0.pre7.74:
[sbcl.git] / src / code / defstruct.lisp
1 ;;;; that part of DEFSTRUCT implementation which is needed not just 
2 ;;;; in the target Lisp but also in the cross-compilation host
3
4 ;;;; This software is part of the SBCL system. See the README file for
5 ;;;; more information.
6 ;;;;
7 ;;;; This software is derived from the CMU CL system, which was
8 ;;;; written at Carnegie Mellon University and released into the
9 ;;;; public domain. The software is in the public domain and is
10 ;;;; provided with absolutely no warranty. See the COPYING and CREDITS
11 ;;;; files for more information.
12
13 (in-package "SB!KERNEL")
14
15 (/show0 "code/defstruct.lisp 15")
16 \f
17 ;;;; getting LAYOUTs
18
19 ;;; Return the compiler layout for NAME. (The class referred to by
20 ;;; NAME must be a structure-like class.)
21 (defun compiler-layout-or-lose (name)
22   #+sb-xc (/show0 "entering COMPILER-LAYOUT-OR-LOSE")
23   (let ((res (info :type :compiler-layout name)))
24     (cond ((not res)
25            (error "Class is not yet defined or was undefined: ~S" name))
26           ((not (typep (layout-info res) 'defstruct-description))
27            (error "Class is not a structure class: ~S" name))
28           (t res))))
29
30 ;;; Delay looking for compiler-layout until the constructor is being
31 ;;; compiled, since it doesn't exist until after the EVAL-WHEN (COMPILE)
32 ;;; stuff is compiled.
33 (sb!xc:defmacro %delayed-get-compiler-layout (name)
34   `',(compiler-layout-or-lose name))
35
36 ;;; Get layout right away.
37 (sb!xc:defmacro compile-time-find-layout (name)
38   (find-layout name))
39
40 ;;; re. %DELAYED-GET-COMPILER-LAYOUT and COMPILE-TIME-FIND-LAYOUT, above..
41 ;;;
42 ;;; FIXME: Perhaps both should be defined with DEFMACRO-MUNDANELY?
43 ;;; FIXME: Do we really need both? If so, their names and implementations
44 ;;; should probably be tweaked to be more parallel.
45 \f
46 ;;;; DEFSTRUCT-DESCRIPTION
47
48 ;;; The DEFSTRUCT-DESCRIPTION structure holds compile-time information
49 ;;; about a structure type.
50 (def!struct (defstruct-description
51              (:conc-name dd-)
52              (:make-load-form-fun just-dump-it-normally)
53              #-sb-xc-host (:pure t)
54              (:constructor make-defstruct-description (name)))
55   ;; name of the structure
56   (name (missing-arg) :type symbol)
57   ;; documentation on the structure
58   (doc nil :type (or string null))
59   ;; prefix for slot names. If NIL, none.
60   (conc-name (symbolicate name "-") :type (or symbol null))
61   ;; the name of the primary standard keyword constructor, or NIL if none
62   (default-constructor nil :type (or symbol null))
63   ;; all the explicit :CONSTRUCTOR specs, with name defaulted
64   (constructors () :type list)
65   ;; name of copying function
66   (copier-name (symbolicate "COPY-" name) :type (or symbol null))
67   ;; name of type predicate
68   (predicate-name (symbolicate name "-P") :type (or symbol null))
69   ;; the arguments to the :INCLUDE option, or NIL if no included
70   ;; structure
71   (include nil :type list)
72   ;; properties used to define structure-like classes with an
73   ;; arbitrary superclass and that may not have STRUCTURE-CLASS as the
74   ;; metaclass. Syntax is:
75   ;;    (superclass-name metaclass-name metaclass-constructor)
76   (alternate-metaclass nil :type list)
77   ;; a list of DEFSTRUCT-SLOT-DESCRIPTION objects for all slots
78   ;; (including included ones)
79   (slots () :type list)
80   ;; number of elements we've allocated (See also RAW-LENGTH.)
81   (length 0 :type index)
82   ;; General kind of implementation.
83   (type 'structure :type (member structure vector list
84                                  funcallable-structure))
85
86   ;; The next three slots are for :TYPE'd structures (which aren't
87   ;; classes, DD-CLASS-P = NIL)
88   ;;
89   ;; vector element type
90   (element-type t)
91   ;; T if :NAMED was explicitly specified, NIL otherwise
92   (named nil :type boolean)
93   ;; any INITIAL-OFFSET option on this direct type
94   (offset nil :type (or index null))
95
96   ;; the argument to the PRINT-FUNCTION option, or NIL if a
97   ;; PRINT-FUNCTION option was given with no argument, or 0 if no
98   ;; PRINT-FUNCTION option was given
99   (print-function 0 :type (or cons symbol (member 0)))
100   ;; the argument to the PRINT-OBJECT option, or NIL if a PRINT-OBJECT
101   ;; option was given with no argument, or 0 if no PRINT-OBJECT option
102   ;; was given
103   (print-object 0 :type (or cons symbol (member 0)))
104   ;; the index of the raw data vector and the number of words in it,
105   ;; or NIL and 0 if not allocated (either because this structure
106   ;; has no raw slots, or because we're still parsing it and haven't
107   ;; run across any raw slots yet)
108   (raw-index nil :type (or index null))
109   (raw-length 0 :type index)
110   ;; the value of the :PURE option, or :UNSPECIFIED. This is only
111   ;; meaningful if DD-CLASS-P = T.
112   (pure :unspecified :type (member t nil :substructure :unspecified)))
113 (def!method print-object ((x defstruct-description) stream)
114   (print-unreadable-object (x stream :type t)
115     (prin1 (dd-name x) stream)))
116
117 ;;; Does DD describe a structure with a class?
118 (defun dd-class-p (dd)
119   (member (dd-type dd)
120           '(structure funcallable-structure)))
121
122 ;;; a type name which can be used when declaring things which operate
123 ;;; on structure instances
124 (defun dd-declarable-type (dd)
125   (if (dd-class-p dd)
126       ;; Native classes are known to the type system, and we can
127       ;; declare them as types.
128       (dd-name dd)
129       ;; Structures layered on :TYPE LIST or :TYPE VECTOR aren't part
130       ;; of the type system, so all we can declare is the underlying
131       ;; LIST or VECTOR type.
132       (dd-type dd)))
133
134 (defun dd-layout-or-lose (dd)
135   (compiler-layout-or-lose (dd-name dd)))
136 \f
137 ;;;; DEFSTRUCT-SLOT-DESCRIPTION
138
139 ;;; A DEFSTRUCT-SLOT-DESCRIPTION holds compile-time information about
140 ;;; a structure slot.
141 (def!struct (defstruct-slot-description
142              (:make-load-form-fun just-dump-it-normally)
143              (:conc-name dsd-)
144              (:copier nil)
145              #-sb-xc-host (:pure t))
146   ;; string name of slot
147   %name 
148   ;; its position in the implementation sequence
149   (index (missing-arg) :type fixnum)
150   ;; the name of the accessor function
151   ;;
152   ;; (CMU CL had extra complexity here ("..or NIL if this accessor has
153   ;; the same name as an inherited accessor (which we don't want to
154   ;; shadow)") but that behavior doesn't seem to be specified by (or
155   ;; even particularly consistent with) ANSI, so it's gone in SBCL.)
156   (accessor-name nil)
157   default                       ; default value expression
158   (type t)                      ; declared type specifier
159   ;; If this object does not describe a raw slot, this value is T.
160   ;;
161   ;; If this object describes a raw slot, this value is the type of the
162   ;; value that the raw slot holds. Mostly. (KLUDGE: If the raw slot has
163   ;; type (UNSIGNED-BYTE 32), the value here is UNSIGNED-BYTE, not
164   ;; (UNSIGNED-BYTE 32).)
165   (raw-type t :type (member t single-float double-float
166                             #!+long-float long-float
167                             complex-single-float complex-double-float
168                             #!+long-float complex-long-float
169                             unsigned-byte))
170   (read-only nil :type (member t nil)))
171 (def!method print-object ((x defstruct-slot-description) stream)
172   (print-unreadable-object (x stream :type t)
173     (prin1 (dsd-name x) stream)))
174
175 ;;; Return the name of a defstruct slot as a symbol. We store it as a
176 ;;; string to avoid creating lots of worthless symbols at load time.
177 (defun dsd-name (dsd)
178   (intern (string (dsd-%name dsd))
179           (if (dsd-accessor-name dsd)
180               (symbol-package (dsd-accessor-name dsd))
181               (sane-package))))
182 \f
183 ;;;; typed (non-class) structures
184
185 ;;; Return a type specifier we can use for testing :TYPE'd structures.
186 (defun dd-lisp-type (defstruct)
187   (ecase (dd-type defstruct)
188     (list 'list)
189     (vector `(simple-array ,(dd-element-type defstruct) (*)))))
190 \f
191 ;;;; shared machinery for inline and out-of-line slot accessor functions
192
193 ;;; an alist mapping from raw slot type to the operator used to access
194 ;;; the raw slot
195 ;;;
196 ;;; FIXME: should be shared 
197 (eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
198   (defvar *raw-type->rawref-fun-name*
199     '(;; The compiler thinks that the raw data vector is a vector of
200       ;; unsigned bytes, so if the slot we want to access actually *is*
201       ;; an unsigned byte, it'll access the slot for us even if we don't
202       ;; lie to it at all.
203       (unsigned-byte . aref)
204       ;; "A lie can travel halfway round the world while the truth is
205       ;; putting on its shoes." -- Mark Twain
206       (single-float . %raw-ref-single)
207       (double-float . %raw-ref-double)
208       #!+long-float (long-float . %raw-ref-long)
209       (complex-single-float . %raw-ref-complex-single)
210       (complex-double-float . %raw-ref-complex-double)
211       #!+long-float (complex-long-float . %raw-ref-complex-long))))
212 \f
213 ;;;; generating out-of-line slot accessor functions
214
215 ;;; FIXME: Ideally, the presence of the type checks in the functions
216 ;;; here would be conditional on the optimization policy at the point
217 ;;; of expansion of DEFSTRUCT. (For now we're just doing the simpler
218 ;;; thing, putting in the type checks unconditionally.)
219
220 ;;; Return (VALUES SLOT-READER-FUN SLOT-WRITER-FUN).
221 (defun slot-accessor-funs (dd dsd)
222
223   #+sb-xc (/show0 "entering SLOT-ACCESSOR-FUNS")
224
225   ;; various code generators
226   ;;
227   ;; Note: They're only minimally parameterized, and cavalierly grab
228   ;; things like INSTANCE and DSD-INDEX from the namespace they're
229   ;; expanded in.
230   (macrolet (;; code shared between funcallable instance case and the
231              ;; ordinary STRUCTURE-OBJECT case: Handle native
232              ;; structures with LAYOUTs and (possibly) raw slots.
233              (%native-slot-accessor-funs (dd-ref-fun-name)
234                (let ((instance-type-check-form
235                       '(%check-structure-type-from-layout instance layout)))
236                  (/show "macroexpanding %NATIVE-SLOT-ACCESSOR-FUNS" dd-ref-fun-name instance-type-check-form)
237                  `(let ((layout (dd-layout-or-lose dd))
238                         (dsd-raw-type (dsd-raw-type dsd)))
239                     #+sb-xc (/show0 "in %NATIVE-SLOT-ACCESSOR-FUNS macroexpanded code")
240                     ;; Map over all the possible RAW-TYPEs, compiling
241                     ;; a different closure-function for each one, so
242                     ;; that once the COND over RAW-TYPEs happens (at
243                     ;; the time closure is allocated) there are no
244                     ;; more decisions to be made and things execute
245                     ;; reasonably efficiently.
246                     (cond
247                      ;; nonraw slot case
248                      ((eql dsd-raw-type t)
249                       #+sb-xc (/show0 "in nonraw slot case")
250                       (%slotplace-accessor-funs
251                        (,dd-ref-fun-name instance dsd-index)
252                        ,instance-type-check-form))
253                      ;; raw slot cases
254                      ,@(mapcar (lambda (raw-type-and-rawref-fun-name)
255                                  (destructuring-bind (raw-type
256                                                       . rawref-fun-name)
257                                      raw-type-and-rawref-fun-name
258                                    `((equal dsd-raw-type ',raw-type)
259                                      #+sb-xc (/show0 "in raw slot case")
260                                      (let ((raw-index (dd-raw-index dd)))
261                                        (%slotplace-accessor-funs
262                                         (,rawref-fun-name (,dd-ref-fun-name
263                                                            instance
264                                                            raw-index)
265                                                           dsd-index)
266                                         ,instance-type-check-form)))))
267                                *raw-type->rawref-fun-name*)
268                      ;; oops
269                      (t
270                       (error "internal error: unexpected DSD-RAW-TYPE ~S"
271                              dsd-raw-type))))))
272              ;; code shared between DEFSTRUCT :TYPE LIST and
273              ;; DEFSTRUCT :TYPE VECTOR cases: Handle the "typed
274              ;; structure" case, with no LAYOUTs and no raw slots.
275              (%colontyped-slot-accessor-funs () (error "stub")) 
276              ;; the common structure of the raw-slot and not-raw-slot
277              ;; cases, defined in terms of the writable SLOTPLACE. All
278              ;; possible flavors of slot access should be able to pass
279              ;; through here.
280              (%slotplace-accessor-funs (slotplace instance-type-check-form)
281                (/show "macroexpanding %SLOTPLACE-ACCESSOR-FUNS" slotplace instance-type-check-form)
282                `(values (lambda (instance)
283                           (/noshow0 "in %SLOTPLACE-ACCESSOR-FUNS-defined reader")
284                           ,instance-type-check-form
285                           (/noshow0 "back from INSTANCE-TYPE-CHECK-FORM")
286                           ,slotplace)
287                         (let ((typecheckfun (typespec-typecheckfun dsd-type)))
288                           (lambda (new-value instance)
289                             (/noshow0 "in %SLOTPLACE-ACCESSOR-FUNS-defined writer")
290                             ,instance-type-check-form
291                             (/noshow0 "back from INSTANCE-TYPE-CHECK-FORM")
292                             (funcall typecheckfun new-value)
293                             (/noshow0 "back from TYPECHECKFUN")
294                             (setf ,slotplace new-value))))))
295
296     (let ((dsd-index (dsd-index dsd))
297           (dsd-type (dsd-type dsd)))
298             
299       #+sb-xc (/show0 "got DSD-TYPE=..")
300       #+sb-xc (/hexstr dsd-type)
301       (ecase (dd-type dd)
302
303         ;; native structures
304         (structure
305          #+sb-xc (/show0 "case of DSD-TYPE = STRUCTURE")
306          (%native-slot-accessor-funs %instance-ref))
307                                      
308         ;; structures with the :TYPE option
309
310         ;; FIXME: Worry about these later..
311         #|
312         ;; In :TYPE LIST and :TYPE VECTOR structures, ANSI specifies the
313         ;; layout completely, so that raw slots are impossible.
314         (list
315          (dd-type-slot-accessor-funs nth-but-with-sane-arg-order
316                                  `(%check-structure-type-from-dd
317                                  :maybe-raw-p nil))
318         (vector
319          (dd-type-slot-accessor-funs aref
320                                  :maybe-raw-p nil)))
321         |#
322         ))))
323 \f
324 ;;;; baby steps for the new out-of-line slot accessor functions
325 ;;;;
326 ;;;; REMOVEME after new structure code works
327
328 #|
329 (in-package :sb-kernel)
330
331 (defstruct foo
332   ;; vanilla slots
333   a
334   (b 5 :type package :read-only t)
335   ;; raw slots
336   (x 5 :type (unsigned-byte 32))
337   (y 5.0 :type single-float :read-only t))
338
339 (load "/usr/stuff/sbcl/src/cold/chill")
340 (cl-user:fasl "/usr/stuff/sbcl/src/code/typecheckfuns")
341 (cl-user:fasl "/usr/stuff/outsacc")
342
343 (let* ((foo-layout (compiler-layout-or-lose 'foo))
344        (foo-dd (layout-info foo-layout))
345        (foo-dsds (dd-slots foo-dd))
346        (foo-a-dsd (find "A" foo-dsds :test #'string= :key #'dsd-%name))
347        (foo-b-dsd (find "B" foo-dsds :test #'string= :key #'dsd-%name))
348        (foo-x-dsd (find "X" foo-dsds :test #'string= :key #'dsd-%name))
349        (foo-y-dsd (find "X" foo-dsds :test #'string= :key #'dsd-%name))
350        (foo (make-foo :a 'avalue
351                       :b (find-package :cl)
352                       :x 50)))
353   (declare (type layout foo-layout))
354   (declare (type defstruct-description foo-dd))
355   (declare (type defstruct-slot-description foo-a-dsd))
356
357   (cl-user:/show foo)
358
359   (multiple-value-bind (foo-a-reader foo-a-writer)
360       (slot-accessor-funs foo-dd foo-a-dsd)
361
362     ;; basic functionality
363     (cl-user:/show foo-a-reader)
364     (cl-user:/show (funcall foo-a-reader foo))
365     (aver (eql (funcall foo-a-reader foo) 'avalue))
366     (cl-user:/show foo-a-writer)
367     (cl-user:/show (funcall foo-a-writer 'replacedavalue foo))
368     (cl-user:/show "new" (funcall foo-a-reader foo))
369     (aver (eql (funcall foo-a-reader foo) 'replacedavalue))
370
371     ;; type checks on FOO-ness of instance argument
372     (cl-user:/show (nth-value 1 (ignore-errors (funcall foo-a-reader 3))))
373     (aver (typep (nth-value 1 (ignore-errors (funcall foo-a-reader 3)))
374                  'type-error))
375     (aver (typep (nth-value 1 (ignore-errors (funcall foo-a-writer 3 4)))
376                  'type-error)))
377
378   ;; type checks on written slot value
379   (multiple-value-bind (foo-b-reader foo-b-writer)
380       (slot-accessor-funs foo-dd foo-b-dsd)
381     (cl-user:/show "old" (funcall foo-b-reader foo))
382     (aver (not (eql (funcall foo-b-reader foo) (find-package :cl-user))))
383     (funcall foo-b-writer (find-package :cl-user) foo)    
384     (cl-user:/show "new" (funcall foo-b-reader foo))
385     (aver (eql (funcall foo-b-reader foo) (find-package :cl-user)))
386     (aver (typep (nth-value 1 (ignore-errors (funcall foo-b-writer 5 foo)))
387                  'type-error))
388     (aver (eql (funcall foo-b-reader foo) (find-package :cl-user))))
389
390   ;; raw slots
391   (cl-user:/describe foo-x-dsd)
392   (cl-user:/describe foo-y-dsd)
393   (multiple-value-bind (foo-x-reader foo-x-writer)
394       (slot-accessor-funs foo-dd foo-x-dsd)
395     (multiple-value-bind (foo-y-reader foo-y-writer)
396         (slot-accessor-funs foo-dd foo-y-dsd)
397
398       ;; basic functionality for (UNSIGNED-BYTE 32) slot
399       (cl-user:/show foo-x-reader)
400       (cl-user:/show (funcall foo-x-reader foo))
401       (aver (eql (funcall foo-x-reader foo) 50))
402       (cl-user:/show foo-x-writer)
403       (cl-user:/show (funcall foo-x-writer 14 foo))
404       (cl-user:/show "new" (funcall foo-x-reader foo))
405       (aver (eql (funcall foo-x-reader foo) 14)))
406
407       ;; type check for (UNSIGNED-BYTE 32) slot
408       (/show "to do: type check X")
409
410       ;; SINGLE-FLOAT slot
411       (/show "to do: Y")))
412 |#
413 \f
414 ;;;; the legendary DEFSTRUCT macro itself (both CL:DEFSTRUCT and its
415 ;;;; close personal friend SB!XC:DEFSTRUCT)
416
417 ;;; Return a list of forms to install PRINT and MAKE-LOAD-FORM funs,
418 ;;; mentioning them in the expansion so that they can be compiled.
419 (defun class-method-definitions (defstruct)
420   (let ((name (dd-name defstruct)))
421     `((locally
422         ;; KLUDGE: There's a FIND-CLASS DEFTRANSFORM for constant
423         ;; class names which creates fast but non-cold-loadable,
424         ;; non-compact code. In this context, we'd rather have
425         ;; compact, cold-loadable code. -- WHN 19990928
426         (declare (notinline sb!xc:find-class))
427         #+sb-xc (/show0 "beginning CLASS-METHOD-DEFINITIONS forms")
428         ,@(let ((pf (dd-print-function defstruct))
429                 (po (dd-print-object defstruct))
430                 (x (gensym))
431                 (s (gensym)))
432             ;; Giving empty :PRINT-OBJECT or :PRINT-FUNCTION options
433             ;; leaves PO or PF equal to NIL. The user-level effect is
434             ;; to generate a PRINT-OBJECT method specialized for the type,
435             ;; implementing the default #S structure-printing behavior.
436             (when (or (eq pf nil) (eq po nil))
437               (setf pf '(default-structure-print)
438                     po 0))
439             (flet (;; Given an arg from a :PRINT-OBJECT or :PRINT-FUNCTION
440                    ;; option, return the value to pass as an arg to FUNCTION.
441                    (farg (oarg)
442                      (destructuring-bind (fun-name) oarg
443                        fun-name)))
444               (cond ((not (eql pf 0))
445                      `((def!method print-object ((,x ,name) ,s)
446                          (funcall #',(farg pf) ,x ,s *current-level*))))
447                     ((not (eql po 0))
448                      `((def!method print-object ((,x ,name) ,s)
449                          (funcall #',(farg po) ,x ,s))))
450                     (t nil))))
451         ,@(let ((pure (dd-pure defstruct)))
452             (cond ((eq pure t)
453                    `((setf (layout-pure (class-layout
454                                          (sb!xc:find-class ',name)))
455                            t)))
456                   ((eq pure :substructure)
457                    `((setf (layout-pure (class-layout
458                                          (sb!xc:find-class ',name)))
459                            0)))))
460         ,@(let ((def-con (dd-default-constructor defstruct)))
461             (when (and def-con (not (dd-alternate-metaclass defstruct)))
462               `((setf (structure-class-constructor (sb!xc:find-class ',name))
463                       #',def-con))))
464         #+sb-xc (/show0 "done with CLASS-METHOD-DEFINITIONS forms")))))
465 ;;; FIXME: I really would like to make structure accessors less
466 ;;; special, just ordinary inline functions. (Or perhaps inline
467 ;;; functions with special compact implementations of their
468 ;;; expansions, to avoid bloating the system.)
469
470 ;;; shared logic for CL:DEFSTRUCT and SB!XC:DEFSTRUCT
471 (defmacro !expander-for-defstruct (name-and-options
472                                    slot-descriptions
473                                    expanding-into-code-for-xc-host-p)
474   `(let ((name-and-options ,name-and-options)
475          (slot-descriptions ,slot-descriptions)
476          (expanding-into-code-for-xc-host-p
477           ,expanding-into-code-for-xc-host-p))
478      (let* ((dd (parse-defstruct-name-and-options-and-slot-descriptions
479                  name-and-options
480                  slot-descriptions))
481             (name (dd-name dd)))
482        (if (dd-class-p dd)
483            (let ((inherits (inherits-for-structure dd)))
484              `(progn
485                 (/show0 "beginning macroexpanded DEFSTRUCT code")
486                 (eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
487                   (%compiler-defstruct ',dd ',inherits))
488                 (/show0 "back from %COMPILER-DEFSTRUCT")
489                 (%defstruct ',dd ',inherits)
490                 (/show0 "back from %DEFSTRUCT")
491                 ,@(unless expanding-into-code-for-xc-host-p
492                     (append (raw-accessor-definitions dd)
493                             (predicate-definitions dd)
494                             ;; FIXME: We've inherited from CMU CL nonparallel
495                             ;; code for creating copiers for typed and untyped
496                             ;; structures. This should be fixed.
497                                         ;(copier-definition dd)
498                             (constructor-definitions dd)
499                             (class-method-definitions dd)))
500                 (/show0 "done with macroexpanded DEFSTRUCT code")
501                 ',name))
502            `(progn
503               (/show0 "beginning macroexpanded typed DEFSTRUCT code")
504               (eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
505                 (setf (info :typed-structure :info ',name) ',dd))
506               ,@(unless expanding-into-code-for-xc-host-p
507                   (append (typed-accessor-definitions dd)
508                           (typed-predicate-definitions dd)
509                           (typed-copier-definitions dd)
510                           (constructor-definitions dd)))
511               (/show0 "done with macroexpanded typed DEFSTRUCT code")
512               ',name)))))
513
514 (sb!xc:defmacro defstruct (name-and-options &rest slot-descriptions)
515   #!+sb-doc
516   "DEFSTRUCT {Name | (Name Option*)} {Slot | (Slot [Default] {Key Value}*)}
517    Define the structure type Name. Instances are created by MAKE-<name>, 
518    which takes &KEY arguments allowing initial slot values to the specified.
519    A SETF'able function <name>-<slot> is defined for each slot to read and
520    write slot values. <name>-p is a type predicate.
521
522    Popular DEFSTRUCT options (see manual for others):
523
524    (:CONSTRUCTOR Name)
525    (:PREDICATE Name)
526        Specify the name for the constructor or predicate.
527
528    (:CONSTRUCTOR Name Lambda-List)
529        Specify the name and arguments for a BOA constructor
530        (which is more efficient when keyword syntax isn't necessary.)
531
532    (:INCLUDE Supertype Slot-Spec*)
533        Make this type a subtype of the structure type Supertype. The optional
534        Slot-Specs override inherited slot options.
535
536    Slot options:
537
538    :TYPE Type-Spec
539        Asserts that the value of this slot is always of the specified type.
540
541    :READ-ONLY {T | NIL}
542        If true, no setter function is defined for this slot."
543     (!expander-for-defstruct name-and-options slot-descriptions nil))
544 #+sb-xc-host
545 (defmacro sb!xc:defstruct (name-and-options &rest slot-descriptions)
546   #!+sb-doc
547   "Cause information about a target structure to be built into the
548   cross-compiler."
549   (!expander-for-defstruct name-and-options slot-descriptions t))
550 \f
551 ;;;; functions to generate code for various parts of DEFSTRUCT definitions
552
553 ;;; Return forms to define readers and writers for raw slots as inline
554 ;;; functions.
555 (defun raw-accessor-definitions (dd)
556   (let* ((name (dd-name dd))
557          (dtype (dd-declarable-type dd)))
558     (collect ((res))
559       (dolist (slot (dd-slots dd))
560         (let ((slot-type (dsd-type slot))
561               (accessor-name (dsd-accessor-name slot))
562               (argname (gensym "ARG"))
563               (nvname (gensym "NEW-VALUE-")))
564           (multiple-value-bind (accessor offset data)
565               (slot-accessor-form dd slot argname)
566             ;; When accessor exists and is raw
567             (when (and accessor-name
568                        (not (eq accessor-name '%instance-ref)))
569               (res `(/show0 "doing one slot, ACCESSOR-NAME=.."))
570               (res `(/hexstr ',accessor-name))
571               (res `(declaim (inline ,accessor-name)))
572               (res `(/show0 "done with reader DECLAIM INLINE"))
573               (res `(declaim (ftype (function (,dtype) ,slot-type)
574                                     ,accessor-name)))
575               (res `(/show0 "done with reader DECLAIM FTYPE, doing DEFUN"))
576               (res `(defun ,accessor-name (,argname)
577                       ;; Note: The DECLARE here might seem redundant
578                       ;; with the DECLAIM FTYPE above, but it's not:
579                       ;; If we're not at toplevel, the PROCLAIM inside
580                       ;; the DECLAIM doesn't get executed until after
581                       ;; this function is compiled.
582                       (declare (type ,dtype ,argname))
583                       (truly-the ,slot-type (,accessor ,data ,offset))))
584               (unless (dsd-read-only slot)
585                 (res `(/show0 "doing writer DECLAIM INLINE"))
586                 (res `(declaim (inline (setf ,accessor-name))))
587                 (res `(/show0 "doing writer DECLAIM FTYPE"))
588                 (res `(declaim (ftype (function (,slot-type ,dtype) ,slot-type)
589                                       (setf ,accessor-name))))
590                 ;; FIXME: I rewrote this somewhat from the CMU CL definition.
591                 ;; Do some basic tests to make sure that reading and writing
592                 ;; raw slots still works correctly.
593                 (res `(/show0 "doing writer DEFUN"))
594                 (res `(defun (setf ,accessor-name) (,nvname ,argname)
595                         (declare (type ,dtype ,argname))
596                         (setf (,accessor ,data ,offset) ,nvname)
597                         ,nvname)))
598               (res `(/show0 "done with one slot"))))))
599       `((/show0 "beginning RAW-ACCESSOR-DEFINITIONS forms")
600         ,@(res)
601         (/show0 "done with RAW-ACCESSOR-DEFINITIONS forms")))))
602
603 ;;; Return a list of forms which create a predicate for an untyped DEFSTRUCT.
604 (defun predicate-definitions (dd)
605   (let ((pred (dd-predicate-name dd))
606         (argname (gensym "ARG")))
607     (and pred
608          `((/show0 "beginning PREDICATE-DEFINITIONS forms")
609            (protect-cl ',pred)
610            (declaim (inline ,pred))
611            (defun ,pred (,argname)
612              (declare (optimize (speed 3) (safety 0)))
613              (typep-to-layout ,argname
614                               (compile-time-find-layout ,(dd-name dd))))
615            (/show0 "done with PREDICATE-DEFINITIONS forms")))))
616
617 ;;; Return a list of forms which create a predicate function for a typed
618 ;;; DEFSTRUCT.
619 (defun typed-predicate-definitions (defstruct)
620   (let ((name (dd-name defstruct))
621         (predicate-name (dd-predicate-name defstruct))
622         (argname (gensym)))
623     (when (and predicate-name (dd-named defstruct))
624       (let ((ltype (dd-lisp-type defstruct)))
625         `((defun ,predicate-name (,argname)
626             (and (typep ,argname ',ltype)
627                  (eq (elt (the ,ltype ,argname)
628                           ,(cdr (car (last (find-name-indices defstruct)))))
629                      ',name))))))))
630
631 ;;; FIXME: We've inherited from CMU CL code to do typed structure copiers
632 ;;; in a completely different way than untyped structure copiers. Fix this.
633 ;;; (This function was my first attempt to fix this, but I stopped before
634 ;;; figuring out how to install it completely and remove the parallel
635 ;;; code which simply SETF's the FDEFINITION of the DD-COPIER name.
636 #|
637 ;;; Return the copier definition for an untyped DEFSTRUCT.
638 (defun copier-definition (dd)
639   (when (dd-copier dd)
640     (let ((argname (gensym)))
641       `(progn
642          (protect-cl ',(dd-copier dd))
643          (defun ,(dd-copier dd) (,argname)
644            (declare (type ,(dd-name dd) ,argname))
645            (copy-structure ,argname))))))
646 |#
647
648 ;;; Return a list of forms to create a copier function of a typed DEFSTRUCT.
649 (defun typed-copier-definitions (defstruct)
650   (when (dd-copier-name defstruct)
651     `((setf (fdefinition ',(dd-copier-name defstruct)) #'copy-seq)
652       (declaim (ftype function ,(dd-copier-name defstruct))))))
653
654 ;;; Return a list of function definitions for accessing and setting
655 ;;; the slots of a typed DEFSTRUCT. The functions are proclaimed to be
656 ;;; inline, and the types of their arguments and results are declared
657 ;;; as well. We count on the compiler to do clever things with ELT.
658 (defun typed-accessor-definitions (defstruct)
659   (collect ((stuff))
660     (let ((ltype (dd-lisp-type defstruct)))
661       (dolist (slot (dd-slots defstruct))
662         (let ((name (dsd-accessor-name slot))
663               (index (dsd-index slot))
664               (slot-type `(and ,(dsd-type slot)
665                                ,(dd-element-type defstruct))))
666           (stuff `(proclaim '(inline ,name (setf ,name))))
667           ;; FIXME: The arguments in the next two DEFUNs should be
668           ;; gensyms. (Otherwise e.g. if NEW-VALUE happened to be the
669           ;; name of a special variable, things could get weird.)
670           (stuff `(defun ,name (structure)
671                     (declare (type ,ltype structure))
672                     (the ,slot-type (elt structure ,index))))
673           (unless (dsd-read-only slot)
674             (stuff
675              `(defun (setf ,name) (new-value structure)
676                 (declare (type ,ltype structure) (type ,slot-type new-value))
677                 (setf (elt structure ,index) new-value)))))))
678     (stuff)))
679 \f
680 ;;;; parsing
681
682 (defun require-no-print-options-so-far (defstruct)
683   (unless (and (eql (dd-print-function defstruct) 0)
684                (eql (dd-print-object defstruct) 0))
685     (error "No more than one of the following options may be specified:
686   :PRINT-FUNCTION, :PRINT-OBJECT, :TYPE")))
687
688 ;;; Parse a single DEFSTRUCT option and store the results in DD.
689 (defun parse-1-dd-option (option dd)
690   (let ((args (rest option))
691         (name (dd-name dd)))
692     (case (first option)
693       (:conc-name
694        (destructuring-bind (conc-name) args
695          (setf (dd-conc-name dd)
696                (if (symbolp conc-name)
697                    conc-name
698                    (make-symbol (string conc-name))))))
699       (:constructor
700        (destructuring-bind (&optional (cname (symbolicate "MAKE-" name))
701                                       &rest stuff)
702            args
703          (push (cons cname stuff) (dd-constructors dd))))
704       (:copier
705        (destructuring-bind (&optional (copier (symbolicate "COPY-" name)))
706            args
707          (setf (dd-copier-name dd) copier)))
708       (:predicate
709        (destructuring-bind (&optional (predicate-name (symbolicate name "-P")))
710            args
711          (setf (dd-predicate-name dd) predicate-name)))
712       (:include
713        (when (dd-include dd)
714          (error "more than one :INCLUDE option"))
715        (setf (dd-include dd) args))
716       (:print-function
717        (require-no-print-options-so-far dd)
718        (setf (dd-print-function dd)
719              (the (or symbol cons) args)))
720       (:print-object
721        (require-no-print-options-so-far dd)
722        (setf (dd-print-object dd)
723              (the (or symbol cons) args)))
724       (:type
725        (destructuring-bind (type) args
726          (cond ((member type '(list vector))
727                 (setf (dd-element-type dd) t)
728                 (setf (dd-type dd) type))
729                ((and (consp type) (eq (first type) 'vector))
730                 (destructuring-bind (vector vtype) type
731                   (declare (ignore vector))
732                   (setf (dd-element-type dd) vtype)
733                   (setf (dd-type dd) 'vector)))
734                (t
735                 (error "~S is a bad :TYPE for DEFSTRUCT." type)))))
736       (:named
737        (error "The DEFSTRUCT option :NAMED takes no arguments."))
738       (:initial-offset
739        (destructuring-bind (offset) args
740          (setf (dd-offset dd) offset)))
741       (:pure
742        (destructuring-bind (fun) args
743          (setf (dd-pure dd) fun)))
744       (t (error "unknown DEFSTRUCT option:~%  ~S" option)))))
745
746 ;;; Given name and options, return a DD holding that info.
747 (eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
748 (defun parse-defstruct-name-and-options (name-and-options)
749   (destructuring-bind (name &rest options) name-and-options
750     (aver name) ; A null name doesn't seem to make sense here.
751     (let ((dd (make-defstruct-description name)))
752       (dolist (option options)
753         (cond ((eq option :named)
754                (setf (dd-named dd) t))
755               ((consp option)
756                (parse-1-dd-option option dd))
757               ((member option '(:conc-name :constructor :copier :predicate))
758                (parse-1-dd-option (list option) dd))
759               (t
760                (error "unrecognized DEFSTRUCT option: ~S" option))))
761
762       (case (dd-type dd)
763         (structure
764          (when (dd-offset dd)
765            (error ":OFFSET can't be specified unless :TYPE is specified."))
766          (unless (dd-include dd)
767            ;; FIXME: It'd be cleaner to treat no-:INCLUDE as defaulting
768            ;; to :INCLUDE STRUCTURE-OBJECT, and then let the general-case
769            ;; (INCF (DD-LENGTH DD) (DD-LENGTH included-DD)) logic take
770            ;; care of this. (Except that the :TYPE VECTOR and :TYPE
771            ;; LIST cases, with their :NAMED and un-:NAMED flavors,
772            ;; make that messy, alas.)
773            (incf (dd-length dd))))
774         (t
775          (require-no-print-options-so-far dd)
776          (when (dd-named dd)
777            (incf (dd-length dd)))
778          (let ((offset (dd-offset dd)))
779            (when offset (incf (dd-length dd) offset)))))
780
781       (when (dd-include dd)
782         (do-dd-inclusion-stuff dd))
783
784       dd)))
785
786 ;;; Given name and options and slot descriptions (and possibly doc
787 ;;; string at the head of slot descriptions) return a DD holding that
788 ;;; info.
789 (defun parse-defstruct-name-and-options-and-slot-descriptions
790     (name-and-options slot-descriptions)
791   (let ((result (parse-defstruct-name-and-options (if (atom name-and-options)
792                                                       (list name-and-options)
793                                                       name-and-options))))
794     (when (stringp (car slot-descriptions))
795       (setf (dd-doc result) (pop slot-descriptions)))
796     (dolist (slot-description slot-descriptions)
797       (allocate-1-slot result (parse-1-dsd result slot-description)))
798     result))
799
800 ) ; EVAL-WHEN
801 \f
802 ;;;; stuff to parse slot descriptions
803
804 ;;; Parse a slot description for DEFSTRUCT, add it to the description
805 ;;; and return it. If supplied, SLOT is a pre-initialized DSD
806 ;;; that we modify to get the new slot. This is supplied when handling
807 ;;; included slots.
808 (defun parse-1-dsd (defstruct spec &optional
809                     (slot (make-defstruct-slot-description :%name ""
810                                                            :index 0
811                                                            :type t)))
812   (multiple-value-bind (name default default-p type type-p read-only ro-p)
813       (cond
814        ((listp spec)
815         (destructuring-bind
816             (name
817              &optional (default nil default-p)
818              &key (type nil type-p) (read-only nil ro-p))
819             spec
820           (values name
821                   default default-p
822                   (uncross type) type-p
823                   read-only ro-p)))
824        (t
825         (when (keywordp spec)
826           (style-warn "Keyword slot name indicates probable syntax ~
827                        error in DEFSTRUCT: ~S."
828                       spec))
829         spec))
830
831     (when (find name (dd-slots defstruct) :test #'string= :key #'dsd-%name)
832       (error 'simple-program-error
833              :format-control "duplicate slot name ~S"
834              :format-arguments (list name)))
835     (setf (dsd-%name slot) (string name))
836     (setf (dd-slots defstruct) (nconc (dd-slots defstruct) (list slot)))
837
838     (let ((accessor-name (symbolicate (or (dd-conc-name defstruct) "") name))
839           (predicate-name (dd-predicate-name defstruct)))
840       (setf (dsd-accessor-name slot) accessor-name)
841       (when (eql accessor-name predicate-name)
842         ;; Some adventurous soul has named a slot so that its accessor
843         ;; collides with the structure type predicate. ANSI doesn't
844         ;; specify what to do in this case. As of 2001-09-04, Martin
845         ;; Atzmueller reports that CLISP and Lispworks both give
846         ;; priority to the slot accessor, so that the predicate is
847         ;; overwritten. We might as well do the same (as well as
848         ;; signalling a warning).
849         (style-warn
850          "~@<The structure accessor name ~S is the same as the name of the ~
851           structure type predicate. ANSI doesn't specify what to do in ~
852           this case. We'll overwrite the type predicate with the slot ~
853           accessor, but you can't rely on this behavior, so it'd be wise to ~
854           remove the ambiguity in your code.~@:>"
855          accessor-name)
856         (setf (dd-predicate-name defstruct) nil)))
857
858     (when default-p
859       (setf (dsd-default slot) default))
860     (when type-p
861       (setf (dsd-type slot)
862             (if (eq (dsd-type slot) t)
863                 type
864                 `(and ,(dsd-type slot) ,type))))
865     (when ro-p
866       (if read-only
867           (setf (dsd-read-only slot) t)
868           (when (dsd-read-only slot)
869             (error "Slot ~S is :READ-ONLY in parent and must be :READ-ONLY in subtype ~S."
870                    name
871                    (dsd-name slot)))))
872     slot))
873
874 ;;; When a value of type TYPE is stored in a structure, should it be
875 ;;; stored in a raw slot? Return (VALUES RAW? RAW-TYPE WORDS), where
876 ;;;   RAW? is true if TYPE should be stored in a raw slot.
877 ;;;   RAW-TYPE is the raw slot type, or NIL if no raw slot.
878 ;;;   WORDS is the number of words in the raw slot, or NIL if no raw slot.
879 (defun structure-raw-slot-type-and-size (type)
880   (/noshow "in STRUCTURE-RAW-SLOT-TYPE-AND-SIZE" type (sb!xc:subtypep type 'fixnum))
881   (cond #+nil
882         (;; FIXME: For now we suppress raw slots, since there are various
883          ;; issues about the way that the cross-compiler handles them.
884          (not (boundp '*dummy-placeholder-to-stop-compiler-warnings*))
885          (values nil nil nil))
886         ((and (sb!xc:subtypep type '(unsigned-byte 32))
887               (multiple-value-bind (fixnum? fixnum-certain?)
888                   (sb!xc:subtypep type 'fixnum)
889                 (/noshow fixnum? fixnum-certain?)
890                 ;; (The extra test for FIXNUM-CERTAIN? here is
891                 ;; intended for bootstrapping the system. In
892                 ;; particular, in sbcl-0.6.2, we set up LAYOUT before
893                 ;; FIXNUM is defined, and so could bogusly end up
894                 ;; putting INDEX-typed values into raw slots if we
895                 ;; didn't test FIXNUM-CERTAIN?.)
896                 (and (not fixnum?) fixnum-certain?)))
897          (values t 'unsigned-byte 1))
898         ((sb!xc:subtypep type 'single-float)
899          (values t 'single-float 1))
900         ((sb!xc:subtypep type 'double-float)
901          (values t 'double-float 2))
902         #!+long-float
903         ((sb!xc:subtypep type 'long-float)
904          (values t 'long-float #!+x86 3 #!+sparc 4))
905         ((sb!xc:subtypep type '(complex single-float))
906          (values t 'complex-single-float 2))
907         ((sb!xc:subtypep type '(complex double-float))
908          (values t 'complex-double-float 4))
909         #!+long-float
910         ((sb!xc:subtypep type '(complex long-float))
911          (values t 'complex-long-float #!+x86 6 #!+sparc 8))
912         (t
913          (values nil nil nil))))
914
915 ;;; Allocate storage for a DSD in DD. This is where we decide whether
916 ;;; a slot is raw or not. If raw, and we haven't allocated a raw-index
917 ;;; yet for the raw data vector, then do it. Raw objects are aligned
918 ;;; on the unit of their size.
919 (defun allocate-1-slot (dd dsd)
920   #+sb-xc (/show0 "entering ALLOCATE-1-SLOT")
921   (multiple-value-bind (raw? raw-type words)
922       (if (eq (dd-type dd) 'structure)
923           (structure-raw-slot-type-and-size (dsd-type dsd))
924           (values nil nil nil))
925     (/noshow "ALLOCATE-1-SLOT" dsd raw? raw-type words)
926     (cond ((not raw?)
927            (setf (dsd-index dsd) (dd-length dd))
928            (incf (dd-length dd)))
929           (t
930            (unless (dd-raw-index dd)
931              (setf (dd-raw-index dd) (dd-length dd))
932              (incf (dd-length dd)))
933            (let ((off (rem (dd-raw-length dd) words)))
934              (unless (zerop off)
935                (incf (dd-raw-length dd) (- words off))))
936            (setf (dsd-raw-type dsd) raw-type)
937            (setf (dsd-index dsd) (dd-raw-length dd))
938            (incf (dd-raw-length dd) words))))
939   #+sb-xc (/show0 "leaving ALLOCATE-1-SLOT")
940   (values))
941
942 (defun typed-structure-info-or-lose (name)
943   (or (info :typed-structure :info name)
944       (error ":TYPE'd DEFSTRUCT ~S not found for inclusion." name)))
945
946 ;;; Process any included slots pretty much like they were specified.
947 ;;; Also inherit various other attributes.
948 (defun do-dd-inclusion-stuff (dd)
949   (destructuring-bind (included-name &rest modified-slots) (dd-include dd)
950     (let* ((type (dd-type dd))
951            (included-structure
952             (if (dd-class-p dd)
953                 (layout-info (compiler-layout-or-lose included-name))
954                 (typed-structure-info-or-lose included-name))))
955
956       ;; checks on legality
957       (unless (and (eq type (dd-type included-structure))
958                    (type= (specifier-type (dd-element-type included-structure))
959                           (specifier-type (dd-element-type dd))))
960         (error ":TYPE option mismatch between structures ~S and ~S"
961                (dd-name dd) included-name))
962       (let ((included-class (sb!xc:find-class included-name nil)))
963         (when included-class
964           ;; It's not particularly well-defined to :INCLUDE any of the
965           ;; CMU CL INSTANCE weirdosities like CONDITION or
966           ;; GENERIC-FUNCTION, and it's certainly not ANSI-compliant.
967           (let* ((included-layout (class-layout included-class))
968                  (included-dd (layout-info included-layout)))
969             (when (and (dd-alternate-metaclass included-dd)
970                        ;; As of sbcl-0.pre7.73, anyway, STRUCTURE-OBJECT
971                        ;; is represented with an ALTERNATE-METACLASS. But
972                        ;; it's specifically OK to :INCLUDE (and PCL does)
973                        ;; so in this one case, it's OK to include
974                        ;; something with :ALTERNATE-METACLASS after all.
975                        (not (eql included-name 'structure-object)))
976               (error "can't :INCLUDE class ~S (has alternate metaclass)"
977                      included-name)))))
978
979       (incf (dd-length dd) (dd-length included-structure))
980       (when (dd-class-p dd)
981         (let ((mc (rest (dd-alternate-metaclass included-structure))))
982           (when (and mc (not (dd-alternate-metaclass dd)))
983             (setf (dd-alternate-metaclass dd)
984                   (cons included-name mc))))
985         (when (eq (dd-pure dd) :unspecified)
986           (setf (dd-pure dd) (dd-pure included-structure)))
987         (setf (dd-raw-index dd) (dd-raw-index included-structure))
988         (setf (dd-raw-length dd) (dd-raw-length included-structure)))
989
990       (dolist (included-slot (dd-slots included-structure))
991         (let* ((included-name (dsd-name included-slot))
992                (modified (or (find included-name modified-slots
993                                    :key #'(lambda (x) (if (atom x) x (car x)))
994                                    :test #'string=)
995                              `(,included-name))))
996           (parse-1-dsd dd
997                        modified
998                        (copy-structure included-slot)))))))
999 \f
1000 ;;;; various helper functions for setting up DEFSTRUCTs
1001
1002 ;;; This function is called at macroexpand time to compute the INHERITS
1003 ;;; vector for a structure type definition.
1004 (defun inherits-for-structure (info)
1005   (declare (type defstruct-description info))
1006   (let* ((include (dd-include info))
1007          (superclass-opt (dd-alternate-metaclass info))
1008          (super
1009           (if include
1010               (compiler-layout-or-lose (first include))
1011               (class-layout (sb!xc:find-class
1012                              (or (first superclass-opt)
1013                                  'structure-object))))))
1014     (if (eq (dd-name info) 'lisp-stream)
1015         ;; a hack to added the stream class as a mixin for LISP-STREAMs
1016         (concatenate 'simple-vector
1017                      (layout-inherits super)
1018                      (vector super
1019                              (class-layout (sb!xc:find-class 'stream))))
1020         (concatenate 'simple-vector
1021                      (layout-inherits super)
1022                      (vector super)))))
1023
1024 ;;; Do miscellaneous (LOAD EVAL) time actions for the structure
1025 ;;; described by DD. Create the class & LAYOUT, checking for
1026 ;;; incompatible redefinition. Define those functions which are
1027 ;;; sufficiently stereotyped that we can implement them as standard
1028 ;;; closures.
1029 (defun %defstruct (dd inherits)
1030   (declare (type defstruct-description dd))
1031
1032   #+sb-xc (/show0 "entering %DEFSTRUCT")
1033
1034   ;; We set up LAYOUTs even in the cross-compilation host.
1035   (multiple-value-bind (class layout old-layout)
1036       (ensure-structure-class dd inherits "current" "new")
1037     (cond ((not old-layout)
1038            (unless (eq (class-layout class) layout)
1039              (register-layout layout)))
1040           (t
1041            (let ((old-dd (layout-info old-layout)))
1042              (when (defstruct-description-p old-dd)
1043                (dolist (slot (dd-slots old-dd))
1044                  (fmakunbound (dsd-accessor-name slot))
1045                  (unless (dsd-read-only slot)
1046                    (fmakunbound `(setf ,(dsd-accessor-name slot)))))))
1047            (%redefine-defstruct class old-layout layout)
1048            (setq layout (class-layout class))))
1049     (setf (sb!xc:find-class (dd-name dd)) class)
1050
1051     ;; It doesn't make sense to do these in the cross-compilation host.
1052     #-sb-xc-host
1053     (progn
1054       #+sb-xc (/show0 "doing #+SB-XC stuff in %DEFSTRUCT")
1055       (remhash (dd-name dd) *typecheckfuns*)
1056       (%target-defstruct dd layout)
1057       (when (dd-doc dd)
1058         (setf (fdocumentation (dd-name dd) 'type)
1059               (dd-doc dd)))
1060       #+sb-xc (/show0 "done with #+SB-XC stuff in %DEFSTRUCT")
1061       ))
1062
1063   #+sb-xc (/show0 "leaving %DEFSTRUCT")
1064   (values))
1065 \f
1066 ;;; Return a form describing the writable place used for this slot
1067 ;;; in the instance named INSTANCE-NAME.
1068 (defun %accessor-place-form (dd dsd instance-name)
1069   (let (;; the operator that we'll use to access a typed slot or, in
1070         ;; the case of a raw slot, to read the vector of raw slots
1071         (ref (ecase (dd-type dd)
1072                (structure '%instance-ref)
1073                (list 'nth-but-with-sane-arg-order)
1074                (vector 'aref)))
1075         (raw-type (dsd-raw-type dsd)))
1076     (if (eq raw-type t) ; if not raw slot
1077         `(,ref ,instance-name ,(dsd-index dsd))
1078         (let (;; the operator that we'll use to access one value in
1079               ;; the raw data vector
1080               (rawref (ecase raw-type
1081                         ;; The compiler thinks that the raw data
1082                         ;; vector is a vector of unsigned bytes, so if
1083                         ;; the slot we want to access actually *is* an
1084                         ;; unsigned byte, it'll access the slot for
1085                         ;; us even if we don't lie to it at all.
1086                         (unsigned-byte 'aref)
1087                         ;; "A lie can travel halfway round the world while
1088                         ;; the truth is putting on its shoes." -- Mark Twain
1089                         (single-float '%raw-ref-single)
1090                         (double-float '%raw-ref-double)
1091                         #!+long-float (long-float '%raw-ref-long)
1092                         (complex-single-float '%raw-ref-complex-single)
1093                         (complex-double-float '%raw-ref-complex-double)
1094                         #!+long-float (complex-long-float
1095                                        '%raw-ref-complex-long))))
1096           `(,rawref (,ref ,instance-name ,(dd-raw-index dd))
1097                     ,(dsd-index dsd))))))
1098
1099 ;;; Return inline expansion designators (i.e. values suitable for
1100 ;;; (INFO :FUNCTION :INLINE-EXPANSSION-DESIGNATOR ..)) for the reader
1101 ;;; and writer functions of the slot described by DSD.
1102 (defun accessor-inline-expansion-designators (dd dsd)
1103   (values (lambda ()
1104             `(lambda (instance)
1105                (declare (type ,(dd-name dd) instance))
1106                (truly-the ,(dsd-type dsd)
1107                           ,(%accessor-place-form dd dsd 'instance))))
1108           (lambda ()
1109             `(lambda (new-value instance)
1110                (declare (type ,(dsd-type dsd) new-value))
1111                (declare (type ,(dd-name dd) structure-object))
1112                (setf ,(%accessor-place-form dd dsd 'instance) new-value)))))
1113
1114 ;;; core compile-time setup of any class with a LAYOUT, used even by
1115 ;;; !DEFSTRUCT-WITH-ALTERNATE-METACLASS weirdosities
1116 (defun %compiler-set-up-layout (dd
1117                                 &optional
1118                                 ;; Several special cases (STRUCTURE-OBJECT
1119                                 ;; itself, and structures with alternate
1120                                 ;; metaclasses) call this function directly,
1121                                 ;; and they're all at the base of the
1122                                 ;; instance class structure, so this is
1123                                 ;; a handy default.
1124                                 (inherits (vector (find-layout t)
1125                                                   (find-layout 'instance))))
1126
1127   (/show "entering %COMPILER-SET-UP-LAYOUT for" (dd-name dd))
1128
1129   (multiple-value-bind (class layout old-layout)
1130       (multiple-value-bind (clayout clayout-p)
1131           (info :type :compiler-layout (dd-name dd))
1132         (ensure-structure-class dd
1133                                 inherits
1134                                 (if clayout-p "previously compiled" "current")
1135                                 "compiled"
1136                                 :compiler-layout clayout))
1137     (cond (old-layout
1138            (/show "non-NIL" old-layout)
1139            (undefine-structure (layout-class old-layout))
1140            (when (and (class-subclasses class)
1141                       (not (eq layout old-layout)))
1142              (collect ((subs))
1143                       (dohash (class layout (class-subclasses class))
1144                         (declare (ignore layout))
1145                         (undefine-structure class)
1146                         (subs (class-proper-name class)))
1147                       (when (subs)
1148                         (warn "removing old subclasses of ~S:~%  ~S"
1149                               (sb!xc:class-name class)
1150                               (subs))))))
1151           (t
1152            (unless (eq (class-layout class) layout)
1153              (register-layout layout :invalidate nil))
1154            (setf (sb!xc:find-class (dd-name dd)) class)))
1155
1156     ;; At this point the class should be set up in the INFO database.
1157     ;; But the logic that enforces this is a little tangled and
1158     ;; scattered, so it's not obvious, so let's check.
1159     (aver (sb!xc:find-class (dd-name dd) nil))
1160
1161     (setf (info :type :compiler-layout (dd-name dd)) layout))
1162
1163   (/show0 "leaving %COMPILER-SET-UP-LAYOUT")
1164
1165   (values))
1166
1167 ;;; Do (COMPILE LOAD EVAL)-time actions for the normal (not
1168 ;;; ALTERNATE-LAYOUT) DEFSTRUCT described by DD.
1169 (defun %compiler-defstruct (dd inherits)
1170   (declare (type defstruct-description dd))
1171   #+sb-xc (/show0 "entering %COMPILER-DEFSTRUCT")
1172
1173   (%compiler-set-up-layout dd inherits)
1174
1175   (let* ((dd-name (dd-name dd))
1176          (dtype (dd-declarable-type dd))
1177          (class (sb!xc:find-class dd-name)))
1178
1179     (let ((copier-name (dd-copier-name dd)))
1180       (when copier-name
1181         (sb!xc:proclaim `(ftype (function (,dtype) ,dtype) ,copier-name))))
1182
1183     (let ((predicate-name (dd-predicate-name dd)))
1184       (when predicate-name
1185         (sb!xc:proclaim `(ftype (function (t) t) ,predicate-name))))
1186
1187     (dolist (dsd (dd-slots dd))
1188       (let* ((accessor-name (dsd-accessor-name dsd))
1189              (dsd-type (dsd-type dsd)))
1190         (when accessor-name
1191           (multiple-value-bind (reader-designator writer-designator)
1192               (accessor-inline-expansion-designators dd dsd)
1193             (sb!xc:proclaim `(ftype (function (,dtype) ,dsd-type)
1194                                     ,accessor-name))
1195             (setf (info :function
1196                         :inline-expansion-designator
1197                         accessor-name)
1198                   reader-designator
1199                   (info :function :inlinep accessor-name)
1200                   :inline)
1201             (unless (dsd-read-only dsd)
1202               (let ((setf-accessor-name `(setf ,accessor-name)))
1203                 (sb!xc:proclaim
1204                  `(ftype (function (,dsd-type ,dtype) ,dsd-type)
1205                          ,setf-accessor-name))
1206                 (setf (info :function
1207                             :inline-expansion-designator
1208                             setf-accessor-name)
1209                       writer-designator
1210                       (info :function :inlinep setf-accessor-name)
1211                       :inline))))))))
1212
1213   #+sb-xc (/show0 "leaving %COMPILER-DEFSTRUCT")
1214   (values))
1215 \f
1216 ;;;; redefinition stuff
1217
1218 ;;; Compare the slots of OLD and NEW, returning 3 lists of slot names:
1219 ;;;   1. Slots which have moved,
1220 ;;;   2. Slots whose type has changed,
1221 ;;;   3. Deleted slots.
1222 (defun compare-slots (old new)
1223   (let* ((oslots (dd-slots old))
1224          (nslots (dd-slots new))
1225          (onames (mapcar #'dsd-name oslots))
1226          (nnames (mapcar #'dsd-name nslots)))
1227     (collect ((moved)
1228               (retyped))
1229       (dolist (name (intersection onames nnames))
1230         (let ((os (find name oslots :key #'dsd-name))
1231               (ns (find name nslots :key #'dsd-name)))
1232           (unless (subtypep (dsd-type ns) (dsd-type os))
1233             (/noshow "found retyped slots" ns os (dsd-type ns) (dsd-type os))
1234             (retyped name))
1235           (unless (and (= (dsd-index os) (dsd-index ns))
1236                        (eq (dsd-raw-type os) (dsd-raw-type ns)))
1237             (moved name))))
1238       (values (moved)
1239               (retyped)
1240               (set-difference onames nnames)))))
1241
1242 ;;; If we are redefining a structure with different slots than in the
1243 ;;; currently loaded version, give a warning and return true.
1244 (defun redefine-structure-warning (class old new)
1245   (declare (type defstruct-description old new)
1246            (type sb!xc:class class)
1247            (ignore class))
1248   (let ((name (dd-name new)))
1249     (multiple-value-bind (moved retyped deleted) (compare-slots old new)
1250       (when (or moved retyped deleted)
1251         (warn
1252          "incompatibly redefining slots of structure class ~S~@
1253           Make sure any uses of affected accessors are recompiled:~@
1254           ~@[  These slots were moved to new positions:~%    ~S~%~]~
1255           ~@[  These slots have new incompatible types:~%    ~S~%~]~
1256           ~@[  These slots were deleted:~%    ~S~%~]"
1257          name moved retyped deleted)
1258         t))))
1259
1260 ;;; This function is called when we are incompatibly redefining a
1261 ;;; structure CLASS to have the specified NEW-LAYOUT. We signal an
1262 ;;; error with some proceed options and return the layout that should
1263 ;;; be used.
1264 (defun %redefine-defstruct (class old-layout new-layout)
1265   (declare (type sb!xc:class class) (type layout old-layout new-layout))
1266   #+sb-xc (/show0 "entering %REDEFINE-DEFSTRUCT")
1267   (let ((name (class-proper-name class)))
1268     (restart-case
1269         (error "redefining class ~S incompatibly with the current definition"
1270                name)
1271       (continue ()
1272         :report "Invalidate current definition."
1273         (warn "Previously loaded ~S accessors will no longer work." name)
1274         (register-layout new-layout))
1275       (clobber-it ()
1276         :report "Smash current layout, preserving old code."
1277         (warn "Any old ~S instances will be in a bad way.~@
1278                I hope you know what you're doing..."
1279               name)
1280         (register-layout new-layout :invalidate nil
1281                          :destruct-layout old-layout))))
1282   #+sb-xc (/show0 "leaving %REDEFINE-DEFSTRUCT")
1283   (values))
1284
1285 ;;; This is called when we are about to define a structure class. It
1286 ;;; returns a (possibly new) class object and the layout which should
1287 ;;; be used for the new definition (may be the current layout, and
1288 ;;; also might be an uninstalled forward referenced layout.) The third
1289 ;;; value is true if this is an incompatible redefinition, in which
1290 ;;; case it is the old layout.
1291 (defun ensure-structure-class (info inherits old-context new-context
1292                                     &key compiler-layout)
1293   (multiple-value-bind (class old-layout)
1294       (destructuring-bind
1295           (&optional
1296            name
1297            (class 'sb!xc:structure-class)
1298            (constructor 'make-structure-class))
1299           (dd-alternate-metaclass info)
1300         (declare (ignore name))
1301         (insured-find-class (dd-name info)
1302                             (if (eq class 'sb!xc:structure-class)
1303                               (lambda (x)
1304                                 (typep x 'sb!xc:structure-class))
1305                               (lambda (x)
1306                                 (sb!xc:typep x (sb!xc:find-class class))))
1307                             (fdefinition constructor)))
1308     (setf (class-direct-superclasses class)
1309           (if (eq (dd-name info) 'lisp-stream)
1310               ;; a hack to add STREAM as a superclass mixin to LISP-STREAMs
1311               (list (layout-class (svref inherits (1- (length inherits))))
1312                     (layout-class (svref inherits (- (length inherits) 2))))
1313               (list (layout-class (svref inherits (1- (length inherits)))))))
1314     (let ((new-layout (make-layout :class class
1315                                    :inherits inherits
1316                                    :depthoid (length inherits)
1317                                    :length (dd-length info)
1318                                    :info info))
1319           (old-layout (or compiler-layout old-layout)))
1320       (cond
1321        ((not old-layout)
1322         (values class new-layout nil))
1323        (;; This clause corresponds to an assertion in REDEFINE-LAYOUT-WARNING
1324         ;; of classic CMU CL. I moved it out to here because it was only
1325         ;; exercised in this code path anyway. -- WHN 19990510
1326         (not (eq (layout-class new-layout) (layout-class old-layout)))
1327         (error "shouldn't happen: weird state of OLD-LAYOUT?"))
1328        ((not *type-system-initialized*)
1329         (setf (layout-info old-layout) info)
1330         (values class old-layout nil))
1331        ((redefine-layout-warning old-context
1332                                  old-layout
1333                                  new-context
1334                                  (layout-length new-layout)
1335                                  (layout-inherits new-layout)
1336                                  (layout-depthoid new-layout))
1337         (values class new-layout old-layout))
1338        (t
1339         (let ((old-info (layout-info old-layout)))
1340           (typecase old-info
1341             ((or defstruct-description)
1342              (cond ((redefine-structure-warning class old-info info)
1343                     (values class new-layout old-layout))
1344                    (t
1345                     (setf (layout-info old-layout) info)
1346                     (values class old-layout nil))))
1347             (null
1348              (setf (layout-info old-layout) info)
1349              (values class old-layout nil))
1350             (t
1351              (error "shouldn't happen! strange thing in LAYOUT-INFO:~%  ~S"
1352                     old-layout)
1353              (values class new-layout old-layout)))))))))
1354
1355 ;;; Blow away all the compiler info for the structure CLASS. Iterate
1356 ;;; over this type, clearing the compiler structure type info, and
1357 ;;; undefining all the associated functions.
1358 (defun undefine-structure (class)
1359   #+sb-xc (/show0 "entering UNDEFINE-STRUCTURE")
1360   (let ((info (layout-info (class-layout class))))
1361     (when (defstruct-description-p info)
1362       (let ((type (dd-name info)))
1363         (remhash type *typecheckfuns*)
1364         (setf (info :type :compiler-layout type) nil)
1365         (undefine-fun-name (dd-copier-name info))
1366         (undefine-fun-name (dd-predicate-name info))
1367         (dolist (slot (dd-slots info))
1368           (let ((fun (dsd-accessor-name slot)))
1369             (undefine-fun-name fun)
1370             (unless (dsd-read-only slot)
1371               (undefine-fun-name `(setf ,fun))))))
1372       ;; Clear out the SPECIFIER-TYPE cache so that subsequent
1373       ;; references are unknown types.
1374       (values-specifier-type-cache-clear)))
1375   #+sb-xc (/show0 "leaving UNDEFINE-STRUCTURE")
1376   (values))
1377 \f
1378 ;;; Return a list of pairs (name . index). Used for :TYPE'd
1379 ;;; constructors to find all the names that we have to splice in &
1380 ;;; where. Note that these types don't have a layout, so we can't look
1381 ;;; at LAYOUT-INHERITS.
1382 (defun find-name-indices (defstruct)
1383   (collect ((res))
1384     (let ((infos ()))
1385       (do ((info defstruct
1386                  (typed-structure-info-or-lose (first (dd-include info)))))
1387           ((not (dd-include info))
1388            (push info infos))
1389         (push info infos))
1390
1391       (let ((i 0))
1392         (dolist (info infos)
1393           (incf i (or (dd-offset info) 0))
1394           (when (dd-named info)
1395             (res (cons (dd-name info) i)))
1396           (setq i (dd-length info)))))
1397
1398     (res)))
1399 \f
1400 ;;;; slot accessors for raw slots
1401
1402 ;;; Return info about how to read/write a slot in the value stored in
1403 ;;; OBJECT. This is also used by constructors (since we can't safely
1404 ;;; use the accessor function, since some slots are read-only). If
1405 ;;; supplied, DATA is a variable holding the raw-data vector.
1406 ;;;
1407 ;;; returned values:
1408 ;;; 1. accessor function name (SETFable)
1409 ;;; 2. index to pass to accessor.
1410 ;;; 3. object form to pass to accessor
1411 (defun slot-accessor-form (defstruct slot object &optional data)
1412   (let ((rtype (dsd-raw-type slot)))
1413     (values
1414      (ecase rtype
1415        (single-float '%raw-ref-single)
1416        (double-float '%raw-ref-double)
1417        #!+long-float
1418        (long-float '%raw-ref-long)
1419        (complex-single-float '%raw-ref-complex-single)
1420        (complex-double-float '%raw-ref-complex-double)
1421        #!+long-float
1422        (complex-long-float '%raw-ref-complex-long)
1423        (unsigned-byte 'aref)
1424        ((t) '%instance-ref))
1425      (case rtype
1426        #!+long-float
1427        (complex-long-float
1428         (truncate (dsd-index slot) #!+x86 6 #!+sparc 8))
1429        #!+long-float
1430        (long-float
1431         (truncate (dsd-index slot) #!+x86 3 #!+sparc 4))
1432        (double-float
1433         (ash (dsd-index slot) -1))
1434        (complex-double-float
1435         (ash (dsd-index slot) -2))
1436        (complex-single-float
1437         (ash (dsd-index slot) -1))
1438        (t
1439         (dsd-index slot)))
1440      (cond
1441       ((eq rtype t) object)
1442       (data)
1443       (t
1444        `(truly-the (simple-array (unsigned-byte 32) (*))
1445                    (%instance-ref ,object ,(dd-raw-index defstruct))))))))
1446 \f
1447 ;;; These functions are called to actually make a constructor after we
1448 ;;; have processed the arglist. The correct variant (according to the
1449 ;;; DD-TYPE) should be called. The function is defined with the
1450 ;;; specified name and arglist. VARS and TYPES are used for argument
1451 ;;; type declarations. VALUES are the values for the slots (in order.)
1452 ;;;
1453 ;;; This is split three ways because:
1454 ;;;   * LIST & VECTOR structures need "name" symbols stuck in at
1455 ;;;     various weird places, whereas STRUCTURE structures have
1456 ;;;     a LAYOUT slot.
1457 ;;;   * We really want to use LIST to make list structures, instead of
1458 ;;;     MAKE-LIST/(SETF ELT).
1459 ;;;   * STRUCTURE structures can have raw slots that must also be
1460 ;;;     allocated and indirectly referenced. We use SLOT-ACCESSOR-FORM
1461 ;;;     to compute how to set the slots, which deals with raw slots.
1462 (defun create-vector-constructor (dd cons-name arglist vars types values)
1463   (let ((temp (gensym))
1464         (etype (dd-element-type dd)))
1465     `(defun ,cons-name ,arglist
1466        (declare ,@(mapcar #'(lambda (var type) `(type (and ,type ,etype) ,var))
1467                           vars types))
1468        (let ((,temp (make-array ,(dd-length dd)
1469                                 :element-type ',(dd-element-type dd))))
1470          ,@(mapcar #'(lambda (x)
1471                        `(setf (aref ,temp ,(cdr x))  ',(car x)))
1472                    (find-name-indices dd))
1473          ,@(mapcar #'(lambda (dsd value)
1474                        `(setf (aref ,temp ,(dsd-index dsd)) ,value))
1475                    (dd-slots dd) values)
1476          ,temp))))
1477 (defun create-list-constructor (dd cons-name arglist vars types values)
1478   (let ((vals (make-list (dd-length dd) :initial-element nil)))
1479     (dolist (x (find-name-indices dd))
1480       (setf (elt vals (cdr x)) `',(car x)))
1481     (loop for dsd in (dd-slots dd) and val in values do
1482       (setf (elt vals (dsd-index dsd)) val))
1483
1484     `(defun ,cons-name ,arglist
1485        (declare ,@(mapcar #'(lambda (var type) `(type ,type ,var))
1486                           vars types))
1487        (list ,@vals))))
1488 (defun create-structure-constructor (dd cons-name arglist vars types values)
1489   (let* ((temp (gensym))
1490          (raw-index (dd-raw-index dd))
1491          (n-raw-data (when raw-index (gensym))))
1492     `(defun ,cons-name ,arglist
1493        (declare ,@(mapcar #'(lambda (var type) `(type ,type ,var))
1494                           vars types))
1495        (let ((,temp (truly-the ,(dd-name dd)
1496                                (%make-instance ,(dd-length dd))))
1497              ,@(when n-raw-data
1498                  `((,n-raw-data
1499                     (make-array ,(dd-raw-length dd)
1500                                 :element-type '(unsigned-byte 32))))))
1501          (setf (%instance-layout ,temp)
1502                (%delayed-get-compiler-layout ,(dd-name dd)))
1503          ,@(when n-raw-data
1504              `((setf (%instance-ref ,temp ,raw-index) ,n-raw-data)))
1505          ,@(mapcar (lambda (dsd value)
1506                      (multiple-value-bind (accessor index data)
1507                          (slot-accessor-form dd dsd temp n-raw-data)
1508                        `(setf (,accessor ,data ,index) ,value)))
1509                    (dd-slots dd)
1510                    values)
1511          ,temp))))
1512
1513 ;;; Create a default (non-BOA) keyword constructor.
1514 (defun create-keyword-constructor (defstruct creator)
1515   (collect ((arglist (list '&key))
1516             (types)
1517             (vals))
1518     (dolist (slot (dd-slots defstruct))
1519       (let ((dum (gensym))
1520             (name (dsd-name slot)))
1521         (arglist `((,(keywordicate name) ,dum) ,(dsd-default slot)))
1522         (types (dsd-type slot))
1523         (vals dum)))
1524     (funcall creator
1525              defstruct (dd-default-constructor defstruct)
1526              (arglist) (vals) (types) (vals))))
1527
1528 ;;; Given a structure and a BOA constructor spec, call CREATOR with
1529 ;;; the appropriate args to make a constructor.
1530 (defun create-boa-constructor (defstruct boa creator)
1531   (multiple-value-bind (req opt restp rest keyp keys allowp aux)
1532       (sb!kernel:parse-lambda-list (second boa))
1533     (collect ((arglist)
1534               (vars)
1535               (types))
1536       (labels ((get-slot (name)
1537                  (let ((res (find name (dd-slots defstruct)
1538                                   :test #'string=
1539                                   :key #'dsd-name)))
1540                    (if res
1541                        (values (dsd-type res) (dsd-default res))
1542                        (values t nil))))
1543                (do-default (arg)
1544                  (multiple-value-bind (type default) (get-slot arg)
1545                    (arglist `(,arg ,default))
1546                    (vars arg)
1547                    (types type))))
1548         (dolist (arg req)
1549           (arglist arg)
1550           (vars arg)
1551           (types (get-slot arg)))
1552         
1553         (when opt
1554           (arglist '&optional)
1555           (dolist (arg opt)
1556             (cond ((consp arg)
1557                    (destructuring-bind
1558                        (name &optional (def (nth-value 1 (get-slot name))))
1559                        arg
1560                      (arglist `(,name ,def))
1561                      (vars name)
1562                      (types (get-slot name))))
1563                   (t
1564                    (do-default arg)))))
1565
1566         (when restp
1567           (arglist '&rest rest)
1568           (vars rest)
1569           (types 'list))
1570
1571         (when keyp
1572           (arglist '&key)
1573           (dolist (key keys)
1574             (if (consp key)
1575                 (destructuring-bind (wot &optional (def nil def-p)) key
1576                   (let ((name (if (consp wot)
1577                                   (destructuring-bind (key var) wot
1578                                     (declare (ignore key))
1579                                     var)
1580                                   wot)))
1581                     (multiple-value-bind (type slot-def) (get-slot name)
1582                       (arglist `(,wot ,(if def-p def slot-def)))
1583                       (vars name)
1584                       (types type))))
1585                 (do-default key))))
1586
1587         (when allowp (arglist '&allow-other-keys))
1588
1589         (when aux
1590           (arglist '&aux)
1591           (dolist (arg aux)
1592             (let* ((arg (if (consp arg) arg (list arg)))
1593                    (var (first arg)))
1594               (arglist arg)
1595               (vars var)
1596               (types (get-slot var))))))
1597
1598       (funcall creator defstruct (first boa)
1599                (arglist) (vars) (types)
1600                (mapcar #'(lambda (slot)
1601                            (or (find (dsd-name slot) (vars) :test #'string=)
1602                                (dsd-default slot)))
1603                        (dd-slots defstruct))))))
1604
1605 ;;; Grovel the constructor options, and decide what constructors (if
1606 ;;; any) to create.
1607 (defun constructor-definitions (defstruct)
1608   (let ((no-constructors nil)
1609         (boas ())
1610         (defaults ())
1611         (creator (ecase (dd-type defstruct)
1612                    (structure #'create-structure-constructor)
1613                    (vector #'create-vector-constructor)
1614                    (list #'create-list-constructor))))
1615     (dolist (constructor (dd-constructors defstruct))
1616       (destructuring-bind (name &optional (boa-ll nil boa-p)) constructor
1617         (declare (ignore boa-ll))
1618         (cond ((not name) (setq no-constructors t))
1619               (boa-p (push constructor boas))
1620               (t (push name defaults)))))
1621
1622     (when no-constructors
1623       (when (or defaults boas)
1624         (error "(:CONSTRUCTOR NIL) combined with other :CONSTRUCTORs"))
1625       (return-from constructor-definitions ()))
1626
1627     (unless (or defaults boas)
1628       (push (symbolicate "MAKE-" (dd-name defstruct)) defaults))
1629
1630     (collect ((res))
1631       (when defaults
1632         (let ((cname (first defaults)))
1633           (setf (dd-default-constructor defstruct) cname)
1634           (res (create-keyword-constructor defstruct creator))
1635           (dolist (other-name (rest defaults))
1636             (res `(setf (fdefinition ',other-name) (fdefinition ',cname)))
1637             (res `(declaim (ftype function ',other-name))))))
1638
1639       (dolist (boa boas)
1640         (res (create-boa-constructor defstruct boa creator)))
1641
1642       `((/show0 "beginning CONSTRUCTOR-DEFINITIONS forms")
1643         ,@(res)
1644         (/show0 "done with CONSTRUCTOR-DEFINITIONS forms")))))
1645 \f
1646 ;;;; instances with ALTERNATE-METACLASS
1647 ;;;;
1648 ;;;; The CMU CL support for structures with ALTERNATE-METACLASS was a
1649 ;;;; fairly general extension embedded in the main DEFSTRUCT code, and
1650 ;;;; the result was an fairly impressive mess as ALTERNATE-METACLASS
1651 ;;;; extension mixed with ANSI CL generality (e.g. :TYPE and :INCLUDE)
1652 ;;;; and CMU CL implementation hairiness (esp. raw slots). This SBCL
1653 ;;;; version is much less ambitious, noticing that ALTERNATE-METACLASS
1654 ;;;; is only used to implement CONDITION, STANDARD-INSTANCE, and
1655 ;;;; GENERIC-FUNCTION, and defining a simple specialized
1656 ;;;; separate-from-DEFSTRUCT macro to provide only enough
1657 ;;;; functionality to support those.
1658 ;;;;
1659 ;;;; KLUDGE: The defining macro here is so specialized that it's ugly
1660 ;;;; in its own way. It also violates once-and-only-once by knowing
1661 ;;;; much about structures and layouts that is already known by the
1662 ;;;; main DEFSTRUCT macro. Hopefully it will go away presently
1663 ;;;; (perhaps when CL:CLASS and SB-PCL:CLASS meet) as per FIXME below.
1664 ;;;; -- WHN 2001-10-28
1665 ;;;; 
1666 ;;;; FIXME: There seems to be no good reason to shoehorn CONDITION,
1667 ;;;; STANDARD-INSTANCE, and GENERIC-FUNCTION into mutated structures
1668 ;;;; instead of just implementing them as primitive objects. (This
1669 ;;;; reduced-functionality macro seems pretty close to the
1670 ;;;; functionality of DEFINE-PRIMITIVE-OBJECT..)
1671
1672 (defun make-dd-with-alternate-metaclass (&key (class-name (missing-arg))
1673                                               (superclass-name (missing-arg))
1674                                               (metaclass-name (missing-arg))
1675                                               (dd-type (missing-arg))
1676                                               metaclass-constructor
1677                                               slot-names)
1678   (let* ((dd (make-defstruct-description class-name))
1679          (conc-name (concatenate 'string (symbol-name class-name) "-"))
1680          (dd-slots (let ((reversed-result nil)
1681                          ;; The index starts at 1 for ordinary
1682                          ;; named slots because slot 0 is
1683                          ;; magical, used for LAYOUT in
1684                          ;; CONDITIONs or for something (?) in
1685                          ;; funcallable instances.
1686                          (index 1))
1687                      (dolist (slot-name slot-names)
1688                        (push (make-defstruct-slot-description
1689                               :%name (symbol-name slot-name)
1690                               :index index
1691                               :accessor-name (symbolicate conc-name slot-name))
1692                              reversed-result)
1693                        (incf index))
1694                      (nreverse reversed-result))))
1695     (setf (dd-alternate-metaclass dd) (list superclass-name
1696                                             metaclass-name
1697                                             metaclass-constructor)
1698           (dd-slots dd) dd-slots
1699           (dd-length dd) (1+ (length slot-names))
1700           (dd-type dd) dd-type)
1701     dd))
1702
1703 (sb!xc:defmacro !defstruct-with-alternate-metaclass
1704     (class-name &key
1705                 (slot-names (missing-arg))
1706                 (boa-constructor (missing-arg))
1707                 (superclass-name (missing-arg))
1708                 (metaclass-name (missing-arg))
1709                 (metaclass-constructor (missing-arg))
1710                 (dd-type (missing-arg))
1711                 predicate
1712                 (runtime-type-checks-p t))
1713
1714   (declare (type (and list (not null)) slot-names))
1715   (declare (type (and symbol (not null))
1716                  boa-constructor
1717                  superclass-name
1718                  metaclass-name
1719                  metaclass-constructor))
1720   (declare (type symbol predicate))
1721   (declare (type (member structure funcallable-structure) dd-type))
1722
1723   (/show "entering !DEFSTRUCT-WITH-ALTERNATE-METACLASS expander" class-name)
1724   (let* ((dd (make-dd-with-alternate-metaclass
1725               :class-name class-name
1726               :slot-names slot-names
1727               :superclass-name superclass-name
1728               :metaclass-name metaclass-name
1729               :metaclass-constructor metaclass-constructor
1730               :dd-type dd-type))
1731          (conc-name (concatenate 'string (symbol-name class-name) "-"))
1732          (dd-slots (dd-slots dd))
1733          (dd-length (1+ (length slot-names)))
1734          (object-gensym (gensym "OBJECT"))
1735          (new-value-gensym (gensym "NEW-VALUE-"))
1736          (delayed-layout-form `(%delayed-get-compiler-layout ,class-name)))
1737     (multiple-value-bind (raw-maker-form raw-reffer-operator)
1738         (ecase dd-type
1739           (structure
1740            (values `(let ((,object-gensym (%make-instance ,dd-length)))
1741                       (setf (%instance-layout ,object-gensym)
1742                             ,delayed-layout-form)
1743                       ,object-gensym)
1744                    '%instance-ref))
1745           (funcallable-structure
1746            (values `(%make-funcallable-instance ,dd-length
1747                                                 ,delayed-layout-form)
1748                    '%funcallable-instance-info)))
1749       (/show dd raw-maker-form raw-reffer-operator)
1750       `(progn
1751
1752          (eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
1753            (%compiler-set-up-layout ',dd))
1754
1755          ;; slot readers and writers
1756          (declaim (inline ,@(mapcar #'dsd-accessor-name dd-slots)))
1757          ,@(mapcar (lambda (dsd)
1758                      `(defun ,(dsd-accessor-name dsd) (,object-gensym)
1759                         ,@(when runtime-type-checks-p
1760                             `((declare (type ,class-name ,object-gensym))))
1761                         (,raw-reffer-operator ,object-gensym
1762                                               ,(dsd-index dsd))))
1763                    dd-slots)
1764          (declaim (inline ,@(mapcar (lambda (dsd)
1765                                       `(setf ,(dsd-accessor-name dsd)))
1766                                     dd-slots)))
1767          ,@(mapcar (lambda (dsd)
1768                      `(defun (setf ,(dsd-accessor-name dsd)) (,new-value-gensym
1769                                                               ,object-gensym)
1770                         ,@(when runtime-type-checks-p
1771                             `((declare (type ,class-name ,object-gensym))))
1772                         (setf (,raw-reffer-operator ,object-gensym
1773                                                     ,(dsd-index dsd))
1774                               ,new-value-gensym)))
1775                    dd-slots)
1776
1777          ;; constructor
1778          (defun ,boa-constructor ,slot-names
1779            (let ((,object-gensym ,raw-maker-form))
1780              ,@(mapcar (lambda (slot-name)
1781                          (let ((dsd (find (symbol-name slot-name) dd-slots
1782                                           :key #'dsd-%name
1783                                           :test #'string=)))
1784                            `(setf (,(dsd-accessor-name dsd) ,object-gensym)
1785                                   ,slot-name)))
1786                        slot-names)
1787              ,object-gensym))
1788                               
1789          ;; predicate
1790          ,@(when predicate
1791              ;; Just delegate to the compiler's type optimization
1792              ;; code, which knows how to generate inline type tests
1793              ;; for the whole CMU CL INSTANCE menagerie.
1794              `(defun ,predicate (,object-gensym)
1795                 (typep ,object-gensym ',class-name)))))))
1796 \f
1797 ;;;; finalizing bootstrapping
1798
1799 ;;; Set up DD and LAYOUT for STRUCTURE-OBJECT class itself.
1800 ;;;
1801 ;;; Ordinary structure classes effectively :INCLUDE STRUCTURE-OBJECT
1802 ;;; when they have no explicit :INCLUDEs, so (1) it needs to be set up
1803 ;;; before we can define ordinary structure classes, and (2) it's
1804 ;;; special enough (and simple enough) that we just build it by hand
1805 ;;; instead of trying to generalize the ordinary DEFSTRUCT code.
1806 (defun !set-up-structure-object-class ()
1807   (/show0 "entering !SET-UP-STRUCTURE-OBJECT-CLASS")
1808   (let ((dd (make-defstruct-description 'structure-object)))
1809     (setf
1810      ;; Note: This has an ALTERNATE-METACLASS only because of blind
1811      ;; clueless imitation of the CMU CL code -- dunno if or why it's
1812      ;; needed. -- WHN 
1813      (dd-alternate-metaclass dd) '(instance)
1814      (dd-slots dd) nil
1815      (dd-length dd) 1
1816      (dd-type dd) 'structure)
1817     (/show0 "about to %COMPILER-SET-UP-LAYOUT")
1818     (%compiler-set-up-layout dd))
1819   (/show0 "leaving !SET-UP-STRUCTURE-OBJECT-CLASS"))
1820 (!set-up-structure-object-class)
1821
1822 ;;; early structure predeclarations: Set up DD and LAYOUT for ordinary
1823 ;;; (non-ALTERNATE-METACLASS) structures which are needed early.
1824 (dolist (args
1825          '#.(sb-cold:read-from-file
1826              "src/code/early-defstruct-args.lisp-expr"))
1827   (let* ((dd (parse-defstruct-name-and-options-and-slot-descriptions
1828               (first args)
1829               (rest args)))
1830          (inherits (inherits-for-structure dd)))
1831     (%compiler-defstruct dd inherits)))
1832
1833 (/show0 "code/defstruct.lisp end of file")