src/pcl/defcombin.lisp

   1 ;;;; This software is part of the SBCL system. See the README file for
   2 ;;;; more information.
   3
   4 ;;;; This software is derived from software originally released by Xerox
   5 ;;;; Corporation. Copyright and release statements follow. Later modifications
   6 ;;;; to the software are in the public domain and are provided with
   7 ;;;; absolutely no warranty. See the COPYING and CREDITS files for more
   8 ;;;; information.
   9
  10 ;;;; copyright information from original PCL sources:
  11 ;;;;
  12 ;;;; Copyright (c) 1985, 1986, 1987, 1988, 1989, 1990 Xerox Corporation.
  13 ;;;; All rights reserved.
  14 ;;;;
  15 ;;;; Use and copying of this software and preparation of derivative works based
  16 ;;;; upon this software are permitted. Any distribution of this software or
  17 ;;;; derivative works must comply with all applicable United States export
  18 ;;;; control laws.
  19 ;;;;
  20 ;;;; This software is made available AS IS, and Xerox Corporation makes no
  21 ;;;; warranty about the software, its performance or its conformity to any
  22 ;;;; specification.
  23
  24 (in-package "SB-PCL")
  25 \f
  26 (defmacro define-method-combination (&whole form &rest args)
  27   (declare (ignore args))
  28   `(progn
  29      (with-single-package-locked-error
  30          (:symbol ',(second form) "defining ~A as a method combination"))
  31      ,(if (and (cddr form)
  32                (listp (caddr form)))
  33           (expand-long-defcombin form)
  34           (expand-short-defcombin form))))
  35 \f
  36 ;;;; standard method combination
  37
  38 ;;; The STANDARD method combination type is implemented directly by
  39 ;;; the class STANDARD-METHOD-COMBINATION. The method on
  40 ;;; COMPUTE-EFFECTIVE-METHOD does standard method combination directly
  41 ;;; and is defined by hand in the file combin.lisp. The method for
  42 ;;; FIND-METHOD-COMBINATION must appear in this file for bootstrapping
  43 ;;; reasons.
  44 (defmethod find-method-combination ((generic-function generic-function)
  45                                     (type-name (eql 'standard))
  46                                     options)
  47   (when options
  48     (method-combination-error
  49       "STANDARD method combination accepts no options."))
  50   *standard-method-combination*)
  51 \f
  52 ;;;; short method combinations
  53 ;;;;
  54 ;;;; Short method combinations all follow the same rule for computing the
  55 ;;;; effective method. So, we just implement that rule once. Each short
  56 ;;;; method combination object just reads the parameters out of the object
  57 ;;;; and runs the same rule.
  58
  59 (defun expand-short-defcombin (whole)
  60   (let* ((type-name (cadr whole))
  61          (documentation
  62            (getf (cddr whole) :documentation))
  63          (identity-with-one-arg
  64            (getf (cddr whole) :identity-with-one-argument nil))
  65          (operator
  66            (getf (cddr whole) :operator type-name)))
  67     `(load-short-defcombin
  68      ',type-name ',operator ',identity-with-one-arg ',documentation
  69       (sb-c:source-location))))
  70
  71 (defun load-short-defcombin (type-name operator ioa doc source-location)
  72   (let* ((specializers
  73            (list (find-class 'generic-function)
  74                  (intern-eql-specializer type-name)
  75                  *the-class-t*))
  76          (old-method
  77            (get-method #'find-method-combination () specializers nil))
  78          (new-method nil))
  79     (setq new-method
  80           (make-instance 'standard-method
  81             :qualifiers ()
  82             :specializers specializers
  83             :lambda-list '(generic-function type-name options)
  84             :function (lambda (args nms &rest cm-args)
  85                         (declare (ignore nms cm-args))
  86                         (apply
  87                          (lambda (gf type-name options)
  88                            (declare (ignore gf))
  89                            (short-combine-methods
  90                             type-name options operator ioa new-method doc))
  91                          args))
  92             :definition-source source-location))
  93     (when old-method
  94       (remove-method #'find-method-combination old-method))
  95     (add-method #'find-method-combination new-method)
  96     (setf (random-documentation type-name 'method-combination) doc)
  97     type-name))
  98
  99 (defun short-combine-methods (type-name options operator ioa method doc)
 100   (cond ((null options) (setq options '(:most-specific-first)))
 101         ((equal options '(:most-specific-first)))
 102         ((equal options '(:most-specific-last)))
 103         (t
 104          (method-combination-error
 105           "Illegal options to a short method combination type.~%~
 106            The method combination type ~S accepts one option which~%~
 107            must be either :MOST-SPECIFIC-FIRST or :MOST-SPECIFIC-LAST."
 108           type-name)))
 109   (make-instance 'short-method-combination
 110                  :type-name type-name
 111                  :options options
 112                  :operator operator
 113                  :identity-with-one-argument ioa
 114                  :definition-source method
 115                  :documentation doc))
 116
 117 (defmethod compute-effective-method ((generic-function generic-function)
 118                                      (combin short-method-combination)
 119                                      applicable-methods)
 120   (let ((type-name (method-combination-type-name combin))
 121         (operator (short-combination-operator combin))
 122         (ioa (short-combination-identity-with-one-argument combin))
 123         (order (car (method-combination-options combin)))
 124         (around ())
 125         (primary ()))
 126     (flet ((invalid (gf combin m)
 127              (return-from compute-effective-method
 128                `(%invalid-qualifiers ',gf ',combin ',m))))
 129       (dolist (m applicable-methods)
 130         (let ((qualifiers (method-qualifiers m)))
 131           (cond ((null qualifiers) (invalid generic-function combin m))
 132                 ((cdr qualifiers) (invalid generic-function combin m))
 133                 ((eq (car qualifiers) :around)
 134                  (push m around))
 135                 ((eq (car qualifiers) type-name)
 136                  (push m primary))
 137                 (t (invalid generic-function combin m))))))
 138     (setq around (nreverse around))
 139     (ecase order
 140       (:most-specific-last) ; nothing to be done, already in correct order
 141       (:most-specific-first
 142        (setq primary (nreverse primary))))
 143     (let ((main-method
 144             (if (and (null (cdr primary))
 145                      (not (null ioa)))
 146                 `(call-method ,(car primary) ())
 147                 `(,operator ,@(mapcar (lambda (m) `(call-method ,m ()))
 148                                       primary)))))
 149       (cond ((null primary)
 150              ;; As of sbcl-0.8.0.80 we don't seem to need to need
 151              ;; to do anything messy like
 152              ;;        `(APPLY (FUNCTION (IF AROUND
 153              ;;                              'NO-PRIMARY-METHOD
 154              ;;                              'NO-APPLICABLE-METHOD)
 155              ;;                           ',GENERIC-FUNCTION
 156              ;;                           .ARGS.)
 157              ;; here because (for reasons I don't understand at the
 158              ;; moment -- WHN) control will never reach here if there
 159              ;; are no applicable methods, but instead end up
 160              ;; in NO-APPLICABLE-METHODS first.
 161              ;;
 162              ;; FIXME: The way that we arrange for .ARGS. to be bound
 163              ;; here seems weird. We rely on EXPAND-EFFECTIVE-METHOD-FUNCTION
 164              ;; recognizing any form whose operator is %NO-PRIMARY-METHOD
 165              ;; as magical, and carefully surrounding it with a
 166              ;; LAMBDA form which binds .ARGS. But...
 167              ;;   1. That seems fragile, because the magicalness of
 168              ;;      %NO-PRIMARY-METHOD forms is scattered around
 169              ;;      the system. So it could easily be broken by
 170              ;;      locally-plausible maintenance changes like,
 171              ;;      e.g., using the APPLY expression above.
 172              ;;   2. That seems buggy w.r.t. to MOPpish tricks in
 173              ;;      user code, e.g.
 174              ;;         (DEFMETHOD COMPUTE-EFFECTIVE-METHOD :AROUND (...)
 175              ;;           `(PROGN ,(CALL-NEXT-METHOD) (INCF *MY-CTR*)))
 176              `(%no-primary-method ',generic-function .args.))
 177             ((null around) main-method)
 178             (t
 179              `(call-method ,(car around)
 180                            (,@(cdr around) (make-method ,main-method))))))))
 181
 182 (defmethod invalid-qualifiers ((gf generic-function)
 183                                (combin short-method-combination)
 184                                method)
 185   (let ((qualifiers (method-qualifiers method))
 186         (type-name (method-combination-type-name combin)))
 187     (let ((why (cond
 188                  ((null qualifiers) "has no qualifiers")
 189                  ((cdr qualifiers) "has too many qualifiers")
 190                  (t (aver (and (neq (car qualifiers) type-name)
 191                                (neq (car qualifiers) :around)))
 192                     "has an invalid qualifier"))))
 193       (invalid-method-error
 194        method
 195        "The method ~S on ~S ~A.~%~
 196         The method combination type ~S was defined with the~%~
 197         short form of DEFINE-METHOD-COMBINATION and so requires~%~
 198         all methods have either the single qualifier ~S or the~%~
 199         single qualifier :AROUND."
 200        method gf why type-name type-name))))
 201 \f
 202 ;;;; long method combinations
 203
 204 (defun expand-long-defcombin (form)
 205   (let ((type-name (cadr form))
 206         (lambda-list (caddr form))
 207         (method-group-specifiers (cadddr form))
 208         (body (cddddr form))
 209         (args-option ())
 210         (gf-var nil))
 211     (when (and (consp (car body)) (eq (caar body) :arguments))
 212       (setq args-option (cdr (pop body))))
 213     (when (and (consp (car body)) (eq (caar body) :generic-function))
 214       (setq gf-var (cadr (pop body))))
 215     (multiple-value-bind (documentation function)
 216         (make-long-method-combination-function
 217           type-name lambda-list method-group-specifiers args-option gf-var
 218           body)
 219       `(load-long-defcombin ',type-name ',documentation #',function
 220                             ',args-option (sb-c:source-location)))))
 221
 222 (defvar *long-method-combination-functions* (make-hash-table :test 'eq))
 223
 224 (defun load-long-defcombin
 225     (type-name doc function args-lambda-list source-location)
 226   (let* ((specializers
 227            (list (find-class 'generic-function)
 228                  (intern-eql-specializer type-name)
 229                  *the-class-t*))
 230          (old-method
 231            (get-method #'find-method-combination () specializers nil))
 232          (new-method
 233            (make-instance 'standard-method
 234              :qualifiers ()
 235              :specializers specializers
 236              :lambda-list '(generic-function type-name options)
 237              :function (lambda (args nms &rest cm-args)
 238                          (declare (ignore nms cm-args))
 239                          (apply
 240                           (lambda (generic-function type-name options)
 241                             (declare (ignore generic-function))
 242                             (make-instance 'long-method-combination
 243                                            :type-name type-name
 244                                            :options options
 245                                            :args-lambda-list args-lambda-list
 246                                            :documentation doc))
 247                           args))
 248              :definition-source source-location)))
 249     (setf (gethash type-name *long-method-combination-functions*) function)
 250     (when old-method (remove-method #'find-method-combination old-method))
 251     (add-method #'find-method-combination new-method)
 252     (setf (random-documentation type-name 'method-combination) doc)
 253     type-name))
 254
 255 (defmethod compute-effective-method ((generic-function generic-function)
 256                                      (combin long-method-combination)
 257                                      applicable-methods)
 258   (funcall (gethash (method-combination-type-name combin)
 259                     *long-method-combination-functions*)
 260            generic-function
 261            combin
 262            applicable-methods))
 263
 264 (defun make-long-method-combination-function
 265        (type-name ll method-group-specifiers args-option gf-var body)
 266   (declare (ignore type-name))
 267   (multiple-value-bind (real-body declarations documentation)
 268       (parse-body body)
 269     (let ((wrapped-body
 270             (wrap-method-group-specifier-bindings method-group-specifiers
 271                                                   declarations
 272                                                   real-body)))
 273       (when gf-var
 274         (push `(,gf-var .generic-function.) (cadr wrapped-body)))
 275
 276       (when args-option
 277         (setq wrapped-body (deal-with-args-option wrapped-body args-option)))
 278
 279       (when ll
 280         (setq wrapped-body
 281               `(apply #'(lambda ,ll ,wrapped-body)
 282                       (method-combination-options .method-combination.))))
 283
 284       (values
 285         documentation
 286         `(lambda (.generic-function. .method-combination. .applicable-methods.)
 287            (declare (ignorable .generic-function.
 288                      .method-combination. .applicable-methods.))
 289            (block .long-method-combination-function. ,wrapped-body))))))
 290
 291 (define-condition long-method-combination-error
 292     (reference-condition simple-error)
 293   ()
 294   (:default-initargs
 295       :references (list '(:ansi-cl :macro define-method-combination))))
 296
 297 ;;; NOTE:
 298 ;;;
 299 ;;; The semantics of long form method combination in the presence of
 300 ;;; multiple methods with the same specializers in the same method
 301 ;;; group are unclear by the spec: a portion of the standard implies
 302 ;;; that an error should be signalled, and another is more lenient.
 303 ;;;
 304 ;;; It is reasonable to allow a single method group of * to bypass all
 305 ;;; rules, as this is explicitly stated in the standard.
 306
 307 (defun group-cond-clause (name tests specializer-cache star-only)
 308   (let ((maybe-error-clause
 309          (if star-only
 310              `(setq ,specializer-cache .specializers.)
 311              `(if (and (equal ,specializer-cache .specializers.)
 312                        (not (null .specializers.)))
 313                   (return-from .long-method-combination-function.
 314                     '(error 'long-method-combination-error
 315                       :format-control "More than one method of type ~S ~
 316                                        with the same specializers."
 317                       :format-arguments (list ',name)))
 318                   (setq ,specializer-cache .specializers.)))))
 319     `((or ,@tests)
 320       ,maybe-error-clause
 321       (push .method. ,name))))
 322
 323 (defun wrap-method-group-specifier-bindings
 324     (method-group-specifiers declarations real-body)
 325   (let (names specializer-caches cond-clauses required-checks order-cleanups)
 326     (let ((nspecifiers (length method-group-specifiers)))
 327       (dolist (method-group-specifier method-group-specifiers
 328                (push `(t (return-from .long-method-combination-function.
 329                            `(invalid-method-error , .method.
 330                              "~@<is applicable, but does not belong ~
 331                               to any method group~@:>")))
 332                      cond-clauses))
 333         (multiple-value-bind (name tests description order required)
 334             (parse-method-group-specifier method-group-specifier)
 335           (declare (ignore description))
 336           (let ((specializer-cache (gensym)))
 337             (push name names)
 338             (push specializer-cache specializer-caches)
 339             (push (group-cond-clause name tests specializer-cache
 340                                      (and (eq (cadr method-group-specifier) '*)
 341                                           (= nspecifiers 1)))
 342                   cond-clauses)
 343             (when required
 344               (push `(when (null ,name)
 345                       (return-from .long-method-combination-function.
 346                         '(error 'long-method-combination-error
 347                           :format-control "No ~S methods."
 348                           :format-arguments (list ',name))))
 349                     required-checks))
 350             (loop (unless (and (constantp order)
 351                                (neq order (setq order
 352                                                 (constant-form-value order))))
 353                     (return t)))
 354             (push (cond ((eq order :most-specific-first)
 355                          `(setq ,name (nreverse ,name)))
 356                         ((eq order :most-specific-last) ())
 357                         (t
 358                          `(ecase ,order
 359                            (:most-specific-first
 360                             (setq ,name (nreverse ,name)))
 361                            (:most-specific-last))))
 362                   order-cleanups))))
 363       `(let (,@(nreverse names) ,@(nreverse specializer-caches))
 364         ,@declarations
 365         (dolist (.method. .applicable-methods.)
 366           (let ((.qualifiers. (method-qualifiers .method.))
 367                 (.specializers. (method-specializers .method.)))
 368             (declare (ignorable .qualifiers. .specializers.))
 369             (cond ,@(nreverse cond-clauses))))
 370         ,@(nreverse required-checks)
 371         ,@(nreverse order-cleanups)
 372         ,@real-body))))
 373
 374 (defun parse-method-group-specifier (method-group-specifier)
 375   ;;(declare (values name tests description order required))
 376   (let* ((name (pop method-group-specifier))
 377          (patterns ())
 378          (tests
 379            (let (collect)
 380              (block collect-tests
 381                (loop
 382                  (if (or (null method-group-specifier)
 383                          (memq (car method-group-specifier)
 384                                '(:description :order :required)))
 385                      (return-from collect-tests t)
 386                      (let ((pattern (pop method-group-specifier)))
 387                        (push pattern patterns)
 388                        (push (parse-qualifier-pattern name pattern)
 389                              collect)))))
 390              (nreverse collect))))
 391     (values name
 392             tests
 393             (getf method-group-specifier :description
 394                   (make-default-method-group-description patterns))
 395             (getf method-group-specifier :order :most-specific-first)
 396             (getf method-group-specifier :required nil))))
 397
 398 (defun parse-qualifier-pattern (name pattern)
 399   (cond ((eq pattern '()) `(null .qualifiers.))
 400         ((eq pattern '*) t)
 401         ((symbolp pattern) `(,pattern .qualifiers.))
 402         ((listp pattern) `(qualifier-check-runtime ',pattern .qualifiers.))
 403         (t (error "In the method group specifier ~S,~%~
 404                    ~S isn't a valid qualifier pattern."
 405                   name pattern))))
 406
 407 (defun qualifier-check-runtime (pattern qualifiers)
 408   (loop (cond ((and (null pattern) (null qualifiers))
 409                (return t))
 410               ((eq pattern '*) (return t))
 411               ((and pattern qualifiers (eq (car pattern) (car qualifiers)))
 412                (pop pattern)
 413                (pop qualifiers))
 414               (t (return nil)))))
 415
 416 (defun make-default-method-group-description (patterns)
 417   (if (cdr patterns)
 418       (format nil
 419               "methods matching one of the patterns: ~{~S, ~} ~S"
 420               (butlast patterns) (car (last patterns)))
 421       (format nil
 422               "methods matching the pattern: ~S"
 423               (car patterns))))
 424
 425 ;;; This baby is a complete mess. I can't believe we put it in this
 426 ;;; way. No doubt this is a large part of what drives MLY crazy.
 427 ;;;
 428 ;;; At runtime (when the effective-method is run), we bind an intercept
 429 ;;; lambda-list to the arguments to the generic function.
 430 ;;;
 431 ;;; At compute-effective-method time, the symbols in the :arguments
 432 ;;; option are bound to the symbols in the intercept lambda list.
 433 ;;;
 434 ;;; FIXME: in here we have not one but two mini-copies of a weird
 435 ;;; hybrid of PARSE-LAMBDA-LIST and PARSE-DEFMACRO-LAMBDA-LIST.
 436 (defun deal-with-args-option (wrapped-body args-lambda-list)
 437   (let ((intercept-rebindings
 438          (let (rebindings)
 439            (dolist (arg args-lambda-list (nreverse rebindings))
 440              (unless (member arg lambda-list-keywords)
 441                (typecase arg
 442                  (symbol (push `(,arg ',arg) rebindings))
 443                  (cons
 444                   (unless (symbolp (car arg))
 445                     (error "invalid lambda-list specifier: ~S." arg))
 446                   (push `(,(car arg) ',(car arg)) rebindings))
 447                  (t (error "invalid lambda-list-specifier: ~S." arg)))))))
 448         (nreq 0)
 449         (nopt 0)
 450         (whole nil))
 451     ;; Count the number of required and optional parameters in
 452     ;; ARGS-LAMBDA-LIST into NREQ and NOPT, and set WHOLE to the
 453     ;; name of a &WHOLE parameter, if any.
 454     (when (member '&whole (rest args-lambda-list))
 455       (error 'simple-program-error
 456              :format-control "~@<The value of the :ARGUMENTS option of ~
 457                 DEFINE-METHOD-COMBINATION is~2I~_~S,~I~_but &WHOLE may ~
 458                 only appear first in the lambda list.~:>"
 459              :format-arguments (list args-lambda-list)))
 460     (loop with state = 'required
 461           for arg in args-lambda-list do
 462             (if (memq arg lambda-list-keywords)
 463                 (setq state arg)
 464                 (case state
 465                   (required (incf nreq))
 466                   (&optional (incf nopt))
 467                   (&whole (setq whole arg state 'required)))))
 468     ;; This assumes that the head of WRAPPED-BODY is a let, and it
 469     ;; injects let-bindings of the form (ARG 'SYM) for all variables
 470     ;; of the argument-lambda-list; SYM is a gensym.
 471     (aver (memq (first wrapped-body) '(let let*)))
 472     (setf (second wrapped-body)
 473           (append intercept-rebindings (second wrapped-body)))
 474     ;; Be sure to fill out the args lambda list so that it can be too
 475     ;; short if it wants to.
 476     (unless (or (memq '&rest args-lambda-list)
 477                 (memq '&allow-other-keys args-lambda-list))
 478       (let ((aux (memq '&aux args-lambda-list)))
 479         (setq args-lambda-list
 480               (append (ldiff args-lambda-list aux)
 481                       (if (memq '&key args-lambda-list)
 482                           '(&allow-other-keys)
 483                           '(&rest .ignore.))
 484                       aux))))
 485     ;; .GENERIC-FUNCTION. is bound to the generic function in the
 486     ;; method combination function, and .GF-ARGS* is bound to the
 487     ;; generic function arguments in effective method functions
 488     ;; created for generic functions having a method combination that
 489     ;; uses :ARGUMENTS.
 490     ;;
 491     ;; The DESTRUCTURING-BIND binds the parameters of the
 492     ;; ARGS-LAMBDA-LIST to actual generic function arguments.  Because
 493     ;; ARGS-LAMBDA-LIST may be shorter or longer than the generic
 494     ;; function's lambda list, which is only known at run time, this
 495     ;; destructuring has to be done on a slighly modified list of
 496     ;; actual arguments, from which values might be stripped or added.
 497     ;;
 498     ;; Using one of the variable names in the body inserts a symbol
 499     ;; into the effective method, and running the effective method
 500     ;; produces the value of actual argument that is bound to the
 501     ;; symbol.
 502     `(let ((inner-result. ,wrapped-body)
 503            (gf-lambda-list (generic-function-lambda-list .generic-function.)))
 504        `(destructuring-bind ,',args-lambda-list
 505             (frob-combined-method-args
 506              .gf-args. ',gf-lambda-list
 507              ,',nreq ,',nopt)
 508           ,,(when (memq '.ignore. args-lambda-list)
 509               ''(declare (ignore .ignore.)))
 510           ;; If there is a &WHOLE in the args-lambda-list, let
 511           ;; it result in the actual arguments of the generic-function
 512           ;; not the frobbed list.
 513           ,,(when whole
 514               ``(setq ,',whole .gf-args.))
 515           ,inner-result.))))
 516
 517 ;;; Partition VALUES into three sections: required, optional, and the
 518 ;;; rest, according to required, optional, and other parameters in
 519 ;;; LAMBDA-LIST.  Make the required and optional sections NREQ and
 520 ;;; NOPT elements long by discarding values or adding NILs.  Value is
 521 ;;; the concatenated list of required and optional sections, and what
 522 ;;; is left as rest from VALUES.
 523 (defun frob-combined-method-args (values lambda-list nreq nopt)
 524   (loop with section = 'required
 525         for arg in lambda-list
 526         if (memq arg lambda-list-keywords) do
 527           (setq section arg)
 528           (unless (eq section '&optional)
 529             (loop-finish))
 530         else if (eq section 'required)
 531           count t into nr
 532           and collect (pop values) into required
 533         else if (eq section '&optional)
 534           count t into no
 535           and collect (pop values) into optional
 536         finally
 537           (flet ((frob (list n m)
 538                    (cond ((> n m) (butlast list (- n m)))
 539                          ((< n m) (nconc list (make-list (- m n))))
 540                          (t list))))
 541             (return (nconc (frob required nr nreq)
 542                            (frob optional no nopt)
 543                            values)))))
 544