1.0.29.28: optimize (EXPT -1 INTEGER)
[sbcl.git] / src / compiler / macros.lisp
1 ;;;; miscellaneous types and macros used in writing the compiler
2
3 ;;;; This software is part of the SBCL system. See the README file for
4 ;;;; more information.
5 ;;;;
6 ;;;; This software is derived from the CMU CL system, which was
7 ;;;; written at Carnegie Mellon University and released into the
8 ;;;; public domain. The software is in the public domain and is
9 ;;;; provided with absolutely no warranty. See the COPYING and CREDITS
10 ;;;; files for more information.
11
12 (in-package "SB!C")
13
14 (declaim (special *wild-type* *universal-type* *compiler-error-context*))
15
16 ;;; An INLINEP value describes how a function is called. The values
17 ;;; have these meanings:
18 ;;;     NIL     No declaration seen: do whatever you feel like, but don't
19 ;;;             dump an inline expansion.
20 ;;; :NOTINLINE  NOTINLINE declaration seen: always do full function call.
21 ;;;    :INLINE  INLINE declaration seen: save expansion, expanding to it
22 ;;;             if policy favors.
23 ;;; :MAYBE-INLINE
24 ;;;             Retain expansion, but only use it opportunistically.
25 ;;;             :MAYBE-INLINE is quite different from :INLINE. As explained
26 ;;;             by APD on #lisp 2005-11-26: "MAYBE-INLINE lambda is
27 ;;;             instantiated once per component, INLINE - for all
28 ;;;             references (even under #'without FUNCALL)."
29 (deftype inlinep () '(member :inline :maybe-inline :notinline nil))
30 \f
31 ;;;; source-hacking defining forms
32
33 ;;; Parse a DEFMACRO-style lambda-list, setting things up so that a
34 ;;; compiler error happens if the syntax is invalid.
35 ;;;
36 ;;; Define a function that converts a special form or other magical
37 ;;; thing into IR1. LAMBDA-LIST is a defmacro style lambda
38 ;;; list. START-VAR, NEXT-VAR and RESULT-VAR are bound to the start and
39 ;;; result continuations for the resulting IR1. KIND is the function
40 ;;; kind to associate with NAME.
41 (defmacro def-ir1-translator (name (lambda-list start-var next-var result-var)
42                               &body body)
43   (let ((fn-name (symbolicate "IR1-CONVERT-" name))
44         (guard-name (symbolicate name "-GUARD")))
45     (with-unique-names (whole-var n-env)
46       (multiple-value-bind (body decls doc)
47           (parse-defmacro lambda-list whole-var body name "special form"
48                           :environment n-env
49                           :error-fun 'compiler-error
50                           :wrap-block nil)
51         `(progn
52            (declaim (ftype (function (ctran ctran (or lvar null) t) (values))
53                            ,fn-name))
54            (defun ,fn-name (,start-var ,next-var ,result-var ,whole-var
55                             &aux (,n-env *lexenv*))
56              (declare (ignorable ,start-var ,next-var ,result-var))
57              ,@decls
58              ,body
59              (values))
60            #-sb-xc-host
61            ;; It's nice to do this for error checking in the target
62            ;; SBCL, but it's not nice to do this when we're running in
63            ;; the cross-compilation host Lisp, which owns the
64            ;; SYMBOL-FUNCTION of its COMMON-LISP symbols. These guard
65            ;; functions also provide the documentation for special forms.
66            (progn
67              (defun ,guard-name (&rest args)
68                ,@(when doc (list doc))
69                (declare (ignore args))
70                (error 'special-form-function :name ',name))
71              (let ((fun #',guard-name))
72                (setf (%simple-fun-arglist fun) ',lambda-list
73                      (%simple-fun-name fun) ',name
74                      (symbol-function ',name) fun)
75                (fmakunbound ',guard-name)))
76            ;; FIXME: Evidently "there can only be one!" -- we overwrite any
77            ;; other :IR1-CONVERT value. This deserves a warning, I think.
78            (setf (info :function :ir1-convert ',name) #',fn-name)
79            ;; FIXME: rename this to SPECIAL-OPERATOR, to update it to
80            ;; the 1990s?
81            (setf (info :function :kind ',name) :special-form)
82            ',name)))))
83
84 ;;; (This is similar to DEF-IR1-TRANSLATOR, except that we pass if the
85 ;;; syntax is invalid.)
86 ;;;
87 ;;; Define a macro-like source-to-source transformation for the
88 ;;; function NAME. A source transform may "pass" by returning a
89 ;;; non-nil second value. If the transform passes, then the form is
90 ;;; converted as a normal function call. If the supplied arguments are
91 ;;; not compatible with the specified LAMBDA-LIST, then the transform
92 ;;; automatically passes.
93 ;;;
94 ;;; Source transforms may only be defined for functions. Source
95 ;;; transformation is not attempted if the function is declared
96 ;;; NOTINLINE. Source transforms should not examine their arguments.
97 ;;; If it matters how the function is used, then DEFTRANSFORM should
98 ;;; be used to define an IR1 transformation.
99 ;;;
100 ;;; If the desirability of the transformation depends on the current
101 ;;; OPTIMIZE parameters, then the POLICY macro should be used to
102 ;;; determine when to pass.
103 (defmacro source-transform-lambda (lambda-list &body body)
104   (with-unique-names (whole-var n-env name)
105     (multiple-value-bind (body decls)
106         (parse-defmacro lambda-list whole-var body "source transform" "form"
107                         :environment n-env
108                         :error-fun `(lambda (&rest stuff)
109                                       (declare (ignore stuff))
110                                       (return-from ,name
111                                         (values nil t)))
112                         :wrap-block nil)
113       `(lambda (,whole-var &aux (,n-env *lexenv*))
114          ,@decls
115          (block ,name
116            ,body)))))
117 (defmacro define-source-transform (name lambda-list &body body)
118   `(setf (info :function :source-transform ',name)
119          (source-transform-lambda ,lambda-list ,@body)))
120 \f
121 ;;;; boolean attribute utilities
122 ;;;;
123 ;;;; We need to maintain various sets of boolean attributes for known
124 ;;;; functions and VOPs. To save space and allow for quick set
125 ;;;; operations, we represent the attributes as bits in a fixnum.
126
127 (deftype attributes () 'fixnum)
128
129 (eval-when (#-sb-xc :compile-toplevel :load-toplevel :execute)
130
131 ;;; Given a list of attribute names and an alist that translates them
132 ;;; to masks, return the OR of the masks.
133 (defun compute-attribute-mask (names alist)
134   (collect ((res 0 logior))
135     (dolist (name names)
136       (let ((mask (cdr (assoc name alist))))
137         (unless mask
138           (error "unknown attribute name: ~S" name))
139         (res mask)))
140     (res)))
141
142 ) ; EVAL-WHEN
143
144 ;;; Define a new class of boolean attributes, with the attributes
145 ;;; having the specified ATTRIBUTE-NAMES. NAME is the name of the
146 ;;; class, which is used to generate some macros to manipulate sets of
147 ;;; the attributes:
148 ;;;
149 ;;;    NAME-attributep attributes attribute-name*
150 ;;;      Return true if one of the named attributes is present, false
151 ;;;      otherwise. When set with SETF, updates the place Attributes
152 ;;;      setting or clearing the specified attributes.
153 ;;;
154 ;;;    NAME-attributes attribute-name*
155 ;;;      Return a set of the named attributes.
156 #-sb-xc
157 (progn
158   (def!macro !def-boolean-attribute (name &rest attribute-names)
159
160     (let ((translations-name (symbolicate "*" name "-ATTRIBUTE-TRANSLATIONS*"))
161           (test-name (symbolicate name "-ATTRIBUTEP"))
162           (decoder-name (symbolicate "DECODE-" name "-ATTRIBUTES")))
163       (collect ((alist))
164         (do ((mask 1 (ash mask 1))
165              (names attribute-names (cdr names)))
166             ((null names))
167           (alist (cons (car names) mask)))
168         `(progn
169            (eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
170              (defparameter ,translations-name ',(alist)))
171            (defmacro ,(symbolicate name "-ATTRIBUTES") (&rest attribute-names)
172              "Automagically generated boolean attribute creation function.
173   See !DEF-BOOLEAN-ATTRIBUTE."
174              (compute-attribute-mask attribute-names ,translations-name))
175            (defmacro ,test-name (attributes &rest attribute-names)
176              "Automagically generated boolean attribute test function.
177   See !DEF-BOOLEAN-ATTRIBUTE."
178              `(logtest ,(compute-attribute-mask attribute-names
179                                                 ,translations-name)
180                        (the attributes ,attributes)))
181            ;; This definition transforms strangely under UNCROSS, in a
182            ;; way that DEF!MACRO doesn't understand, so we delegate it
183            ;; to a submacro then define the submacro differently when
184            ;; building the xc and when building the target compiler.
185            (!def-boolean-attribute-setter ,test-name
186                                           ,translations-name
187                                           ,@attribute-names)
188            (defun ,decoder-name (attributes)
189              (loop for (name . mask) in ,translations-name
190                    when (logtest mask attributes)
191                      collect name))))))
192
193   ;; It seems to be difficult to express in DEF!MACRO machinery what
194   ;; to do with target-vs-host GET-SETF-EXPANSION in here, so we just
195   ;; hack it by hand, passing a different GET-SETF-EXPANSION-FUN-NAME
196   ;; in the host DEFMACRO and target DEFMACRO-MUNDANELY cases.
197   (defun guts-of-!def-boolean-attribute-setter (test-name
198                                                 translations-name
199                                                 attribute-names
200                                                 get-setf-expansion-fun-name)
201     (declare (ignore attribute-names))
202     `(define-setf-expander ,test-name (place &rest attributes
203                                              &environment env)
204        "Automagically generated boolean attribute setter. See
205  !DEF-BOOLEAN-ATTRIBUTE."
206        #-sb-xc-host (declare (type sb!c::lexenv env))
207        ;; FIXME: It would be better if &ENVIRONMENT arguments were
208        ;; automatically declared to have type LEXENV by the
209        ;; hairy-argument-handling code.
210        (multiple-value-bind (temps values stores set get)
211            (,get-setf-expansion-fun-name place env)
212          (when (cdr stores)
213            (error "multiple store variables for ~S" place))
214          (let ((newval (sb!xc:gensym))
215                (n-place (sb!xc:gensym))
216                (mask (compute-attribute-mask attributes ,translations-name)))
217            (values `(,@temps ,n-place)
218                    `(,@values ,get)
219                    `(,newval)
220                    `(let ((,(first stores)
221                            (if ,newval
222                                (logior ,n-place ,mask)
223                                (logand ,n-place ,(lognot mask)))))
224                       ,set
225                       ,newval)
226                    `(,',test-name ,n-place ,@attributes))))))
227   ;; We define the host version here, and the just-like-it-but-different
228   ;; target version later, after DEFMACRO-MUNDANELY has been defined.
229   (defmacro !def-boolean-attribute-setter (test-name
230                                            translations-name
231                                            &rest attribute-names)
232     (guts-of-!def-boolean-attribute-setter test-name
233                                            translations-name
234                                            attribute-names
235                                            'get-setf-expansion)))
236
237 ;;; Otherwise the source locations for DEFTRANSFORM, DEFKNOWN, &c
238 ;;; would be off by one toplevel form as their source locations are
239 ;;; determined before cross-compiling where the above PROGN is not
240 ;;; seen.
241 #+sb-xc (progn)
242
243 ;;; And now for some gratuitous pseudo-abstraction...
244 ;;;
245 ;;; ATTRIBUTES-UNION
246 ;;;   Return the union of all the sets of boolean attributes which are its
247 ;;;   arguments.
248 ;;; ATTRIBUTES-INTERSECTION
249 ;;;   Return the intersection of all the sets of boolean attributes which
250 ;;;   are its arguments.
251 ;;; ATTRIBUTES
252 ;;;   True if the attributes present in ATTR1 are identical to
253 ;;;   those in ATTR2.
254 (defmacro attributes-union (&rest attributes)
255   `(the attributes
256         (logior ,@(mapcar (lambda (x) `(the attributes ,x)) attributes))))
257 (defmacro attributes-intersection (&rest attributes)
258   `(the attributes
259         (logand ,@(mapcar (lambda (x) `(the attributes ,x)) attributes))))
260 (declaim (ftype (function (attributes attributes) boolean) attributes=))
261 #!-sb-fluid (declaim (inline attributes=))
262 (defun attributes= (attr1 attr2)
263   (eql attr1 attr2))
264 \f
265 ;;;; lambda-list parsing utilities
266 ;;;;
267 ;;;; IR1 transforms, optimizers and type inferencers need to be able
268 ;;;; to parse the IR1 representation of a function call using a
269 ;;;; standard function lambda-list.
270
271 (eval-when (#-sb-xc :compile-toplevel :load-toplevel :execute)
272
273 ;;; Given a DEFTRANSFORM-style lambda-list, generate code that parses
274 ;;; the arguments of a combination with respect to that
275 ;;; lambda-list. BODY is the list of forms which are to be
276 ;;; evaluated within the bindings. ARGS is the variable that holds
277 ;;; list of argument lvars. ERROR-FORM is a form which is evaluated
278 ;;; when the syntax of the supplied arguments is incorrect or a
279 ;;; non-constant argument keyword is supplied. Defaults and other gunk
280 ;;; are ignored. The second value is a list of all the arguments
281 ;;; bound. We make the variables IGNORABLE so that we don't have to
282 ;;; manually declare them IGNORE if their only purpose is to make the
283 ;;; syntax work.
284 (defun parse-deftransform (lambda-list body args error-form)
285   (multiple-value-bind (req opt restp rest keyp keys allowp)
286       (parse-lambda-list lambda-list)
287     (let* ((min-args (length req))
288            (max-args (+ min-args (length opt)))
289            (n-keys (gensym)))
290       (collect ((binds)
291                 (vars)
292                 (pos 0 +)
293                 (keywords))
294         (dolist (arg req)
295           (vars arg)
296           (binds `(,arg (nth ,(pos) ,args)))
297           (pos 1))
298
299         (dolist (arg opt)
300           (let ((var (if (atom arg) arg (first  arg))))
301             (vars var)
302             (binds `(,var (nth ,(pos) ,args)))
303             (pos 1)))
304
305         (when restp
306           (vars rest)
307           (binds `(,rest (nthcdr ,(pos) ,args))))
308
309         (dolist (spec keys)
310           (if (or (atom spec) (atom (first spec)))
311               (let* ((var (if (atom spec) spec (first spec)))
312                      (key (keywordicate var)))
313                 (vars var)
314                 (binds `(,var (find-keyword-lvar ,n-keys ,key)))
315                 (keywords key))
316               (let* ((head (first spec))
317                      (var (second head))
318                      (key (first head)))
319                 (vars var)
320                 (binds `(,var (find-keyword-lvar ,n-keys ,key)))
321                 (keywords key))))
322
323         (let ((n-length (gensym))
324               (limited-legal (not (or restp keyp))))
325           (values
326            `(let ((,n-length (length ,args))
327                   ,@(when keyp `((,n-keys (nthcdr ,(pos) ,args)))))
328               (unless (and
329                        ;; FIXME: should be PROPER-LIST-OF-LENGTH-P
330                        ,(if limited-legal
331                             `(<= ,min-args ,n-length ,max-args)
332                             `(<= ,min-args ,n-length))
333                        ,@(when keyp
334                            (if allowp
335                                `((check-key-args-constant ,n-keys))
336                                `((check-transform-keys ,n-keys ',(keywords))))))
337                 ,error-form)
338               (let ,(binds)
339                 (declare (ignorable ,@(vars)))
340                 ,@body))
341            (vars)))))))
342
343 ) ; EVAL-WHEN
344 \f
345 ;;;; DEFTRANSFORM
346
347 ;;; Define an IR1 transformation for NAME. An IR1 transformation
348 ;;; computes a lambda that replaces the function variable reference
349 ;;; for the call. A transform may pass (decide not to transform the
350 ;;; call) by calling the GIVE-UP-IR1-TRANSFORM function. LAMBDA-LIST
351 ;;; both determines how the current call is parsed and specifies the
352 ;;; LAMBDA-LIST for the resulting lambda.
353 ;;;
354 ;;; We parse the call and bind each of the lambda-list variables to
355 ;;; the lvar which represents the value of the argument. When parsing
356 ;;; the call, we ignore the defaults, and always bind the variables
357 ;;; for unsupplied arguments to NIL. If a required argument is
358 ;;; missing, an unknown keyword is supplied, or an argument keyword is
359 ;;; not a constant, then the transform automatically passes. The
360 ;;; DECLARATIONS apply to the bindings made by DEFTRANSFORM at
361 ;;; transformation time, rather than to the variables of the resulting
362 ;;; lambda. Bound-but-not-referenced warnings are suppressed for the
363 ;;; lambda-list variables. The DOC-STRING is used when printing
364 ;;; efficiency notes about the defined transform.
365 ;;;
366 ;;; Normally, the body evaluates to a form which becomes the body of
367 ;;; an automatically constructed lambda. We make LAMBDA-LIST the
368 ;;; lambda-list for the lambda, and automatically insert declarations
369 ;;; of the argument and result types. If the second value of the body
370 ;;; is non-null, then it is a list of declarations which are to be
371 ;;; inserted at the head of the lambda. Automatic lambda generation
372 ;;; may be inhibited by explicitly returning a lambda from the body.
373 ;;;
374 ;;; The ARG-TYPES and RESULT-TYPE are used to create a function type
375 ;;; which the call must satisfy before transformation is attempted.
376 ;;; The function type specifier is constructed by wrapping (FUNCTION
377 ;;; ...) around these values, so the lack of a restriction may be
378 ;;; specified by omitting the argument or supplying *. The argument
379 ;;; syntax specified in the ARG-TYPES need not be the same as that in
380 ;;; the LAMBDA-LIST, but the transform will never happen if the
381 ;;; syntaxes can't be satisfied simultaneously. If there is an
382 ;;; existing transform for the same function that has the same type,
383 ;;; then it is replaced with the new definition.
384 ;;;
385 ;;; These are the legal keyword options:
386 ;;;   :RESULT - A variable which is bound to the result lvar.
387 ;;;   :NODE   - A variable which is bound to the combination node for the call.
388 ;;;   :POLICY - A form which is supplied to the POLICY macro to determine
389 ;;;             whether this transformation is appropriate. If the result
390 ;;;             is false, then the transform automatically gives up.
391 ;;;   :EVAL-NAME
392 ;;;           - The name and argument/result types are actually forms to be
393 ;;;             evaluated. Useful for getting closures that transform similar
394 ;;;             functions.
395 ;;;   :DEFUN-ONLY
396 ;;;           - Don't actually instantiate a transform, instead just DEFUN
397 ;;;             Name with the specified transform definition function. This
398 ;;;             may be later instantiated with %DEFTRANSFORM.
399 ;;;   :IMPORTANT
400 ;;;           - If supplied and non-NIL, note this transform as ``important,''
401 ;;;             which means efficiency notes will be generated when this
402 ;;;             transform fails even if INHIBIT-WARNINGS=SPEED (but not if
403 ;;;             INHIBIT-WARNINGS>SPEED).
404 (defmacro deftransform (name (lambda-list &optional (arg-types '*)
405                                           (result-type '*)
406                                           &key result policy node defun-only
407                                           eval-name important)
408                              &body body-decls-doc)
409   (when (and eval-name defun-only)
410     (error "can't specify both DEFUN-ONLY and EVAL-NAME"))
411   (multiple-value-bind (body decls doc) (parse-body body-decls-doc)
412     (let ((n-args (sb!xc:gensym))
413           (n-node (or node (sb!xc:gensym)))
414           (n-decls (sb!xc:gensym))
415           (n-lambda (sb!xc:gensym))
416           (decls-body `(,@decls ,@body)))
417       (multiple-value-bind (parsed-form vars)
418           (parse-deftransform lambda-list
419                               (if policy
420                                   `((unless (policy ,n-node ,policy)
421                                       (give-up-ir1-transform))
422                                     ,@decls-body)
423                                   body)
424                               n-args
425                               '(give-up-ir1-transform))
426         (let ((stuff
427                `((,n-node)
428                  (let* ((,n-args (basic-combination-args ,n-node))
429                         ,@(when result
430                             `((,result (node-lvar ,n-node)))))
431                    (multiple-value-bind (,n-lambda ,n-decls)
432                        ,parsed-form
433                      (if (and (consp ,n-lambda) (eq (car ,n-lambda) 'lambda))
434                          ,n-lambda
435                        `(lambda ,',lambda-list
436                           (declare (ignorable ,@',vars))
437                           ,@,n-decls
438                           ,,n-lambda)))))))
439           (if defun-only
440               `(defun ,name ,@(when doc `(,doc)) ,@stuff)
441               `(%deftransform
442                 ,(if eval-name name `',name)
443                 ,(if eval-name
444                      ``(function ,,arg-types ,,result-type)
445                      `'(function ,arg-types ,result-type))
446                 (lambda ,@stuff)
447                 ,doc
448                 ,(if important t nil))))))))
449 \f
450 ;;;; DEFKNOWN and DEFOPTIMIZER
451
452 ;;; This macro should be the way that all implementation independent
453 ;;; information about functions is made known to the compiler.
454 ;;;
455 ;;; FIXME: The comment above suggests that perhaps some of my added
456 ;;; FTYPE declarations are in poor taste. Should I change my
457 ;;; declarations, or change the comment, or what?
458 ;;;
459 ;;; FIXME: DEFKNOWN is needed only at build-the-system time. Figure
460 ;;; out some way to keep it from appearing in the target system.
461 ;;;
462 ;;; Declare the function NAME to be a known function. We construct a
463 ;;; type specifier for the function by wrapping (FUNCTION ...) around
464 ;;; the ARG-TYPES and RESULT-TYPE. ATTRIBUTES is an unevaluated list
465 ;;; of boolean attributes of the function. See their description in
466 ;;; (!DEF-BOOLEAN-ATTRIBUTE IR1). NAME may also be a list of names, in
467 ;;; which case the same information is given to all the names. The
468 ;;; keywords specify the initial values for various optimizers that
469 ;;; the function might have.
470 (defmacro defknown (name arg-types result-type &optional (attributes '(any))
471                     &body keys)
472   (when (and (intersection attributes '(any call unwind))
473              (intersection attributes '(movable)))
474     (error "function cannot have both good and bad attributes: ~S" attributes))
475
476   (when (member 'any attributes)
477     (setq attributes (union '(call unsafe unwind) attributes)))
478   (when (member 'flushable attributes)
479     (pushnew 'unsafely-flushable attributes))
480
481   `(%defknown ',(if (and (consp name)
482                          (not (legal-fun-name-p name)))
483                     name
484                     (list name))
485               '(sfunction ,arg-types ,result-type)
486               (ir1-attributes ,@attributes)
487               ,@keys))
488
489 ;;; Create a function which parses combination args according to WHAT
490 ;;; and LAMBDA-LIST, where WHAT is either a function name or a list
491 ;;; (FUN-NAME KIND) and does some KIND of optimization.
492 ;;;
493 ;;; The FUN-NAME must name a known function. LAMBDA-LIST is used
494 ;;; to parse the arguments to the combination as in DEFTRANSFORM. If
495 ;;; the argument syntax is invalid or there are non-constant keys,
496 ;;; then we simply return NIL.
497 ;;;
498 ;;; The function is DEFUN'ed as FUNCTION-KIND-OPTIMIZER. Possible
499 ;;; kinds are DERIVE-TYPE, OPTIMIZER, LTN-ANNOTATE and IR2-CONVERT. If
500 ;;; a symbol is specified instead of a (FUNCTION KIND) list, then we
501 ;;; just do a DEFUN with the symbol as its name, and don't do anything
502 ;;; with the definition. This is useful for creating optimizers to be
503 ;;; passed by name to DEFKNOWN.
504 ;;;
505 ;;; If supplied, NODE-VAR is bound to the combination node being
506 ;;; optimized. If additional VARS are supplied, then they are used as
507 ;;; the rest of the optimizer function's lambda-list. LTN-ANNOTATE
508 ;;; methods are passed an additional POLICY argument, and IR2-CONVERT
509 ;;; methods are passed an additional IR2-BLOCK argument.
510 (defmacro defoptimizer (what (lambda-list &optional (n-node (sb!xc:gensym))
511                                           &rest vars)
512                              &body body)
513   (let ((name (if (symbolp what) what
514                   (symbolicate (first what) "-" (second what) "-OPTIMIZER"))))
515
516     (let ((n-args (gensym)))
517       `(progn
518         (defun ,name (,n-node ,@vars)
519           (declare (ignorable ,@vars))
520           (let ((,n-args (basic-combination-args ,n-node)))
521             ,(parse-deftransform lambda-list body n-args
522                                  `(return-from ,name nil))))
523         ,@(when (consp what)
524             `((setf (,(let ((*package* (symbol-package 'sb!c::fun-info)))
525                         (symbolicate "FUN-INFO-" (second what)))
526                      (fun-info-or-lose ',(first what)))
527                     #',name)))))))
528 \f
529 ;;;; IR groveling macros
530
531 ;;; Iterate over the blocks in a component, binding BLOCK-VAR to each
532 ;;; block in turn. The value of ENDS determines whether to iterate
533 ;;; over dummy head and tail blocks:
534 ;;;    NIL  -- Skip Head and Tail (the default)
535 ;;;   :HEAD -- Do head but skip tail
536 ;;;   :TAIL -- Do tail but skip head
537 ;;;   :BOTH -- Do both head and tail
538 ;;;
539 ;;; If supplied, RESULT-FORM is the value to return.
540 (defmacro do-blocks ((block-var component &optional ends result) &body body)
541   (unless (member ends '(nil :head :tail :both))
542     (error "losing ENDS value: ~S" ends))
543   (let ((n-component (gensym))
544         (n-tail (gensym)))
545     `(let* ((,n-component ,component)
546             (,n-tail ,(if (member ends '(:both :tail))
547                           nil
548                           `(component-tail ,n-component))))
549        (do ((,block-var ,(if (member ends '(:both :head))
550                              `(component-head ,n-component)
551                              `(block-next (component-head ,n-component)))
552                         (block-next ,block-var)))
553            ((eq ,block-var ,n-tail) ,result)
554          ,@body))))
555 ;;; like DO-BLOCKS, only iterating over the blocks in reverse order
556 (defmacro do-blocks-backwards ((block-var component &optional ends result) &body body)
557   (unless (member ends '(nil :head :tail :both))
558     (error "losing ENDS value: ~S" ends))
559   (let ((n-component (gensym))
560         (n-head (gensym)))
561     `(let* ((,n-component ,component)
562             (,n-head ,(if (member ends '(:both :head))
563                           nil
564                           `(component-head ,n-component))))
565        (do ((,block-var ,(if (member ends '(:both :tail))
566                              `(component-tail ,n-component)
567                              `(block-prev (component-tail ,n-component)))
568                         (block-prev ,block-var)))
569            ((eq ,block-var ,n-head) ,result)
570          ,@body))))
571
572 ;;; Iterate over the uses of LVAR, binding NODE to each one
573 ;;; successively.
574 (defmacro do-uses ((node-var lvar &optional result) &body body)
575   (with-unique-names (uses)
576     `(let ((,uses (lvar-uses ,lvar)))
577        (block nil
578          (flet ((do-1-use (,node-var)
579                   ,@body))
580            (if (listp ,uses)
581                (dolist (node ,uses)
582                  (do-1-use node))
583                (do-1-use ,uses)))
584          ,result))))
585
586 ;;; Iterate over the nodes in BLOCK, binding NODE-VAR to the each node
587 ;;; and LVAR-VAR to the node's LVAR. The only keyword option is
588 ;;; RESTART-P, which causes iteration to be restarted when a node is
589 ;;; deleted out from under us. (If not supplied, this is an error.)
590 ;;;
591 ;;; In the forward case, we terminate when NODE does not have NEXT, so
592 ;;; that we do not have to worry about our termination condition being
593 ;;; changed when new code is added during the iteration. In the
594 ;;; backward case, we do NODE-PREV before evaluating the body so that
595 ;;; we can keep going when the current node is deleted.
596 ;;;
597 ;;; When RESTART-P is supplied to DO-NODES, we start iterating over
598 ;;; again at the beginning of the block when we run into a ctran whose
599 ;;; block differs from the one we are trying to iterate over, either
600 ;;; because the block was split, or because a node was deleted out
601 ;;; from under us (hence its block is NIL.) If the block start is
602 ;;; deleted, we just punt. With RESTART-P, we are also more careful
603 ;;; about termination, re-indirecting the BLOCK-LAST each time.
604 (defmacro do-nodes ((node-var lvar-var block &key restart-p)
605                     &body body)
606   (with-unique-names (n-block n-start)
607     `(do* ((,n-block ,block)
608            (,n-start (block-start ,n-block))
609
610            (,node-var (ctran-next ,n-start)
611                       ,(if restart-p
612                            `(let ((next (node-next ,node-var)))
613                               (cond
614                                 ((not next)
615                                  (return))
616                                 ((eq (ctran-block next) ,n-block)
617                                  (ctran-next next))
618                                 (t
619                                  (let ((start (block-start ,n-block)))
620                                    (unless (eq (ctran-kind start)
621                                                :block-start)
622                                      (return nil))
623                                    (ctran-next start)))))
624                            `(acond ((node-next ,node-var)
625                                     (ctran-next it))
626                                    (t (return)))))
627            ,@(when lvar-var
628                    `((,lvar-var (when (valued-node-p ,node-var)
629                                   (node-lvar ,node-var))
630                                 (when (valued-node-p ,node-var)
631                                   (node-lvar ,node-var))))))
632           (nil)
633        ,@body
634        ,@(when restart-p
635            `((when (block-delete-p ,n-block)
636                (return)))))))
637
638 ;;; Like DO-NODES, only iterating in reverse order. Should be careful
639 ;;; with block being split under us.
640 (defmacro do-nodes-backwards ((node-var lvar block &key restart-p) &body body)
641   (let ((n-block (gensym))
642         (n-prev (gensym)))
643     `(loop with ,n-block = ,block
644            for ,node-var = (block-last ,n-block) then
645                            ,(if restart-p
646                                 `(if (eq ,n-block (ctran-block ,n-prev))
647                                      (ctran-use ,n-prev)
648                                      (block-last ,n-block))
649                                 `(ctran-use ,n-prev))
650            for ,n-prev = (when ,node-var (node-prev ,node-var))
651            and ,lvar = (when (and ,node-var (valued-node-p ,node-var))
652                          (node-lvar ,node-var))
653            while ,(if restart-p
654                       `(and ,node-var (not (block-to-be-deleted-p ,n-block)))
655                       node-var)
656            do (progn
657                 ,@body))))
658
659 (defmacro do-nodes-carefully ((node-var block) &body body)
660   (with-unique-names (n-block n-ctran)
661     `(loop with ,n-block = ,block
662            for ,n-ctran = (block-start ,n-block) then (node-next ,node-var)
663            for ,node-var = (and ,n-ctran (ctran-next ,n-ctran))
664            while ,node-var
665            do (progn ,@body))))
666
667 ;;; Bind the IR1 context variables to the values associated with NODE,
668 ;;; so that new, extra IR1 conversion related to NODE can be done
669 ;;; after the original conversion pass has finished.
670 (defmacro with-ir1-environment-from-node (node &rest forms)
671   `(flet ((closure-needing-ir1-environment-from-node ()
672             ,@forms))
673      (%with-ir1-environment-from-node
674       ,node
675       #'closure-needing-ir1-environment-from-node)))
676 (defun %with-ir1-environment-from-node (node fun)
677   (declare (type node node) (type function fun))
678   (let ((*current-component* (node-component node))
679         (*lexenv* (node-lexenv node))
680         (*current-path* (node-source-path node)))
681     (aver-live-component *current-component*)
682     (funcall fun)))
683
684 ;;; Bind the hashtables used for keeping track of global variables,
685 ;;; functions, etc. Also establish condition handlers.
686 (defmacro with-ir1-namespace (&body forms)
687   `(let ((*free-vars* (make-hash-table :test 'eq))
688          (*free-funs* (make-hash-table :test 'equal))
689          (*constants* (make-hash-table :test 'equal))
690          (*source-paths* (make-hash-table :test 'eq)))
691      (handler-bind ((compiler-error #'compiler-error-handler)
692                     (style-warning #'compiler-style-warning-handler)
693                     (warning #'compiler-warning-handler))
694        ,@forms)))
695
696 ;;; Look up NAME in the lexical environment namespace designated by
697 ;;; SLOT, returning the <value, T>, or <NIL, NIL> if no entry. The
698 ;;; :TEST keyword may be used to determine the name equality
699 ;;; predicate.
700 (defmacro lexenv-find (name slot &key test)
701   (once-only ((n-res `(assoc ,name (,(let ((*package* (symbol-package 'lexenv-funs)))
702                                           (symbolicate "LEXENV-" slot))
703                                      *lexenv*)
704                              :test ,(or test '#'eq))))
705     `(if ,n-res
706          (values (cdr ,n-res) t)
707          (values nil nil))))
708
709 (defmacro with-component-last-block ((component block) &body body)
710   (with-unique-names (old-last-block)
711     (once-only ((component component)
712                 (block block))
713       `(let ((,old-last-block (component-last-block ,component)))
714          (unwind-protect
715               (progn (setf (component-last-block ,component)
716                            ,block)
717                      ,@body)
718            (setf (component-last-block ,component)
719                  ,old-last-block))))))
720
721 \f
722 ;;;; the EVENT statistics/trace utility
723
724 ;;; FIXME: This seems to be useful for troubleshooting and
725 ;;; experimentation, not for ordinary use, so it should probably
726 ;;; become conditional on SB-SHOW.
727
728 (eval-when (#-sb-xc :compile-toplevel :load-toplevel :execute)
729
730 (defstruct (event-info (:copier nil))
731   ;; The name of this event.
732   (name (missing-arg) :type symbol)
733   ;; The string rescribing this event.
734   (description (missing-arg) :type string)
735   ;; The name of the variable we stash this in.
736   (var (missing-arg) :type symbol)
737   ;; The number of times this event has happened.
738   (count 0 :type fixnum)
739   ;; The level of significance of this event.
740   (level (missing-arg) :type unsigned-byte)
741   ;; If true, a function that gets called with the node that the event
742   ;; happened to.
743   (action nil :type (or function null)))
744
745 ;;; A hashtable from event names to event-info structures.
746 (defvar *event-info* (make-hash-table :test 'eq))
747
748 ;;; Return the event info for Name or die trying.
749 (declaim (ftype (function (t) event-info) event-info-or-lose))
750 (defun event-info-or-lose (name)
751   (let ((res (gethash name *event-info*)))
752     (unless res
753       (error "~S is not the name of an event." name))
754     res))
755
756 ) ; EVAL-WHEN
757
758 ;;; Return the number of times that EVENT has happened.
759 (declaim (ftype (function (symbol) fixnum) event-count))
760 (defun event-count (name)
761   (event-info-count (event-info-or-lose name)))
762
763 ;;; Return the function that is called when Event happens. If this is
764 ;;; null, there is no action. The function is passed the node to which
765 ;;; the event happened, or NIL if there is no relevant node. This may
766 ;;; be set with SETF.
767 (declaim (ftype (function (symbol) (or function null)) event-action))
768 (defun event-action (name)
769   (event-info-action (event-info-or-lose name)))
770 (declaim (ftype (function (symbol (or function null)) (or function null))
771                 %set-event-action))
772 (defun %set-event-action (name new-value)
773   (setf (event-info-action (event-info-or-lose name))
774         new-value))
775 (defsetf event-action %set-event-action)
776
777 ;;; Return the non-negative integer which represents the level of
778 ;;; significance of the event Name. This is used to determine whether
779 ;;; to print a message when the event happens. This may be set with
780 ;;; SETF.
781 (declaim (ftype (function (symbol) unsigned-byte) event-level))
782 (defun event-level (name)
783   (event-info-level (event-info-or-lose name)))
784 (declaim (ftype (function (symbol unsigned-byte) unsigned-byte) %set-event-level))
785 (defun %set-event-level (name new-value)
786   (setf (event-info-level (event-info-or-lose name))
787         new-value))
788 (defsetf event-level %set-event-level)
789
790 ;;; Define a new kind of event. NAME is a symbol which names the event
791 ;;; and DESCRIPTION is a string which describes the event. Level
792 ;;; (default 0) is the level of significance associated with this
793 ;;; event; it is used to determine whether to print a Note when the
794 ;;; event happens.
795 (defmacro defevent (name description &optional (level 0))
796   (let ((var-name (symbolicate "*" name "-EVENT-INFO*")))
797     `(eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
798        (defvar ,var-name
799          (make-event-info :name ',name
800                           :description ',description
801                           :var ',var-name
802                           :level ,level))
803        (setf (gethash ',name *event-info*) ,var-name)
804        ',name)))
805
806 ;;; the lowest level of event that will print a note when it occurs
807 (declaim (type unsigned-byte *event-note-threshold*))
808 (defvar *event-note-threshold* 1)
809
810 ;;; Note that the event with the specified NAME has happened. NODE is
811 ;;; evaluated to determine the node to which the event happened.
812 (defmacro event (name &optional node)
813   ;; Increment the counter and do any action. Mumble about the event if
814   ;; policy indicates.
815   `(%event ,(event-info-var (event-info-or-lose name)) ,node))
816
817 ;;; Print a listing of events and their counts, sorted by the count.
818 ;;; Events that happened fewer than Min-Count times will not be
819 ;;; printed. Stream is the stream to write to.
820 (declaim (ftype (function (&optional unsigned-byte stream) (values)) event-statistics))
821 (defun event-statistics (&optional (min-count 1) (stream *standard-output*))
822   (collect ((info))
823     (maphash (lambda (k v)
824                (declare (ignore k))
825                (when (>= (event-info-count v) min-count)
826                  (info v)))
827              *event-info*)
828     (dolist (event (sort (info) #'> :key #'event-info-count))
829       (format stream "~6D: ~A~%" (event-info-count event)
830               (event-info-description event)))
831     (values))
832   (values))
833
834 (declaim (ftype (function nil (values)) clear-event-statistics))
835 (defun clear-event-statistics ()
836   (maphash (lambda (k v)
837              (declare (ignore k))
838              (setf (event-info-count v) 0))
839            *event-info*)
840   (values))
841 \f
842 ;;;; functions on directly-linked lists (linked through specialized
843 ;;;; NEXT operations)
844
845 #!-sb-fluid (declaim (inline find-in position-in))
846
847 ;;; Find ELEMENT in a null-terminated LIST linked by the accessor
848 ;;; function NEXT. KEY, TEST and TEST-NOT are the same as for generic
849 ;;; sequence functions.
850 (defun find-in (next
851                 element
852                 list
853                 &key
854                 (key #'identity)
855                 (test #'eql test-p)
856                 (test-not #'eql not-p))
857   (declare (type function next key test test-not))
858   (when (and test-p not-p)
859     (error "It's silly to supply both :TEST and :TEST-NOT arguments."))
860   (if not-p
861       (do ((current list (funcall next current)))
862           ((null current) nil)
863         (unless (funcall test-not (funcall key current) element)
864           (return current)))
865       (do ((current list (funcall next current)))
866           ((null current) nil)
867         (when (funcall test (funcall key current) element)
868           (return current)))))
869
870 ;;; Return the position of ELEMENT (or NIL if absent) in a
871 ;;; null-terminated LIST linked by the accessor function NEXT. KEY,
872 ;;; TEST and TEST-NOT are the same as for generic sequence functions.
873 (defun position-in (next
874                     element
875                     list
876                     &key
877                     (key #'identity)
878                     (test #'eql test-p)
879                     (test-not #'eql not-p))
880   (declare (type function next key test test-not))
881   (when (and test-p not-p)
882     (error "It's silly to supply both :TEST and :TEST-NOT arguments."))
883   (if not-p
884       (do ((current list (funcall next current))
885            (i 0 (1+ i)))
886           ((null current) nil)
887         (unless (funcall test-not (funcall key current) element)
888           (return i)))
889       (do ((current list (funcall next current))
890            (i 0 (1+ i)))
891           ((null current) nil)
892         (when (funcall test (funcall key current) element)
893           (return i)))))
894
895
896 ;;; KLUDGE: This is expanded out twice, by cut-and-paste, in a
897 ;;;   (DEF!MACRO FOO (..) .. CL:GET-SETF-EXPANSION ..)
898 ;;;   #+SB-XC-HOST
899 ;;;   (SB!XC:DEFMACRO FOO (..) .. SB!XC:GET-SETF-EXPANSION ..)
900 ;;; arrangement, in order to get it to work in cross-compilation. This
901 ;;; duplication should be removed, perhaps by rewriting the macro in a more
902 ;;; cross-compiler-friendly way, or perhaps just by using some (MACROLET ((FROB
903 ;;; ..)) .. FROB .. FROB) form, or perhaps by completely eliminating this macro
904 ;;; and its partner PUSH-IN, but I don't want to do it now, because the system
905 ;;; isn't running yet, so it'd be too hard to check that my changes were
906 ;;; correct -- WHN 19990806
907 (def!macro deletef-in (next place item &environment env)
908   (multiple-value-bind (temps vals stores store access)
909       (get-setf-expansion place env)
910     (when (cdr stores)
911       (error "multiple store variables for ~S" place))
912     (let ((n-item (gensym))
913           (n-place (gensym))
914           (n-current (gensym))
915           (n-prev (gensym)))
916       `(let* (,@(mapcar #'list temps vals)
917               (,n-place ,access)
918               (,n-item ,item))
919          (if (eq ,n-place ,n-item)
920              (let ((,(first stores) (,next ,n-place)))
921                ,store)
922              (do ((,n-prev ,n-place ,n-current)
923                   (,n-current (,next ,n-place)
924                               (,next ,n-current)))
925                  ((eq ,n-current ,n-item)
926                   (setf (,next ,n-prev)
927                         (,next ,n-current)))))
928          (values)))))
929 ;;; #+SB-XC-HOST SB!XC:DEFMACRO version is in late-macros.lisp. -- WHN 19990806
930
931 ;;; Push ITEM onto a list linked by the accessor function NEXT that is
932 ;;; stored in PLACE.
933 ;;;
934 ;;; KLUDGE: This is expanded out twice, by cut-and-paste, in a
935 ;;;   (DEF!MACRO FOO (..) .. CL:GET-SETF-EXPANSION ..)
936 ;;;   #+SB-XC-HOST
937 ;;;   (SB!XC:DEFMACRO FOO (..) .. SB!XC:GET-SETF-EXPANSION ..)
938 ;;; arrangement, in order to get it to work in cross-compilation. This
939 ;;; duplication should be removed, perhaps by rewriting the macro in a more
940 ;;; cross-compiler-friendly way, or perhaps just by using some (MACROLET ((FROB
941 ;;; ..)) .. FROB .. FROB) form, or perhaps by completely eliminating this macro
942 ;;; and its partner DELETEF-IN, but I don't want to do it now, because the
943 ;;; system isn't running yet, so it'd be too hard to check that my changes were
944 ;;; correct -- WHN 19990806
945 (def!macro push-in (next item place &environment env)
946   (multiple-value-bind (temps vals stores store access)
947       (get-setf-expansion place env)
948     (when (cdr stores)
949       (error "multiple store variables for ~S" place))
950     `(let (,@(mapcar #'list temps vals)
951            (,(first stores) ,item))
952        (setf (,next ,(first stores)) ,access)
953        ,store
954        (values))))
955 ;;; #+SB-XC-HOST SB!XC:DEFMACRO version is in late-macros.lisp. -- WHN 19990806
956
957 (defmacro position-or-lose (&rest args)
958   `(or (position ,@args)
959        (error "shouldn't happen?")))
960
961 ;;; user-definable compiler io syntax
962
963 ;;; We use WITH-SANE-IO-SYNTAX to provide safe defaults, and provide
964 ;;; *COMPILER-PRINT-VARIABLE-ALIST* for user customization.
965 (defvar *compiler-print-variable-alist* nil
966   #!+sb-doc
967   "an association list describing new bindings for special variables
968 to be used by the compiler for error-reporting, etc. Eg.
969
970  ((*PRINT-LENGTH* . 10) (*PRINT-LEVEL* . 6) (*PRINT-PRETTY* . NIL))
971
972 The variables in the CAR positions are bound to the values in the CDR
973 during the execution of some debug commands. When evaluating arbitrary
974 expressions in the debugger, the normal values of the printer control
975 variables are in effect.
976
977 Initially empty, *COMPILER-PRINT-VARIABLE-ALIST* is Typically used to
978 specify bindings for printer control variables.")
979
980 (defmacro with-compiler-io-syntax (&body forms)
981   `(with-sane-io-syntax
982     (progv
983         (nreverse (mapcar #'car *compiler-print-variable-alist*))
984         (nreverse (mapcar #'cdr *compiler-print-variable-alist*))
985       ,@forms)))