73912b0858afac06d89076a26ae3827b299bddcc
[sbcl.git] / src / compiler / ir1-translators.lisp
1 ;;;; the usual place for DEF-IR1-TRANSLATOR forms (and their
2 ;;;; close personal friends)
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!C")
14 \f
15 ;;;; special forms for control
16
17 (def-ir1-translator progn ((&rest forms) start cont)
18   #!+sb-doc
19   "Progn Form*
20   Evaluates each Form in order, returning the values of the last form. With no
21   forms, returns NIL."
22   (ir1-convert-progn-body start cont forms))
23
24 (def-ir1-translator if ((test then &optional else) start cont)
25   #!+sb-doc
26   "If Predicate Then [Else]
27   If Predicate evaluates to non-null, evaluate Then and returns its values,
28   otherwise evaluate Else and return its values. Else defaults to NIL."
29   (let* ((pred (make-continuation))
30          (then-cont (make-continuation))
31          (then-block (continuation-starts-block then-cont))
32          (else-cont (make-continuation))
33          (else-block (continuation-starts-block else-cont))
34          (dummy-cont (make-continuation))
35          (node (make-if :test pred
36                         :consequent then-block
37                         :alternative else-block)))
38     ;; IR1-CONVERT-MAYBE-PREDICATE requires DEST to be CIF, so the
39     ;; order of the following two forms is important
40     (setf (continuation-dest pred) node)
41     (ir1-convert start pred test)
42     (link-node-to-previous-continuation node pred)
43     (use-continuation node dummy-cont)
44
45     (let ((start-block (continuation-block pred)))
46       (setf (block-last start-block) node)
47       (continuation-starts-block cont)
48
49       (link-blocks start-block then-block)
50       (link-blocks start-block else-block))
51
52     (ir1-convert then-cont cont then)
53     (ir1-convert else-cont cont else)))
54 \f
55 ;;;; BLOCK and TAGBODY
56
57 ;;;; We make an ENTRY node to mark the start and a :ENTRY cleanup to
58 ;;;; mark its extent. When doing GO or RETURN-FROM, we emit an EXIT
59 ;;;; node.
60
61 ;;; Make a :ENTRY cleanup and emit an ENTRY node, then convert the
62 ;;; body in the modified environment. We make CONT start a block now,
63 ;;; since if it was done later, the block would be in the wrong
64 ;;; environment.
65 (def-ir1-translator block ((name &rest forms) start cont)
66   #!+sb-doc
67   "Block Name Form*
68   Evaluate the Forms as a PROGN. Within the lexical scope of the body,
69   (RETURN-FROM Name Value-Form) can be used to exit the form, returning the
70   result of Value-Form."
71   (unless (symbolp name)
72     (compiler-error "The block name ~S is not a symbol." name))
73   (continuation-starts-block cont)
74   (let* ((dummy (make-continuation))
75          (entry (make-entry))
76          (cleanup (make-cleanup :kind :block
77                                 :mess-up entry)))
78     (push entry (lambda-entries (lexenv-lambda *lexenv*)))
79     (setf (entry-cleanup entry) cleanup)
80     (link-node-to-previous-continuation entry start)
81     (use-continuation entry dummy)
82
83     (let* ((env-entry (list entry cont))
84            (*lexenv* (make-lexenv :blocks (list (cons name env-entry))
85                                   :cleanup cleanup)))
86       (push env-entry (continuation-lexenv-uses cont))
87       (ir1-convert-progn-body dummy cont forms))))
88
89 (def-ir1-translator return-from ((name &optional value) start cont)
90   #!+sb-doc
91   "Return-From Block-Name Value-Form
92   Evaluate the Value-Form, returning its values from the lexically enclosing
93   BLOCK Block-Name. This is constrained to be used only within the dynamic
94   extent of the BLOCK."
95   ;; CMU CL comment:
96   ;;   We make CONT start a block just so that it will have a block
97   ;;   assigned. People assume that when they pass a continuation into
98   ;;   IR1-CONVERT as CONT, it will have a block when it is done.
99   ;; KLUDGE: Note that this block is basically fictitious. In the code
100   ;;   (BLOCK B (RETURN-FROM B) (SETQ X 3))
101   ;; it's the block which answers the question "which block is
102   ;; the (SETQ X 3) in?" when the right answer is that (SETQ X 3) is
103   ;; dead code and so doesn't really have a block at all. The existence
104   ;; of this block, and that way that it doesn't explicitly say
105   ;; "I'm actually nowhere at all" makes some logic (e.g.
106   ;; BLOCK-HOME-LAMBDA-OR-NULL) more obscure, and it might be better
107   ;; to get rid of it, perhaps using a special placeholder value
108   ;; to indicate the orphanedness of the code.
109   (continuation-starts-block cont)
110   (let* ((found (or (lexenv-find name blocks)
111                     (compiler-error "return for unknown block: ~S" name)))
112          (value-cont (make-continuation))
113          (entry (first found))
114          (exit (make-exit :entry entry
115                           :value value-cont)))
116     (push exit (entry-exits entry))
117     (setf (continuation-dest value-cont) exit)
118     (ir1-convert start value-cont value)
119     (link-node-to-previous-continuation exit value-cont)
120     (let ((home-lambda (continuation-home-lambda-or-null start)))
121       (when home-lambda
122         (push entry (lambda-calls-or-closes home-lambda))))
123     (use-continuation exit (second found))))
124
125 ;;; Return a list of the segments of a TAGBODY. Each segment looks
126 ;;; like (<tag> <form>* (go <next tag>)). That is, we break up the
127 ;;; tagbody into segments of non-tag statements, and explicitly
128 ;;; represent the drop-through with a GO. The first segment has a
129 ;;; dummy NIL tag, since it represents code before the first tag. The
130 ;;; last segment (which may also be the first segment) ends in NIL
131 ;;; rather than a GO.
132 (defun parse-tagbody (body)
133   (declare (list body))
134   (collect ((segments))
135     (let ((current (cons nil body)))
136       (loop
137         (let ((tag-pos (position-if (complement #'listp) current :start 1)))
138           (unless tag-pos
139             (segments `(,@current nil))
140             (return))
141           (let ((tag (elt current tag-pos)))
142             (when (assoc tag (segments))
143               (compiler-error
144                "The tag ~S appears more than once in the tagbody."
145                tag))
146             (unless (or (symbolp tag) (integerp tag))
147               (compiler-error "~S is not a legal tagbody statement." tag))
148             (segments `(,@(subseq current 0 tag-pos) (go ,tag))))
149           (setq current (nthcdr tag-pos current)))))
150     (segments)))
151
152 ;;; Set up the cleanup, emitting the entry node. Then make a block for
153 ;;; each tag, building up the tag list for LEXENV-TAGS as we go.
154 ;;; Finally, convert each segment with the precomputed Start and Cont
155 ;;; values.
156 (def-ir1-translator tagbody ((&rest statements) start cont)
157   #!+sb-doc
158   "Tagbody {Tag | Statement}*
159   Define tags for used with GO. The Statements are evaluated in order
160   (skipping Tags) and NIL is returned. If a statement contains a GO to a
161   defined Tag within the lexical scope of the form, then control is transferred
162   to the next statement following that tag. A Tag must an integer or a
163   symbol. A statement must be a list. Other objects are illegal within the
164   body."
165   (continuation-starts-block cont)
166   (let* ((dummy (make-continuation))
167          (entry (make-entry))
168          (segments (parse-tagbody statements))
169          (cleanup (make-cleanup :kind :tagbody
170                                 :mess-up entry)))
171     (push entry (lambda-entries (lexenv-lambda *lexenv*)))
172     (setf (entry-cleanup entry) cleanup)
173     (link-node-to-previous-continuation entry start)
174     (use-continuation entry dummy)
175
176     (collect ((tags)
177               (starts)
178               (conts))
179       (starts dummy)
180       (dolist (segment (rest segments))
181         (let* ((tag-cont (make-continuation))
182                (tag (list (car segment) entry tag-cont)))
183           (conts tag-cont)
184           (starts tag-cont)
185           (continuation-starts-block tag-cont)
186           (tags tag)
187           (push (cdr tag) (continuation-lexenv-uses tag-cont))))
188       (conts cont)
189
190       (let ((*lexenv* (make-lexenv :cleanup cleanup :tags (tags))))
191         (mapc (lambda (segment start cont)
192                 (ir1-convert-progn-body start cont (rest segment)))
193               segments (starts) (conts))))))
194
195 ;;; Emit an EXIT node without any value.
196 (def-ir1-translator go ((tag) start cont)
197   #!+sb-doc
198   "Go Tag
199   Transfer control to the named Tag in the lexically enclosing TAGBODY. This
200   is constrained to be used only within the dynamic extent of the TAGBODY."
201   (continuation-starts-block cont)
202   (let* ((found (or (lexenv-find tag tags :test #'eql)
203                     (compiler-error "attempt to GO to nonexistent tag: ~S"
204                                     tag)))
205          (entry (first found))
206          (exit (make-exit :entry entry)))
207     (push exit (entry-exits entry))
208     (link-node-to-previous-continuation exit start)
209     (let ((home-lambda (continuation-home-lambda-or-null start)))
210       (when home-lambda
211         (push entry (lambda-calls-or-closes home-lambda))))
212     (use-continuation exit (second found))))
213 \f
214 ;;;; translators for compiler-magic special forms
215
216 ;;; This handles EVAL-WHEN in non-top-level forms. (EVAL-WHENs in top
217 ;;; level forms are picked off and handled by PROCESS-TOPLEVEL-FORM,
218 ;;; so that they're never seen at this level.)
219 ;;;
220 ;;; ANSI "3.2.3.1 Processing of Top Level Forms" says that processing
221 ;;; of non-top-level EVAL-WHENs is very simple:
222 ;;;   EVAL-WHEN forms cause compile-time evaluation only at top level.
223 ;;;   Both :COMPILE-TOPLEVEL and :LOAD-TOPLEVEL situation specifications
224 ;;;   are ignored for non-top-level forms. For non-top-level forms, an
225 ;;;   eval-when specifying the :EXECUTE situation is treated as an
226 ;;;   implicit PROGN including the forms in the body of the EVAL-WHEN
227 ;;;   form; otherwise, the forms in the body are ignored.
228 (def-ir1-translator eval-when ((situations &rest forms) start cont)
229   #!+sb-doc
230   "EVAL-WHEN (Situation*) Form*
231   Evaluate the Forms in the specified Situations (any of :COMPILE-TOPLEVEL,
232   :LOAD-TOPLEVEL, or :EXECUTE, or (deprecated) COMPILE, LOAD, or EVAL)."
233   (multiple-value-bind (ct lt e) (parse-eval-when-situations situations)
234     (declare (ignore ct lt))
235     (ir1-convert-progn-body start cont (and e forms)))
236   (values))
237
238 ;;; common logic for MACROLET and SYMBOL-MACROLET
239 ;;;
240 ;;; Call DEFINITIONIZE-FUN on each element of DEFINITIONS to find its
241 ;;; in-lexenv representation, stuff the results into *LEXENV*, and
242 ;;; call FUN (with no arguments).
243 (defun %funcall-in-foomacrolet-lexenv (definitionize-fun
244                                        definitionize-keyword
245                                        definitions
246                                        fun)
247   (declare (type function definitionize-fun fun))
248   (declare (type (member :vars :funs) definitionize-keyword))
249   (declare (type list definitions))
250   (unless (= (length definitions)
251              (length (remove-duplicates definitions :key #'first)))
252     (compiler-style-warn "duplicate definitions in ~S" definitions))
253   (let* ((processed-definitions (mapcar definitionize-fun definitions))
254          (*lexenv* (make-lexenv definitionize-keyword processed-definitions)))
255     (funcall fun definitionize-keyword processed-definitions)))
256
257 ;;; Tweak LEXENV to include the DEFINITIONS from a MACROLET, then
258 ;;; call FUN (with no arguments).
259 ;;;
260 ;;; This is split off from the IR1 convert method so that it can be
261 ;;; shared by the special-case top level MACROLET processing code, and
262 ;;; further split so that the special-case MACROLET processing code in
263 ;;; EVAL can likewise make use of it.
264 (defmacro macrolet-definitionize-fun (context lexenv)
265   (flet ((make-error-form (control &rest args)
266            (ecase context
267              (:compile `(compiler-error ,control ,@args))
268              (:eval `(error 'simple-program-error
269                       :format-control ,control
270                       :format-arguments (list ,@args))))))
271     `(lambda (definition)
272       (unless (list-of-length-at-least-p definition 2)
273         ,(make-error-form "The list ~S is too short to be a legal local macro definition." 'definition))
274       (destructuring-bind (name arglist &body body) definition
275         (unless (symbolp name)
276           ,(make-error-form "The local macro name ~S is not a symbol." 'name))
277         (unless (listp arglist)
278           ,(make-error-form "The local macro argument list ~S is not a list." 'arglist))
279         (with-unique-names (whole environment)
280           (multiple-value-bind (body local-decls)
281               (parse-defmacro arglist whole body name 'macrolet
282                               :environment environment)
283             `(,name macro .
284               ,(compile-in-lexenv
285                 nil
286                 `(lambda (,whole ,environment)
287                   ,@local-decls
288                   (block ,name ,body))
289                 ,lexenv))))))))
290
291 (defun funcall-in-macrolet-lexenv (definitions fun)
292   (%funcall-in-foomacrolet-lexenv
293    (macrolet-definitionize-fun :compile (make-restricted-lexenv *lexenv*))
294    :funs
295    definitions
296    fun))
297
298 (def-ir1-translator macrolet ((definitions &rest body) start cont)
299   #!+sb-doc
300   "MACROLET ({(Name Lambda-List Form*)}*) Body-Form*
301   Evaluate the Body-Forms in an environment with the specified local macros
302   defined. Name is the local macro name, Lambda-List is the DEFMACRO style
303   destructuring lambda list, and the Forms evaluate to the expansion.."
304   (funcall-in-macrolet-lexenv
305    definitions
306    (lambda (&key funs)
307      (declare (ignore funs))
308      (ir1-translate-locally body start cont))))
309
310 (defmacro symbol-macrolet-definitionize-fun (context)
311   (flet ((make-error-form (control &rest args)
312            (ecase context
313              (:compile `(compiler-error ,control ,@args))
314              (:eval `(error 'simple-program-error
315                       :format-control ,control
316                       :format-arguments (list ,@args))))))
317     `(lambda (definition)
318       (unless (proper-list-of-length-p definition 2)
319        ,(make-error-form "malformed symbol/expansion pair: ~S" 'definition))
320      (destructuring-bind (name expansion) definition
321        (unless (symbolp name)
322          ,(make-error-form
323            "The local symbol macro name ~S is not a symbol."
324            'name))
325        (let ((kind (info :variable :kind name)))
326          (when (member kind '(:special :constant))
327            ,(make-error-form
328              "Attempt to bind a ~(~A~) variable with SYMBOL-MACROLET: ~S"
329              'kind 'name)))
330        `(,name . (MACRO . ,expansion))))))1
331
332 (defun funcall-in-symbol-macrolet-lexenv (definitions fun)
333   (%funcall-in-foomacrolet-lexenv
334    (symbol-macrolet-definitionize-fun :compile)
335    :vars
336    definitions
337    fun))
338
339 (def-ir1-translator symbol-macrolet ((macrobindings &body body) start cont)
340   #!+sb-doc
341   "SYMBOL-MACROLET ({(Name Expansion)}*) Decl* Form*
342   Define the Names as symbol macros with the given Expansions. Within the
343   body, references to a Name will effectively be replaced with the Expansion."
344   (funcall-in-symbol-macrolet-lexenv
345    macrobindings
346    (lambda (&key vars)
347      (ir1-translate-locally body start cont :vars vars))))
348 \f
349 ;;;; %PRIMITIVE
350 ;;;;
351 ;;;; Uses of %PRIMITIVE are either expanded into Lisp code or turned
352 ;;;; into a funny function.
353
354 ;;; Carefully evaluate a list of forms, returning a list of the results.
355 (defun eval-info-args (args)
356   (declare (list args))
357   (handler-case (mapcar #'eval args)
358     (error (condition)
359       (compiler-error "Lisp error during evaluation of info args:~%~A"
360                       condition))))
361
362 ;;; Convert to the %%PRIMITIVE funny function. The first argument is
363 ;;; the template, the second is a list of the results of any
364 ;;; codegen-info args, and the remaining arguments are the runtime
365 ;;; arguments.
366 ;;;
367 ;;; We do various error checking now so that we don't bomb out with
368 ;;; a fatal error during IR2 conversion.
369 ;;;
370 ;;; KLUDGE: It's confusing having multiple names floating around for
371 ;;; nearly the same concept: PRIMITIVE, TEMPLATE, VOP. Now that CMU
372 ;;; CL's *PRIMITIVE-TRANSLATORS* stuff is gone, we could call
373 ;;; primitives VOPs, rename TEMPLATE to VOP-TEMPLATE, rename
374 ;;; BACKEND-TEMPLATE-NAMES to BACKEND-VOPS, and rename %PRIMITIVE to
375 ;;; VOP or %VOP.. -- WHN 2001-06-11
376 ;;; FIXME: Look at doing this ^, it doesn't look too hard actually.
377 (def-ir1-translator %primitive ((name &rest args) start cont)
378   (declare (type symbol name))
379   (let* ((template (or (gethash name *backend-template-names*)
380                        (bug "undefined primitive ~A" name)))
381          (required (length (template-arg-types template)))
382          (info (template-info-arg-count template))
383          (min (+ required info))
384          (nargs (length args)))
385     (if (template-more-args-type template)
386         (when (< nargs min)
387           (bug "Primitive ~A was called with ~R argument~:P, ~
388                 but wants at least ~R."
389                name
390                nargs
391                min))
392         (unless (= nargs min)
393           (bug "Primitive ~A was called with ~R argument~:P, ~
394                 but wants exactly ~R."
395                name
396                nargs
397                min)))
398
399     (when (eq (template-result-types template) :conditional)
400       (bug "%PRIMITIVE was used with a conditional template."))
401
402     (when (template-more-results-type template)
403       (bug "%PRIMITIVE was used with an unknown values template."))
404
405     (ir1-convert start
406                  cont
407                  `(%%primitive ',template
408                                ',(eval-info-args
409                                   (subseq args required min))
410                                ,@(subseq args 0 required)
411                                ,@(subseq args min)))))
412 \f
413 ;;;; QUOTE
414
415 (def-ir1-translator quote ((thing) start cont)
416   #!+sb-doc
417   "QUOTE Value
418   Return Value without evaluating it."
419   (reference-constant start cont thing))
420 \f
421 ;;;; FUNCTION and NAMED-LAMBDA
422
423 (def-ir1-translator function ((thing) start cont)
424   #!+sb-doc
425   "FUNCTION Name
426   Return the lexically apparent definition of the function Name. Name may also
427   be a lambda expression."
428   (if (consp thing)
429       (case (car thing)
430         ((lambda named-lambda instance-lambda lambda-with-lexenv)
431          (reference-leaf start
432                          cont
433                          (ir1-convert-lambdalike
434                           thing
435                           :debug-name (debug-namify "#'~S" thing)
436                           :allow-debug-catch-tag t)))
437         ((setf sb!pcl::class-predicate sb!pcl::slot-accessor)
438          (let ((var (find-lexically-apparent-fun
439                      thing "as the argument to FUNCTION")))
440            (reference-leaf start cont var)))
441         (t
442          (compiler-error "~S is not a legal function name." thing)))
443       (let ((var (find-lexically-apparent-fun
444                   thing "as the argument to FUNCTION")))
445         (reference-leaf start cont var))))
446 \f
447 ;;;; FUNCALL
448
449 ;;; FUNCALL is implemented on %FUNCALL, which can only call functions
450 ;;; (not symbols). %FUNCALL is used directly in some places where the
451 ;;; call should always be open-coded even if FUNCALL is :NOTINLINE.
452 (deftransform funcall ((function &rest args) * *)
453   (let ((arg-names (make-gensym-list (length args))))
454     `(lambda (function ,@arg-names)
455        (%funcall ,(if (csubtypep (continuation-type function)
456                                  (specifier-type 'function))
457                       'function
458                       '(%coerce-callable-to-fun function))
459                  ,@arg-names))))
460
461 (def-ir1-translator %funcall ((function &rest args) start cont)
462   (let ((fun-cont (make-continuation)))
463     (ir1-convert start fun-cont function)
464     (assert-continuation-type fun-cont (specifier-type 'function)
465                               (lexenv-policy *lexenv*))
466     (ir1-convert-combination-args fun-cont cont args)))
467
468 ;;; This source transform exists to reduce the amount of work for the
469 ;;; compiler. If the called function is a FUNCTION form, then convert
470 ;;; directly to %FUNCALL, instead of waiting around for type
471 ;;; inference.
472 (define-source-transform funcall (function &rest args)
473   (if (and (consp function) (eq (car function) 'function))
474       `(%funcall ,function ,@args)
475       (values nil t)))
476
477 (deftransform %coerce-callable-to-fun ((thing) (function) *
478                                        :important t)
479   "optimize away possible call to FDEFINITION at runtime"
480   'thing)
481 \f
482 ;;;; LET and LET*
483 ;;;;
484 ;;;; (LET and LET* can't be implemented as macros due to the fact that
485 ;;;; any pervasive declarations also affect the evaluation of the
486 ;;;; arguments.)
487
488 ;;; Given a list of binding specifiers in the style of LET, return:
489 ;;;  1. The list of var structures for the variables bound.
490 ;;;  2. The initial value form for each variable.
491 ;;;
492 ;;; The variable names are checked for legality and globally special
493 ;;; variables are marked as such. Context is the name of the form, for
494 ;;; error reporting purposes.
495 (declaim (ftype (function (list symbol) (values list list))
496                 extract-let-vars))
497 (defun extract-let-vars (bindings context)
498   (collect ((vars)
499             (vals)
500             (names))
501     (flet ((get-var (name)
502              (varify-lambda-arg name
503                                 (if (eq context 'let*)
504                                     nil
505                                     (names)))))
506       (dolist (spec bindings)
507         (cond ((atom spec)
508                (let ((var (get-var spec)))
509                  (vars var)
510                  (names spec)
511                  (vals nil)))
512               (t
513                (unless (proper-list-of-length-p spec 1 2)
514                  (compiler-error "The ~S binding spec ~S is malformed."
515                                  context
516                                  spec))
517                (let* ((name (first spec))
518                       (var (get-var name)))
519                  (vars var)
520                  (names name)
521                  (vals (second spec)))))))
522
523     (values (vars) (vals))))
524
525 (def-ir1-translator let ((bindings &body body)
526                          start cont)
527   #!+sb-doc
528   "LET ({(Var [Value]) | Var}*) Declaration* Form*
529   During evaluation of the Forms, bind the Vars to the result of evaluating the
530   Value forms. The variables are bound in parallel after all of the Values are
531   evaluated."
532   (if (null bindings)
533       (ir1-translate-locally  body start cont)
534       (multiple-value-bind (forms decls) (parse-body body nil)
535         (multiple-value-bind (vars values) (extract-let-vars bindings 'let)
536           (let ((fun-cont (make-continuation)))
537             (let* ((*lexenv* (process-decls decls vars nil cont))
538                    (fun (ir1-convert-lambda-body
539                          forms vars
540                          :debug-name (debug-namify "LET ~S" bindings))))
541               (reference-leaf start fun-cont fun))
542             (ir1-convert-combination-args fun-cont cont values))))))
543
544 (def-ir1-translator let* ((bindings &body body)
545                           start cont)
546   #!+sb-doc
547   "LET* ({(Var [Value]) | Var}*) Declaration* Form*
548   Similar to LET, but the variables are bound sequentially, allowing each Value
549   form to reference any of the previous Vars."
550   (multiple-value-bind (forms decls) (parse-body body nil)
551     (multiple-value-bind (vars values) (extract-let-vars bindings 'let*)
552       (let ((*lexenv* (process-decls decls vars nil cont)))
553         (ir1-convert-aux-bindings start cont forms vars values)))))
554
555 ;;; logic shared between IR1 translators for LOCALLY, MACROLET,
556 ;;; and SYMBOL-MACROLET
557 ;;;
558 ;;; Note that all these things need to preserve toplevel-formness,
559 ;;; but we don't need to worry about that within an IR1 translator,
560 ;;; since toplevel-formness is picked off by PROCESS-TOPLEVEL-FOO
561 ;;; forms before we hit the IR1 transform level.
562 (defun ir1-translate-locally (body start cont &key vars funs)
563   (declare (type list body) (type continuation start cont))
564   (multiple-value-bind (forms decls) (parse-body body nil)
565     (let ((*lexenv* (process-decls decls vars funs cont)))
566       (ir1-convert-aux-bindings start cont forms nil nil))))
567
568 (def-ir1-translator locally ((&body body) start cont)
569   #!+sb-doc
570   "LOCALLY Declaration* Form*
571   Sequentially evaluate the Forms in a lexical environment where the
572   the Declarations have effect. If LOCALLY is a top level form, then
573   the Forms are also processed as top level forms."
574   (ir1-translate-locally body start cont))
575 \f
576 ;;;; FLET and LABELS
577
578 ;;; Given a list of local function specifications in the style of
579 ;;; FLET, return lists of the function names and of the lambdas which
580 ;;; are their definitions.
581 ;;;
582 ;;; The function names are checked for legality. CONTEXT is the name
583 ;;; of the form, for error reporting.
584 (declaim (ftype (function (list symbol) (values list list)) extract-flet-vars))
585 (defun extract-flet-vars (definitions context)
586   (collect ((names)
587             (defs))
588     (dolist (def definitions)
589       (when (or (atom def) (< (length def) 2))
590         (compiler-error "The ~S definition spec ~S is malformed." context def))
591
592       (let ((name (first def)))
593         (check-fun-name name)
594         (names name)
595         (multiple-value-bind (forms decls) (parse-body (cddr def))
596           (defs `(lambda ,(second def)
597                    ,@decls
598                    (block ,(fun-name-block-name name)
599                      . ,forms))))))
600     (values (names) (defs))))
601
602 (def-ir1-translator flet ((definitions &body body)
603                           start cont)
604   #!+sb-doc
605   "FLET ({(Name Lambda-List Declaration* Form*)}*) Declaration* Body-Form*
606   Evaluate the Body-Forms with some local function definitions. The bindings
607   do not enclose the definitions; any use of Name in the Forms will refer to
608   the lexically apparent function definition in the enclosing environment."
609   (multiple-value-bind (forms decls) (parse-body body nil)
610     (multiple-value-bind (names defs)
611         (extract-flet-vars definitions 'flet)
612       (let* ((fvars (mapcar (lambda (n d)
613                               (ir1-convert-lambda d
614                                                   :source-name n
615                                                   :debug-name (debug-namify
616                                                                "FLET ~S" n)
617                                                   :allow-debug-catch-tag t))
618                             names defs))
619              (*lexenv* (make-lexenv
620                         :default (process-decls decls nil fvars cont)
621                         :funs (pairlis names fvars))))
622         (ir1-convert-progn-body start cont forms)))))
623
624 (def-ir1-translator labels ((definitions &body body) start cont)
625   #!+sb-doc
626   "LABELS ({(Name Lambda-List Declaration* Form*)}*) Declaration* Body-Form*
627   Evaluate the Body-Forms with some local function definitions. The bindings
628   enclose the new definitions, so the defined functions can call themselves or
629   each other."
630   (multiple-value-bind (forms decls) (parse-body body nil)
631     (multiple-value-bind (names defs)
632         (extract-flet-vars definitions 'labels)
633       (let* (;; dummy LABELS functions, to be used as placeholders
634              ;; during construction of real LABELS functions
635              (placeholder-funs (mapcar (lambda (name)
636                                          (make-functional
637                                           :%source-name name
638                                           :%debug-name (debug-namify
639                                                         "LABELS placeholder ~S"
640                                                         name)))
641                                        names))
642              ;; (like PAIRLIS but guaranteed to preserve ordering:)
643              (placeholder-fenv (mapcar #'cons names placeholder-funs))
644              ;; the real LABELS functions, compiled in a LEXENV which
645              ;; includes the dummy LABELS functions
646              (real-funs
647               (let ((*lexenv* (make-lexenv :funs placeholder-fenv)))
648                 (mapcar (lambda (name def)
649                           (ir1-convert-lambda def
650                                               :source-name name
651                                               :debug-name (debug-namify
652                                                            "LABELS ~S" name)
653                                               :allow-debug-catch-tag t))
654                         names defs))))
655
656         ;; Modify all the references to the dummy function leaves so
657         ;; that they point to the real function leaves.
658         (loop for real-fun in real-funs and
659               placeholder-cons in placeholder-fenv do
660               (substitute-leaf real-fun (cdr placeholder-cons))
661               (setf (cdr placeholder-cons) real-fun))
662
663         ;; Voila.
664         (let ((*lexenv* (make-lexenv
665                          :default (process-decls decls nil real-funs cont)
666                          ;; Use a proper FENV here (not the
667                          ;; placeholder used earlier) so that if the
668                          ;; lexical environment is used for inline
669                          ;; expansion we'll get the right functions.
670                          :funs (pairlis names real-funs))))
671           (ir1-convert-progn-body start cont forms))))))
672 \f
673 ;;;; the THE special operator, and friends
674
675 ;;; Do stuff to recognize a THE or VALUES declaration. CONT is the
676 ;;; continuation that the assertion applies to, TYPE is the type
677 ;;; specifier and LEXENV is the current lexical environment. NAME is
678 ;;; the name of the declaration we are doing, for use in error
679 ;;; messages.
680 ;;;
681 ;;; This is somewhat involved, since a type assertion may only be made
682 ;;; on a continuation, not on a node. We can't just set the
683 ;;; continuation asserted type and let it go at that, since there may
684 ;;; be parallel THE's for the same continuation, i.e.
685 ;;;     (if ...
686 ;;;      (the foo ...)
687 ;;;      (the bar ...))
688 ;;;
689 ;;; In this case, our representation can do no better than the union
690 ;;; of these assertions. And if there is a branch with no assertion,
691 ;;; we have nothing at all. We really need to recognize scoping, since
692 ;;; we need to be able to discern between parallel assertions (which
693 ;;; we union) and nested ones (which we intersect).
694 ;;;
695 ;;; We represent the scoping by throwing our innermost (intersected)
696 ;;; assertion on CONT into the TYPE-RESTRICTIONS. As we go down, we
697 ;;; intersect our assertions together. If CONT has no uses yet, we
698 ;;; have not yet bottomed out on the first COND branch; in this case
699 ;;; we optimistically assume that this type will be the one we end up
700 ;;; with, and set the ASSERTED-TYPE to it. We can never get better
701 ;;; than the type that we have the first time we bottom out. Later
702 ;;; THE's (or the absence thereof) can only weaken this result.
703 ;;;
704 ;;; We make this work by getting USE-CONTINUATION to do the unioning
705 ;;; across COND branches. We can't do it here, since we don't know how
706 ;;; many branches there are going to be.
707 (defun ir1ize-the-or-values (type cont lexenv place)
708   (declare (type continuation cont) (type lexenv lexenv))
709   (let* ((atype (if (typep type 'ctype) type (compiler-values-specifier-type type)))
710          (old-atype (or (lexenv-find cont type-restrictions)
711                         *wild-type*))
712          (old-ctype (or (lexenv-find cont weakend-type-restrictions)
713                         *wild-type*))
714          (intersects (values-types-equal-or-intersect old-atype atype))
715          (new-atype (values-type-intersection old-atype atype))
716          (new-ctype (values-type-intersection
717                      old-ctype (maybe-weaken-check atype (lexenv-policy lexenv)))))
718     (when (null (find-uses cont))
719       (setf (continuation-asserted-type cont) new-atype)
720       (setf (continuation-type-to-check cont) new-ctype))
721     (when (and (not intersects)
722                ;; FIXME: Is it really right to look at *LEXENV* here,
723                ;; instead of looking at the LEXENV argument? Why?
724                (not (policy *lexenv*
725                             (= inhibit-warnings 3)))) ;FIXME: really OK to suppress?
726       (compiler-warn
727        "The type ~S ~A conflicts with an enclosing assertion:~%   ~S"
728        (type-specifier atype)
729        place
730        (type-specifier old-atype)))
731     (make-lexenv :type-restrictions `((,cont . ,new-atype))
732                  :weakend-type-restrictions `((,cont . ,new-ctype))
733                  :default lexenv)))
734
735 ;;; Assert that FORM evaluates to the specified type (which may be a
736 ;;; VALUES type).
737 ;;;
738 ;;; FIXME: In a version of CMU CL that I used at Cadabra ca. 20000101,
739 ;;; this didn't seem to expand into an assertion, at least for ALIEN
740 ;;; values. Check that SBCL doesn't have this problem.
741 (def-ir1-translator the ((type value) start cont)
742   (with-continuation-type-assertion (cont (compiler-values-specifier-type type)
743                                           "in THE declaration")
744     (ir1-convert start cont value)))
745
746 ;;; This is like the THE special form, except that it believes
747 ;;; whatever you tell it. It will never generate a type check, but
748 ;;; will cause a warning if the compiler can prove the assertion is
749 ;;; wrong.
750 ;;;
751 ;;; Since the CONTINUATION-DERIVED-TYPE is computed as the union of
752 ;;; its uses's types, setting it won't work. Instead we must intersect
753 ;;; the type with the uses's DERIVED-TYPE.
754 (def-ir1-translator truly-the ((type value) start cont)
755   #!+sb-doc
756   (declare (inline member))
757   (let ((type (compiler-values-specifier-type type))
758         (old (find-uses cont)))
759     (ir1-convert start cont value)
760     (do-uses (use cont)
761       (unless (member use old :test #'eq)
762         (derive-node-type use type)))))
763 \f
764 ;;;; SETQ
765
766 ;;; If there is a definition in LEXENV-VARS, just set that, otherwise
767 ;;; look at the global information. If the name is for a constant,
768 ;;; then error out.
769 (def-ir1-translator setq ((&whole source &rest things) start cont)
770   (let ((len (length things)))
771     (when (oddp len)
772       (compiler-error "odd number of args to SETQ: ~S" source))
773     (if (= len 2)
774         (let* ((name (first things))
775                (leaf (or (lexenv-find name vars)
776                          (find-free-var name))))
777           (etypecase leaf
778             (leaf
779              (when (constant-p leaf)
780                (compiler-error "~S is a constant and thus can't be set." name))
781              (when (lambda-var-p leaf)
782                (let ((home-lambda (continuation-home-lambda-or-null start)))
783                  (when home-lambda
784                    (pushnew leaf (lambda-calls-or-closes home-lambda))))
785                (when (lambda-var-ignorep leaf)
786                  ;; ANSI's definition of "Declaration IGNORE, IGNORABLE"
787                  ;; requires that this be a STYLE-WARNING, not a full warning.
788                  (compiler-style-warn
789                   "~S is being set even though it was declared to be ignored."
790                   name)))
791              (setq-var start cont leaf (second things)))
792             (cons
793              (aver (eq (car leaf) 'MACRO))
794              (ir1-convert start cont `(setf ,(cdr leaf) ,(second things))))
795             (heap-alien-info
796              (ir1-convert start cont
797                           `(%set-heap-alien ',leaf ,(second things))))))
798         (collect ((sets))
799           (do ((thing things (cddr thing)))
800               ((endp thing)
801                (ir1-convert-progn-body start cont (sets)))
802             (sets `(setq ,(first thing) ,(second thing))))))))
803
804 ;;; This is kind of like REFERENCE-LEAF, but we generate a SET node.
805 ;;; This should only need to be called in SETQ.
806 (defun setq-var (start cont var value)
807   (declare (type continuation start cont) (type basic-var var))
808   (let ((dest (make-continuation)))
809     (ir1-convert start dest value)
810     (assert-continuation-type dest
811                               (or (lexenv-find var type-restrictions)
812                                   (leaf-type var))
813                               (lexenv-policy *lexenv*))
814     (let ((res (make-set :var var :value dest)))
815       (setf (continuation-dest dest) res)
816       (setf (leaf-ever-used var) t)
817       (push res (basic-var-sets var))
818       (link-node-to-previous-continuation res dest)
819       (use-continuation res cont))))
820 \f
821 ;;;; CATCH, THROW and UNWIND-PROTECT
822
823 ;;; We turn THROW into a MULTIPLE-VALUE-CALL of a magical function,
824 ;;; since as as far as IR1 is concerned, it has no interesting
825 ;;; properties other than receiving multiple-values.
826 (def-ir1-translator throw ((tag result) start cont)
827   #!+sb-doc
828   "Throw Tag Form
829   Do a non-local exit, return the values of Form from the CATCH whose tag
830   evaluates to the same thing as Tag."
831   (ir1-convert start cont
832                `(multiple-value-call #'%throw ,tag ,result)))
833
834 ;;; This is a special special form used to instantiate a cleanup as
835 ;;; the current cleanup within the body. KIND is the kind of cleanup
836 ;;; to make, and MESS-UP is a form that does the mess-up action. We
837 ;;; make the MESS-UP be the USE of the MESS-UP form's continuation,
838 ;;; and introduce the cleanup into the lexical environment. We
839 ;;; back-patch the ENTRY-CLEANUP for the current cleanup to be the new
840 ;;; cleanup, since this inner cleanup is the interesting one.
841 (def-ir1-translator %within-cleanup ((kind mess-up &body body) start cont)
842   (let ((dummy (make-continuation))
843         (dummy2 (make-continuation)))
844     (ir1-convert start dummy mess-up)
845     (let* ((mess-node (continuation-use dummy))
846            (cleanup (make-cleanup :kind kind
847                                   :mess-up mess-node))
848            (old-cup (lexenv-cleanup *lexenv*))
849            (*lexenv* (make-lexenv :cleanup cleanup)))
850       (setf (entry-cleanup (cleanup-mess-up old-cup)) cleanup)
851       (ir1-convert dummy dummy2 '(%cleanup-point))
852       (ir1-convert-progn-body dummy2 cont body))))
853
854 ;;; This is a special special form that makes an "escape function"
855 ;;; which returns unknown values from named block. We convert the
856 ;;; function, set its kind to :ESCAPE, and then reference it. The
857 ;;; :ESCAPE kind indicates that this function's purpose is to
858 ;;; represent a non-local control transfer, and that it might not
859 ;;; actually have to be compiled.
860 ;;;
861 ;;; Note that environment analysis replaces references to escape
862 ;;; functions with references to the corresponding NLX-INFO structure.
863 (def-ir1-translator %escape-fun ((tag) start cont)
864   (let ((fun (ir1-convert-lambda
865               `(lambda ()
866                  (return-from ,tag (%unknown-values)))
867               :debug-name (debug-namify "escape function for ~S" tag))))
868     (setf (functional-kind fun) :escape)
869     (reference-leaf start cont fun)))
870
871 ;;; Yet another special special form. This one looks up a local
872 ;;; function and smashes it to a :CLEANUP function, as well as
873 ;;; referencing it.
874 (def-ir1-translator %cleanup-fun ((name) start cont)
875   (let ((fun (lexenv-find name funs)))
876     (aver (lambda-p fun))
877     (setf (functional-kind fun) :cleanup)
878     (reference-leaf start cont fun)))
879
880 (def-ir1-translator catch ((tag &body body) start cont)
881   #!+sb-doc
882   "Catch Tag Form*
883   Evaluate TAG and instantiate it as a catcher while the body forms are
884   evaluated in an implicit PROGN. If a THROW is done to TAG within the dynamic
885   scope of the body, then control will be transferred to the end of the body
886   and the thrown values will be returned."
887   ;; We represent the possibility of the control transfer by making an
888   ;; "escape function" that does a lexical exit, and instantiate the
889   ;; cleanup using %WITHIN-CLEANUP.
890   (ir1-convert
891    start cont
892    (with-unique-names (exit-block)
893      `(block ,exit-block
894         (%within-cleanup
895             :catch
896             (%catch (%escape-fun ,exit-block) ,tag)
897           ,@body)))))
898
899 (def-ir1-translator unwind-protect ((protected &body cleanup) start cont)
900   #!+sb-doc
901   "Unwind-Protect Protected Cleanup*
902   Evaluate the form PROTECTED, returning its values. The CLEANUP forms are
903   evaluated whenever the dynamic scope of the PROTECTED form is exited (either
904   due to normal completion or a non-local exit such as THROW)."
905   ;; UNWIND-PROTECT is similar to CATCH, but hairier. We make the
906   ;; cleanup forms into a local function so that they can be referenced
907   ;; both in the case where we are unwound and in any local exits. We
908   ;; use %CLEANUP-FUN on this to indicate that reference by
909   ;; %UNWIND-PROTECT isn't "real", and thus doesn't cause creation of
910   ;; an XEP.
911   (ir1-convert
912    start cont
913    (with-unique-names (cleanup-fun drop-thru-tag exit-tag next start count)
914      `(flet ((,cleanup-fun () ,@cleanup nil))
915         ;; FIXME: If we ever get DYNAMIC-EXTENT working, then
916         ;; ,CLEANUP-FUN should probably be declared DYNAMIC-EXTENT,
917         ;; and something can be done to make %ESCAPE-FUN have
918         ;; dynamic extent too.
919         (block ,drop-thru-tag
920           (multiple-value-bind (,next ,start ,count)
921               (block ,exit-tag
922                 (%within-cleanup
923                     :unwind-protect
924                     (%unwind-protect (%escape-fun ,exit-tag)
925                                      (%cleanup-fun ,cleanup-fun))
926                   (return-from ,drop-thru-tag ,protected)))
927             (,cleanup-fun)
928             (%continue-unwind ,next ,start ,count)))))))
929 \f
930 ;;;; multiple-value stuff
931
932 (def-ir1-translator multiple-value-call ((fun &rest args) start cont)
933   #!+sb-doc
934   "MULTIPLE-VALUE-CALL Function Values-Form*
935   Call FUNCTION, passing all the values of each VALUES-FORM as arguments,
936   values from the first VALUES-FORM making up the first argument, etc."
937   (let* ((fun-cont (make-continuation))
938          (node (if args
939                    ;; If there are arguments, MULTIPLE-VALUE-CALL
940                    ;; turns into an MV-COMBINATION.
941                    (make-mv-combination fun-cont)
942                    ;; If there are no arguments, then we convert to a
943                    ;; normal combination, ensuring that a MV-COMBINATION
944                    ;; always has at least one argument. This can be
945                    ;; regarded as an optimization, but it is more
946                    ;; important for simplifying compilation of
947                    ;; MV-COMBINATIONS.
948                    (make-combination fun-cont))))
949     (ir1-convert start fun-cont
950                  (if (and (consp fun) (eq (car fun) 'function))
951                      fun
952                      `(%coerce-callable-to-fun ,fun)))
953     (setf (continuation-dest fun-cont) node)
954     (collect ((arg-conts))
955       (let ((this-start fun-cont))
956         (dolist (arg args)
957           (let ((this-cont (make-continuation node)))
958             (ir1-convert this-start this-cont arg)
959             (setq this-start this-cont)
960             (arg-conts this-cont)))
961         (link-node-to-previous-continuation node this-start)
962         (use-continuation node cont)
963         (setf (basic-combination-args node) (arg-conts))))))
964
965 ;;; MULTIPLE-VALUE-PROG1 is represented implicitly in IR1 by having a
966 ;;; the result code use result continuation (CONT), but transfer
967 ;;; control to the evaluation of the body. In other words, the result
968 ;;; continuation isn't IMMEDIATELY-USED-P by the nodes that compute
969 ;;; the result.
970 ;;;
971 ;;; In order to get the control flow right, we convert the result with
972 ;;; a dummy result continuation, then convert all the uses of the
973 ;;; dummy to be uses of CONT. If a use is an EXIT, then we also
974 ;;; substitute CONT for the dummy in the corresponding ENTRY node so
975 ;;; that they are consistent. Note that this doesn't amount to
976 ;;; changing the exit target, since the control destination of an exit
977 ;;; is determined by the block successor; we are just indicating the
978 ;;; continuation that the result is delivered to.
979 ;;;
980 ;;; We then convert the body, using another dummy continuation in its
981 ;;; own block as the result. After we are done converting the body, we
982 ;;; move all predecessors of the dummy end block to CONT's block.
983 ;;;
984 ;;; Note that we both exploit and maintain the invariant that the CONT
985 ;;; to an IR1 convert method either has no block or starts the block
986 ;;; that control should transfer to after completion for the form.
987 ;;; Nested MV-PROG1's work because during conversion of the result
988 ;;; form, we use dummy continuation whose block is the true control
989 ;;; destination.
990 (def-ir1-translator multiple-value-prog1 ((result &rest forms) start cont)
991   #!+sb-doc
992   "MULTIPLE-VALUE-PROG1 Values-Form Form*
993   Evaluate Values-Form and then the Forms, but return all the values of
994   Values-Form."
995   (continuation-starts-block cont)
996   (let* ((dummy-result (make-continuation))
997          (dummy-start (make-continuation))
998          (cont-block (continuation-block cont)))
999     (continuation-starts-block dummy-start)
1000     (ir1-convert start dummy-start result)
1001
1002     (with-continuation-type-assertion
1003         ;; FIXME: policy
1004         (cont (continuation-asserted-type dummy-start)
1005               "of the first form")
1006       (substitute-continuation-uses cont dummy-start))
1007
1008     (continuation-starts-block dummy-result)
1009     (ir1-convert-progn-body dummy-start dummy-result forms)
1010     (let ((end-block (continuation-block dummy-result)))
1011       (dolist (pred (block-pred end-block))
1012         (unlink-blocks pred end-block)
1013         (link-blocks pred cont-block))
1014       (aver (not (continuation-dest dummy-result)))
1015       (delete-continuation dummy-result)
1016       (remove-from-dfo end-block))))
1017 \f
1018 ;;;; interface to defining macros
1019
1020 ;;; Old CMUCL comment:
1021 ;;;
1022 ;;;   Return a new source path with any stuff intervening between the
1023 ;;;   current path and the first form beginning with NAME stripped
1024 ;;;   off.  This is used to hide the guts of DEFmumble macros to
1025 ;;;   prevent annoying error messages.
1026 ;;;
1027 ;;; Now that we have implementations of DEFmumble macros in terms of
1028 ;;; EVAL-WHEN, this function is no longer used.  However, it might be
1029 ;;; worth figuring out why it was used, and maybe doing analogous
1030 ;;; munging to the functions created in the expanders for the macros.
1031 (defun revert-source-path (name)
1032   (do ((path *current-path* (cdr path)))
1033       ((null path) *current-path*)
1034     (let ((first (first path)))
1035       (when (or (eq first name)
1036                 (eq first 'original-source-start))
1037         (return path)))))