1.0.31.13: working XREF for inlined lambda with hairy lambda-lists
[sbcl.git] / src / compiler / seqtran.lisp
1 ;;;; optimizers for list and sequence functions
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 \f
14 ;;;; mapping onto lists: the MAPFOO functions
15
16 (defun mapfoo-transform (fn arglists accumulate take-car)
17   (collect ((do-clauses)
18             (args-to-fn)
19             (tests))
20     (let ((n-first (gensym)))
21       (dolist (a (if accumulate
22                      arglists
23                      `(,n-first ,@(rest arglists))))
24         (let ((v (gensym)))
25           (do-clauses `(,v ,a (cdr ,v)))
26           (tests `(endp ,v))
27           (args-to-fn (if take-car `(car ,v) v))))
28
29       (let* ((fn-sym (gensym))  ; for ONCE-ONLY-ish purposes
30              (call `(%funcall ,fn-sym . ,(args-to-fn)))
31              (endtest `(or ,@(tests))))
32
33         `(let ((,fn-sym (%coerce-callable-to-fun ,fn)))
34            ,(ecase accumulate
35              (:nconc
36               (let ((temp (gensym))
37                     (map-result (gensym)))
38                 `(let ((,map-result (list nil)))
39                    (do-anonymous ((,temp ,map-result) . ,(do-clauses))
40                      (,endtest (cdr ,map-result))
41                      (setq ,temp (last (nconc ,temp ,call)))))))
42              (:list
43               (let ((temp (gensym))
44                     (map-result (gensym)))
45                 `(let ((,map-result (list nil)))
46                    (do-anonymous ((,temp ,map-result) . ,(do-clauses))
47                      (,endtest (truly-the list (cdr ,map-result)))
48                      (rplacd ,temp (setq ,temp (list ,call)))))))
49              ((nil)
50               `(let ((,n-first ,(first arglists)))
51                  (do-anonymous ,(do-clauses)
52                    (,endtest (truly-the list ,n-first))
53                    ,call)))))))))
54
55 (define-source-transform mapc (function list &rest more-lists)
56   (mapfoo-transform function (cons list more-lists) nil t))
57
58 (define-source-transform mapcar (function list &rest more-lists)
59   (mapfoo-transform function (cons list more-lists) :list t))
60
61 (define-source-transform mapcan (function list &rest more-lists)
62   (mapfoo-transform function (cons list more-lists) :nconc t))
63
64 (define-source-transform mapl (function list &rest more-lists)
65   (mapfoo-transform function (cons list more-lists) nil nil))
66
67 (define-source-transform maplist (function list &rest more-lists)
68   (mapfoo-transform function (cons list more-lists) :list nil))
69
70 (define-source-transform mapcon (function list &rest more-lists)
71   (mapfoo-transform function (cons list more-lists) :nconc nil))
72 \f
73 ;;;; mapping onto sequences: the MAP function
74
75 ;;; MAP is %MAP plus a check to make sure that any length specified in
76 ;;; the result type matches the actual result. We also wrap it in a
77 ;;; TRULY-THE for the most specific type we can determine.
78 (deftransform map ((result-type-arg fun seq &rest seqs) * * :node node)
79   (let* ((seq-names (make-gensym-list (1+ (length seqs))))
80          (bare `(%map result-type-arg fun ,@seq-names))
81          (constant-result-type-arg-p (constant-lvar-p result-type-arg))
82          ;; what we know about the type of the result. (Note that the
83          ;; "result type" argument is not necessarily the type of the
84          ;; result, since NIL means the result has NULL type.)
85          (result-type (if (not constant-result-type-arg-p)
86                           'consed-sequence
87                           (let ((result-type-arg-value
88                                  (lvar-value result-type-arg)))
89                             (if (null result-type-arg-value)
90                                 'null
91                                 result-type-arg-value)))))
92     `(lambda (result-type-arg fun ,@seq-names)
93        (truly-the ,result-type
94          ,(cond ((policy node (< safety 3))
95                  ;; ANSI requires the length-related type check only
96                  ;; when the SAFETY quality is 3... in other cases, we
97                  ;; skip it, because it could be expensive.
98                  bare)
99                 ((not constant-result-type-arg-p)
100                  `(sequence-of-checked-length-given-type ,bare
101                                                          result-type-arg))
102                 (t
103                  (let ((result-ctype (ir1-transform-specifier-type
104                                       result-type)))
105                    (if (array-type-p result-ctype)
106                        (let ((dims (array-type-dimensions result-ctype)))
107                          (unless (and (listp dims) (= (length dims) 1))
108                            (give-up-ir1-transform "invalid sequence type"))
109                          (let ((dim (first dims)))
110                            (if (eq dim '*)
111                                bare
112                                `(vector-of-checked-length-given-length ,bare
113                                                                        ,dim))))
114                        ;; FIXME: this is wrong, as not all subtypes of
115                        ;; VECTOR are ARRAY-TYPEs [consider, for
116                        ;; example, (OR (VECTOR T 3) (VECTOR T
117                        ;; 4))]. However, it's difficult to see what we
118                        ;; should put here... maybe we should
119                        ;; GIVE-UP-IR1-TRANSFORM if the type is a
120                        ;; subtype of VECTOR but not an ARRAY-TYPE?
121                        bare))))))))
122
123 ;;; Return a DO loop, mapping a function FUN to elements of
124 ;;; sequences. SEQS is a list of lvars, SEQ-NAMES - list of variables,
125 ;;; bound to sequences, INTO - a variable, which is used in
126 ;;; MAP-INTO. RESULT and BODY are forms, which can use variables
127 ;;; FUNCALL-RESULT, containing the result of application of FUN, and
128 ;;; INDEX, containing the current position in sequences.
129 (defun build-sequence-iterator (seqs seq-names &key result into body)
130   (declare (type list seqs seq-names)
131            (type symbol into))
132   (collect ((bindings)
133             (declarations)
134             (vector-lengths)
135             (tests)
136             (places))
137     (let ((found-vector-p nil))
138       (flet ((process-vector (length)
139                (unless found-vector-p
140                  (setq found-vector-p t)
141                  (bindings `(index 0 (1+ index)))
142                  (declarations `(type index index)))
143                (vector-lengths length)))
144         (loop for seq of-type lvar in seqs
145            for seq-name in seq-names
146            for type = (lvar-type seq)
147            do (cond ((csubtypep type (specifier-type 'list))
148                      (with-unique-names (index)
149                        (bindings `(,index ,seq-name (cdr ,index)))
150                        (declarations `(type list ,index))
151                        (places `(car ,index))
152                        (tests `(endp ,index))))
153                     ((csubtypep type (specifier-type 'vector))
154                      (process-vector `(length ,seq-name))
155                      (places `(locally (declare (optimize (insert-array-bounds-checks 0)))
156                                 (aref ,seq-name index))))
157                     (t
158                      (give-up-ir1-transform
159                       "can't determine sequence argument type"))))
160         (when into
161           (process-vector `(array-dimension ,into 0))))
162       (when found-vector-p
163         (bindings `(length (min ,@(vector-lengths))))
164         (tests `(>= index length)))
165       `(do (,@(bindings))
166            ((or ,@(tests)) ,result)
167          (declare ,@(declarations))
168          (let ((funcall-result (funcall fun ,@(places))))
169            (declare (ignorable funcall-result))
170            ,body)))))
171
172 ;;; Try to compile %MAP efficiently when we can determine sequence
173 ;;; argument types at compile time.
174 ;;;
175 ;;; Note: This transform was written to allow open coding of
176 ;;; quantifiers by expressing them in terms of (MAP NIL ..). For
177 ;;; non-NIL values of RESULT-TYPE, it's still useful, but not
178 ;;; necessarily as efficient as possible. In particular, it will be
179 ;;; inefficient when RESULT-TYPE is a SIMPLE-ARRAY with specialized
180 ;;; numeric element types. It should be straightforward to make it
181 ;;; handle that case more efficiently, but it's left as an exercise to
182 ;;; the reader, because the code is complicated enough already and I
183 ;;; don't happen to need that functionality right now. -- WHN 20000410
184 (deftransform %map ((result-type fun seq &rest seqs) * *
185                     :policy (>= speed space))
186   "open code"
187   (unless (constant-lvar-p result-type)
188     (give-up-ir1-transform "RESULT-TYPE argument not constant"))
189   (labels ( ;; 1-valued SUBTYPEP, fails unless second value of SUBTYPEP is true
190            (fn-1subtypep (fn x y)
191              (multiple-value-bind (subtype-p valid-p) (funcall fn x y)
192                (if valid-p
193                    subtype-p
194                    (give-up-ir1-transform
195                     "can't analyze sequence type relationship"))))
196            (1subtypep (x y) (fn-1subtypep #'sb!xc:subtypep x y)))
197     (let* ((result-type-value (lvar-value result-type))
198            (result-supertype (cond ((null result-type-value) 'null)
199                                    ((1subtypep result-type-value 'vector)
200                                     'vector)
201                                    ((1subtypep result-type-value 'list)
202                                     'list)
203                                    (t
204                                     (give-up-ir1-transform
205                                      "result type unsuitable")))))
206       (cond ((and result-type-value (null seqs))
207              ;; The consing arity-1 cases can be implemented
208              ;; reasonably efficiently as function calls, and the cost
209              ;; of consing should be significantly larger than
210              ;; function call overhead, so we always compile these
211              ;; cases as full calls regardless of speed-versus-space
212              ;; optimization policy.
213              (cond ((subtypep result-type-value 'list)
214                     '(%map-to-list-arity-1 fun seq))
215                    ( ;; (This one can be inefficient due to COERCE, but
216                     ;; the current open-coded implementation has the
217                     ;; same problem.)
218                     (subtypep result-type-value 'vector)
219                     `(coerce (%map-to-simple-vector-arity-1 fun seq)
220                              ',result-type-value))
221                    (t (bug "impossible (?) sequence type"))))
222             (t
223              (let* ((seqs (cons seq seqs))
224                     (seq-args (make-gensym-list (length seqs))))
225                (multiple-value-bind (push-dacc result)
226                    (ecase result-supertype
227                      (null (values nil nil))
228                      (list (values `(push funcall-result acc)
229                                    `(nreverse acc)))
230                      (vector (values `(push funcall-result acc)
231                                      `(coerce (nreverse acc)
232                                               ',result-type-value))))
233                  ;; (We use the same idiom, of returning a LAMBDA from
234                  ;; DEFTRANSFORM, as is used in the DEFTRANSFORMs for
235                  ;; FUNCALL and ALIEN-FUNCALL, and for the same
236                  ;; reason: we need to get the runtime values of each
237                  ;; of the &REST vars.)
238                  `(lambda (result-type fun ,@seq-args)
239                     (declare (ignore result-type))
240                     (let ((fun (%coerce-callable-to-fun fun))
241                           (acc nil))
242                       (declare (type list acc))
243                       (declare (ignorable acc))
244                       ,(build-sequence-iterator
245                         seqs seq-args
246                         :result result
247                         :body push-dacc))))))))))
248
249 ;;; MAP-INTO
250 (deftransform map-into ((result fun &rest seqs)
251                         (vector * &rest *)
252                         *)
253   "open code"
254   (let ((seqs-names (mapcar (lambda (x)
255                               (declare (ignore x))
256                               (gensym))
257                             seqs)))
258     `(lambda (result fun ,@seqs-names)
259        ,(build-sequence-iterator
260          seqs seqs-names
261          :result '(when (array-has-fill-pointer-p result)
262                    (setf (fill-pointer result) index))
263          :into 'result
264          :body '(locally (declare (optimize (insert-array-bounds-checks 0)))
265                  (setf (aref result index) funcall-result)))
266        result)))
267
268 \f
269 ;;; FIXME: once the confusion over doing transforms with known-complex
270 ;;; arrays is over, we should also transform the calls to (AND (ARRAY
271 ;;; * (*)) (NOT (SIMPLE-ARRAY * (*)))) objects.
272 (deftransform elt ((s i) ((simple-array * (*)) *) *)
273   '(aref s i))
274
275 (deftransform elt ((s i) (list *) * :policy (< safety 3))
276   '(nth i s))
277
278 (deftransform %setelt ((s i v) ((simple-array * (*)) * *) *)
279   '(%aset s i v))
280
281 (deftransform %setelt ((s i v) (list * *) * :policy (< safety 3))
282   '(setf (car (nthcdr i s)) v))
283
284 (deftransform %check-vector-sequence-bounds ((vector start end)
285                                              (vector * *) *
286                                              :node node)
287   (if (policy node (= 0 insert-array-bounds-checks))
288       '(or end (length vector))
289       '(let ((length (length vector)))
290          (if (<= 0 start (or end length) length)
291              (or end length)
292              (sequence-bounding-indices-bad-error vector start end)))))
293
294 (deftype eq-comparable-type ()
295   '(or fixnum (not number)))
296
297 ;;; True if EQL comparisons involving type can be simplified to EQ.
298 (defun eq-comparable-type-p (type)
299   (csubtypep type (specifier-type 'eq-comparable-type)))
300
301 (defun specialized-list-seek-function-name (function-name key-functions &optional variant)
302   (or (find-symbol (with-output-to-string (s)
303                      ;; Write "%NAME-FUN1-FUN2-FUN3", etc. Not only is
304                      ;; this ever so slightly faster then FORMAT, this
305                      ;; way we are also proof against *PRINT-CASE*
306                      ;; frobbing and such.
307                      (write-char #\% s)
308                      (write-string (symbol-name function-name) s)
309                      (dolist (f key-functions)
310                        (write-char #\- s)
311                        (write-string (symbol-name f) s))
312                      (when variant
313                        (write-char #\- s)
314                        (write-string (symbol-name variant) s)))
315                    (load-time-value (find-package "SB!KERNEL")))
316       (bug "Unknown list item seek transform: name=~S, key-functions=~S variant=~S"
317            function-name key-functions variant)))
318
319 (defun transform-list-item-seek (name item list key test test-not node)
320   (when (and test test-not)
321     (abort-ir1-transform "Both ~S and ~S supplied to ~S." :test :test-not name))
322   ;; If TEST is EQL, drop it.
323   (when (and test (lvar-fun-is test '(eql)))
324     (setf test nil))
325   ;; Ditto for KEY IDENTITY.
326   (when (and key (lvar-fun-is key '(identity)))
327     (setf key nil))
328   ;; Key can legally be NIL, but if it's NIL for sure we pretend it's
329   ;; not there at all. If it might be NIL, make up a form to that
330   ;; ensures it is a function.
331   (multiple-value-bind (key key-form)
332       (when key
333         (let ((key-type (lvar-type key))
334               (null-type (specifier-type 'null)))
335           (cond ((csubtypep key-type null-type)
336                  (values nil nil))
337                 ((csubtypep null-type key-type)
338                  (values key '(if key
339                                (%coerce-callable-to-fun key)
340                                #'identity)))
341                 (t
342                  (values key (ensure-lvar-fun-form key 'key))))))
343     (let* ((c-test (cond ((and test (lvar-fun-is test '(eq)))
344                           (setf test nil)
345                           'eq)
346                          ((and (not test) (not test-not))
347                           (when (eq-comparable-type-p (lvar-type item))
348                             'eq))))
349            (funs (delete nil (list (when key (list key 'key))
350                                    (when test (list test 'test))
351                                    (when test-not (list test-not 'test-not)))))
352            (target-expr (if key '(%funcall key target) 'target))
353            (test-expr (cond (test `(%funcall test item ,target-expr))
354                             (test-not `(not (%funcall test-not item ,target-expr)))
355                             (c-test `(,c-test item ,target-expr))
356                             (t `(eql item ,target-expr)))))
357       (labels ((open-code (tail)
358                  (when tail
359                    `(if (let ((this ',(car tail)))
360                           ,(ecase name
361                                   ((assoc rassoc)
362                                    (let ((cxx (if (eq name 'assoc) 'car 'cdr)))
363                                      `(and this (let ((target (,cxx this)))
364                                                   ,test-expr))))
365                                   (member
366                                    `(let ((target this))
367                                       ,test-expr))))
368                         ',(ecase name
369                                  ((assoc rassoc) (car tail))
370                                  (member tail))
371                         ,(open-code (cdr tail)))))
372                (ensure-fun (args)
373                  (if (eq 'key (second args))
374                      key-form
375                      (apply #'ensure-lvar-fun-form args))))
376         (let* ((cp (constant-lvar-p list))
377                (c-list (when cp (lvar-value list))))
378           (cond ((and cp c-list (member name '(assoc rassoc member))
379                       (policy node (>= speed space)))
380                  `(let ,(mapcar (lambda (fun) `(,(second fun) ,(ensure-fun fun))) funs)
381                     ,(open-code c-list)))
382                 ((and cp (not c-list))
383                  ;; constant nil list
384                  (if (eq name 'adjoin)
385                      '(list item)
386                      nil))
387                 (t
388                  ;; specialized out-of-line version
389                  `(,(specialized-list-seek-function-name name (mapcar #'second funs) c-test)
390                     item list ,@(mapcar #'ensure-fun funs)))))))))
391
392 (defun transform-list-pred-seek (name pred list key node)
393   ;; If KEY is IDENTITY, drop it.
394   (when (and key (lvar-fun-is key '(identity)))
395     (setf key nil))
396   ;; Key can legally be NIL, but if it's NIL for sure we pretend it's
397   ;; not there at all. If it might be NIL, make up a form to that
398   ;; ensures it is a function.
399   (multiple-value-bind (key key-form)
400       (when key
401         (let ((key-type (lvar-type key))
402               (null-type (specifier-type 'null)))
403           (cond ((csubtypep key-type null-type)
404                  (values nil nil))
405                 ((csubtypep null-type key-type)
406                  (values key '(if key
407                                (%coerce-callable-to-fun key)
408                                #'identity)))
409                 (t
410                  (values key (ensure-lvar-fun-form key 'key))))))
411     (let ((test-expr `(%funcall pred ,(if key '(%funcall key target) 'target)))
412           (pred-expr (ensure-lvar-fun-form pred 'pred)))
413       (when (member name '(member-if-not assoc-if-not rassoc-if-not))
414         (setf test-expr `(not ,test-expr)))
415       (labels ((open-code (tail)
416                  (when tail
417                    `(if (let ((this ',(car tail)))
418                           ,(ecase name
419                                   ((assoc-if assoc-if-not rassoc-if rassoc-if-not)
420                                    (let ((cxx (if (member name '(assoc-if assoc-if-not)) 'car 'cdr)))
421                                      `(and this (let ((target (,cxx this)))
422                                                   ,test-expr))))
423                                   ((member-if member-if-not)
424                                    `(let ((target this))
425                                       ,test-expr))))
426                         ',(ecase name
427                                  ((assoc-if assoc-if-not rassoc-if rassoc-if-not)
428                                   (car tail))
429                                  ((member-if member-if-not)
430                                   tail))
431                         ,(open-code (cdr tail))))))
432         (let* ((cp (constant-lvar-p list))
433                (c-list (when cp (lvar-value list))))
434           (cond ((and cp c-list (policy node (>= speed space)))
435                  `(let ((pred ,pred-expr)
436                         ,@(when key `((key ,key-form))))
437                     ,(open-code c-list)))
438                 ((and cp (not c-list))
439                  ;; constant nil list -- nothing to find!
440                  nil)
441                 (t
442                  ;; specialized out-of-line version
443                  `(,(specialized-list-seek-function-name name (when key '(key)))
444                     ,pred-expr list ,@(when key (list key-form))))))))))
445
446 (macrolet ((def (name &optional if/if-not)
447              (let ((basic (symbolicate "%" name))
448                    (basic-eq (symbolicate "%" name "-EQ"))
449                    (basic-key (symbolicate "%" name "-KEY"))
450                    (basic-key-eq (symbolicate "%" name "-KEY-EQ")))
451                `(progn
452                   (deftransform ,name ((item list &key key test test-not) * * :node node)
453                     (transform-list-item-seek ',name item list key test test-not node))
454                   (deftransform ,basic ((item list) (eq-comparable-type t))
455                     `(,',basic-eq item list))
456                   (deftransform ,basic-key ((item list) (eq-comparable-type t))
457                     `(,',basic-key-eq item list))
458                   ,@(when if/if-not
459                           (let ((if-name (symbolicate name "-IF"))
460                                 (if-not-name (symbolicate name "-IF-NOT")))
461                             `((deftransform ,if-name ((pred list &key key) * * :node node)
462                                 (transform-list-pred-seek ',if-name pred list key node))
463                               (deftransform ,if-not-name ((pred list &key key) * * :node node)
464                                 (transform-list-pred-seek ',if-not-name pred list key node)))))))))
465   (def adjoin)
466   (def assoc  t)
467   (def member t)
468   (def rassoc t))
469
470 (deftransform memq ((item list) (t (constant-arg list)))
471   (labels ((rec (tail)
472              (if tail
473                  `(if (eq item ',(car tail))
474                       ',tail
475                       ,(rec (cdr tail)))
476                  nil)))
477     (rec (lvar-value list))))
478
479 ;;; A similar transform used to apply to MEMBER and ASSOC, but since
480 ;;; TRANSFORM-LIST-ITEM-SEEK now takes care of them those transform
481 ;;; would never fire, and (%MEMBER-TEST ITEM LIST #'EQ) should be
482 ;;; almost as fast as MEMQ.
483 (deftransform delete ((item list &key test) (t list &rest t) *)
484   "convert to EQ test"
485   ;; FIXME: The scope of this transformation could be
486   ;; widened somewhat, letting it work whenever the test is
487   ;; 'EQL and we know from the type of ITEM that it #'EQ
488   ;; works like #'EQL on it. (E.g. types FIXNUM, CHARACTER,
489   ;; and SYMBOL.)
490   ;;   If TEST is EQ, apply transform, else
491   ;;   if test is not EQL, then give up on transform, else
492   ;;   if ITEM is not a NUMBER or is a FIXNUM, apply
493   ;;   transform, else give up on transform.
494   (cond (test
495          (unless (lvar-fun-is test '(eq))
496            (give-up-ir1-transform)))
497         ((types-equal-or-intersect (lvar-type item)
498                                    (specifier-type 'number))
499          (give-up-ir1-transform "Item might be a number.")))
500   `(delq item list))
501
502 (deftransform delete-if ((pred list) (t list))
503   "open code"
504   '(do ((x list (cdr x))
505         (splice '()))
506        ((endp x) list)
507      (cond ((funcall pred (car x))
508             (if (null splice)
509                 (setq list (cdr x))
510                 (rplacd splice (cdr x))))
511            (t (setq splice x)))))
512
513 (deftransform fill ((seq item &key (start 0) (end nil))
514                     (list t &key (:start t) (:end t)))
515   '(list-fill* seq item start end))
516
517 (deftransform fill ((seq item &key (start 0) (end nil))
518                     (vector t &key (:start t) (:end t))
519                     *
520                     :node node)
521   (let* ((element-ctype (extract-upgraded-element-type seq))
522          (element-type (type-specifier element-ctype))
523          (type (lvar-type seq))
524          (saetp (unless (eq *wild-type* element-ctype)
525                   (find-saetp-by-ctype element-ctype))))
526     (cond ((eq *wild-type* element-ctype)
527            (delay-ir1-transform node :constraint)
528            `(vector-fill* seq item start end))
529           ((and saetp (sb!vm::valid-bit-bash-saetp-p saetp))
530            (let* ((n-bits (sb!vm:saetp-n-bits saetp))
531                   (basher-name (format nil "UB~D-BASH-FILL" n-bits))
532                   (basher (or (find-symbol basher-name
533                                            (load-time-value (find-package :sb!kernel)))
534                               (abort-ir1-transform
535                                "Unknown fill basher, please report to sbcl-devel: ~A"
536                                basher-name)))
537                   (kind (cond ((sb!vm:saetp-fixnum-p saetp) :tagged)
538                               ((member element-type '(character base-char)) :char)
539                               ((eq element-type 'single-float) :single-float)
540                               #!+#.(cl:if (cl:= 64 sb!vm:n-word-bits) '(and) '(or))
541                               ((eq element-type 'double-float) :double-float)
542                               #!+#.(cl:if (cl:= 64 sb!vm:n-word-bits) '(and) '(or))
543                               ((equal element-type '(complex single-float))
544                                :complex-single-float)
545                               (t
546                                (aver (integer-type-p element-ctype))
547                                :bits)))
548                   ;; BASH-VALUE is a word that we can repeatedly smash
549                   ;; on the array: for less-than-word sized elements it
550                   ;; contains multiple copies of the fill item.
551                   (bash-value
552                    (if (constant-lvar-p item)
553                        (let ((tmp (lvar-value item)))
554                          (unless (ctypep tmp element-ctype)
555                            (abort-ir1-transform "~S is not ~S" tmp element-type))
556                          (let* ((bits
557                                  (ldb (byte n-bits 0)
558                                       (ecase kind
559                                         (:tagged
560                                          (ash tmp sb!vm:n-fixnum-tag-bits))
561                                         (:char
562                                          (char-code tmp))
563                                         (:bits
564                                          tmp)
565                                         (:single-float
566                                          (single-float-bits tmp))
567                                         #!+#.(cl:if (cl:= 64 sb!vm:n-word-bits) '(and) '(or))
568                                         (:double-float
569                                          (logior (ash (double-float-high-bits tmp) 32)
570                                                  (double-float-low-bits tmp)))
571                                         #!+#.(cl:if (cl:= 64 sb!vm:n-word-bits) '(and) '(or))
572                                         (:complex-single-float
573                                          (logior (ash (single-float-bits (imagpart tmp)) 32)
574                                                  (ldb (byte 32 0)
575                                                       (single-float-bits (realpart tmp))))))))
576                                 (res bits))
577                            (loop for i of-type sb!vm:word from n-bits by n-bits
578                                  until (= i sb!vm:n-word-bits)
579                                  do (setf res (ldb (byte sb!vm:n-word-bits 0)
580                                                    (logior res (ash bits i)))))
581                            res))
582                        (progn
583                          (delay-ir1-transform node :constraint)
584                         `(let* ((bits (ldb (byte ,n-bits 0)
585                                            ,(ecase kind
586                                                    (:tagged
587                                                     `(ash item ,sb!vm:n-fixnum-tag-bits))
588                                                    (:char
589                                                     `(char-code item))
590                                                    (:bits
591                                                     `item)
592                                                    (:single-float
593                                                     `(single-float-bits item))
594                                                    #!+#.(cl:if (cl:= 64 sb!vm:n-word-bits) '(and) '(or))
595                                                    (:double-float
596                                                     `(logior (ash (double-float-high-bits item) 32)
597                                                              (double-float-low-bits item)))
598                                                    #!+#.(cl:if (cl:= 64 sb!vm:n-word-bits) '(and) '(or))
599                                                    (:complex-single-float
600                                                     `(logior (ash (single-float-bits (imagpart item)) 32)
601                                                              (ldb (byte 32 0)
602                                                                   (single-float-bits (realpart item))))))))
603                                 (res bits))
604                            (declare (type sb!vm:word res))
605                            ,@(unless (= sb!vm:n-word-bits n-bits)
606                                      `((loop for i of-type sb!vm:word from ,n-bits by ,n-bits
607                                              until (= i sb!vm:n-word-bits)
608                                              do (setf res
609                                                       (ldb (byte ,sb!vm:n-word-bits 0)
610                                                            (logior res (ash bits (truly-the (integer 0 ,(- sb!vm:n-word-bits n-bits)) i))))))))
611                            res)))))
612              (values
613               `(with-array-data ((data seq)
614                                  (start start)
615                                  (end end)
616                                  :check-fill-pointer t)
617                  (declare (type (simple-array ,element-type 1) data))
618                  (declare (type index start end))
619                  (declare (optimize (safety 0) (speed 3))
620                           (muffle-conditions compiler-note))
621                  (,basher ,bash-value data start (- end start))
622                  seq)
623               `((declare (type ,element-type item))))))
624           ((policy node (> speed space))
625            (values
626             `(with-array-data ((data seq)
627                                (start start)
628                                (end end)
629                                :check-fill-pointer t)
630                (declare (type (simple-array ,element-type 1) data))
631                (declare (type index start end))
632                ;; WITH-ARRAY-DATA did our range checks once and for all, so
633                ;; it'd be wasteful to check again on every AREF...
634                (declare (optimize (safety 0) (speed 3)))
635                (do ((i start (1+ i)))
636                    ((= i end) seq)
637                  (declare (type index i))
638                  (setf (aref data i) item)))
639             ;; ... though we still need to check that the new element can fit
640             ;; into the vector in safe code. -- CSR, 2002-07-05
641             `((declare (type ,element-type item)))))
642           ((csubtypep type (specifier-type 'string))
643            '(string-fill* seq item start end))
644           (t
645            '(vector-fill* seq item start end)))))
646
647 (deftransform fill ((seq item &key (start 0) (end nil))
648                     ((and sequence (not vector) (not list)) t &key (:start t) (:end t)))
649   `(sb!sequence:fill seq item
650                      :start start
651                      :end (%check-generic-sequence-bounds seq start end)))
652 \f
653 ;;;; hairy sequence transforms
654
655 ;;; FIXME: no hairy sequence transforms in SBCL?
656 ;;;
657 ;;; There used to be a bunch of commented out code about here,
658 ;;; containing the (apparent) beginning of hairy sequence transform
659 ;;; infrastructure. People interested in implementing better sequence
660 ;;; transforms might want to look at it for inspiration, even though
661 ;;; the actual code is ancient CMUCL -- and hence bitrotted. The code
662 ;;; was deleted in 1.0.7.23.
663 \f
664 ;;;; string operations
665
666 ;;; We transform the case-sensitive string predicates into a non-keyword
667 ;;; version. This is an IR1 transform so that we don't have to worry about
668 ;;; changing the order of evaluation.
669 (macrolet ((def (fun pred*)
670              `(deftransform ,fun ((string1 string2 &key (start1 0) end1
671                                                          (start2 0) end2)
672                                    * *)
673                 `(,',pred* string1 string2 start1 end1 start2 end2))))
674   (def string< string<*)
675   (def string> string>*)
676   (def string<= string<=*)
677   (def string>= string>=*)
678   (def string= string=*)
679   (def string/= string/=*))
680
681 ;;; Return a form that tests the free variables STRING1 and STRING2
682 ;;; for the ordering relationship specified by LESSP and EQUALP. The
683 ;;; start and end are also gotten from the environment. Both strings
684 ;;; must be SIMPLE-BASE-STRINGs.
685 (macrolet ((def (name lessp equalp)
686              `(deftransform ,name ((string1 string2 start1 end1 start2 end2)
687                                    (simple-base-string simple-base-string t t t t) *)
688                 `(let* ((end1 (if (not end1) (length string1) end1))
689                         (end2 (if (not end2) (length string2) end2))
690                         (index (sb!impl::%sp-string-compare
691                                 string1 start1 end1 string2 start2 end2)))
692                   (if index
693                       (cond ((= index end1)
694                              ,(if ',lessp 'index nil))
695                             ((= (+ index (- start2 start1)) end2)
696                              ,(if ',lessp nil 'index))
697                             ((,(if ',lessp 'char< 'char>)
698                                (schar string1 index)
699                                (schar string2
700                                       (truly-the index
701                                                  (+ index
702                                                     (truly-the fixnum
703                                                                (- start2
704                                                                   start1))))))
705                              index)
706                             (t nil))
707                       ,(if ',equalp 'end1 nil))))))
708   (def string<* t nil)
709   (def string<=* t t)
710   (def string>* nil nil)
711   (def string>=* nil t))
712
713 (macrolet ((def (name result-fun)
714              `(deftransform ,name ((string1 string2 start1 end1 start2 end2)
715                                    (simple-base-string simple-base-string t t t t) *)
716                 `(,',result-fun
717                   (sb!impl::%sp-string-compare
718                    string1 start1 (or end1 (length string1))
719                    string2 start2 (or end2 (length string2)))))))
720   (def string=* not)
721   (def string/=* identity))
722
723 \f
724 ;;;; transforms for sequence functions
725
726 ;;; Moved here from generic/vm-tran.lisp to satisfy clisp.  Only applies
727 ;;; to vectors based on simple arrays.
728 (def!constant vector-data-bit-offset
729   (* sb!vm:vector-data-offset sb!vm:n-word-bits))
730
731 ;;; FIXME: In the copy loops below, we code the loops in a strange
732 ;;; fashion:
733 ;;;
734 ;;; (do ((i (+ src-offset length) (1- i)))
735 ;;;     ((<= i 0) ...)
736 ;;;   (... (aref foo (1- i)) ...))
737 ;;;
738 ;;; rather than the more natural (and seemingly more efficient):
739 ;;;
740 ;;; (do ((i (1- (+ src-offset length)) (1- i)))
741 ;;;     ((< i 0) ...)
742 ;;;   (... (aref foo i) ...))
743 ;;;
744 ;;; (more efficient because we don't have to do the index adjusting on
745 ;;; every iteration of the loop)
746 ;;;
747 ;;; We do this to avoid a suboptimality in SBCL's backend.  In the
748 ;;; latter case, the backend thinks I is a FIXNUM (which it is), but
749 ;;; when used as an array index, the backend thinks I is a
750 ;;; POSITIVE-FIXNUM (which it is).  However, since the backend thinks of
751 ;;; these as distinct storage classes, it cannot coerce a move from a
752 ;;; FIXNUM TN to a POSITIVE-FIXNUM TN.  The practical effect of this
753 ;;; deficiency is that we have two extra moves and increased register
754 ;;; pressure, which can lead to some spectacularly bad register
755 ;;; allocation.  (sub-FIXME: the register allocation even with the
756 ;;; strangely written loops is not always excellent, either...).  Doing
757 ;;; it the first way, above, means that I is always thought of as a
758 ;;; POSITIVE-FIXNUM and there are no issues.
759 ;;;
760 ;;; Besides, the *-WITH-OFFSET machinery will fold those index
761 ;;; adjustments in the first version into the array addressing at no
762 ;;; performance penalty!
763
764 ;;; This transform is critical to the performance of string streams.  If
765 ;;; you tweak it, make sure that you compare the disassembly, if not the
766 ;;; performance of, the functions implementing string streams
767 ;;; (e.g. SB!IMPL::STRING-OUCH).
768 (eval-when (#-sb-xc :compile-toplevel :load-toplevel :execute)
769   (defun make-replace-transform (saetp sequence-type1 sequence-type2)
770     `(deftransform replace ((seq1 seq2 &key (start1 0) (start2 0) end1 end2)
771                             (,sequence-type1 ,sequence-type2 &rest t)
772                             ,sequence-type1
773                             :node node)
774        `(let* ((len1 (length seq1))
775                (len2 (length seq2))
776                (end1 (or end1 len1))
777                (end2 (or end2 len2))
778                (replace-len (min (- end1 start1) (- end2 start2))))
779           ,(unless (policy node (= safety 0))
780              `(progn
781                 (unless (<= 0 start1 end1 len1)
782                   (sequence-bounding-indices-bad-error seq1 start1 end1))
783                 (unless (<= 0 start2 end2 len2)
784                   (sequence-bounding-indices-bad-error seq2 start2 end2))))
785           ,',(cond
786                ((and saetp (sb!vm:valid-bit-bash-saetp-p saetp))
787                 (let* ((n-element-bits (sb!vm:saetp-n-bits saetp))
788                        (bash-function (intern (format nil "UB~D-BASH-COPY"
789                                                       n-element-bits)
790                                               (find-package "SB!KERNEL"))))
791                   `(funcall (function ,bash-function) seq2 start2
792                     seq1 start1 replace-len)))
793                (t
794                 `(if (and
795                       ;; If the sequence types are different, SEQ1 and
796                       ;; SEQ2 must be distinct arrays.
797                       ,(eql sequence-type1 sequence-type2)
798                       (eq seq1 seq2) (> start1 start2))
799                      (do ((i (truly-the index (+ start1 replace-len -1))
800                              (1- i))
801                           (j (truly-the index (+ start2 replace-len -1))
802                              (1- j)))
803                          ((< i start1))
804                        (declare (optimize (insert-array-bounds-checks 0)))
805                        (setf (aref seq1 i) (aref seq2 j)))
806                      (do ((i start1 (1+ i))
807                           (j start2 (1+ j))
808                           (end (+ start1 replace-len)))
809                          ((>= i end))
810                        (declare (optimize (insert-array-bounds-checks 0)))
811                        (setf (aref seq1 i) (aref seq2 j))))))
812           seq1))))
813
814 (macrolet
815     ((define-replace-transforms ()
816        (loop for saetp across sb!vm:*specialized-array-element-type-properties*
817              for sequence-type = `(simple-array ,(sb!vm:saetp-specifier saetp) (*))
818              unless (= (sb!vm:saetp-typecode saetp) sb!vm::simple-array-nil-widetag)
819              collect (make-replace-transform saetp sequence-type sequence-type)
820              into forms
821              finally (return `(progn ,@forms))))
822      (define-one-transform (sequence-type1 sequence-type2)
823        (make-replace-transform nil sequence-type1 sequence-type2)))
824   (define-replace-transforms)
825   #!+sb-unicode
826   (progn
827    (define-one-transform (simple-array base-char (*)) (simple-array character (*)))
828    (define-one-transform (simple-array character (*)) (simple-array base-char (*)))))
829
830 ;;; Expand simple cases of UB<SIZE>-BASH-COPY inline.  "simple" is
831 ;;; defined as those cases where we are doing word-aligned copies from
832 ;;; both the source and the destination and we are copying from the same
833 ;;; offset from both the source and the destination.  (The last
834 ;;; condition is there so we can determine the direction to copy at
835 ;;; compile time rather than runtime.  Remember that UB<SIZE>-BASH-COPY
836 ;;; acts like memmove, not memcpy.)  These conditions may seem rather
837 ;;; restrictive, but they do catch common cases, like allocating a (* 2
838 ;;; N)-size buffer and blitting in the old N-size buffer in.
839
840 (defun frob-bash-transform (src src-offset
841                             dst dst-offset
842                             length n-elems-per-word)
843   (declare (ignore src dst length))
844   (let ((n-bits-per-elem (truncate sb!vm:n-word-bits n-elems-per-word)))
845     (multiple-value-bind (src-word src-elt)
846         (truncate (lvar-value src-offset) n-elems-per-word)
847       (multiple-value-bind (dst-word dst-elt)
848           (truncate (lvar-value dst-offset) n-elems-per-word)
849         ;; Avoid non-word aligned copies.
850         (unless (and (zerop src-elt) (zerop dst-elt))
851           (give-up-ir1-transform))
852         ;; Avoid copies where we would have to insert code for
853         ;; determining the direction of copying.
854         (unless (= src-word dst-word)
855           (give-up-ir1-transform))
856         ;; FIXME: The cross-compiler doesn't optimize TRUNCATE properly,
857         ;; so we have to do its work here.
858         `(let ((end (+ ,src-word ,(if (= n-elems-per-word 1)
859                                       'length
860                                       `(truncate (the index length) ,n-elems-per-word)))))
861            (declare (type index end))
862            ;; Handle any bits at the end.
863            (when (logtest length (1- ,n-elems-per-word))
864              (let* ((extra (mod length ,n-elems-per-word))
865                     ;; FIXME: The shift amount on this ASH is
866                     ;; *always* negative, but the backend doesn't
867                     ;; have a NEGATIVE-FIXNUM primitive type, so we
868                     ;; wind up with a pile of code that tests the
869                     ;; sign of the shift count prior to shifting when
870                     ;; all we need is a simple negate and shift
871                     ;; right.  Yuck.
872                     (mask (ash #.(1- (ash 1 sb!vm:n-word-bits))
873                                (* (- extra ,n-elems-per-word)
874                                   ,n-bits-per-elem))))
875                (setf (sb!kernel:%vector-raw-bits dst end)
876                      (logior
877                       (logandc2 (sb!kernel:%vector-raw-bits dst end)
878                                 (ash mask
879                                      ,(ecase sb!c:*backend-byte-order*
880                                              (:little-endian 0)
881                                              (:big-endian `(* (- ,n-elems-per-word extra)
882                                                               ,n-bits-per-elem)))))
883                       (logand (sb!kernel:%vector-raw-bits src end)
884                               (ash mask
885                                    ,(ecase sb!c:*backend-byte-order*
886                                            (:little-endian 0)
887                                            (:big-endian `(* (- ,n-elems-per-word extra)
888                                                             ,n-bits-per-elem)))))))))
889            ;; Copy from the end to save a register.
890            (do ((i end (1- i)))
891                ((<= i ,src-word))
892              (setf (sb!kernel:%vector-raw-bits dst (1- i))
893                    (sb!kernel:%vector-raw-bits src (1- i))))
894            (values))))))
895
896 #.(loop for i = 1 then (* i 2)
897         collect `(deftransform ,(intern (format nil "UB~D-BASH-COPY" i)
898                                         "SB!KERNEL")
899                                                         ((src src-offset
900                                                           dst dst-offset
901                                                           length)
902                                                         ((simple-unboxed-array (*))
903                                                          (constant-arg index)
904                                                          (simple-unboxed-array (*))
905                                                          (constant-arg index)
906                                                          index)
907                                                         *)
908                   (frob-bash-transform src src-offset
909                                        dst dst-offset length
910                                        ,(truncate sb!vm:n-word-bits i))) into forms
911         until (= i sb!vm:n-word-bits)
912         finally (return `(progn ,@forms)))
913
914 ;;; We expand copy loops inline in SUBSEQ and COPY-SEQ if we're copying
915 ;;; arrays with elements of size >= the word size.  We do this because
916 ;;; we know the arrays cannot alias (one was just consed), therefore we
917 ;;; can determine at compile time the direction to copy, and for
918 ;;; word-sized elements, UB<WORD-SIZE>-BASH-COPY will do a bit of
919 ;;; needless checking to figure out what's going on.  The same
920 ;;; considerations apply if we are copying elements larger than the word
921 ;;; size, with the additional twist that doing it inline is likely to
922 ;;; cons far less than calling REPLACE and letting generic code do the
923 ;;; work.
924 ;;;
925 ;;; However, we do not do this for elements whose size is < than the
926 ;;; word size because we don't want to deal with any alignment issues
927 ;;; inline.  The UB*-BASH-COPY transforms might fix things up later
928 ;;; anyway.
929
930 (defun maybe-expand-copy-loop-inline (src src-offset dst dst-offset length
931                                       element-type)
932   (let ((saetp (find-saetp element-type)))
933     (aver saetp)
934     (if (>= (sb!vm:saetp-n-bits saetp) sb!vm:n-word-bits)
935         (expand-aref-copy-loop src src-offset dst dst-offset length)
936         `(locally (declare (optimize (safety 0)))
937            (replace ,dst ,src :start1 ,dst-offset :start2 ,src-offset :end1 ,length)))))
938
939 (defun expand-aref-copy-loop (src src-offset dst dst-offset length)
940   (if (eql src-offset dst-offset)
941       `(do ((i (+ ,src-offset ,length) (1- i)))
942            ((<= i ,src-offset))
943          (declare (optimize (insert-array-bounds-checks 0)))
944          (setf (aref ,dst (1- i)) (aref ,src (1- i))))
945       ;; KLUDGE: The compiler is not able to derive that (+ offset
946       ;; length) must be a fixnum, but arrives at (unsigned-byte 29).
947       ;; We, however, know it must be so, as by this point the bounds
948       ;; have already been checked.
949       `(do ((i (truly-the fixnum (+ ,src-offset ,length)) (1- i))
950             (j (+ ,dst-offset ,length) (1- j)))
951            ((<= i ,src-offset))
952          (declare (optimize (insert-array-bounds-checks 0))
953                   (type (integer 0 #.sb!xc:array-dimension-limit) j i))
954          (setf (aref ,dst (1- j)) (aref ,src (1- i))))))
955
956 ;;; SUBSEQ, COPY-SEQ
957
958 (deftransform subseq ((seq start &optional end)
959                       (vector t &optional t)
960                       *
961                       :node node)
962   (let ((type (lvar-type seq)))
963     (cond
964       ((and (array-type-p type)
965             (csubtypep type (specifier-type '(or (simple-unboxed-array (*)) simple-vector))))
966        (let ((element-type (type-specifier (array-type-specialized-element-type type))))
967          `(let* ((length (length seq))
968                  (end (or end length)))
969             ,(unless (policy node (zerop insert-array-bounds-checks))
970                      '(progn
971                        (unless (<= 0 start end length)
972                          (sequence-bounding-indices-bad-error seq start end))))
973             (let* ((size (- end start))
974                    (result (make-array size :element-type ',element-type)))
975               ,(maybe-expand-copy-loop-inline 'seq (if (constant-lvar-p start)
976                                                        (lvar-value start)
977                                                        'start)
978                                               'result 0 'size element-type)
979               result))))
980       ((csubtypep type (specifier-type 'string))
981        '(string-subseq* seq start end))
982       (t
983        '(vector-subseq* seq start end)))))
984
985 (deftransform subseq ((seq start &optional end)
986                       (list t &optional t))
987   `(list-subseq* seq start end))
988
989 (deftransform subseq ((seq start &optional end)
990                       ((and sequence (not vector) (not list)) t &optional t))
991   '(sb!sequence:subseq seq start end))
992
993 (deftransform copy-seq ((seq) (vector))
994   (let ((type (lvar-type seq)))
995     (cond ((and (array-type-p type)
996                 (csubtypep type (specifier-type '(or (simple-unboxed-array (*)) simple-vector))))
997            (let ((element-type (type-specifier (array-type-specialized-element-type type))))
998              `(let* ((length (length seq))
999                      (result (make-array length :element-type ',element-type)))
1000                 ,(maybe-expand-copy-loop-inline 'seq 0 'result 0 'length element-type)
1001                 result)))
1002           ((csubtypep type (specifier-type 'string))
1003            '(string-subseq* seq 0 nil))
1004           (t
1005            '(vector-subseq* seq 0 nil)))))
1006
1007 (deftransform copy-seq ((seq) (list))
1008   '(list-copy-seq* seq))
1009
1010 (deftransform copy-seq ((seq) ((and sequence (not vector) (not list))))
1011   '(sb!sequence:copy-seq seq))
1012
1013 ;;; FIXME: it really should be possible to take advantage of the
1014 ;;; macros used in code/seq.lisp here to avoid duplication of code,
1015 ;;; and enable even funkier transformations.
1016 (deftransform search ((pattern text &key (start1 0) (start2 0) end1 end2
1017                                (test #'eql)
1018                                (key #'identity)
1019                                from-end)
1020                       (vector vector &rest t)
1021                       *
1022                       :node node
1023                       :policy (> speed (max space safety)))
1024   "open code"
1025   (let ((from-end (when (lvar-p from-end)
1026                     (unless (constant-lvar-p from-end)
1027                       (give-up-ir1-transform ":FROM-END is not constant."))
1028                     (lvar-value from-end)))
1029         (keyp (lvar-p key))
1030         (testp (lvar-p test))
1031         (check-bounds-p (policy node (plusp insert-array-bounds-checks))))
1032     `(block search
1033        (flet ((oops (vector start end)
1034                 (sequence-bounding-indices-bad-error vector start end)))
1035          (let* ((len1 (length pattern))
1036                 (len2 (length text))
1037                 (end1 (or end1 len1))
1038                 (end2 (or end2 len2))
1039                ,@(when keyp
1040                        '((key (coerce key 'function))))
1041                ,@(when testp
1042                        '((test (coerce test 'function)))))
1043           (declare (type index start1 start2 end1 end2))
1044           ,@(when check-bounds-p
1045              `((unless (<= start1 end1 len1)
1046                  (oops pattern start1 end1))
1047                (unless (<= start2 end2 len2)
1048                  (oops pattern start2 end2))))
1049           (do (,(if from-end
1050                     '(index2 (- end2 (- end1 start1)) (1- index2))
1051                     '(index2 start2 (1+ index2))))
1052               (,(if from-end
1053                     '(< index2 start2)
1054                     '(>= index2 end2))
1055                nil)
1056             ;; INDEX2 is FIXNUM, not an INDEX, as right before the loop
1057             ;; terminates is hits -1 when :FROM-END is true and :START2
1058             ;; is 0.
1059             (declare (type fixnum index2))
1060             (when (do ((index1 start1 (1+ index1))
1061                        (index2 index2 (1+ index2)))
1062                       ((>= index1 end1) t)
1063                     (declare (type index index1 index2)
1064                              (optimize (insert-array-bounds-checks 0)))
1065                     ,@(unless from-end
1066                               '((when (= index2 end2)
1067                                   (return-from search nil))))
1068                     (unless (,@(if testp
1069                                    '(funcall test)
1070                                    '(eql))
1071                                ,(if keyp
1072                                     '(funcall key (aref pattern index1))
1073                                     '(aref pattern index1))
1074                                ,(if keyp
1075                                     '(funcall key (aref text index2))
1076                                     '(aref text index2)))
1077                       (return nil)))
1078               (return index2))))))))
1079
1080
1081 ;;; Open-code CONCATENATE for strings. It would be possible to extend
1082 ;;; this transform to non-strings, but I chose to just do the case that
1083 ;;; should cover 95% of CONCATENATE performance complaints for now.
1084 ;;;   -- JES, 2007-11-17
1085 ;;;
1086 ;;; Only handle the simple result type cases. If somebody does (CONCATENATE
1087 ;;; '(STRING 6) ...) their code won't be optimized, but nobody does that in
1088 ;;; practice.
1089 (deftransform concatenate ((result-type &rest lvars)
1090                            ((constant-arg
1091                              (member string simple-string base-string simple-base-string))
1092                             &rest sequence)
1093                            * :node node)
1094   (let ((vars (loop for x in lvars collect (gensym)))
1095         (type (lvar-value result-type)))
1096     (if (policy node (<= speed space))
1097         ;; Out-of-line
1098         `(lambda (.dummy. ,@vars)
1099            (declare (ignore .dummy.))
1100            ,(ecase type
1101                    ((string simple-string)
1102                     `(%concatenate-to-string ,@vars))
1103                    ((base-string simple-base-string)
1104                     `(%concatenate-to-base-string ,@vars))))
1105         ;; Inline
1106         (let* ((element-type (ecase type
1107                                ((string simple-string) 'character)
1108                                ((base-string simple-base-string) 'base-char)))
1109                (lvar-values (loop for lvar in lvars
1110                                   collect (when (constant-lvar-p lvar)
1111                                             (lvar-value lvar))))
1112                (lengths
1113                 (loop for value in lvar-values
1114                       for var in vars
1115                       collect (if value
1116                                   (length value)
1117                                   `(sb!impl::string-dispatch ((simple-array * (*))
1118                                                               sequence)
1119                                        ,var
1120                                      (declare (muffle-conditions compiler-note))
1121                                      (length ,var))))))
1122           `(apply
1123             (lambda ,vars
1124               (declare (ignorable ,@vars))
1125               (let* ((.length. (+ ,@lengths))
1126                      (.pos. 0)
1127                      (.string. (make-string .length. :element-type ',element-type)))
1128                 (declare (type index .length. .pos.)
1129                          (muffle-conditions compiler-note))
1130                 ,@(loop for value in lvar-values
1131                         for var in vars
1132                         collect (if (stringp value)
1133                                     ;; Fold the array reads for constant arguments
1134                                     `(progn
1135                                        ,@(loop for c across value
1136                                                collect `(setf (aref .string.
1137                                                                     .pos.) ,c)
1138                                                collect `(incf .pos.)))
1139                                     `(sb!impl::string-dispatch
1140                                          (#!+sb-unicode
1141                                           (simple-array character (*))
1142                                           (simple-array base-char (*))
1143                                           t)
1144                                          ,var
1145                                        (replace .string. ,var :start1 .pos.)
1146                                        (incf .pos. (length ,var)))))
1147                 .string.))
1148             lvars)))))
1149 \f
1150 ;;;; CONS accessor DERIVE-TYPE optimizers
1151
1152 (defoptimizer (car derive-type) ((cons))
1153   ;; This and CDR needs to use LVAR-CONSERVATIVE-TYPE because type inference
1154   ;; gets confused by things like (SETF CAR).
1155   (let ((type (lvar-conservative-type cons))
1156         (null-type (specifier-type 'null)))
1157     (cond ((eq type null-type)
1158            null-type)
1159           ((cons-type-p type)
1160            (cons-type-car-type type)))))
1161
1162 (defoptimizer (cdr derive-type) ((cons))
1163   (let ((type (lvar-conservative-type cons))
1164         (null-type (specifier-type 'null)))
1165     (cond ((eq type null-type)
1166            null-type)
1167           ((cons-type-p type)
1168            (cons-type-cdr-type type)))))
1169 \f
1170 ;;;; FIND, POSITION, and their -IF and -IF-NOT variants
1171
1172 ;;; We want to make sure that %FIND-POSITION is inline-expanded into
1173 ;;; %FIND-POSITION-IF only when %FIND-POSITION-IF has an inline
1174 ;;; expansion, so we factor out the condition into this function.
1175 (defun check-inlineability-of-find-position-if (sequence from-end)
1176   (let ((ctype (lvar-type sequence)))
1177     (cond ((csubtypep ctype (specifier-type 'vector))
1178            ;; It's not worth trying to inline vector code unless we
1179            ;; know a fair amount about it at compile time.
1180            (upgraded-element-type-specifier-or-give-up sequence)
1181            (unless (constant-lvar-p from-end)
1182              (give-up-ir1-transform
1183               "FROM-END argument value not known at compile time")))
1184           ((csubtypep ctype (specifier-type 'list))
1185            ;; Inlining on lists is generally worthwhile.
1186            )
1187           (t
1188            (give-up-ir1-transform
1189             "sequence type not known at compile time")))))
1190
1191 ;;; %FIND-POSITION-IF and %FIND-POSITION-IF-NOT for LIST data
1192 (macrolet ((def (name condition)
1193              `(deftransform ,name ((predicate sequence from-end start end key)
1194                                    (function list t t t function)
1195                                    *
1196                                    :policy (> speed space))
1197                 "expand inline"
1198                 `(let ((index 0)
1199                        (find nil)
1200                        (position nil))
1201                    (declare (type index index))
1202                    (dolist (i sequence
1203                             (if (and end (> end index))
1204                                 (sequence-bounding-indices-bad-error
1205                                  sequence start end)
1206                                 (values find position)))
1207                      (when (and end (>= index end))
1208                        (return (values find position)))
1209                      (when (>= index start)
1210                        (let ((key-i (funcall key i)))
1211                          (,',condition (funcall predicate key-i)
1212                                        ;; This hack of dealing with non-NIL
1213                                        ;; FROM-END for list data by iterating
1214                                        ;; forward through the list and keeping
1215                                        ;; track of the last time we found a
1216                                        ;; match might be more screwy than what
1217                                        ;; the user expects, but it seems to be
1218                                        ;; allowed by the ANSI standard. (And
1219                                        ;; if the user is screwy enough to ask
1220                                        ;; for FROM-END behavior on list data,
1221                                        ;; turnabout is fair play.)
1222                                        ;;
1223                                        ;; It's also not enormously efficient,
1224                                        ;; calling PREDICATE and KEY more often
1225                                        ;; than necessary; but all the
1226                                        ;; alternatives seem to have their own
1227                                        ;; efficiency problems.
1228                                        (if from-end
1229                                            (setf find i
1230                                                  position index)
1231                                            (return (values i index))))))
1232                      (incf index))))))
1233   (def %find-position-if when)
1234   (def %find-position-if-not unless))
1235
1236 ;;; %FIND-POSITION for LIST data can be expanded into %FIND-POSITION-IF
1237 ;;; without loss of efficiency. (I.e., the optimizer should be able
1238 ;;; to straighten everything out.)
1239 (deftransform %find-position ((item sequence from-end start end key test)
1240                               (t list t t t t t)
1241                               *
1242                               :policy (> speed space))
1243   "expand inline"
1244   '(%find-position-if (let ((test-fun (%coerce-callable-to-fun test)))
1245                         ;; The order of arguments for asymmetric tests
1246                         ;; (e.g. #'<, as opposed to order-independent
1247                         ;; tests like #'=) is specified in the spec
1248                         ;; section 17.2.1 -- the O/Zi stuff there.
1249                         (lambda (i)
1250                           (funcall test-fun item i)))
1251                       sequence
1252                       from-end
1253                       start
1254                       end
1255                       (%coerce-callable-to-fun key)))
1256
1257 ;;; The inline expansions for the VECTOR case are saved as macros so
1258 ;;; that we can share them between the DEFTRANSFORMs and the default
1259 ;;; cases in the DEFUNs. (This isn't needed for the LIST case, because
1260 ;;; the DEFTRANSFORMs for LIST are less choosy about when to expand.)
1261 (defun %find-position-or-find-position-if-vector-expansion (sequence-arg
1262                                                             from-end
1263                                                             start
1264                                                             end-arg
1265                                                             element
1266                                                             done-p-expr)
1267   (with-unique-names (offset block index n-sequence sequence end)
1268     `(let* ((,n-sequence ,sequence-arg))
1269        (with-array-data ((,sequence ,n-sequence :offset-var ,offset)
1270                          (,start ,start)
1271                          (,end ,end-arg)
1272                          :check-fill-pointer t)
1273          (block ,block
1274            (macrolet ((maybe-return ()
1275                         ;; WITH-ARRAY-DATA has already performed bounds
1276                         ;; checking, so we can safely elide the checks
1277                         ;; in the inner loop.
1278                         '(let ((,element (locally (declare (optimize (insert-array-bounds-checks 0)))
1279                                            (aref ,sequence ,index))))
1280                           (when ,done-p-expr
1281                             (return-from ,block
1282                               (values ,element
1283                                       (- ,index ,offset)))))))
1284              (if ,from-end
1285                  (loop for ,index
1286                        ;; (If we aren't fastidious about declaring that
1287                        ;; INDEX might be -1, then (FIND 1 #() :FROM-END T)
1288                        ;; can send us off into never-never land, since
1289                        ;; INDEX is initialized to -1.)
1290                        of-type index-or-minus-1
1291                        from (1- ,end) downto ,start do
1292                        (maybe-return))
1293                  (loop for ,index of-type index from ,start below ,end do
1294                           (maybe-return))))
1295            (values nil nil))))))
1296
1297 (def!macro %find-position-vector-macro (item sequence
1298                                              from-end start end key test)
1299   (with-unique-names (element)
1300     (%find-position-or-find-position-if-vector-expansion
1301      sequence
1302      from-end
1303      start
1304      end
1305      element
1306      ;; (See the LIST transform for a discussion of the correct
1307      ;; argument order, i.e. whether the searched-for ,ITEM goes before
1308      ;; or after the checked sequence element.)
1309      `(funcall ,test ,item (funcall ,key ,element)))))
1310
1311 (def!macro %find-position-if-vector-macro (predicate sequence
1312                                                      from-end start end key)
1313   (with-unique-names (element)
1314     (%find-position-or-find-position-if-vector-expansion
1315      sequence
1316      from-end
1317      start
1318      end
1319      element
1320      `(funcall ,predicate (funcall ,key ,element)))))
1321
1322 (def!macro %find-position-if-not-vector-macro (predicate sequence
1323                                                          from-end start end key)
1324   (with-unique-names (element)
1325     (%find-position-or-find-position-if-vector-expansion
1326      sequence
1327      from-end
1328      start
1329      end
1330      element
1331      `(not (funcall ,predicate (funcall ,key ,element))))))
1332
1333 ;;; %FIND-POSITION, %FIND-POSITION-IF and %FIND-POSITION-IF-NOT for
1334 ;;; VECTOR data
1335 (deftransform %find-position-if ((predicate sequence from-end start end key)
1336                                  (function vector t t t function)
1337                                  *
1338                                  :policy (> speed space))
1339   "expand inline"
1340   (check-inlineability-of-find-position-if sequence from-end)
1341   '(%find-position-if-vector-macro predicate sequence
1342                                    from-end start end key))
1343
1344 (deftransform %find-position-if-not ((predicate sequence from-end start end key)
1345                                      (function vector t t t function)
1346                                      *
1347                                      :policy (> speed space))
1348   "expand inline"
1349   (check-inlineability-of-find-position-if sequence from-end)
1350   '(%find-position-if-not-vector-macro predicate sequence
1351                                        from-end start end key))
1352
1353 (deftransform %find-position ((item sequence from-end start end key test)
1354                               (t vector t t t function function)
1355                               *
1356                               :policy (> speed space))
1357   "expand inline"
1358   (check-inlineability-of-find-position-if sequence from-end)
1359   '(%find-position-vector-macro item sequence
1360     from-end start end key test))
1361
1362 (deftransform %find-position ((item sequence from-end start end key test)
1363                               (character string t t t function function)
1364                               *
1365                               :policy (> speed space))
1366   (if (eq '* (upgraded-element-type-specifier sequence))
1367       (let ((form
1368              `(sb!impl::string-dispatch ((simple-array character (*))
1369                                          (simple-array base-char (*))
1370                                          (simple-array nil (*)))
1371                   sequence
1372                 (%find-position item sequence from-end start end key test))))
1373         (if (csubtypep (lvar-type sequence) (specifier-type 'simple-string))
1374             form
1375             ;; Otherwise we'd get three instances of WITH-ARRAY-DATA from
1376             ;; %FIND-POSITION.
1377             `(with-array-data ((sequence sequence :offset-var offset)
1378                                (start start)
1379                                (end end)
1380                                :check-fill-pointer t)
1381                (multiple-value-bind (elt index) ,form
1382                  (values elt (when (fixnump index) (- index offset)))))))
1383       ;; The type is known exactly, other transforms will take care of it.
1384       (give-up-ir1-transform)))
1385
1386 ;;; logic to unravel :TEST, :TEST-NOT, and :KEY options in FIND,
1387 ;;; POSITION-IF, etc.
1388 (define-source-transform effective-find-position-test (test test-not)
1389   (once-only ((test test)
1390               (test-not test-not))
1391     `(cond
1392       ((and ,test ,test-not)
1393        (error "can't specify both :TEST and :TEST-NOT"))
1394       (,test (%coerce-callable-to-fun ,test))
1395       (,test-not
1396        ;; (Without DYNAMIC-EXTENT, this is potentially horribly
1397        ;; inefficient, but since the TEST-NOT option is deprecated
1398        ;; anyway, we don't care.)
1399        (complement (%coerce-callable-to-fun ,test-not)))
1400       (t #'eql))))
1401 (define-source-transform effective-find-position-key (key)
1402   (once-only ((key key))
1403     `(if ,key
1404          (%coerce-callable-to-fun ,key)
1405          #'identity)))
1406
1407 (macrolet ((define-find-position (fun-name values-index)
1408              `(deftransform ,fun-name ((item sequence &key
1409                                              from-end (start 0) end
1410                                              key test test-not)
1411                                        (t (or list vector) &rest t))
1412                 '(nth-value ,values-index
1413                             (%find-position item sequence
1414                                             from-end start
1415                                             end
1416                                             (effective-find-position-key key)
1417                                             (effective-find-position-test
1418                                              test test-not))))))
1419   (define-find-position find 0)
1420   (define-find-position position 1))
1421
1422 (macrolet ((define-find-position-if (fun-name values-index)
1423              `(deftransform ,fun-name ((predicate sequence &key
1424                                                   from-end (start 0)
1425                                                   end key)
1426                                        (t (or list vector) &rest t))
1427                 '(nth-value
1428                   ,values-index
1429                   (%find-position-if (%coerce-callable-to-fun predicate)
1430                                      sequence from-end
1431                                      start end
1432                                      (effective-find-position-key key))))))
1433   (define-find-position-if find-if 0)
1434   (define-find-position-if position-if 1))
1435
1436 ;;; the deprecated functions FIND-IF-NOT and POSITION-IF-NOT. We
1437 ;;; didn't bother to worry about optimizing them, except note that on
1438 ;;; Sat, Oct 06, 2001 at 04:22:38PM +0100, Christophe Rhodes wrote on
1439 ;;; sbcl-devel
1440 ;;;
1441 ;;;     My understanding is that while the :test-not argument is
1442 ;;;     deprecated in favour of :test (complement #'foo) because of
1443 ;;;     semantic difficulties (what happens if both :test and :test-not
1444 ;;;     are supplied, etc) the -if-not variants, while officially
1445 ;;;     deprecated, would be undeprecated were X3J13 actually to produce
1446 ;;;     a revised standard, as there are perfectly legitimate idiomatic
1447 ;;;     reasons for allowing the -if-not versions equal status,
1448 ;;;     particularly remove-if-not (== filter).
1449 ;;;
1450 ;;;     This is only an informal understanding, I grant you, but
1451 ;;;     perhaps it's worth optimizing the -if-not versions in the same
1452 ;;;     way as the others?
1453 ;;;
1454 ;;; FIXME: Maybe remove uses of these deprecated functions within the
1455 ;;; implementation of SBCL.
1456 (macrolet ((define-find-position-if-not (fun-name values-index)
1457                `(deftransform ,fun-name ((predicate sequence &key
1458                                           from-end (start 0)
1459                                           end key)
1460                                          (t (or list vector) &rest t))
1461                  '(nth-value
1462                    ,values-index
1463                    (%find-position-if-not (%coerce-callable-to-fun predicate)
1464                     sequence from-end
1465                     start end
1466                     (effective-find-position-key key))))))
1467   (define-find-position-if-not find-if-not 0)
1468   (define-find-position-if-not position-if-not 1))
1469
1470 (macrolet ((define-trimmer-transform (fun-name leftp rightp)
1471              `(deftransform ,fun-name ((char-bag string)
1472                                        (t simple-string))
1473                 (let ((find-expr
1474                        (if (constant-lvar-p char-bag)
1475                            ;; If the bag is constant, use MEMBER
1476                            ;; instead of FIND, since we have a
1477                            ;; deftransform for MEMBER that can
1478                            ;; open-code all of the comparisons when
1479                            ;; the list is constant. -- JES, 2007-12-10
1480                            `(not (member (schar string index)
1481                                          ',(coerce (lvar-value char-bag) 'list)
1482                                          :test #'char=))
1483                            '(not (find (schar string index) char-bag :test #'char=)))))
1484                   `(flet ((char-not-in-bag (index)
1485                             ,find-expr))
1486                      (let* ((end (length string))
1487                             (left-end (if ,',leftp
1488                                           (do ((index 0 (1+ index)))
1489                                               ((or (= index (the fixnum end))
1490                                                    (char-not-in-bag index))
1491                                                index)
1492                                             (declare (fixnum index)))
1493                                           0))
1494                             (right-end (if ,',rightp
1495                                            (do ((index (1- end) (1- index)))
1496                                                ((or (< index left-end)
1497                                                     (char-not-in-bag index))
1498                                                 (1+ index))
1499                                              (declare (fixnum index)))
1500                                            end)))
1501                        (if (and (eql left-end 0)
1502                                 (eql right-end (length string)))
1503                            string
1504                            (subseq string left-end right-end))))))))
1505   (define-trimmer-transform string-left-trim t nil)
1506   (define-trimmer-transform string-right-trim nil t)
1507   (define-trimmer-transform string-trim t t))
1508