1.0.29.23: simple-fun and closure cleanups
[sbcl.git] / contrib / sb-introspect / sb-introspect.lisp
index cd328d3..e986d14 100644 (file)
 
 (defpackage :sb-introspect
   (:use "CL")
-  (:export "FUNCTION-ARGLIST"
+  (:export "ALLOCATION-INFORMATION"
+           "FUNCTION-ARGLIST"
+           "FUNCTION-LAMBDA-LIST"
+           "DEFTYPE-LAMBDA-LIST"
            "VALID-FUNCTION-NAME-P"
            "FIND-DEFINITION-SOURCE"
            "FIND-DEFINITION-SOURCES-BY-NAME"
            "DEFINITION-SOURCE-PLIST"
            "DEFINITION-NOT-FOUND" "DEFINITION-NAME"
            "FIND-FUNCTION-CALLEES"
-           "FIND-FUNCTION-CALLERS"))
+           "FIND-FUNCTION-CALLERS"
+           "WHO-BINDS"
+           "WHO-CALLS"
+           "WHO-REFERENCES"
+           "WHO-SETS"
+           "WHO-MACROEXPANDS"))
 
 (in-package :sb-introspect)
 
@@ -64,7 +72,7 @@ include the pathname of the file and the position of the definition."
 
 (declaim (ftype (function (function) debug-info) function-debug-info))
 (defun function-debug-info (function)
-  (let* ((function-object (sb-kernel::%closure-fun function))
+  (let* ((function-object (sb-kernel::%fun-fun function))
          (function-header (sb-kernel:fun-code-header function-object)))
     (sb-kernel:%code-debug-info function-header)))
 
@@ -141,9 +149,16 @@ If an unsupported TYPE is requested, the function will return NIL.
            (if (listp x)
                x
                (list x)))
-        (get-class (name)
-          (and (symbolp name)
-               (find-class name nil))))
+         (get-class (name)
+           (and (symbolp name)
+                (find-class name nil)))
+         (real-fdefinition (name)
+           ;; for getting the real function object, even if the
+           ;; function is being profiled
+           (let ((profile-info (gethash name sb-profile::*profiled-fun-name->info*)))
+             (if profile-info
+                 (sb-profile::profile-info-encapsulated-fun profile-info)
+                 (fdefinition name)))))
     (listify
      (case type
        ((:variable)
@@ -169,21 +184,27 @@ If an unsupported TYPE is requested, the function will return NIL.
         (when (and (fboundp name)
                    (or (not (symbolp name))
                        (not (macro-function name))))
-          (let ((fun (fdefinition name)))
+          (let ((fun (real-fdefinition name)))
             (when (eq (not (typep fun 'generic-function))
                       (not (eq type :generic-function)))
               (find-definition-source fun)))))
        ((:type)
-        (let ((expander-fun (sb-int:info :type :expander name)))
-          (when expander-fun
-            (find-definition-source expander-fun))))
+        ;; Source locations for types are saved separately when the expander
+        ;; is a closure without a good source-location.
+        (let ((loc (sb-int:info :type :source-location name)))
+          (if loc
+              (translate-source-location loc)
+              (let ((expander-fun (sb-int:info :type :expander name)))
+                (when expander-fun
+                  (find-definition-source expander-fun))))))
        ((:method)
-        (when (and (fboundp name)
-                   (typep (fdefinition name) 'generic-function))
-          (loop for method in (sb-mop::generic-function-methods
-                               (fdefinition name))
+        (when (fboundp name)
+          (let ((fun (real-fdefinition name)))
+           (when (typep fun 'generic-function)
+             (loop for method in (sb-mop::generic-function-methods
+                                  fun)
                 for source = (find-definition-source method)
-                when source collect source)))
+                when source collect source)))))
        ((:setf-expander)
         (when (and (consp name)
                    (eq (car name) 'setf))
@@ -211,11 +232,12 @@ If an unsupported TYPE is requested, the function will return NIL.
               (find-definition-source class)))))
        ((:method-combination)
         (let ((combination-fun
-               (ignore-errors (find-method #'sb-mop:find-method-combination
-                                           nil
-                                           (list (find-class 'generic-function)
-                                                 (list 'eql name)
-                                                 t)))))
+               (find-method #'sb-mop:find-method-combination
+                            nil
+                            (list (find-class 'generic-function)
+                                  (list 'eql name)
+                                  t)
+                            nil)))
           (when combination-fun
             (find-definition-source combination-fun))))
        ((:package)
@@ -284,8 +306,8 @@ If an unsupported TYPE is requested, the function will return NIL.
               (sb-kernel::layout-source-location layout)))))))
     (method-combination
      (car
-      (find-definition-sources-by-name (sb-pcl::method-combination-type object)
-                                       :method-combination)))
+      (find-definition-sources-by-name
+       (sb-pcl::method-combination-type-name object) :method-combination)))
     (package
      (translate-source-location (sb-impl::package-source-location object)))
     (class
@@ -307,8 +329,16 @@ If an unsupported TYPE is requested, the function will return NIL.
        (when source
          (setf (definition-source-description source)
                (append (method-qualifiers object)
-                       (sb-pcl::unparse-specializers
-                        (sb-mop:method-specializers object)))))
+                       (if (sb-mop:method-generic-function object)
+                           (sb-pcl::unparse-specializers
+                            (sb-mop:method-generic-function object)
+                            (sb-mop:method-specializers object))
+                           (sb-mop:method-specializers object)))))
+       source))
+    #+sb-eval
+    (sb-eval:interpreted-function
+     (let ((source (translate-source-location
+                    (sb-eval:interpreted-function-source-location object))))
        source))
     (function
      (cond ((struct-accessor-p object)
@@ -319,8 +349,10 @@ If an unsupported TYPE is requested, the function will return NIL.
              (struct-predicate-structure-class object)))
            (t
             (find-function-definition-source object))))
+    ((or condition standard-object structure-object)
+     (find-definition-source (class-of object)))
     (t
-     (error "Don't know how to retrive source location for a ~S~%"
+     (error "Don't know how to retrieve source location for a ~S~%"
             (type-of object)))))
 
 (defun find-function-definition-source (function)
@@ -330,8 +362,14 @@ If an unsupported TYPE is requested, the function will return NIL.
          (tlf (if debug-fun (sb-c::compiled-debug-fun-tlf-number debug-fun))))
     (make-definition-source
      :pathname
-     (if (eql (sb-c::debug-source-from debug-source) :file)
-         (parse-namestring (sb-c::debug-source-name debug-source)))
+     ;; KLUDGE: at the moment, we don't record the correct toplevel
+     ;; form number for forms processed by EVAL (including EVAL-WHEN
+     ;; :COMPILE-TOPLEVEL).  Until that's fixed, don't return a
+     ;; DEFINITION-SOURCE with a pathname.  (When that's fixed, take
+     ;; out the (not (debug-source-form ...)) test.
+     (if (and (sb-c::debug-source-namestring debug-source)
+              (not (sb-c::debug-source-form debug-source)))
+         (parse-namestring (sb-c::debug-source-namestring debug-source)))
      :character-offset
      (if tlf
          (elt (sb-c::debug-source-start-positions debug-source) tlf))
@@ -378,18 +416,36 @@ If an unsupported TYPE is requested, the function will return NIL.
     ;; FIXME there may be other structure predicate functions
     (member self (list *struct-predicate*))))
 
-;;; FIXME: maybe this should be renamed as FUNCTION-LAMBDA-LIST?
 (defun function-arglist (function)
-  "Describe the lambda list for the function designator FUNCTION.
-Works for special-operators, macros, simple functions and generic
-functions.  Signals error if not found"
+  "Deprecated alias for FUNCTION-LAMBDA-LIST."
+  (function-lambda-list function))
+
+(define-compiler-macro function-arglist (function)
+  (sb-int:deprecation-warning 'function-arglist 'function-lambda-list)
+  `(function-lambda-list ,function))
+
+(defun function-lambda-list (function)
+  "Describe the lambda list for the extended function designator FUNCTION.
+Works for special-operators, macros, simple functions, interpreted functions,
+and generic functions. Signals an error if FUNCTION is not a valid extended
+function designator."
   (cond ((valid-function-name-p function)
-         (function-arglist
-          (or (macro-function function) (fdefinition function))))
+         (function-lambda-list (or (and (symbolp function)
+                                        (macro-function function))
+                                   (fdefinition function))))
         ((typep function 'generic-function)
          (sb-pcl::generic-function-pretty-arglist function))
-        (t (sb-impl::%simple-fun-arglist
-            (sb-impl::%closure-fun function)))))
+        #+sb-eval
+        ((typep function 'sb-eval:interpreted-function)
+         (sb-eval:interpreted-function-lambda-list function))
+        (t
+         (sb-kernel:%simple-fun-arglist (sb-kernel:%fun-fun function)))))
+
+(defun deftype-lambda-list (typespec-operator)
+  "Returns the lambda list of TYPESPEC-OPERATOR as first return
+value, and a flag whether the arglist could be found as second
+value."
+  (sb-int:info :type :lambda-list typespec-operator))
 
 (defun struct-accessor-structure-class (function)
   (let ((self (sb-vm::%simple-fun-self function)))
@@ -472,7 +528,8 @@ list of the symbols :dynamic, :static, or :read-only."
      (lambda (obj header size)
        (when (= sb-vm:code-header-widetag header)
          (funcall fn obj size)))
-     space)))
+     space
+     t)))
 
 (declaim (inline map-caller-code-components))
 (defun map-caller-code-components (function spaces fn)
@@ -491,4 +548,182 @@ constant pool."
                          function))
             (funcall fn obj))))))))
 
+;;; XREF facility
+
+(defun get-simple-fun (functoid)
+  (etypecase functoid
+    (sb-kernel::fdefn
+     (get-simple-fun (sb-vm::fdefn-fun functoid)))
+    ((or null sb-impl::funcallable-instance)
+     nil)
+    (function
+     (sb-kernel::%fun-fun functoid))))
+
+(defun collect-xref (kind-index wanted-name)
+  (let ((ret nil))
+    (dolist (env sb-c::*info-environment* ret)
+      ;; Loop through the infodb ...
+      (sb-c::do-info (env :class class :type type :name info-name
+                          :value value)
+        ;; ... looking for function or macro definitions
+        (when (and (eql class :function)
+                   (or (eql type :macro-function)
+                       (eql type :definition)))
+          ;; Get a simple-fun for the definition, and an xref array
+          ;; from the table if available.
+          (let* ((simple-fun (get-simple-fun value))
+                 (xrefs (when simple-fun
+                          (sb-kernel:%simple-fun-xrefs simple-fun)))
+                 (array (when xrefs
+                          (aref xrefs kind-index))))
+            ;; Loop through the name/path xref entries in the table
+            (loop for i from 0 below (length array) by 2
+                  for xref-name = (aref array i)
+                  for xref-path = (aref array (1+ i))
+                  do (when (eql xref-name wanted-name)
+                       (let ((source-location
+                              (find-function-definition-source simple-fun)))
+                         ;; Use the more accurate source path from
+                         ;; the xref entry.
+                         (setf (definition-source-form-path source-location)
+                               xref-path)
+                         (push (cons info-name source-location)
+                               ret))))))))))
+
+(defun who-calls (function-name)
+  "Use the xref facility to search for source locations where the
+global function named FUNCTION-NAME is called. Returns a list of
+function name, definition-source pairs."
+  (collect-xref #.(position :calls sb-c::*xref-kinds*) function-name))
+
+(defun who-binds (symbol)
+  "Use the xref facility to search for source locations where the
+special variable SYMBOL is rebound. Returns a list of function name,
+definition-source pairs."
+  (collect-xref #.(position :binds sb-c::*xref-kinds*) symbol))
+
+(defun who-references (symbol)
+  "Use the xref facility to search for source locations where the
+special variable or constant SYMBOL is read. Returns a list of function
+name, definition-source pairs."
+  (collect-xref #.(position :references sb-c::*xref-kinds*) symbol))
+
+(defun who-sets (symbol)
+  "Use the xref facility to search for source locations where the
+special variable SYMBOL is written to. Returns a list of function name,
+definition-source pairs."
+  (collect-xref #.(position :sets sb-c::*xref-kinds*) symbol))
+
+(defun who-macroexpands (macro-name)
+  "Use the xref facility to search for source locations where the
+macro MACRO-NAME is expanded. Returns a list of function name,
+definition-source pairs."
+  (collect-xref #.(position :macroexpands sb-c::*xref-kinds*) macro-name))
+
+;;;; ALLOCATION INTROSPECTION
+
+(defun allocation-information (object)
+  #+sb-doc
+  "Returns information about the allocation of OBJECT. Primary return value
+indicates the general type of allocation: :IMMEDIATE, :HEAP, :STACK,
+or :FOREIGN.
+
+Possible secondary return value provides additional information about the
+allocation.
+
+For :HEAP objects the secondary value is a plist:
+
+  :SPACE
+    Inficates the heap segment the object is allocated in.
+
+  :GENERATION
+    Is the current generation of the object: 0 for nursery, 6 for pseudo-static
+    generation loaded from core. (GENCGC and :SPACE :DYNAMIC only.)
+
+  :LARGE
+    Indicates a \"large\" object subject to non-copying
+    promotion. (GENCGC and :SPACE :DYNAMIC only.)
+
+  :PINNED
+    Indicates that the page(s) on which the object resides are kept live due
+    to conservative references. Note that object may reside on a pinned page
+    even if :PINNED in NIL if the GC has not had the need to mark the the page
+    as pinned. (GENCGC and :SPACE :DYNAMIC only.)
+
+For :STACK objects secondary value is the thread on whose stack the object is
+allocated.
+
+Expected use-cases include introspection to gain insight into allocation and
+GC behaviour and restricting memoization to heap-allocated arguments.
+
+Experimental: interface subject to change."
+  ;; FIXME: Would be nice to provide the size of the object as well, though
+  ;; maybe that should be a separate function, and something like MAP-PARTS
+  ;; for mapping over parts of arbitrary objects so users can get "deep sizes"
+  ;; as well if they want to.
+  ;;
+  ;; FIXME: For the memoization use-case possibly we should also provide a
+  ;; simpler HEAP-ALLOCATED-P, since that doesn't require disabling the GC
+  ;; scanning threads for negative answers? Similarly, STACK-ALLOCATED-P for
+  ;; checking if an object has been stack-allocated by a given thread for
+  ;; testing purposes might not come amiss.
+  (if (typep object '(or fixnum character))
+      (values :immediate nil)
+      (let ((plist
+             (sb-sys:without-gcing
+               ;; Disable GC so the object cannot move to another page while
+               ;; we have the address.
+               (let* ((addr (sb-kernel:get-lisp-obj-address object))
+                      (space
+                       (cond ((< sb-vm:read-only-space-start addr
+                                 (* sb-vm:*read-only-space-free-pointer*
+                                    sb-vm:n-word-bytes))
+                              :read-only)
+                             ((< sb-vm:static-space-start addr
+                                 (* sb-vm:*static-space-free-pointer*
+                                    sb-vm:n-word-bytes))
+                              :static)
+                             ((< (sb-kernel:current-dynamic-space-start) addr
+                                 (sb-sys:sap-int (sb-kernel:dynamic-space-free-pointer)))
+                              :dynamic))))
+                 (when space
+                   #+gencgc
+                   (if (eq :dynamic space)
+                       (let ((index (sb-vm::find-page-index addr)))
+                         (symbol-macrolet ((page (sb-alien:deref sb-vm::page-table index)))
+                           (let ((flags (sb-alien:slot page 'sb-vm::flags)))
+                             (list :space space
+                                   :generation (sb-alien:slot page 'sb-vm::gen)
+                                   :write-protected (logbitp 0 flags)
+                                   :pinned (logbitp 5 flags)
+                                   :large (logbitp 6 flags)))))
+                       (list :space space))
+                   #-gencgc
+                   (list :space space))))))
+        (cond (plist
+               (values :heap plist))
+              (t
+               (let ((sap (sb-sys:int-sap (sb-kernel:get-lisp-obj-address object))))
+                 ;; FIXME: Check other stacks as well.
+                 #+sb-thread
+                 (dolist (thread (sb-thread:list-all-threads))
+                   (let ((c-start (sb-di::descriptor-sap
+                                   (sb-thread::%symbol-value-in-thread
+                                    'sb-vm:*control-stack-start*
+                                    thread)))
+                         (c-end (sb-di::descriptor-sap
+                                 (sb-thread::%symbol-value-in-thread
+                                  'sb-vm:*control-stack-end*
+                                  thread))))
+                     (when (and c-start c-end)
+                       (when (and (sb-sys:sap<= c-start sap)
+                                  (sb-sys:sap< sap c-end))
+                         (return-from allocation-information
+                           (values :stack thread))))))
+                 #-sb-thread
+                 (when (sb-vm:control-stack-pointer-valid-p sap nil)
+                   (return-from allocation-information
+                     (values :stack sb-thread::*current-thread*))))
+               :foreign)))))
+
 (provide 'sb-introspect)