn uses ARRAY-DIMENSION -- so
708          ;; this seems like a good place to signal an error.
709          (multiple-value-bind (target offset) (array-displacement array)
710            (when (and target
711                       (> (array-total-size array)
712                          (- (array-total-size target) offset)))
713                (error 'displaced-to-array-too-small-error
714                       :format-control "~@<The displaced-to array is too small. ~S ~
715                                       elements after offset required, ~S available.~:@>"
716                       :format-arguments (list (array-total-size array)
717                                               (- (array-total-size target) offset))))
718            (%array-dimension array axis-number)))))
719
720 (defun array-dimensions (array)
721   #!+sb-doc
722   "Return a list whose elements are the dimensions of the array"
723   (declare (array array))
724   (if (array-header-p array)
725       (do ((results nil (cons (array-dimension array index) results))
726            (index (1- (array-rank array)) (1- index)))
727           ((minusp index) results))
728       (list (array-dimension array 0))))
729
730 (defun array-total-size (array)
731   #!+sb-doc
732   "Return the total number of elements in the Array."
733   (declare (array array))
734   (if (array-header-p array)
735       (%array-available-elements array)
736       (length (the vector array))))
737
738 (defun array-displacement (array)
739   #!+sb-doc
740   "Return the values of :DISPLACED-TO and :DISPLACED-INDEX-offset
741    options to MAKE-ARRAY, or NIL and 0 if not a displaced array."
742   (declare (type array array))
743   (if (and (array-header-p array) ; if unsimple and
744            (%array-displaced-p array)) ; displaced
745       (values (%array-data-vector array) (%array-displacement array))
746       (values nil 0)))
747
748 (defun adjustable-array-p (array)
749   #!+sb-doc
750   "Return T if (ADJUST-ARRAY ARRAY...) would return an array identical
751    to the argument, this happens for complex arrays."
752   (declare (array array))
753   ;; Note that this appears not to be a fundamental limitation.
754   ;; non-vector SIMPLE-ARRAYs are in fact capable of being adjusted,
755   ;; but in practice we test using ADJUSTABLE-ARRAY-P in ADJUST-ARRAY.
756   ;; -- CSR, 2004-03-01.
757   (not (typep array 'simple-array)))
758 \f
759 ;;;; fill pointer frobbing stuff
760
761 (defun array-has-fill-pointer-p (array)
762   #!+sb-doc
763   "Return T if the given ARRAY has a fill pointer, or NIL otherwise."
764   (declare (array array))
765   (and (array-header-p array) (%array-fill-pointer-p array)))
766
767 (defun fill-pointer (vector)
768   #!+sb-doc
769   "Return the FILL-POINTER of the given VECTOR."
770   (declare (vector vector))
771   (if (and (array-header-p vector) (%array-fill-pointer-p vector))
772       (%array-fill-pointer vector)
773       (error 'simple-type-error
774              :datum vector
775              :expected-type '(and vector (satisfies array-has-fill-pointer-p))
776              :format-control "~S is not an array with a fill pointer."
777              :format-arguments (list vector))))
778
779 (defun %set-fill-pointer (vector new)
780   (declare (vector vector) (fixnum new))
781   (if (and (array-header-p vector) (%array-fill-pointer-p vector))
782       (if (> new (%array-available-elements vector))
783         (error
784          "The new fill pointer, ~S, is larger than the length of the vector."
785          new)
786         (setf (%array-fill-pointer vector) new))
787       (error 'simple-type-error
788              :datum vector
789              :expected-type '(and vector (satisfies array-has-fill-pointer-p))
790              :format-control "~S is not an array with a fill pointer."
791              :format-arguments (list vector))))
792
793 ;;; FIXME: It'd probably make sense to use a MACROLET to share the
794 ;;; guts of VECTOR-PUSH between VECTOR-PUSH-EXTEND. Such a macro
795 ;;; should probably be based on the VECTOR-PUSH-EXTEND code (which is
796 ;;; new ca. sbcl-0.7.0) rather than the VECTOR-PUSH code (which dates
797 ;;; back to CMU CL).
798 (defun vector-push (new-el array)
799   #!+sb-doc
800   "Attempt to set the element of ARRAY designated by its fill pointer
801    to NEW-EL, and increment the fill pointer by one. If the fill pointer is
802    too large, NIL is returned, otherwise the index of the pushed element is
803    returned."
804   (declare (vector array))
805   (let ((fill-pointer (fill-pointer array)))
806     (declare (fixnum fill-pointer))
807     (cond ((= fill-pointer (%array-available-elements array))
808            nil)
809           (t
810            (setf (aref array fill-pointer) new-el)
811            (setf (%array-fill-pointer array) (1+ fill-pointer))
812            fill-pointer))))
813
814 (defun vector-push-extend (new-element
815                            vector
816                            &optional
817                            (extension (1+ (length vector))))
818   (declare (vector vector) (fixnum extension))
819   (let ((fill-pointer (fill-pointer vector)))
820     (declare (fixnum fill-pointer))
821     (when (= fill-pointer (%array-available-elements vector))
822       (adjust-array vector (+ fill-pointer extension)))
823     ;; disable bounds checking
824     (locally (declare (optimize (safety 0)))
825       (setf (aref vector fill-pointer) new-element))
826     (setf (%array-fill-pointer vector) (1+ fill-pointer))
827     fill-pointer))
828
829 (defun vector-pop (array)
830   #!+sb-doc
831   "Decrease the fill pointer by 1 and return the element pointed to by the
832   new fill pointer."
833   (declare (vector array))
834   (let ((fill-pointer (fill-pointer array)))
835     (declare (fixnum fill-pointer))
836     (if (zerop fill-pointer)
837         (error "There is nothing left to pop.")
838         ;; disable bounds checking (and any fixnum test)
839         (locally (declare (optimize (safety 0)))
840           (aref array
841                 (setf (%array-fill-pointer array)
842                       (1- fill-pointer)))))))
843
844 \f
845 ;;;; ADJUST-ARRAY
846
847 (defun adjust-array (array dimensions &key
848                            (element-type (array-element-type array))
849                            (initial-element nil initial-element-p)
850                            (initial-contents nil initial-contents-p)
851                            fill-pointer
852                            displaced-to displaced-index-offset)
853   #!+sb-doc
854   "Adjust ARRAY's dimensions to the given DIMENSIONS and stuff."
855   (let ((dimensions (if (listp dimensions) dimensions (list dimensions))))
856     (cond ((/= (the fixnum (length (the list dimensions)))
857                (the fixnum (array-rank array)))
858            (error "The number of dimensions not equal to rank of array."))
859           ((not (subtypep element-type (array-element-type array)))
860            (error "The new element type, ~S, is incompatible with old type."
861                   element-type))
862           ((and fill-pointer (not (array-has-fill-pointer-p array)))
863            (error 'type-error
864                   :datum array
865                   :expected-type '(satisfies array-has-fill-pointer-p))))
866     (let ((array-rank (length (the list dimensions))))
867       (declare (fixnum array-rank))
868       (unless (= array-rank 1)
869         (when fill-pointer
870           (error "Only vectors can have fill pointers.")))
871       (cond (initial-contents-p
872              ;; array former contents replaced by INITIAL-CONTENTS
873              (if (or initial-element-p displaced-to)
874                  (error "INITIAL-CONTENTS may not be specified with ~
875                          the :INITIAL-ELEMENT or :DISPLACED-TO option."))
876              (let* ((array-size (apply #'* dimensions))
877                     (array-data (data-vector-from-inits
878                                  dimensions array-size element-type
879                                  initial-contents initial-contents-p
880                                  initial-element initial-element-p)))
881                (if (adjustable-array-p array)
882                    (set-array-header array array-data array-size
883                                  (get-new-fill-pointer array array-size
884                                                        fill-pointer)
885                                  0 dimensions nil)
886                    (if (array-header-p array)
887                        ;; simple multidimensional or single dimensional array
888                        (make-array dimensions
889                                    :element-type element-type
890                                    :initial-contents initial-contents)
891                        array-data))))
892             (displaced-to
893              ;; We already established that no INITIAL-CONTENTS was supplied.
894              (when initial-element
895                (error "The :INITIAL-ELEMENT option may not be specified ~
896                        with :DISPLACED-TO."))
897              (unless (subtypep element-type (array-element-type displaced-to))
898                (error "can't displace an array of type ~S into another of ~
899                        type ~S"
900                       element-type (array-element-type displaced-to)))
901              (let ((displacement (or displaced-index-offset 0))
902                    (array-size (apply #'* dimensions)))
903                (declare (fixnum displacement array-size))
904                (if (< (the fixnum (array-total-size displaced-to))
905                       (the fixnum (+ displacement array-size)))
906                    (error "The :DISPLACED-TO array is too small."))
907                (if (adjustable-array-p array)
908                    ;; None of the original contents appear in adjusted array.
909                    (set-array-header array displaced-to array-size
910                                      (get-new-fill-pointer array array-size
911                                                            fill-pointer)
912                                      displacement dimensions t)
913                    ;; simple multidimensional or single dimensional array
914                    (make-array dimensions
915                                :element-type element-type
916                                :displaced-to displaced-to
917                                :displaced-index-offset
918                                displaced-index-offset))))
919             ((= array-rank 1)
920              (let ((old-length (array-total-size array))
921                    (new-length (car dimensions))
922                    new-data)
923                (declare (fixnum old-length new-length))
924                (with-array-data ((old-data array) (old-start)
925                                  (old-end old-length))
926                  (cond ((or (and (array-header-p array)
927                                  (%array-displaced-p array))
928                             (< old-length new-length))
929                         (setf new-data
930                               (data-vector-from-inits
931                                dimensions new-length element-type
932                                initial-contents initial-contents-p
933                                initial-element initial-element-p))
934                         (replace new-data old-data
935                                  :start2 old-start :end2 old-end))
936                        (t (setf new-data
937                                 (shrink-vector old-data new-length))))
938                  (if (adjustable-array-p array)
939                      (set-array-header array new-data new-length
940                                        (get-new-fill-pointer array new-length
941                                                              fill-pointer)
942                                        0 dimensions nil)
943                      new-data))))
944             (t
945              (let ((old-length (%array-available-elements array))
946                    (new-length (apply #'* dimensions)))
947                (declare (fixnum old-length new-length))
948                (with-array-data ((old-data array) (old-start)
949                                  (old-end old-length))
950                  (declare (ignore old-end))
951                  (let ((new-data (if (or (and (array-header-p array)
952                                               (%array-displaced-p array))
953                                          (> new-length old-length))
954                                      (data-vector-from-inits
955                                       dimensions new-length
956                                       element-type () nil
957                                       initial-element initial-element-p)
958                                      old-data)))
959                    (if (or (zerop old-length) (zerop new-length))
960                        (when initial-element-p (fill new-data initial-element))
961                        (zap-array-data old-data (array-dimensions array)
962                                        old-start
963                                        new-data dimensions new-length
964                                        element-type initial-element
965                                        initial-element-p))
966                    (if (adjustable-array-p array)
967                        (set-array-header array new-data new-length
968                                          new-length 0 dimensions nil)
969                        (let ((new-array
970                               (make-array-header
971                                sb!vm:simple-array-widetag array-rank)))
972                          (set-array-header new-array new-data new-length
973                                            new-length 0 dimensions nil)))))))))))
974
975
976 (defun get-new-fill-pointer (old-array new-array-size fill-pointer)
977   (cond ((not fill-pointer)
978          (when (array-has-fill-pointer-p old-array)
979            (when (> (%array-fill-pointer old-array) new-array-size)
980              (error "cannot ADJUST-ARRAY an array (~S) to a size (~S) that is ~
981                      smaller than its fill pointer (~S)"
982                     old-array new-array-size (fill-pointer old-array)))
983            (%array-fill-pointer old-array)))
984         ((not (array-has-fill-pointer-p old-array))
985          (error "cannot supply a non-NIL value (~S) for :FILL-POINTER ~
986                  in ADJUST-ARRAY unless the array (~S) was originally ~
987                  created with a fill pointer"
988                 fill-pointer
989                 old-array))
990         ((numberp fill-pointer)
991          (when (> fill-pointer new-array-size)
992            (error "can't supply a value for :FILL-POINTER (~S) that is larger ~
993                    than the new length of the vector (~S)"
994                   fill-pointer new-array-size))
995          fill-pointer)
996         ((eq fill-pointer t)
997          new-array-size)
998         (t
999          (error "bogus value for :FILL-POINTER in ADJUST-ARRAY: ~S"
1000                 fill-pointer))))
1001
1002 ;;; Destructively alter VECTOR, changing its length to NEW-LENGTH,
1003 ;;; which must be less than or equal to its current length. This can
1004 ;;; be called on vectors without a fill pointer but it is extremely
1005 ;;; dangerous to do so: shrinking the size of an object (as viewed by
1006 ;;; the gc) makes bounds checking unreliable in the face of interrupts
1007 ;;; or multi-threading. Call it only on provably local vectors.
1008 (defun %shrink-vector (vector new-length)
1009   (declare (vector vector))
1010   (unless (array-header-p vector)
1011     (macrolet ((frob (name &rest things)
1012                  `(etypecase ,name
1013                     ((simple-array nil (*)) (error 'nil-array-accessed-error))
1014                     ,@(mapcar (lambda (thing)
1015                                 (destructuring-bind (type-spec fill-value)
1016                                     thing
1017                                   `(,type-spec
1018                                     (fill (truly-the ,type-spec ,name)
1019                                           ,fill-value
1020                                           :start new-length))))
1021                               things))))
1022       ;; Set the 'tail' of the vector to the appropriate type of zero,
1023       ;; "because in some cases we'll scavenge larger areas in one go,
1024       ;; like groups of pages that had triggered the write barrier, or
1025       ;; the whole static space" according to jsnell.
1026       #.`(frob vector
1027           ,@(map 'list
1028                  (lambda (saetp)
1029                    `((simple-array ,(sb!vm:saetp-specifier saetp) (*))
1030                      ,(if (or (eq (sb!vm:saetp-specifier saetp) 'character)
1031                               #!+sb-unicode
1032                               (eq (sb!vm:saetp-specifier saetp) 'base-char))
1033                           *default-init-char-form*
1034                           (sb!vm:saetp-initial-element-default saetp))))
1035                  (remove-if-not
1036                   #'sb!vm:saetp-specifier
1037                   sb!vm:*specialized-array-element-type-properties*)))))
1038   ;; Only arrays have fill-pointers, but vectors have their length
1039   ;; parameter in the same place.
1040   (setf (%array-fill-pointer vector) new-length)
1041   vector)
1042
1043 (defun shrink-vector (vector new-length)
1044   (declare (vector vector))
1045   (cond
1046     ((eq (length vector) new-length)
1047      vector)
1048     ((array-has-fill-pointer-p vector)
1049      (setf (%array-fill-pointer vector) new-length)
1050      vector)
1051     (t (subseq vector 0 new-length))))
1052
1053 ;;; Fill in array header with the provided information, and return the array.
1054 (defun set-array-header (array data length fill-pointer displacement dimensions
1055                          &optional displacedp)
1056   (setf (%array-data-vector array) data)
1057   (setf (%array-available-elements array) length)
1058   (cond (fill-pointer
1059          (setf (%array-fill-pointer array) fill-pointer)
1060          (setf (%array-fill-pointer-p array) t))
1061         (t
1062          (setf (%array-fill-pointer array) length)
1063          (setf (%array-fill-pointer-p array) nil)))
1064   (setf (%array-displacement array) displacement)
1065   (if (listp dimensions)
1066       (dotimes (axis (array-rank array))
1067         (declare (type index axis))
1068         (setf (%array-dimension array axis) (pop dimensions)))
1069       (setf (%array-dimension array 0) dimensions))
1070   (setf (%array-displaced-p array) displacedp)
1071   array)
1072 \f
1073 ;;;; ZAP-ARRAY-DATA for ADJUST-ARRAY
1074
1075 ;;; a temporary to be used when OLD-DATA and NEW-DATA are EQ.
1076 ;;; KLUDGE: Boy, DYNAMIC-EXTENT would be nice. This is rebound
1077 ;;; to length zero array in each new thread.
1078 ;;;
1079 ;;; DX is probably a bad idea, because a with a big array it would
1080 ;;; be fairly easy to blow the stack.
1081 (defvar *zap-array-data-temp* (vector))
1082 (declaim (simple-vector *zap-array-data-temp*))
1083
1084 (defun zap-array-data-temp (length initial-element initial-element-p)
1085   (declare (fixnum length))
1086   (let ((tmp *zap-array-data-temp*))
1087     (declare (simple-vector tmp))
1088     (cond ((> length (length tmp))
1089            (setf *zap-array-data-temp*
1090                  (if initial-element-p
1091                      (make-array length :initial-element initial-element)
1092                      (make-array length))))
1093           (initial-element-p
1094            (fill tmp initial-element :end length))
1095           (t
1096            tmp))))
1097
1098 ;;; This does the grinding work for ADJUST-ARRAY. It zaps the data
1099 ;;; from the OLD-DATA in an arrangement specified by the OLD-DIMS to
1100 ;;; the NEW-DATA in an arrangement specified by the NEW-DIMS. OFFSET
1101 ;;; is a displaced offset to be added to computed indices of OLD-DATA.
1102 (defun zap-array-data (old-data old-dims offset new-data new-dims new-length
1103                        element-type initial-element initial-element-p)
1104   (declare (list old-dims new-dims))
1105   ;; OLD-DIMS comes from array-dimensions, which returns a fresh list
1106   ;; at least in SBCL.
1107   ;; NEW-DIMS comes from the user.
1108   (setf old-dims (nreverse old-dims)
1109         new-dims (reverse new-dims))
1110   (cond ((eq old-data new-data)
1111          ;; NEW-LENGTH, ELEMENT-TYPE, INITIAL-ELEMENT, and
1112          ;; INITIAL-ELEMENT-P are used when OLD-DATA and NEW-DATA are
1113          ;; EQ; in this case, a temporary must be used and filled
1114          ;; appropriately. specified initial-element.
1115          (when initial-element-p
1116            ;; FIXME: transforming this TYPEP to someting a bit faster
1117            ;; would be a win...
1118            (unless (typep initial-element element-type)
1119              (error "~S can't be used to initialize an array of type ~S."
1120                     initial-element element-type)))
1121          (without-interrupts
1122            ;; Need to disable interrupts while using the temp-vector.
1123            ;; An interrupt handler that also happened to call
1124            ;; ADJUST-ARRAY could otherwise stomp on our data here.
1125            (let ((temp (zap-array-data-temp new-length
1126                                             initial-element initial-element-p)))
1127              (declare (simple-vector temp))
1128              (zap-array-data-aux old-data old-dims offset temp new-dims)
1129              (dotimes (i new-length)
1130                (setf (aref new-data i) (aref temp i)
1131                      ;; zero out any garbage right away
1132                      (aref temp i) 0)))))
1133         (t
1134          ;; When OLD-DATA and NEW-DATA are not EQ, NEW-DATA has
1135          ;; already been filled with any
1136          (zap-array-data-aux old-data old-dims offset new-data new-dims))))
1137
1138 (defun zap-array-data-aux (old-data old-dims offset new-data new-dims)
1139   (declare (fixnum offset))
1140   (let ((limits (mapcar (lambda (x y)
1141                           (declare (fixnum x y))
1142                           (1- (the fixnum (min x y))))
1143                         old-dims new-dims)))
1144     (macrolet ((bump-index-list (index limits)
1145                  `(do ((subscripts ,index (cdr subscripts))
1146                        (limits ,limits (cdr limits)))
1147                       ((null subscripts) :eof)
1148                     (cond ((< (the fixnum (car subscripts))
1149                               (the fixnum (car limits)))
1150                            (rplaca subscripts
1151                                    (1+ (the fixnum (car subscripts))))
1152                            (return ,index))
1153                           (t (rplaca subscripts 0))))))
1154       (do ((index (make-list (length old-dims) :initial-element 0)
1155                   (bump-index-list index limits)))
1156           ((eq index :eof))
1157         (setf (aref new-data (row-major-index-from-dims index new-dims))
1158               (aref old-data
1159                     (+ (the fixnum (row-major-index-from-dims index old-dims))
1160                        offset)))))))
1161
1162 ;;; Figure out the row-major-order index of an array reference from a
1163 ;;; list of subscripts and a list of dimensions. This is for internal
1164 ;;; calls only, and the subscripts and dim-list variables are assumed
1165 ;;; to be reversed from what the user supplied.
1166 (defun row-major-index-from-dims (rev-subscripts rev-dim-list)
1167   (do ((rev-subscripts rev-subscripts (cdr rev-subscripts))
1168        (rev-dim-list rev-dim-list (cdr rev-dim-list))
1169        (chunk-size 1)
1170        (result 0))
1171       ((null rev-dim-list) result)
1172     (declare (fixnum chunk-size result))
1173     (setq result (+ result
1174                     (the fixnum (* (the fixnum (car rev-subscripts))
1175                                    chunk-size))))
1176     (setq chunk-size (* chunk-size (the fixnum (car rev-dim-list))))))
1177 \f
1178 ;;;; some bit stuff
1179
1180 (defun bit-array-same-dimensions-p (array1 array2)
1181   (declare (type (array bit) array1 array2))
1182   (and (= (array-rank array1)
1183           (array-rank array2))
1184        (dotimes (index (array-rank array1) t)
1185          (when (/= (array-dimension array1 index)
1186                    (array-dimension array2 index))
1187            (return nil)))))
1188
1189 (defun pick-result-array (result-bit-array bit-array-1)
1190   (case result-bit-array
1191     ((t) bit-array-1)
1192     ((nil) (make-array (array-dimensions bit-array-1)
1193                        :element-type 'bit
1194                        :initial-element 0))
1195     (t
1196      (unless (bit-array-same-dimensions-p bit-array-1
1197                                           result-bit-array)
1198        (error "~S and ~S don't have the same dimensions."
1199               bit-array-1 result-bit-array))
1200      result-bit-array)))
1201
1202 (defmacro def-bit-array-op (name function)
1203   `(defun ,name (bit-array-1 bit-array-2 &optional result-bit-array)
1204      #!+sb-doc
1205      ,(format nil
1206               "Perform a bit-wise ~A on the elements of BIT-ARRAY-1 and ~
1207                BIT-ARRAY-2,~%  putting the results in RESULT-BIT-ARRAY. ~
1208                If RESULT-BIT-ARRAY is T,~%  BIT-ARRAY-1 is used. If ~
1209                RESULT-BIT-ARRAY is NIL or omitted, a new array is~%  created. ~
1210                All the arrays must have the same rank and dimensions."
1211               (symbol-name function))
1212      (declare (type (array bit) bit-array-1 bit-array-2)
1213               (type (or (array bit) (member t nil)) result-bit-array))
1214      (unless (bit-array-same-dimensions-p bit-array-1 bit-array-2)
1215        (error "~S and ~S don't have the same dimensions."
1216               bit-array-1 bit-array-2))
1217      (let ((result-bit-array (pick-result-array result-bit-array bit-array-1)))
1218        (if (and (simple-bit-vector-p bit-array-1)
1219                 (simple-bit-vector-p bit-array-2)
1220                 (simple-bit-vector-p result-bit-array))
1221            (locally (declare (optimize (speed 3) (safety 0)))
1222              (,name bit-array-1 bit-array-2 result-bit-array))
1223            (with-array-data ((data1 bit-array-1) (start1) (end1))
1224              (declare (ignore end1))
1225              (with-array-data ((data2 bit-array-2) (start2) (end2))
1226                (declare (ignore end2))
1227                (with-array-data ((data3 result-bit-array) (start3) (end3))
1228                  (do ((index-1 start1 (1+ index-1))
1229                       (index-2 start2 (1+ index-2))
1230                       (index-3 start3 (1+ index-3)))
1231                      ((>= index-3 end3) result-bit-array)
1232                    (declare (type index index-1 index-2 index-3))
1233                    (setf (sbit data3 index-3)
1234                          (logand (,function (sbit data1 index-1)
1235                                             (sbit data2 index-2))
1236                                  1))))))))))
1237
1238 (def-bit-array-op bit-and logand)
1239 (def-bit-array-op bit-ior logior)
1240 (def-bit-array-op bit-xor logxor)
1241 (def-bit-array-op bit-eqv logeqv)
1242 (def-bit-array-op bit-nand lognand)
1243 (def-bit-array-op bit-nor lognor)
1244 (def-bit-array-op bit-andc1 logandc1)
1245 (def-bit-array-op bit-andc2 logandc2)
1246 (def-bit-array-op bit-orc1 logorc1)
1247 (def-bit-array-op bit-orc2 logorc2)
1248
1249 (defun bit-not (bit-array &optional result-bit-array)
1250   #!+sb-doc
1251   "Performs a bit-wise logical NOT on the elements of BIT-ARRAY,
1252   putting the results in RESULT-BIT-ARRAY. If RESULT-BIT-ARRAY is T,
1253   BIT-ARRAY is used. If RESULT-BIT-ARRAY is NIL or omitted, a new array is
1254   created. Both arrays must have the same rank and dimensions."
1255   (declare (type (array bit) bit-array)
1256            (type (or (array bit) (member t nil)) result-bit-array))
1257   (let ((result-bit-array (pick-result-array result-bit-array bit-array)))
1258     (if (and (simple-bit-vector-p bit-array)
1259              (simple-bit-vector-p result-bit-array))
1260         (locally (declare (optimize (speed 3) (safety 0)))
1261           (bit-not bit-array result-bit-array))
1262         (with-array-data ((src bit-array) (src-start) (src-end))
1263           (declare (ignore src-end))
1264           (with-array-data ((dst result-bit-array) (dst-start) (dst-end))
1265             (do ((src-index src-start (1+ src-index))
1266                  (dst-index dst-start (1+ dst-index)))
1267                 ((>= dst-index dst-end) result-bit-array)
1268               (declare (type index src-index dst-index))
1269               (setf (sbit dst dst-index)
1270                     (logxor (sbit src src-index) 1))))))))