8eb3b485b18e0786503edc55cc41527b712c43dd
[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     (setf (continuation-dest pred) node)
39     (ir1-convert start pred test)
40     (link-node-to-previous-continuation node pred)
41     (use-continuation node dummy-cont)
42
43     (let ((start-block (continuation-block pred)))
44       (setf (block-last start-block) node)
45       (continuation-starts-block cont)
46
47       (link-blocks start-block then-block)
48       (link-blocks start-block else-block))
49
50     (ir1-convert then-cont cont then)
51     (ir1-convert else-cont cont else)))
52 \f
53 ;;;; BLOCK and TAGBODY
54
55 ;;;; We make an ENTRY node to mark the start and a :ENTRY cleanup to
56 ;;;; mark its extent. When doing GO or RETURN-FROM, we emit an EXIT
57 ;;;; node.
58
59 ;;; Make a :ENTRY cleanup and emit an ENTRY node, then convert the
60 ;;; body in the modified environment. We make CONT start a block now,
61 ;;; since if it was done later, the block would be in the wrong
62 ;;; environment.
63 (def-ir1-translator block ((name &rest forms) start cont)
64   #!+sb-doc
65   "Block Name Form*
66   Evaluate the Forms as a PROGN. Within the lexical scope of the body,
67   (RETURN-FROM Name Value-Form) can be used to exit the form, returning the
68   result of Value-Form."
69   (unless (symbolp name)
70     (compiler-error "The block name ~S is not a symbol." name))
71   (continuation-starts-block cont)
72   (let* ((dummy (make-continuation))
73          (entry (make-entry))
74          (cleanup (make-cleanup :kind :block
75                                 :mess-up entry)))
76     (push entry (lambda-entries (lexenv-lambda *lexenv*)))
77     (setf (entry-cleanup entry) cleanup)
78     (link-node-to-previous-continuation entry start)
79     (use-continuation entry dummy)
80
81     (let* ((env-entry (list entry cont))
82            (*lexenv* (make-lexenv :blocks (list (cons name env-entry))
83                                   :cleanup cleanup)))
84       (push env-entry (continuation-lexenv-uses cont))
85       (ir1-convert-progn-body dummy cont forms))))
86
87 (def-ir1-translator return-from ((name &optional value) start cont)
88   #!+sb-doc
89   "Return-From Block-Name Value-Form
90   Evaluate the Value-Form, returning its values from the lexically enclosing
91   BLOCK Block-Name. This is constrained to be used only within the dynamic
92   extent of the BLOCK."
93   ;; CMU CL comment:
94   ;;   We make CONT start a block just so that it will have a block
95   ;;   assigned. People assume that when they pass a continuation into
96   ;;   IR1-CONVERT as CONT, it will have a block when it is done.
97   ;; KLUDGE: Note that this block is basically fictitious. In the code
98   ;;   (BLOCK B (RETURN-FROM B) (SETQ X 3))
99   ;; it's the block which answers the question "which block is
100   ;; the (SETQ X 3) in?" when the right answer is that (SETQ X 3) is
101   ;; dead code and so doesn't really have a block at all. The existence
102   ;; of this block, and that way that it doesn't explicitly say
103   ;; "I'm actually nowhere at all" makes some logic (e.g.
104   ;; BLOCK-HOME-LAMBDA-OR-NULL) more obscure, and it might be better
105   ;; to get rid of it, perhaps using a special placeholder value
106   ;; to indicate the orphanedness of the code.
107   (continuation-starts-block cont)
108   (let* ((found (or (lexenv-find name blocks)
109                     (compiler-error "return for unknown block: ~S" name)))
110          (value-cont (make-continuation))
111          (entry (first found))
112          (exit (make-exit :entry entry
113                           :value value-cont)))
114     (push exit (entry-exits entry))
115     (setf (continuation-dest value-cont) exit)
116     (ir1-convert start value-cont value)
117     (link-node-to-previous-continuation exit value-cont)
118     (let ((home-lambda (continuation-home-lambda-or-null start)))
119       (when home-lambda
120         (push entry (lambda-calls-or-closes home-lambda))))
121     (use-continuation exit (second found))))
122
123 ;;; Return a list of the segments of a TAGBODY. Each segment looks
124 ;;; like (<tag> <form>* (go <next tag>)). That is, we break up the
125 ;;; tagbody into segments of non-tag statements, and explicitly
126 ;;; represent the drop-through with a GO. The first segment has a
127 ;;; dummy NIL tag, since it represents code before the first tag. The
128 ;;; last segment (which may also be the first segment) ends in NIL
129 ;;; rather than a GO.
130 (defun parse-tagbody (body)
131   (declare (list body))
132   (collect ((segments))
133     (let ((current (cons nil body)))
134       (loop
135         (let ((tag-pos (position-if (complement #'listp) current :start 1)))
136           (unless tag-pos
137             (segments `(,@current nil))
138             (return))
139           (let ((tag (elt current tag-pos)))
140             (when (assoc tag (segments))
141               (compiler-error
142                "The tag ~S appears more than once in the tagbody."
143                tag))
144             (unless (or (symbolp tag) (integerp tag))
145               (compiler-error "~S is not a legal tagbody statement." tag))
146             (segments `(,@(subseq current 0 tag-pos) (go ,tag))))
147           (setq current (nthcdr tag-pos current)))))
148     (segments)))
149
150 ;;; Set up the cleanup, emitting the entry node. Then make a block for
151 ;;; each tag, building up the tag list for LEXENV-TAGS as we go.
152 ;;; Finally, convert each segment with the precomputed Start and Cont
153 ;;; values.
154 (def-ir1-translator tagbody ((&rest statements) start cont)
155   #!+sb-doc
156   "Tagbody {Tag | Statement}*
157   Define tags for used with GO. The Statements are evaluated in order
158   (skipping Tags) and NIL is returned. If a statement contains a GO to a
159   defined Tag within the lexical scope of the form, then control is transferred
160   to the next statement following that tag. A Tag must an integer or a
161   symbol. A statement must be a list. Other objects are illegal within the
162   body."
163   (continuation-starts-block cont)
164   (let* ((dummy (make-continuation))
165          (entry (make-entry))
166          (segments (parse-tagbody statements))
167          (cleanup (make-cleanup :kind :tagbody
168                                 :mess-up entry)))
169     (push entry (lambda-entries (lexenv-lambda *lexenv*)))
170     (setf (entry-cleanup entry) cleanup)
171     (link-node-to-previous-continuation entry start)
172     (use-continuation entry dummy)
173
174     (collect ((tags)
175               (starts)
176               (conts))
177       (starts dummy)
178       (dolist (segment (rest segments))
179         (let* ((tag-cont (make-continuation))
180                (tag (list (car segment) entry tag-cont)))
181           (conts tag-cont)
182           (starts tag-cont)
183           (continuation-starts-block tag-cont)
184           (tags tag)
185           (push (cdr tag) (continuation-lexenv-uses tag-cont))))
186       (conts cont)
187
188       (let ((*lexenv* (make-lexenv :cleanup cleanup :tags (tags))))
189         (mapc (lambda (segment start cont)
190                 (ir1-convert-progn-body start cont (rest segment)))
191               segments (starts) (conts))))))
192
193 ;;; Emit an EXIT node without any value.
194 (def-ir1-translator go ((tag) start cont)
195   #!+sb-doc
196   "Go Tag
197   Transfer control to the named Tag in the lexically enclosing TAGBODY. This
198   is constrained to be used only within the dynamic extent of the TAGBODY."
199   (continuation-starts-block cont)
200   (let* ((found (or (lexenv-find tag tags :test #'eql)
201                     (compiler-error "attempt to GO to nonexistent tag: ~S"
202                                     tag)))
203          (entry (first found))
204          (exit (make-exit :entry entry)))
205     (push exit (entry-exits entry))
206     (link-node-to-previous-continuation exit start)
207     (let ((home-lambda (continuation-home-lambda-or-null start)))
208       (when home-lambda
209         (push entry (lambda-calls-or-closes home-lambda))))
210     (use-continuation exit (second found))))
211 \f
212 ;;;; translators for compiler-magic special forms
213
214 ;;; This handles EVAL-WHEN in non-top-level forms. (EVAL-WHENs in top
215 ;;; level forms are picked off and handled by PROCESS-TOPLEVEL-FORM,
216 ;;; so that they're never seen at this level.)
217 ;;;
218 ;;; ANSI "3.2.3.1 Processing of Top Level Forms" says that processing
219 ;;; of non-top-level EVAL-WHENs is very simple:
220 ;;;   EVAL-WHEN forms cause compile-time evaluation only at top level.
221 ;;;   Both :COMPILE-TOPLEVEL and :LOAD-TOPLEVEL situation specifications
222 ;;;   are ignored for non-top-level forms. For non-top-level forms, an
223 ;;;   eval-when specifying the :EXECUTE situation is treated as an
224 ;;;   implicit PROGN including the forms in the body of the EVAL-WHEN
225 ;;;   form; otherwise, the forms in the body are ignored.
226 (def-ir1-translator eval-when ((situations &rest forms) start cont)
227   #!+sb-doc
228   "EVAL-WHEN (Situation*) Form*
229   Evaluate the Forms in the specified Situations (any of :COMPILE-TOPLEVEL,
230   :LOAD-TOPLEVEL, or :EXECUTE, or (deprecated) COMPILE, LOAD, or EVAL)."
231   (multiple-value-bind (ct lt e) (parse-eval-when-situations situations)
232     (declare (ignore ct lt))
233     (ir1-convert-progn-body start cont (and e forms)))
234   (values))
235
236 ;;; common logic for MACROLET and SYMBOL-MACROLET
237 ;;;
238 ;;; Call DEFINITIONIZE-FUN on each element of DEFINITIONS to find its
239 ;;; in-lexenv representation, stuff the results into *LEXENV*, and
240 ;;; call FUN (with no arguments).
241 (defun %funcall-in-foomacrolet-lexenv (definitionize-fun
242                                        definitionize-keyword
243                                        definitions
244                                        fun)
245   (declare (type function definitionize-fun fun))
246   (declare (type (member :vars :funs) definitionize-keyword))
247   (declare (type list definitions))
248   (unless (= (length definitions)
249              (length (remove-duplicates definitions :key #'first)))
250     (compiler-style-warn "duplicate definitions in ~S" definitions))
251   (let* ((processed-definitions (mapcar definitionize-fun definitions))
252          (*lexenv* (make-lexenv definitionize-keyword processed-definitions)))
253     (funcall fun definitionize-keyword processed-definitions)))
254
255 ;;; Tweak LEXENV to include the DEFINITIONS from a MACROLET, then
256 ;;; call FUN (with no arguments).
257 ;;;
258 ;;; This is split off from the IR1 convert method so that it can be
259 ;;; shared by the special-case top level MACROLET processing code, and
260 ;;; further split so that the special-case MACROLET processing code in
261 ;;; EVAL can likewise make use of it.
262 (defmacro macrolet-definitionize-fun (context lexenv)
263   (flet ((make-error-form (control &rest args)
264            (ecase context
265              (:compile `(compiler-error ,control ,@args))
266              (:eval `(error 'simple-program-error
267                       :format-control ,control
268                       :format-arguments (list ,@args))))))
269     `(lambda (definition)
270       (unless (list-of-length-at-least-p definition 2)
271         ,(make-error-form "The list ~S is too short to be a legal local macro definition." 'definition))
272       (destructuring-bind (name arglist &body body) definition
273         (unless (symbolp name)
274           ,(make-error-form "The local macro name ~S is not a symbol." 'name))
275         (unless (listp arglist)
276           ,(make-error-form "The local macro argument list ~S is not a list." 'arglist))
277         (let ((whole (gensym "WHOLE"))
278               (environment (gensym "ENVIRONMENT")))
279           (multiple-value-bind (body local-decls)
280               (parse-defmacro arglist whole body name 'macrolet
281                               :environment environment)
282             `(,name macro .
283               ,(compile-in-lexenv
284                 nil
285                 `(lambda (,whole ,environment)
286                   ,@local-decls
287                   (block ,name ,body))
288                 ,lexenv))))))))
289
290 (defun funcall-in-macrolet-lexenv (definitions fun)
291   (%funcall-in-foomacrolet-lexenv
292    (macrolet-definitionize-fun :compile (make-restricted-lexenv *lexenv*))
293    :funs
294    definitions
295    fun))
296
297 (def-ir1-translator macrolet ((definitions &rest body) start cont)
298   #!+sb-doc
299   "MACROLET ({(Name Lambda-List Form*)}*) Body-Form*
300   Evaluate the Body-Forms in an environment with the specified local macros
301   defined. Name is the local macro name, Lambda-List is the DEFMACRO style
302   destructuring lambda list, and the Forms evaluate to the expansion.."
303   (funcall-in-macrolet-lexenv
304    definitions
305    (lambda (&key funs)
306      (declare (ignore funs))
307      (ir1-translate-locally body start cont))))
308
309 (defmacro symbol-macrolet-definitionize-fun (context)
310   (flet ((make-error-form (control &rest args)
311            (ecase context
312              (:compile `(compiler-error ,control ,@args))
313              (:eval `(error 'simple-program-error
314                       :format-control ,control
315                       :format-arguments (list ,@args))))))
316     `(lambda (definition)
317       (unless (proper-list-of-length-p definition 2)
318        ,(make-error-form "malformed symbol/expansion pair: ~S" 'definition))
319      (destructuring-bind (name expansion) definition
320        (unless (symbolp name)
321          ,(make-error-form
322            "The local symbol macro name ~S is not a symbol."
323            'name))
324        (let ((kind (info :variable :kind name)))
325          (when (member kind '(:special :constant))
326            ,(make-error-form
327              "Attempt to bind a ~(~A~) variable with SYMBOL-MACROLET: ~S"
328              'kind 'name)))
329        `(,name . (MACRO . ,expansion))))))1
330
331 (defun funcall-in-symbol-macrolet-lexenv (definitions fun)
332   (%funcall-in-foomacrolet-lexenv
333    (symbol-macrolet-definitionize-fun :compile)
334    :vars
335    definitions
336    fun))
337
338 (def-ir1-translator symbol-macrolet ((macrobindings &body body) start cont)
339   #!+sb-doc
340   "SYMBOL-MACROLET ({(Name Expansion)}*) Decl* Form*
341   Define the Names as symbol macros with the given Expansions. Within the
342   body, references to a Name will effectively be replaced with the Expansion."
343   (funcall-in-symbol-macrolet-lexenv
344    macrobindings
345    (lambda (&key vars)
346      (ir1-translate-locally body start cont :vars vars))))
347
348 ;;; not really a special form, but..
349 (def-ir1-translator declare ((&rest stuff) start cont)
350   (declare (ignore stuff))
351   ;; We ignore START and CONT too, but we can't use DECLARE IGNORE to
352   ;; tell the compiler about it here, because the DEF-IR1-TRANSLATOR
353   ;; macro would put the DECLARE in the wrong place, so..
354   start cont
355   (compiler-error "misplaced declaration"))
356 \f
357 ;;;; %PRIMITIVE
358 ;;;;
359 ;;;; Uses of %PRIMITIVE are either expanded into Lisp code or turned
360 ;;;; into a funny function.
361
362 ;;; Carefully evaluate a list of forms, returning a list of the results.
363 (defun eval-info-args (args)
364   (declare (list args))
365   (handler-case (mapcar #'eval args)
366     (error (condition)
367       (compiler-error "Lisp error during evaluation of info args:~%~A"
368                       condition))))
369
370 ;;; Convert to the %%PRIMITIVE funny function. The first argument is
371 ;;; the template, the second is a list of the results of any
372 ;;; codegen-info args, and the remaining arguments are the runtime
373 ;;; arguments.
374 ;;;
375 ;;; We do various error checking now so that we don't bomb out with
376 ;;; a fatal error during IR2 conversion.
377 ;;;
378 ;;; KLUDGE: It's confusing having multiple names floating around for
379 ;;; nearly the same concept: PRIMITIVE, TEMPLATE, VOP. Now that CMU
380 ;;; CL's *PRIMITIVE-TRANSLATORS* stuff is gone, we could call
381 ;;; primitives VOPs, rename TEMPLATE to VOP-TEMPLATE, rename
382 ;;; BACKEND-TEMPLATE-NAMES to BACKEND-VOPS, and rename %PRIMITIVE to
383 ;;; VOP or %VOP.. -- WHN 2001-06-11
384 ;;; FIXME: Look at doing this ^, it doesn't look too hard actually.
385 (def-ir1-translator %primitive ((name &rest args) start cont)
386   (declare (type symbol name))
387   (let* ((template (or (gethash name *backend-template-names*)
388                        (bug "undefined primitive ~A" name)))
389          (required (length (template-arg-types template)))
390          (info (template-info-arg-count template))
391          (min (+ required info))
392          (nargs (length args)))
393     (if (template-more-args-type template)
394         (when (< nargs min)
395           (bug "Primitive ~A was called with ~R argument~:P, ~
396                 but wants at least ~R."
397                name
398                nargs
399                min))
400         (unless (= nargs min)
401           (bug "Primitive ~A was called with ~R argument~:P, ~
402                 but wants exactly ~R."
403                name
404                nargs
405                min)))
406
407     (when (eq (template-result-types template) :conditional)
408       (bug "%PRIMITIVE was used with a conditional template."))
409
410     (when (template-more-results-type template)
411       (bug "%PRIMITIVE was used with an unknown values template."))
412
413     (ir1-convert start
414                  cont
415                  `(%%primitive ',template
416                                ',(eval-info-args
417                                   (subseq args required min))
418                                ,@(subseq args 0 required)
419                                ,@(subseq args min)))))
420 \f
421 ;;;; QUOTE
422
423 (def-ir1-translator quote ((thing) start cont)
424   #!+sb-doc
425   "QUOTE Value
426   Return Value without evaluating it."
427   (reference-constant start cont thing))
428 \f
429 ;;;; FUNCTION and NAMED-LAMBDA
430
431 (def-ir1-translator function ((thing) start cont)
432   #!+sb-doc
433   "FUNCTION Name
434   Return the lexically apparent definition of the function Name. Name may also
435   be a lambda expression."
436   (if (consp thing)
437       (case (car thing)
438         ((lambda)
439          (reference-leaf start
440                          cont
441                          (ir1-convert-lambda thing
442                                              :debug-name (debug-namify
443                                                           "#'~S" thing))))
444         ((setf)
445          (let ((var (find-lexically-apparent-fun
446                      thing "as the argument to FUNCTION")))
447            (reference-leaf start cont var)))
448         ((instance-lambda)
449          (let ((res (ir1-convert-lambda `(lambda ,@(cdr thing))
450                                         :debug-name (debug-namify "#'~S"
451                                                                   thing))))
452            (setf (getf (functional-plist res) :fin-function) t)
453            (reference-leaf start cont res)))
454         (t
455          (compiler-error "~S is not a legal function name." thing)))
456       (let ((var (find-lexically-apparent-fun
457                   thing "as the argument to FUNCTION")))
458         (reference-leaf start cont var))))
459
460 ;;; `(NAMED-LAMBDA ,NAME ,@REST) is like `(FUNCTION (LAMBDA ,@REST)),
461 ;;; except that the value of NAME is passed to the compiler for use in
462 ;;; creation of debug information for the resulting function.
463 ;;;
464 ;;; NAME can be a legal function name or some arbitrary other thing.
465 ;;;
466 ;;; If NAME is a legal function name, then the caller should be
467 ;;; planning to set (FDEFINITION NAME) to the created function.
468 ;;; (Otherwise the debug names will be inconsistent and thus
469 ;;; unnecessarily confusing.)
470 ;;;
471 ;;; Arbitrary other things are appropriate for naming things which are
472 ;;; not the FDEFINITION of NAME. E.g.
473 ;;;   NAME = (:FLET FOO BAR)
474 ;;; for the FLET function in
475 ;;;   (DEFUN BAR (X)
476 ;;;     (FLET ((FOO (Y) (+ X Y)))
477 ;;;       FOO))
478 ;;; or
479 ;;;   NAME = (:METHOD PRINT-OBJECT :AROUND (STARSHIP T))
480 ;;; for the function used to implement
481 ;;;   (DEFMETHOD PRINT-OBJECT :AROUND ((SS STARSHIP) STREAM) ...).
482 (def-ir1-translator named-lambda ((name &rest rest) start cont)
483   (let* ((fun (if (legal-fun-name-p name)
484                   (ir1-convert-lambda `(lambda ,@rest)
485                                       :source-name name)
486                   (ir1-convert-lambda `(lambda ,@rest)
487                                       :debug-name name)))
488          (leaf (reference-leaf start cont fun)))
489     (when (legal-fun-name-p name)
490       (assert-global-function-definition-type name fun))
491     leaf))
492 \f
493 ;;;; FUNCALL
494
495 ;;; FUNCALL is implemented on %FUNCALL, which can only call functions
496 ;;; (not symbols). %FUNCALL is used directly in some places where the
497 ;;; call should always be open-coded even if FUNCALL is :NOTINLINE.
498 (deftransform funcall ((function &rest args) * *)
499   (let ((arg-names (make-gensym-list (length args))))
500     `(lambda (function ,@arg-names)
501        (%funcall ,(if (csubtypep (continuation-type function)
502                                  (specifier-type 'function))
503                       'function
504                       '(%coerce-callable-to-fun function))
505                  ,@arg-names))))
506
507 (def-ir1-translator %funcall ((function &rest args) start cont)
508   (let ((fun-cont (make-continuation)))
509     (ir1-convert start fun-cont function)
510     (assert-continuation-type fun-cont (specifier-type 'function)
511                               (lexenv-policy *lexenv*))
512     (ir1-convert-combination-args fun-cont cont args)))
513
514 ;;; This source transform exists to reduce the amount of work for the
515 ;;; compiler. If the called function is a FUNCTION form, then convert
516 ;;; directly to %FUNCALL, instead of waiting around for type
517 ;;; inference.
518 (define-source-transform funcall (function &rest args)
519   (if (and (consp function) (eq (car function) 'function))
520       `(%funcall ,function ,@args)
521       (values nil t)))
522
523 (deftransform %coerce-callable-to-fun ((thing) (function) *
524                                        :important t)
525   "optimize away possible call to FDEFINITION at runtime"
526   'thing)
527 \f
528 ;;;; LET and LET*
529 ;;;;
530 ;;;; (LET and LET* can't be implemented as macros due to the fact that
531 ;;;; any pervasive declarations also affect the evaluation of the
532 ;;;; arguments.)
533
534 ;;; Given a list of binding specifiers in the style of LET, return:
535 ;;;  1. The list of var structures for the variables bound.
536 ;;;  2. The initial value form for each variable.
537 ;;;
538 ;;; The variable names are checked for legality and globally special
539 ;;; variables are marked as such. Context is the name of the form, for
540 ;;; error reporting purposes.
541 (declaim (ftype (function (list symbol) (values list list))
542                 extract-let-vars))
543 (defun extract-let-vars (bindings context)
544   (collect ((vars)
545             (vals)
546             (names))
547     (flet ((get-var (name)
548              (varify-lambda-arg name
549                                 (if (eq context 'let*)
550                                     nil
551                                     (names)))))
552       (dolist (spec bindings)
553         (cond ((atom spec)
554                (let ((var (get-var spec)))
555                  (vars var)
556                  (names spec)
557                  (vals nil)))
558               (t
559                (unless (proper-list-of-length-p spec 1 2)
560                  (compiler-error "The ~S binding spec ~S is malformed."
561                                  context
562                                  spec))
563                (let* ((name (first spec))
564                       (var (get-var name)))
565                  (vars var)
566                  (names name)
567                  (vals (second spec)))))))
568
569     (values (vars) (vals))))
570
571 (def-ir1-translator let ((bindings &body body)
572                          start cont)
573   #!+sb-doc
574   "LET ({(Var [Value]) | Var}*) Declaration* Form*
575   During evaluation of the Forms, bind the Vars to the result of evaluating the
576   Value forms. The variables are bound in parallel after all of the Values are
577   evaluated."
578   (multiple-value-bind (forms decls) (parse-body body nil)
579     (multiple-value-bind (vars values) (extract-let-vars bindings 'let)
580       (let ((fun-cont (make-continuation)))
581         (let* ((*lexenv* (process-decls decls vars nil cont))
582                (fun (ir1-convert-lambda-body
583                      forms vars
584                      :debug-name (debug-namify "LET ~S" bindings))))
585           (reference-leaf start fun-cont fun))
586         (ir1-convert-combination-args fun-cont cont values)))))
587
588 (def-ir1-translator let* ((bindings &body body)
589                           start cont)
590   #!+sb-doc
591   "LET* ({(Var [Value]) | Var}*) Declaration* Form*
592   Similar to LET, but the variables are bound sequentially, allowing each Value
593   form to reference any of the previous Vars."
594   (multiple-value-bind (forms decls) (parse-body body nil)
595     (multiple-value-bind (vars values) (extract-let-vars bindings 'let*)
596       (let ((*lexenv* (process-decls decls vars nil cont)))
597         (ir1-convert-aux-bindings start cont forms vars values)))))
598
599 ;;; logic shared between IR1 translators for LOCALLY, MACROLET,
600 ;;; and SYMBOL-MACROLET
601 ;;;
602 ;;; Note that all these things need to preserve toplevel-formness,
603 ;;; but we don't need to worry about that within an IR1 translator,
604 ;;; since toplevel-formness is picked off by PROCESS-TOPLEVEL-FOO
605 ;;; forms before we hit the IR1 transform level.
606 (defun ir1-translate-locally (body start cont &key vars funs)
607   (declare (type list body) (type continuation start cont))
608   (multiple-value-bind (forms decls) (parse-body body nil)
609     (let ((*lexenv* (process-decls decls vars funs cont)))
610       (ir1-convert-aux-bindings start cont forms nil nil))))
611
612 (def-ir1-translator locally ((&body body) start cont)
613   #!+sb-doc
614   "LOCALLY Declaration* Form*
615   Sequentially evaluate the Forms in a lexical environment where the
616   the Declarations have effect. If LOCALLY is a top level form, then
617   the Forms are also processed as top level forms."
618   (ir1-translate-locally body start cont))
619 \f
620 ;;;; FLET and LABELS
621
622 ;;; Given a list of local function specifications in the style of
623 ;;; FLET, return lists of the function names and of the lambdas which
624 ;;; are their definitions.
625 ;;;
626 ;;; The function names are checked for legality. CONTEXT is the name
627 ;;; of the form, for error reporting.
628 (declaim (ftype (function (list symbol) (values list list)) extract-flet-vars))
629 (defun extract-flet-vars (definitions context)
630   (collect ((names)
631             (defs))
632     (dolist (def definitions)
633       (when (or (atom def) (< (length def) 2))
634         (compiler-error "The ~S definition spec ~S is malformed." context def))
635
636       (let ((name (first def)))
637         (check-fun-name name)
638         (names name)
639         (multiple-value-bind (forms decls) (parse-body (cddr def))
640           (defs `(lambda ,(second def)
641                    ,@decls
642                    (block ,(fun-name-block-name name)
643                      . ,forms))))))
644     (values (names) (defs))))
645
646 (def-ir1-translator flet ((definitions &body body)
647                           start cont)
648   #!+sb-doc
649   "FLET ({(Name Lambda-List Declaration* Form*)}*) Declaration* Body-Form*
650   Evaluate the Body-Forms with some local function definitions. The bindings
651   do not enclose the definitions; any use of Name in the Forms will refer to
652   the lexically apparent function definition in the enclosing environment."
653   (multiple-value-bind (forms decls) (parse-body body nil)
654     (multiple-value-bind (names defs)
655         (extract-flet-vars definitions 'flet)
656       (let* ((fvars (mapcar (lambda (n d)
657                               (ir1-convert-lambda d
658                                                   :source-name n
659                                                   :debug-name (debug-namify
660                                                                "FLET ~S" n)))
661                             names defs))
662              (*lexenv* (make-lexenv
663                         :default (process-decls decls nil fvars cont)
664                         :funs (pairlis names fvars))))
665         (ir1-convert-progn-body start cont forms)))))
666
667 (def-ir1-translator labels ((definitions &body body) start cont)
668   #!+sb-doc
669   "LABELS ({(Name Lambda-List Declaration* Form*)}*) Declaration* Body-Form*
670   Evaluate the Body-Forms with some local function definitions. The bindings
671   enclose the new definitions, so the defined functions can call themselves or
672   each other."
673   (multiple-value-bind (forms decls) (parse-body body nil)
674     (multiple-value-bind (names defs)
675         (extract-flet-vars definitions 'labels)
676       (let* (;; dummy LABELS functions, to be used as placeholders
677              ;; during construction of real LABELS functions
678              (placeholder-funs (mapcar (lambda (name)
679                                          (make-functional
680                                           :%source-name name
681                                           :%debug-name (debug-namify
682                                                         "LABELS placeholder ~S"
683                                                         name)))
684                                        names))
685              ;; (like PAIRLIS but guaranteed to preserve ordering:)
686              (placeholder-fenv (mapcar #'cons names placeholder-funs))
687              ;; the real LABELS functions, compiled in a LEXENV which
688              ;; includes the dummy LABELS functions
689              (real-funs
690               (let ((*lexenv* (make-lexenv :funs placeholder-fenv)))
691                 (mapcar (lambda (name def)
692                           (ir1-convert-lambda def
693                                               :source-name name
694                                               :debug-name (debug-namify
695                                                            "LABELS ~S" name)))
696                         names defs))))
697
698         ;; Modify all the references to the dummy function leaves so
699         ;; that they point to the real function leaves.
700         (loop for real-fun in real-funs and
701               placeholder-cons in placeholder-fenv do
702               (substitute-leaf real-fun (cdr placeholder-cons))
703               (setf (cdr placeholder-cons) real-fun))
704
705         ;; Voila.
706         (let ((*lexenv* (make-lexenv
707                          :default (process-decls decls nil real-funs cont)
708                          ;; Use a proper FENV here (not the
709                          ;; placeholder used earlier) so that if the
710                          ;; lexical environment is used for inline
711                          ;; expansion we'll get the right functions.
712                          :funs (pairlis names real-funs))))
713           (ir1-convert-progn-body start cont forms))))))
714 \f
715 ;;;; the THE special operator, and friends
716
717 ;;; Do stuff to recognize a THE or VALUES declaration. CONT is the
718 ;;; continuation that the assertion applies to, TYPE is the type
719 ;;; specifier and LEXENV is the current lexical environment. NAME is
720 ;;; the name of the declaration we are doing, for use in error
721 ;;; messages.
722 ;;;
723 ;;; This is somewhat involved, since a type assertion may only be made
724 ;;; on a continuation, not on a node. We can't just set the
725 ;;; continuation asserted type and let it go at that, since there may
726 ;;; be parallel THE's for the same continuation, i.e.
727 ;;;     (if ...
728 ;;;      (the foo ...)
729 ;;;      (the bar ...))
730 ;;;
731 ;;; In this case, our representation can do no better than the union
732 ;;; of these assertions. And if there is a branch with no assertion,
733 ;;; we have nothing at all. We really need to recognize scoping, since
734 ;;; we need to be able to discern between parallel assertions (which
735 ;;; we union) and nested ones (which we intersect).
736 ;;;
737 ;;; We represent the scoping by throwing our innermost (intersected)
738 ;;; assertion on CONT into the TYPE-RESTRICTIONS. As we go down, we
739 ;;; intersect our assertions together. If CONT has no uses yet, we
740 ;;; have not yet bottomed out on the first COND branch; in this case
741 ;;; we optimistically assume that this type will be the one we end up
742 ;;; with, and set the ASSERTED-TYPE to it. We can never get better
743 ;;; than the type that we have the first time we bottom out. Later
744 ;;; THE's (or the absence thereof) can only weaken this result.
745 ;;;
746 ;;; We make this work by getting USE-CONTINUATION to do the unioning
747 ;;; across COND branches. We can't do it here, since we don't know how
748 ;;; many branches there are going to be.
749 (defun ir1ize-the-or-values (type cont lexenv place)
750   (declare (type continuation cont) (type lexenv lexenv))
751   (let* ((atype (if (typep type 'ctype) type (compiler-values-specifier-type type)))
752          (old-atype (or (lexenv-find cont type-restrictions)
753                         *wild-type*))
754          (old-ctype (or (lexenv-find cont weakend-type-restrictions)
755                         *wild-type*))
756          (intersects (values-types-equal-or-intersect old-atype atype))
757          (new-atype (values-type-intersection old-atype atype))
758          (new-ctype (values-type-intersection
759                      old-ctype (maybe-weaken-check atype (lexenv-policy lexenv)))))
760     (when (null (find-uses cont))
761       (setf (continuation-asserted-type cont) new-atype)
762       (setf (continuation-type-to-check cont) new-ctype))
763     (when (and (not intersects)
764                ;; FIXME: Is it really right to look at *LEXENV* here,
765                ;; instead of looking at the LEXENV argument? Why?
766                (not (policy *lexenv*
767                             (= inhibit-warnings 3)))) ;FIXME: really OK to suppress?
768       (compiler-warn
769        "The type ~S ~A conflicts with an enclosing assertion:~%   ~S"
770        (type-specifier atype)
771        place
772        (type-specifier old-atype)))
773     (make-lexenv :type-restrictions `((,cont . ,new-atype))
774                  :weakend-type-restrictions `((,cont . ,new-ctype))
775                  :default lexenv)))
776
777 ;;; Assert that FORM evaluates to the specified type (which may be a
778 ;;; VALUES type).
779 ;;;
780 ;;; FIXME: In a version of CMU CL that I used at Cadabra ca. 20000101,
781 ;;; this didn't seem to expand into an assertion, at least for ALIEN
782 ;;; values. Check that SBCL doesn't have this problem.
783 (def-ir1-translator the ((type value) start cont)
784   (with-continuation-type-assertion (cont (compiler-values-specifier-type type)
785                                           "in THE declaration")
786     (ir1-convert start cont value)))
787
788 ;;; This is like the THE special form, except that it believes
789 ;;; whatever you tell it. It will never generate a type check, but
790 ;;; will cause a warning if the compiler can prove the assertion is
791 ;;; wrong.
792 ;;;
793 ;;; Since the CONTINUATION-DERIVED-TYPE is computed as the union of
794 ;;; its uses's types, setting it won't work. Instead we must intersect
795 ;;; the type with the uses's DERIVED-TYPE.
796 (def-ir1-translator truly-the ((type value) start cont)
797   #!+sb-doc
798   (declare (inline member))
799   (let ((type (compiler-values-specifier-type type))
800         (old (find-uses cont)))
801     (ir1-convert start cont value)
802     (do-uses (use cont)
803       (unless (member use old :test #'eq)
804         (derive-node-type use type)))))
805 \f
806 ;;;; SETQ
807
808 ;;; If there is a definition in LEXENV-VARS, just set that, otherwise
809 ;;; look at the global information. If the name is for a constant,
810 ;;; then error out.
811 (def-ir1-translator setq ((&whole source &rest things) start cont)
812   (let ((len (length things)))
813     (when (oddp len)
814       (compiler-error "odd number of args to SETQ: ~S" source))
815     (if (= len 2)
816         (let* ((name (first things))
817                (leaf (or (lexenv-find name vars)
818                          (find-free-var name))))
819           (etypecase leaf
820             (leaf
821              (when (constant-p leaf)
822                (compiler-error "~S is a constant and thus can't be set." name))
823              (when (lambda-var-p leaf)
824                (let ((home-lambda (continuation-home-lambda-or-null start)))
825                  (when home-lambda
826                    (pushnew leaf (lambda-calls-or-closes home-lambda))))
827                (when (lambda-var-ignorep leaf)
828                  ;; ANSI's definition of "Declaration IGNORE, IGNORABLE"
829                  ;; requires that this be a STYLE-WARNING, not a full warning.
830                  (compiler-style-warn
831                   "~S is being set even though it was declared to be ignored."
832                   name)))
833              (setq-var start cont leaf (second things)))
834             (cons
835              (aver (eq (car leaf) 'MACRO))
836              (ir1-convert start cont `(setf ,(cdr leaf) ,(second things))))
837             (heap-alien-info
838              (ir1-convert start cont
839                           `(%set-heap-alien ',leaf ,(second things))))))
840         (collect ((sets))
841           (do ((thing things (cddr thing)))
842               ((endp thing)
843                (ir1-convert-progn-body start cont (sets)))
844             (sets `(setq ,(first thing) ,(second thing))))))))
845
846 ;;; This is kind of like REFERENCE-LEAF, but we generate a SET node.
847 ;;; This should only need to be called in SETQ.
848 (defun setq-var (start cont var value)
849   (declare (type continuation start cont) (type basic-var var))
850   (let ((dest (make-continuation)))
851     (ir1-convert start dest value)
852     (assert-continuation-type dest (leaf-type var) (lexenv-policy *lexenv*))
853     (let ((res (make-set :var var :value dest)))
854       (setf (continuation-dest dest) res)
855       (setf (leaf-ever-used var) t)
856       (push res (basic-var-sets var))
857       (link-node-to-previous-continuation res dest)
858       (use-continuation res cont))))
859 \f
860 ;;;; CATCH, THROW and UNWIND-PROTECT
861
862 ;;; We turn THROW into a MULTIPLE-VALUE-CALL of a magical function,
863 ;;; since as as far as IR1 is concerned, it has no interesting
864 ;;; properties other than receiving multiple-values.
865 (def-ir1-translator throw ((tag result) start cont)
866   #!+sb-doc
867   "Throw Tag Form
868   Do a non-local exit, return the values of Form from the CATCH whose tag
869   evaluates to the same thing as Tag."
870   (ir1-convert start cont
871                `(multiple-value-call #'%throw ,tag ,result)))
872
873 ;;; This is a special special form used to instantiate a cleanup as
874 ;;; the current cleanup within the body. KIND is the kind of cleanup
875 ;;; to make, and MESS-UP is a form that does the mess-up action. We
876 ;;; make the MESS-UP be the USE of the MESS-UP form's continuation,
877 ;;; and introduce the cleanup into the lexical environment. We
878 ;;; back-patch the ENTRY-CLEANUP for the current cleanup to be the new
879 ;;; cleanup, since this inner cleanup is the interesting one.
880 (def-ir1-translator %within-cleanup ((kind mess-up &body body) start cont)
881   (let ((dummy (make-continuation))
882         (dummy2 (make-continuation)))
883     (ir1-convert start dummy mess-up)
884     (let* ((mess-node (continuation-use dummy))
885            (cleanup (make-cleanup :kind kind
886                                   :mess-up mess-node))
887            (old-cup (lexenv-cleanup *lexenv*))
888            (*lexenv* (make-lexenv :cleanup cleanup)))
889       (setf (entry-cleanup (cleanup-mess-up old-cup)) cleanup)
890       (ir1-convert dummy dummy2 '(%cleanup-point))
891       (ir1-convert-progn-body dummy2 cont body))))
892
893 ;;; This is a special special form that makes an "escape function"
894 ;;; which returns unknown values from named block. We convert the
895 ;;; function, set its kind to :ESCAPE, and then reference it. The
896 ;;; :ESCAPE kind indicates that this function's purpose is to
897 ;;; represent a non-local control transfer, and that it might not
898 ;;; actually have to be compiled.
899 ;;;
900 ;;; Note that environment analysis replaces references to escape
901 ;;; functions with references to the corresponding NLX-INFO structure.
902 (def-ir1-translator %escape-fun ((tag) start cont)
903   (let ((fun (ir1-convert-lambda
904               `(lambda ()
905                  (return-from ,tag (%unknown-values)))
906               :debug-name (debug-namify "escape function for ~S" tag))))
907     (setf (functional-kind fun) :escape)
908     (reference-leaf start cont fun)))
909
910 ;;; Yet another special special form. This one looks up a local
911 ;;; function and smashes it to a :CLEANUP function, as well as
912 ;;; referencing it.
913 (def-ir1-translator %cleanup-fun ((name) start cont)
914   (let ((fun (lexenv-find name funs)))
915     (aver (lambda-p fun))
916     (setf (functional-kind fun) :cleanup)
917     (reference-leaf start cont fun)))
918
919 ;;; We represent the possibility of the control transfer by making an
920 ;;; "escape function" that does a lexical exit, and instantiate the
921 ;;; cleanup using %WITHIN-CLEANUP.
922 (def-ir1-translator catch ((tag &body body) start cont)
923   #!+sb-doc
924   "Catch Tag Form*
925   Evaluates Tag and instantiates it as a catcher while the body forms are
926   evaluated in an implicit PROGN. If a THROW is done to Tag within the dynamic
927   scope of the body, then control will be transferred to the end of the body
928   and the thrown values will be returned."
929   (ir1-convert
930    start cont
931    (let ((exit-block (gensym "EXIT-BLOCK-")))
932      `(block ,exit-block
933         (%within-cleanup
934             :catch
935             (%catch (%escape-fun ,exit-block) ,tag)
936           ,@body)))))
937
938 ;;; UNWIND-PROTECT is similar to CATCH, but hairier. We make the
939 ;;; cleanup forms into a local function so that they can be referenced
940 ;;; both in the case where we are unwound and in any local exits. We
941 ;;; use %CLEANUP-FUN on this to indicate that reference by
942 ;;; %UNWIND-PROTECT isn't "real", and thus doesn't cause creation of
943 ;;; an XEP.
944 (def-ir1-translator unwind-protect ((protected &body cleanup) start cont)
945   #!+sb-doc
946   "Unwind-Protect Protected Cleanup*
947   Evaluate the form Protected, returning its values. The cleanup forms are
948   evaluated whenever the dynamic scope of the Protected form is exited (either
949   due to normal completion or a non-local exit such as THROW)."
950   (ir1-convert
951    start cont
952    (let ((cleanup-fun (gensym "CLEANUP-FUN-"))
953          (drop-thru-tag (gensym "DROP-THRU-TAG-"))
954          (exit-tag (gensym "EXIT-TAG-"))
955          (next (gensym "NEXT"))
956          (start (gensym "START"))
957          (count (gensym "COUNT")))
958      `(flet ((,cleanup-fun () ,@cleanup nil))
959         ;; FIXME: If we ever get DYNAMIC-EXTENT working, then
960         ;; ,CLEANUP-FUN should probably be declared DYNAMIC-EXTENT,
961         ;; and something can be done to make %ESCAPE-FUN have
962         ;; dynamic extent too.
963         (block ,drop-thru-tag
964           (multiple-value-bind (,next ,start ,count)
965               (block ,exit-tag
966                 (%within-cleanup
967                     :unwind-protect
968                     (%unwind-protect (%escape-fun ,exit-tag)
969                                      (%cleanup-fun ,cleanup-fun))
970                   (return-from ,drop-thru-tag ,protected)))
971             (,cleanup-fun)
972             (%continue-unwind ,next ,start ,count)))))))
973 \f
974 ;;;; multiple-value stuff
975
976 ;;; If there are arguments, MULTIPLE-VALUE-CALL turns into an
977 ;;; MV-COMBINATION.
978 ;;;
979 ;;; If there are no arguments, then we convert to a normal
980 ;;; combination, ensuring that a MV-COMBINATION always has at least
981 ;;; one argument. This can be regarded as an optimization, but it is
982 ;;; more important for simplifying compilation of MV-COMBINATIONS.
983 (def-ir1-translator multiple-value-call ((fun &rest args) start cont)
984   #!+sb-doc
985   "MULTIPLE-VALUE-CALL Function Values-Form*
986   Call Function, passing all the values of each Values-Form as arguments,
987   values from the first Values-Form making up the first argument, etc."
988   (let* ((fun-cont (make-continuation))
989          (node (if args
990                    (make-mv-combination fun-cont)
991                    (make-combination fun-cont))))
992     (ir1-convert start fun-cont
993                  (if (and (consp fun) (eq (car fun) 'function))
994                      fun
995                      `(%coerce-callable-to-fun ,fun)))
996     (setf (continuation-dest fun-cont) node)
997     (assert-continuation-type fun-cont
998                               (specifier-type '(or function symbol))
999                               (lexenv-policy *lexenv*))
1000     (collect ((arg-conts))
1001       (let ((this-start fun-cont))
1002         (dolist (arg args)
1003           (let ((this-cont (make-continuation node)))
1004             (ir1-convert this-start this-cont arg)
1005             (setq this-start this-cont)
1006             (arg-conts this-cont)))
1007         (link-node-to-previous-continuation node this-start)
1008         (use-continuation node cont)
1009         (setf (basic-combination-args node) (arg-conts))))))
1010
1011 ;;; MULTIPLE-VALUE-PROG1 is represented implicitly in IR1 by having a
1012 ;;; the result code use result continuation (CONT), but transfer
1013 ;;; control to the evaluation of the body. In other words, the result
1014 ;;; continuation isn't IMMEDIATELY-USED-P by the nodes that compute
1015 ;;; the result.
1016 ;;;
1017 ;;; In order to get the control flow right, we convert the result with
1018 ;;; a dummy result continuation, then convert all the uses of the
1019 ;;; dummy to be uses of CONT. If a use is an EXIT, then we also
1020 ;;; substitute CONT for the dummy in the corresponding ENTRY node so
1021 ;;; that they are consistent. Note that this doesn't amount to
1022 ;;; changing the exit target, since the control destination of an exit
1023 ;;; is determined by the block successor; we are just indicating the
1024 ;;; continuation that the result is delivered to.
1025 ;;;
1026 ;;; We then convert the body, using another dummy continuation in its
1027 ;;; own block as the result. After we are done converting the body, we
1028 ;;; move all predecessors of the dummy end block to CONT's block.
1029 ;;;
1030 ;;; Note that we both exploit and maintain the invariant that the CONT
1031 ;;; to an IR1 convert method either has no block or starts the block
1032 ;;; that control should transfer to after completion for the form.
1033 ;;; Nested MV-PROG1's work because during conversion of the result
1034 ;;; form, we use dummy continuation whose block is the true control
1035 ;;; destination.
1036 (def-ir1-translator multiple-value-prog1 ((result &rest forms) start cont)
1037   #!+sb-doc
1038   "MULTIPLE-VALUE-PROG1 Values-Form Form*
1039   Evaluate Values-Form and then the Forms, but return all the values of
1040   Values-Form."
1041   (continuation-starts-block cont)
1042   (let* ((dummy-result (make-continuation))
1043          (dummy-start (make-continuation))
1044          (cont-block (continuation-block cont)))
1045     (continuation-starts-block dummy-start)
1046     (ir1-convert start dummy-start result)
1047
1048     (with-continuation-type-assertion
1049         ;; FIXME: policy
1050         (cont (continuation-asserted-type dummy-start)
1051               "of the first form")
1052       (substitute-continuation-uses cont dummy-start))
1053
1054     (continuation-starts-block dummy-result)
1055     (ir1-convert-progn-body dummy-start dummy-result forms)
1056     (let ((end-block (continuation-block dummy-result)))
1057       (dolist (pred (block-pred end-block))
1058         (unlink-blocks pred end-block)
1059         (link-blocks pred cont-block))
1060       (aver (not (continuation-dest dummy-result)))
1061       (delete-continuation dummy-result)
1062       (remove-from-dfo end-block))))
1063 \f
1064 ;;;; interface to defining macros
1065
1066 ;;; Old CMUCL comment:
1067 ;;;
1068 ;;;   Return a new source path with any stuff intervening between the
1069 ;;;   current path and the first form beginning with NAME stripped
1070 ;;;   off.  This is used to hide the guts of DEFmumble macros to
1071 ;;;   prevent annoying error messages.
1072 ;;;
1073 ;;; Now that we have implementations of DEFmumble macros in terms of
1074 ;;; EVAL-WHEN, this function is no longer used.  However, it might be
1075 ;;; worth figuring out why it was used, and maybe doing analogous
1076 ;;; munging to the functions created in the expanders for the macros.
1077 (defun revert-source-path (name)
1078   (do ((path *current-path* (cdr path)))
1079       ((null path) *current-path*)
1080     (let ((first (first path)))
1081       (when (or (eq first name)
1082                 (eq first 'original-source-start))
1083         (return path)))))