0.pre7.77:
[sbcl.git] / src / code / defstruct.lisp
index 6b1f516..2b845ea 100644 (file)
@@ -19,6 +19,7 @@
 ;;; Return the compiler layout for NAME. (The class referred to by
 ;;; NAME must be a structure-like class.)
 (defun compiler-layout-or-lose (name)
+  #+sb-xc (/show0 "entering COMPILER-LAYOUT-OR-LOSE")
   (let ((res (info :type :compiler-layout name)))
     (cond ((not res)
           (error "Class is not yet defined or was undefined: ~S" name))
@@ -27,8 +28,8 @@
          (t res))))
 
 ;;; Delay looking for compiler-layout until the constructor is being
-;;; compiled, since it doesn't exist until after the eval-when
-;;; (compile) is compiled.
+;;; compiled, since it doesn't exist until after the EVAL-WHEN (COMPILE)
+;;; stuff is compiled.
 (sb!xc:defmacro %delayed-get-compiler-layout (name)
   `',(compiler-layout-or-lose name))
 
 ;;; FIXME: Do we really need both? If so, their names and implementations
 ;;; should probably be tweaked to be more parallel.
 \f
-;;; The DEFSTRUCT-DESCRIPTION structure holds compile-time information about a
-;;; structure type.
+;;;; DEFSTRUCT-DESCRIPTION
+
+;;; The DEFSTRUCT-DESCRIPTION structure holds compile-time information
+;;; about a structure type.
 (def!struct (defstruct-description
             (:conc-name dd-)
             (:make-load-form-fun just-dump-it-normally)
             #-sb-xc-host (:pure t)
             (:constructor make-defstruct-description (name)))
   ;; name of the structure
-  (name (required-argument) :type symbol)
+  (name (missing-arg) :type symbol)
   ;; documentation on the structure
   (doc nil :type (or string null))
   ;; prefix for slot names. If NIL, none.
   ;; all the explicit :CONSTRUCTOR specs, with name defaulted
   (constructors () :type list)
   ;; name of copying function
-  (copier (symbolicate "COPY-" name) :type (or symbol null))
+  (copier-name (symbolicate "COPY-" name) :type (or symbol null))
   ;; name of type predicate
   (predicate-name (symbolicate name "-P") :type (or symbol null))
   ;; the arguments to the :INCLUDE option, or NIL if no included
   ;; structure
   (include nil :type list)
-  ;; The arguments to the :ALTERNATE-METACLASS option (an extension
-  ;; used to define structure-like objects with an arbitrary
-  ;; superclass and that may not have STRUCTURE-CLASS as the
-  ;; metaclass.) Syntax is:
+  ;; properties used to define structure-like classes with an
+  ;; arbitrary superclass and that may not have STRUCTURE-CLASS as the
+  ;; metaclass. Syntax is:
   ;;    (superclass-name metaclass-name metaclass-constructor)
   (alternate-metaclass nil :type list)
   ;; a list of DEFSTRUCT-SLOT-DESCRIPTION objects for all slots
@@ -82,7 +84,7 @@
                                 funcallable-structure))
 
   ;; The next three slots are for :TYPE'd structures (which aren't
-  ;; classes, CLASS-STRUCTURE-P = NIL)
+  ;; classes, DD-CLASS-P = NIL)
   ;;
   ;; vector element type
   (element-type t)
   ;; option was given with no argument, or 0 if no PRINT-OBJECT option
   ;; was given
   (print-object 0 :type (or cons symbol (member 0)))
-  ;; the index of the raw data vector and the number of words in it.
-  ;; NIL and 0 if not allocated yet.
+  ;; the index of the raw data vector and the number of words in it,
+  ;; or NIL and 0 if not allocated (either because this structure
+  ;; has no raw slots, or because we're still parsing it and haven't
+  ;; run across any raw slots yet)
   (raw-index nil :type (or index null))
   (raw-length 0 :type index)
   ;; the value of the :PURE option, or :UNSPECIFIED. This is only
-  ;; meaningful if CLASS-STRUCTURE-P = T.
+  ;; meaningful if DD-CLASS-P = T.
   (pure :unspecified :type (member t nil :substructure :unspecified)))
 (def!method print-object ((x defstruct-description) stream)
   (print-unreadable-object (x stream :type t)
     (prin1 (dd-name x) stream)))
 
+;;; Does DD describe a structure with a class?
+(defun dd-class-p (dd)
+  (member (dd-type dd)
+         '(structure funcallable-structure)))
+
+;;; a type name which can be used when declaring things which operate
+;;; on structure instances
+(defun dd-declarable-type (dd)
+  (if (dd-class-p dd)
+      ;; Native classes are known to the type system, and we can
+      ;; declare them as types.
+      (dd-name dd)
+      ;; Structures layered on :TYPE LIST or :TYPE VECTOR aren't part
+      ;; of the type system, so all we can declare is the underlying
+      ;; LIST or VECTOR type.
+      (dd-type dd)))
+
+(defun dd-layout-or-lose (dd)
+  (compiler-layout-or-lose (dd-name dd)))
+\f
+;;;; DEFSTRUCT-SLOT-DESCRIPTION
+
 ;;; A DEFSTRUCT-SLOT-DESCRIPTION holds compile-time information about
 ;;; a structure slot.
 (def!struct (defstruct-slot-description
   ;; string name of slot
   %name        
   ;; its position in the implementation sequence
-  (index (required-argument) :type fixnum)
+  (index (missing-arg) :type fixnum)
   ;; the name of the accessor function
   ;;
   ;; (CMU CL had extra complexity here ("..or NIL if this accessor has
   (print-unreadable-object (x stream :type t)
     (prin1 (dsd-name x) stream)))
 
-;;; Is DEFSTRUCT a structure with a class?
-(defun class-structure-p (defstruct)
-  (member (dd-type defstruct) '(structure funcallable-structure)))
-
 ;;; Return the name of a defstruct slot as a symbol. We store it as a
 ;;; string to avoid creating lots of worthless symbols at load time.
 (defun dsd-name (dsd)
     (list 'list)
     (vector `(simple-array ,(dd-element-type defstruct) (*)))))
 \f
+;;;; shared machinery for inline and out-of-line slot accessor functions
+
+;;; an alist mapping from raw slot type to the operator used to access
+;;; the raw slot
+;;;
+;;; FIXME: should be shared 
+(eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
+  (defvar *raw-type->rawref-fun-name*
+    '(;; The compiler thinks that the raw data vector is a vector of
+      ;; unsigned bytes, so if the slot we want to access actually *is*
+      ;; an unsigned byte, it'll access the slot for us even if we don't
+      ;; lie to it at all.
+      (unsigned-byte . aref)
+      ;; "A lie can travel halfway round the world while the truth is
+      ;; putting on its shoes." -- Mark Twain
+      (single-float . %raw-ref-single)
+      (double-float . %raw-ref-double)
+      #!+long-float (long-float . %raw-ref-long)
+      (complex-single-float . %raw-ref-complex-single)
+      (complex-double-float . %raw-ref-complex-double)
+      #!+long-float (complex-long-float . %raw-ref-complex-long))))
+\f
+;;;; generating out-of-line slot accessor functions
+
+;;; FIXME: Ideally, the presence of the type checks in the functions
+;;; here would be conditional on the optimization policy at the point
+;;; of expansion of DEFSTRUCT. (For now we're just doing the simpler
+;;; thing, putting in the type checks unconditionally.)
+
+;;; Return (VALUES SLOT-READER-FUN SLOT-WRITER-FUN).
+(defun slot-accessor-funs (dd dsd)
+
+  #+sb-xc (/show0 "entering SLOT-ACCESSOR-FUNS")
+
+  ;; various code generators
+  ;;
+  ;; Note: They're only minimally parameterized, and cavalierly grab
+  ;; things like INSTANCE and DSD-INDEX from the namespace they're
+  ;; expanded in.
+  (macrolet (;; code shared between funcallable instance case and the
+            ;; ordinary STRUCTURE-OBJECT case: Handle native
+            ;; structures with LAYOUTs and (possibly) raw slots.
+            (%native-slot-accessor-funs (dd-ref-fun-name)
+              (let ((instance-type-check-form
+                     '(%check-structure-type-from-layout instance layout)))
+                (/show "macroexpanding %NATIVE-SLOT-ACCESSOR-FUNS" dd-ref-fun-name instance-type-check-form)
+                `(let ((layout (dd-layout-or-lose dd))
+                       (dsd-raw-type (dsd-raw-type dsd)))
+                   #+sb-xc (/show0 "in %NATIVE-SLOT-ACCESSOR-FUNS macroexpanded code")
+                   ;; Map over all the possible RAW-TYPEs, compiling
+                   ;; a different closure-function for each one, so
+                   ;; that once the COND over RAW-TYPEs happens (at
+                   ;; the time closure is allocated) there are no
+                   ;; more decisions to be made and things execute
+                   ;; reasonably efficiently.
+                   (cond
+                    ;; nonraw slot case
+                    ((eql dsd-raw-type t)
+                     #+sb-xc (/show0 "in nonraw slot case")
+                     (%slotplace-accessor-funs
+                      (,dd-ref-fun-name instance dsd-index)
+                      ,instance-type-check-form))
+                    ;; raw slot cases
+                    ,@(mapcar (lambda (raw-type-and-rawref-fun-name)
+                                (destructuring-bind (raw-type
+                                                     . rawref-fun-name)
+                                    raw-type-and-rawref-fun-name
+                                  `((equal dsd-raw-type ',raw-type)
+                                    #+sb-xc (/show0 "in raw slot case")
+                                    (let ((raw-index (dd-raw-index dd)))
+                                      (%slotplace-accessor-funs
+                                       (,rawref-fun-name (,dd-ref-fun-name
+                                                          instance
+                                                          raw-index)
+                                                         dsd-index)
+                                       ,instance-type-check-form)))))
+                              *raw-type->rawref-fun-name*)
+                    ;; oops
+                    (t
+                     (error "internal error: unexpected DSD-RAW-TYPE ~S"
+                            dsd-raw-type))))))
+            ;; code shared between DEFSTRUCT :TYPE LIST and
+            ;; DEFSTRUCT :TYPE VECTOR cases: Handle the "typed
+            ;; structure" case, with no LAYOUTs and no raw slots.
+            (%colontyped-slot-accessor-funs () (error "stub")) 
+            ;; the common structure of the raw-slot and not-raw-slot
+            ;; cases, defined in terms of the writable SLOTPLACE. All
+            ;; possible flavors of slot access should be able to pass
+            ;; through here.
+            (%slotplace-accessor-funs (slotplace instance-type-check-form)
+              (/show "macroexpanding %SLOTPLACE-ACCESSOR-FUNS" slotplace instance-type-check-form)
+              `(values (lambda (instance)
+                         (/noshow0 "in %SLOTPLACE-ACCESSOR-FUNS-defined reader")
+                         ,instance-type-check-form
+                         (/noshow0 "back from INSTANCE-TYPE-CHECK-FORM")
+                         ,slotplace)
+                       (let ((typecheckfun (typespec-typecheckfun dsd-type)))
+                         (lambda (new-value instance)
+                           (/noshow0 "in %SLOTPLACE-ACCESSOR-FUNS-defined writer")
+                           ,instance-type-check-form
+                           (/noshow0 "back from INSTANCE-TYPE-CHECK-FORM")
+                           (funcall typecheckfun new-value)
+                           (/noshow0 "back from TYPECHECKFUN")
+                           (setf ,slotplace new-value))))))
+
+    (let ((dsd-index (dsd-index dsd))
+         (dsd-type (dsd-type dsd)))
+           
+      #+sb-xc (/show0 "got DSD-TYPE=..")
+      #+sb-xc (/hexstr dsd-type)
+      (ecase (dd-type dd)
+
+       ;; native structures
+       (structure
+        #+sb-xc (/show0 "case of DSD-TYPE = STRUCTURE")
+        (%native-slot-accessor-funs %instance-ref))
+                                    
+       ;; structures with the :TYPE option
+
+       ;; FIXME: Worry about these later..
+       #|
+        ;; In :TYPE LIST and :TYPE VECTOR structures, ANSI specifies the
+        ;; layout completely, so that raw slots are impossible.
+        (list
+         (dd-type-slot-accessor-funs nth-but-with-sane-arg-order
+                                `(%check-structure-type-from-dd
+                                :maybe-raw-p nil))
+        (vector
+         (dd-type-slot-accessor-funs aref
+                                :maybe-raw-p nil)))
+        |#
+       ))))
+\f
+;;;; baby steps for the new out-of-line slot accessor functions
+;;;;
+;;;; REMOVEME after new structure code works
+
+#|
+(in-package :sb-kernel)
+
+(defstruct foo
+  ;; vanilla slots
+  a
+  (b 5 :type package :read-only t)
+  ;; raw slots
+  (x 5 :type (unsigned-byte 32))
+  (y 5.0 :type single-float :read-only t))
+
+(load "/usr/stuff/sbcl/src/cold/chill")
+(cl-user:fasl "/usr/stuff/sbcl/src/code/typecheckfuns")
+(cl-user:fasl "/usr/stuff/outsacc")
+
+(let* ((foo-layout (compiler-layout-or-lose 'foo))
+       (foo-dd (layout-info foo-layout))
+       (foo-dsds (dd-slots foo-dd))
+       (foo-a-dsd (find "A" foo-dsds :test #'string= :key #'dsd-%name))
+       (foo-b-dsd (find "B" foo-dsds :test #'string= :key #'dsd-%name))
+       (foo-x-dsd (find "X" foo-dsds :test #'string= :key #'dsd-%name))
+       (foo-y-dsd (find "X" foo-dsds :test #'string= :key #'dsd-%name))
+       (foo (make-foo :a 'avalue
+                     :b (find-package :cl)
+                     :x 50)))
+  (declare (type layout foo-layout))
+  (declare (type defstruct-description foo-dd))
+  (declare (type defstruct-slot-description foo-a-dsd))
+
+  (cl-user:/show foo)
+
+  (multiple-value-bind (foo-a-reader foo-a-writer)
+      (slot-accessor-funs foo-dd foo-a-dsd)
+
+    ;; basic functionality
+    (cl-user:/show foo-a-reader)
+    (cl-user:/show (funcall foo-a-reader foo))
+    (aver (eql (funcall foo-a-reader foo) 'avalue))
+    (cl-user:/show foo-a-writer)
+    (cl-user:/show (funcall foo-a-writer 'replacedavalue foo))
+    (cl-user:/show "new" (funcall foo-a-reader foo))
+    (aver (eql (funcall foo-a-reader foo) 'replacedavalue))
+
+    ;; type checks on FOO-ness of instance argument
+    (cl-user:/show (nth-value 1 (ignore-errors (funcall foo-a-reader 3))))
+    (aver (typep (nth-value 1 (ignore-errors (funcall foo-a-reader 3)))
+                'type-error))
+    (aver (typep (nth-value 1 (ignore-errors (funcall foo-a-writer 3 4)))
+                'type-error)))
+
+  ;; type checks on written slot value
+  (multiple-value-bind (foo-b-reader foo-b-writer)
+      (slot-accessor-funs foo-dd foo-b-dsd)
+    (cl-user:/show "old" (funcall foo-b-reader foo))
+    (aver (not (eql (funcall foo-b-reader foo) (find-package :cl-user))))
+    (funcall foo-b-writer (find-package :cl-user) foo)    
+    (cl-user:/show "new" (funcall foo-b-reader foo))
+    (aver (eql (funcall foo-b-reader foo) (find-package :cl-user)))
+    (aver (typep (nth-value 1 (ignore-errors (funcall foo-b-writer 5 foo)))
+                'type-error))
+    (aver (eql (funcall foo-b-reader foo) (find-package :cl-user))))
+
+  ;; raw slots
+  (cl-user:/describe foo-x-dsd)
+  (cl-user:/describe foo-y-dsd)
+  (multiple-value-bind (foo-x-reader foo-x-writer)
+      (slot-accessor-funs foo-dd foo-x-dsd)
+    (multiple-value-bind (foo-y-reader foo-y-writer)
+       (slot-accessor-funs foo-dd foo-y-dsd)
+
+      ;; basic functionality for (UNSIGNED-BYTE 32) slot
+      (cl-user:/show foo-x-reader)
+      (cl-user:/show (funcall foo-x-reader foo))
+      (aver (eql (funcall foo-x-reader foo) 50))
+      (cl-user:/show foo-x-writer)
+      (cl-user:/show (funcall foo-x-writer 14 foo))
+      (cl-user:/show "new" (funcall foo-x-reader foo))
+      (aver (eql (funcall foo-x-reader foo) 14)))
+
+      ;; type check for (UNSIGNED-BYTE 32) slot
+      (/show "to do: type check X")
+
+      ;; SINGLE-FLOAT slot
+      (/show "to do: Y")))
+|#
+\f
 ;;;; the legendary DEFSTRUCT macro itself (both CL:DEFSTRUCT and its
 ;;;; close personal friend SB!XC:DEFSTRUCT)
 
        ;; non-compact code. In this context, we'd rather have
        ;; compact, cold-loadable code. -- WHN 19990928
        (declare (notinline sb!xc:find-class))
+       #+sb-xc (/show0 "beginning CLASS-METHOD-DEFINITIONS forms")
        ,@(let ((pf (dd-print-function defstruct))
                (po (dd-print-object defstruct))
                (x (gensym))
            (flet (;; Given an arg from a :PRINT-OBJECT or :PRINT-FUNCTION
                   ;; option, return the value to pass as an arg to FUNCTION.
                   (farg (oarg)
-                    (destructuring-bind (function-name) oarg
-                      function-name)))
+                    (destructuring-bind (fun-name) oarg
+                      fun-name)))
              (cond ((not (eql pf 0))
                     `((def!method print-object ((,x ,name) ,s)
                         (funcall #',(farg pf) ,x ,s *current-level*))))
        ,@(let ((def-con (dd-default-constructor defstruct)))
            (when (and def-con (not (dd-alternate-metaclass defstruct)))
              `((setf (structure-class-constructor (sb!xc:find-class ',name))
-                     #',def-con))))))))
+                     #',def-con))))
+       #+sb-xc (/show0 "done with CLASS-METHOD-DEFINITIONS forms")))))
 ;;; FIXME: I really would like to make structure accessors less
 ;;; special, just ordinary inline functions. (Or perhaps inline
 ;;; functions with special compact implementations of their
                 name-and-options
                 slot-descriptions))
            (name (dd-name dd)))
-       (if (class-structure-p dd)
+       (if (dd-class-p dd)
           (let ((inherits (inherits-for-structure dd)))
             `(progn
+               (/show0 "beginning macroexpanded DEFSTRUCT code")
                (eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
                  (%compiler-defstruct ',dd ',inherits))
+               (/show0 "back from %COMPILER-DEFSTRUCT")
                (%defstruct ',dd ',inherits)
+               (/show0 "back from %DEFSTRUCT")
                ,@(unless expanding-into-code-for-xc-host-p
-                   (append (raw-accessor-definitions dd)
+                   (append #|(raw-accessor-definitions dd)|# ; REMOVEME
                            (predicate-definitions dd)
                            ;; FIXME: We've inherited from CMU CL nonparallel
                            ;; code for creating copiers for typed and untyped
                                        ;(copier-definition dd)
                            (constructor-definitions dd)
                            (class-method-definitions dd)))
+               (/show0 "done with macroexpanded DEFSTRUCT code")
                ',name))
           `(progn
+             (/show0 "beginning macroexpanded typed DEFSTRUCT code")
              (eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
                (setf (info :typed-structure :info ',name) ',dd))
              ,@(unless expanding-into-code-for-xc-host-p
                          (typed-predicate-definitions dd)
                          (typed-copier-definitions dd)
                          (constructor-definitions dd)))
+             (/show0 "done with macroexpanded typed DEFSTRUCT code")
              ',name)))))
 
 (sb!xc:defmacro defstruct (name-and-options &rest slot-descriptions)
 \f
 ;;;; functions to generate code for various parts of DEFSTRUCT definitions
 
-;;; Catch requests to mess up definitions in COMMON-LISP.
-#-sb-xc-host
-(eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
-  (defun protect-cl (symbol)
-    (when (and *cold-init-complete-p*
-              (eq (symbol-package symbol) *cl-package*))
-      (cerror "Go ahead and patch the system."
-             "attempting to modify a symbol in the COMMON-LISP package: ~S"
-             symbol))))
-
+;;; REMOVEME: no longer used
+#|
 ;;; Return forms to define readers and writers for raw slots as inline
 ;;; functions.
 (defun raw-accessor-definitions (dd)
-  (let* ((name (dd-name dd)))
+  (let* ((name (dd-name dd))
+        (dtype (dd-declarable-type dd)))
     (collect ((res))
       (dolist (slot (dd-slots dd))
        (let ((slot-type (dsd-type slot))
            ;; When accessor exists and is raw
            (when (and accessor-name
                       (not (eq accessor-name '%instance-ref)))
+             (res `(/show0 "doing one slot, ACCESSOR-NAME=.."))
+             (res `(/hexstr ',accessor-name))
              (res `(declaim (inline ,accessor-name)))
-             (res `(declaim (ftype (function (,name) ,slot-type)
+             (res `(/show0 "done with reader DECLAIM INLINE"))
+             (res `(declaim (ftype (function (,dtype) ,slot-type)
                                    ,accessor-name)))
+             (res `(/show0 "done with reader DECLAIM FTYPE, doing DEFUN"))
              (res `(defun ,accessor-name (,argname)
                      ;; Note: The DECLARE here might seem redundant
                      ;; with the DECLAIM FTYPE above, but it's not:
                      ;; If we're not at toplevel, the PROCLAIM inside
                      ;; the DECLAIM doesn't get executed until after
                      ;; this function is compiled.
-                     (declare (type ,name ,argname))
+                     (declare (type ,dtype ,argname))
                      (truly-the ,slot-type (,accessor ,data ,offset))))
              (unless (dsd-read-only slot)
+               (res `(/show0 "doing writer DECLAIM INLINE"))
                (res `(declaim (inline (setf ,accessor-name))))
-               (res `(declaim (ftype (function (,slot-type ,name) ,slot-type)
+               (res `(/show0 "doing writer DECLAIM FTYPE"))
+               (res `(declaim (ftype (function (,slot-type ,dtype) ,slot-type)
                                      (setf ,accessor-name))))
                ;; FIXME: I rewrote this somewhat from the CMU CL definition.
                ;; Do some basic tests to make sure that reading and writing
                ;; raw slots still works correctly.
+               (res `(/show0 "doing writer DEFUN"))
                (res `(defun (setf ,accessor-name) (,nvname ,argname)
-                       (declare (type ,name ,argname))
+                       (declare (type ,dtype ,argname))
                        (setf (,accessor ,data ,offset) ,nvname)
-                       ,nvname)))))))
-      (res))))
+                       ,nvname)))
+             (res `(/show0 "done with one slot"))))))
+      `((/show0 "beginning RAW-ACCESSOR-DEFINITIONS forms")
+       ,@(res)
+       (/show0 "done with RAW-ACCESSOR-DEFINITIONS forms")))))
+|#
 
 ;;; Return a list of forms which create a predicate for an untyped DEFSTRUCT.
 (defun predicate-definitions (dd)
   (let ((pred (dd-predicate-name dd))
-       (argname (gensym)))
-    (when pred
-      (if (eq (dd-type dd) 'funcallable-structure)
-         ;; FIXME: Why does this need to be special-cased for
-         ;; FUNCALLABLE-STRUCTURE? CMU CL did it, but without explanation.
-         ;; Could we do without it? What breaks if we do? Or could we
-         ;; perhaps get by with no predicates for funcallable structures?
-         `((declaim (inline ,pred))
-           (defun ,pred (,argname) (typep ,argname ',(dd-name dd))))
-         `((protect-cl ',pred)
-           (declaim (inline ,pred))
-           (defun ,pred (,argname)
-             (declare (optimize (speed 3) (safety 0)))
-             (typep-to-layout ,argname
-                              (compile-time-find-layout ,(dd-name dd)))))))))
+       (argname (gensym "ARG")))
+    (and pred
+        `((/show0 "beginning PREDICATE-DEFINITIONS forms")
+          (protect-cl ',pred)
+          (declaim (inline ,pred))
+          (defun ,pred (,argname)
+            (declare (optimize (speed 3) (safety 0)))
+            (typep-to-layout ,argname
+                             (compile-time-find-layout ,(dd-name dd))))
+          (/show0 "done with PREDICATE-DEFINITIONS forms")))))
 
 ;;; Return a list of forms which create a predicate function for a typed
 ;;; DEFSTRUCT.
 #|
 ;;; Return the copier definition for an untyped DEFSTRUCT.
 (defun copier-definition (dd)
-  (when (and (dd-copier dd)
-            ;; FUNCALLABLE-STRUCTUREs don't need copiers, and this
-            ;; implementation wouldn't work for them anyway, since
-            ;; COPY-STRUCTURE returns a STRUCTURE-OBJECT and they're not.
-            (not (eq (dd-type info) 'funcallable-structure)))
+  (when (dd-copier dd)
     (let ((argname (gensym)))
       `(progn
         (protect-cl ',(dd-copier dd))
 
 ;;; Return a list of forms to create a copier function of a typed DEFSTRUCT.
 (defun typed-copier-definitions (defstruct)
-  (when (dd-copier defstruct)
-    `((setf (fdefinition ',(dd-copier defstruct)) #'copy-seq)
-      (declaim (ftype function ,(dd-copier defstruct))))))
-
-;;; Return a list of function definitions for accessing and setting the
-;;; slots of a typed DEFSTRUCT. The functions are proclaimed to be inline,
-;;; and the types of their arguments and results are declared as well. We
-;;; count on the compiler to do clever things with ELT.
+  (when (dd-copier-name defstruct)
+    `((setf (fdefinition ',(dd-copier-name defstruct)) #'copy-seq)
+      (declaim (ftype function ,(dd-copier-name defstruct))))))
+
+;;; Return a list of function definitions for accessing and setting
+;;; the slots of a typed DEFSTRUCT. The functions are proclaimed to be
+;;; inline, and the types of their arguments and results are declared
+;;; as well. We count on the compiler to do clever things with ELT.
 (defun typed-accessor-definitions (defstruct)
   (collect ((stuff))
     (let ((ltype (dd-lisp-type defstruct)))
 (defun require-no-print-options-so-far (defstruct)
   (unless (and (eql (dd-print-function defstruct) 0)
               (eql (dd-print-object defstruct) 0))
-    (error "no more than one of the following options may be specified:
+    (error "No more than one of the following options may be specified:
   :PRINT-FUNCTION, :PRINT-OBJECT, :TYPE")))
 
 ;;; Parse a single DEFSTRUCT option and store the results in DD.
       (:copier
        (destructuring-bind (&optional (copier (symbolicate "COPY-" name)))
           args
-        (setf (dd-copier dd) copier)))
+        (setf (dd-copier-name dd) copier)))
       (:predicate
        (destructuring-bind (&optional (predicate-name (symbolicate name "-P")))
           args
        (when (dd-include dd)
         (error "more than one :INCLUDE option"))
        (setf (dd-include dd) args))
-      (:alternate-metaclass
-       (setf (dd-alternate-metaclass dd) args))
       (:print-function
        (require-no-print-options-so-far dd)
        (setf (dd-print-function dd)
             (the (or symbol cons) args)))
       (:type
        (destructuring-bind (type) args
-        (cond ((eq type 'funcallable-structure)
-               (setf (dd-type dd) type))
-              ((member type '(list vector))
+        (cond ((member type '(list vector))
                (setf (dd-element-type dd) t)
                (setf (dd-type dd) type))
               ((and (consp type) (eq (first type) 'vector))
     (aver name) ; A null name doesn't seem to make sense here.
     (let ((dd (make-defstruct-description name)))
       (dolist (option options)
-       (cond ((consp option)
-              (parse-1-dd-option option dd))
-             ((eq option :named)
+       (cond ((eq option :named)
               (setf (dd-named dd) t))
-             ((member option '(:constructor :copier :predicate :named))
+             ((consp option)
+              (parse-1-dd-option option dd))
+             ((member option '(:conc-name :constructor :copier :predicate))
               (parse-1-dd-option (list option) dd))
              (t
               (error "unrecognized DEFSTRUCT option: ~S" option))))
         (when (dd-offset dd)
           (error ":OFFSET can't be specified unless :TYPE is specified."))
         (unless (dd-include dd)
+          ;; FIXME: It'd be cleaner to treat no-:INCLUDE as defaulting
+          ;; to :INCLUDE STRUCTURE-OBJECT, and then let the general-case
+          ;; (INCF (DD-LENGTH DD) (DD-LENGTH included-DD)) logic take
+          ;; care of this. (Except that the :TYPE VECTOR and :TYPE
+          ;; LIST cases, with their :NAMED and un-:NAMED flavors,
+          ;; make that messy, alas.)
           (incf (dd-length dd))))
-       (funcallable-structure)
        (t
         (require-no-print-options-so-far dd)
         (when (dd-named dd)
        (style-warn
         "~@<The structure accessor name ~S is the same as the name of the ~
           structure type predicate. ANSI doesn't specify what to do in ~
-          this case; this implementation chooses to overwrite the type ~
-          predicate with the slot accessor.~@:>"
+          this case. We'll overwrite the type predicate with the slot ~
+          accessor, but you can't rely on this behavior, so it'd be wise to ~
+          remove the ambiguity in your code.~@:>"
         accessor-name)
        (setf (dd-predicate-name defstruct) nil)))
 
        (t
         (values nil nil nil))))
 
-;;; Allocate storage for a DSD in DEFSTRUCT. This is where we decide
-;;; whether a slot is raw or not. If raw, and we haven't allocated a
-;;; raw-index yet for the raw data vector, then do it. Raw objects are
-;;; aligned on the unit of their size.
-(defun allocate-1-slot (defstruct dsd)
+;;; Allocate storage for a DSD in DD. This is where we decide whether
+;;; a slot is raw or not. If raw, and we haven't allocated a raw-index
+;;; yet for the raw data vector, then do it. Raw objects are aligned
+;;; on the unit of their size.
+(defun allocate-1-slot (dd dsd)
+  #+sb-xc (/show0 "entering ALLOCATE-1-SLOT")
   (multiple-value-bind (raw? raw-type words)
-      (if (eq (dd-type defstruct) 'structure)
+      (if (eq (dd-type dd) 'structure)
          (structure-raw-slot-type-and-size (dsd-type dsd))
          (values nil nil nil))
     (/noshow "ALLOCATE-1-SLOT" dsd raw? raw-type words)
     (cond ((not raw?)
-          (setf (dsd-index dsd) (dd-length defstruct))
-          (incf (dd-length defstruct)))
+          (setf (dsd-index dsd) (dd-length dd))
+          (incf (dd-length dd)))
          (t
-          (unless (dd-raw-index defstruct)
-            (setf (dd-raw-index defstruct) (dd-length defstruct))
-            (incf (dd-length defstruct)))
-          (let ((off (rem (dd-raw-length defstruct) words)))
+          (unless (dd-raw-index dd)
+            (setf (dd-raw-index dd) (dd-length dd))
+            (incf (dd-length dd)))
+          (let ((off (rem (dd-raw-length dd) words)))
             (unless (zerop off)
-              (incf (dd-raw-length defstruct) (- words off))))
+              (incf (dd-raw-length dd) (- words off))))
           (setf (dsd-raw-type dsd) raw-type)
-          (setf (dsd-index dsd) (dd-raw-length defstruct))
-          (incf (dd-raw-length defstruct) words))))
+          (setf (dsd-index dsd) (dd-raw-length dd))
+          (incf (dd-raw-length dd) words))))
+  #+sb-xc (/show0 "leaving ALLOCATE-1-SLOT")
   (values))
 
 (defun typed-structure-info-or-lose (name)
   (destructuring-bind (included-name &rest modified-slots) (dd-include dd)
     (let* ((type (dd-type dd))
           (included-structure
-           (if (class-structure-p dd)
+           (if (dd-class-p dd)
                (layout-info (compiler-layout-or-lose included-name))
                (typed-structure-info-or-lose included-name))))
+
+      ;; checks on legality
       (unless (and (eq type (dd-type included-structure))
                   (type= (specifier-type (dd-element-type included-structure))
                          (specifier-type (dd-element-type dd))))
-       (error ":TYPE option mismatch between structures ~S and ~S."
+       (error ":TYPE option mismatch between structures ~S and ~S"
               (dd-name dd) included-name))
+      (let ((included-class (sb!xc:find-class included-name nil)))
+       (when included-class
+         ;; It's not particularly well-defined to :INCLUDE any of the
+         ;; CMU CL INSTANCE weirdosities like CONDITION or
+         ;; GENERIC-FUNCTION, and it's certainly not ANSI-compliant.
+         (let* ((included-layout (class-layout included-class))
+                (included-dd (layout-info included-layout)))
+           (when (and (dd-alternate-metaclass included-dd)
+                      ;; As of sbcl-0.pre7.73, anyway, STRUCTURE-OBJECT
+                      ;; is represented with an ALTERNATE-METACLASS. But
+                      ;; it's specifically OK to :INCLUDE (and PCL does)
+                      ;; so in this one case, it's OK to include
+                      ;; something with :ALTERNATE-METACLASS after all.
+                      (not (eql included-name 'structure-object)))
+             (error "can't :INCLUDE class ~S (has alternate metaclass)"
+                    included-name)))))
 
       (incf (dd-length dd) (dd-length included-structure))
-      (when (class-structure-p dd)
+      (when (dd-class-p dd)
        (let ((mc (rest (dd-alternate-metaclass included-structure))))
          (when (and mc (not (dd-alternate-metaclass dd)))
            (setf (dd-alternate-metaclass dd)
              (class-layout (sb!xc:find-class
                             (or (first superclass-opt)
                                 'structure-object))))))
-    (if (eq (dd-name info) 'lisp-stream)
-       ;; a hack to added the stream class as a mixin for LISP-STREAMs
+    (if (eq (dd-name info) 'ansi-stream)
+       ;; a hack to add the CL:STREAM class as a mixin for ANSI-STREAMs
        (concatenate 'simple-vector
                     (layout-inherits super)
                     (vector super
                     (vector super)))))
 
 ;;; Do miscellaneous (LOAD EVAL) time actions for the structure
-;;; described by INFO. Create the class & layout, checking for
-;;; incompatible redefinition. Define setters, accessors, copier,
-;;; predicate, documentation, instantiate definition in load-time env.
-;;; This is only called for default structures.
-(defun %defstruct (info inherits)
-  (declare (type defstruct-description info))
+;;; described by DD. Create the class & LAYOUT, checking for
+;;; incompatible redefinition. Define those functions which are
+;;; sufficiently stereotyped that we can implement them as standard
+;;; closures.
+(defun %defstruct (dd inherits)
+  (declare (type defstruct-description dd))
+
+  #+sb-xc (/show0 "entering %DEFSTRUCT")
+
+  ;; We set up LAYOUTs even in the cross-compilation host.
   (multiple-value-bind (class layout old-layout)
-      (ensure-structure-class info inherits "current" "new")
+      (ensure-structure-class dd inherits "current" "new")
     (cond ((not old-layout)
           (unless (eq (class-layout class) layout)
             (register-layout layout)))
          (t
-          (let ((old-info (layout-info old-layout)))
-            (when (defstruct-description-p old-info)
-              (dolist (slot (dd-slots old-info))
+          (let ((old-dd (layout-info old-layout)))
+            (when (defstruct-description-p old-dd)
+              (dolist (slot (dd-slots old-dd))
                 (fmakunbound (dsd-accessor-name slot))
                 (unless (dsd-read-only slot)
                   (fmakunbound `(setf ,(dsd-accessor-name slot)))))))
           (%redefine-defstruct class old-layout layout)
           (setq layout (class-layout class))))
+    (setf (sb!xc:find-class (dd-name dd)) class)
 
-    (setf (sb!xc:find-class (dd-name info)) class)
-
-    ;; Set FDEFINITIONs for structure accessors, setters, predicates,
-    ;; and copiers.
+    ;; It doesn't make sense to do these in the cross-compilation host.
     #-sb-xc-host
-    (unless (eq (dd-type info) 'funcallable-structure)
-
-      (dolist (slot (dd-slots info))
-       (let ((dsd slot))
-         (when (and (dsd-accessor-name slot)
-                    (eq (dsd-raw-type slot) t))
-           (protect-cl (dsd-accessor-name slot))
-           (setf (symbol-function (dsd-accessor-name slot))
-                 (structure-slot-getter layout dsd))
-           (unless (dsd-read-only slot)
-             (setf (fdefinition `(setf ,(dsd-accessor-name slot)))
-                   (structure-slot-setter layout dsd))))))
-
-      ;; FIXME: Someday it'd probably be good to go back to using
-      ;; closures for the out-of-line forms of structure accessors.
-      #|
-      (when (dd-predicate info)
-       (protect-cl (dd-predicate info))
-       (setf (symbol-function (dd-predicate info))
-             #'(lambda (object)
-                 (declare (optimize (speed 3) (safety 0)))
-                 (typep-to-layout object layout))))
-      |#
-
-      (when (dd-copier info)
-       (protect-cl (dd-copier info))
-       (setf (symbol-function (dd-copier info))
-             #'(lambda (structure)
-                 (declare (optimize (speed 3) (safety 0)))
-                 (flet ((layout-test (structure)
-                          (typep-to-layout structure layout)))
-                   (unless (layout-test structure)
-                     (error 'simple-type-error
-                            :datum structure
-                            :expected-type '(satisfies layout-test)
-                            :format-control
-                            "Structure for copier is not a ~S:~% ~S"
-                            :format-arguments
-                            (list (sb!xc:class-name (layout-class layout))
-                                  structure))))
-                 (copy-structure structure))))))
-
-  (when (dd-doc info)
-    (setf (fdocumentation (dd-name info) 'type) (dd-doc info)))
-
+    (progn
+      #+sb-xc (/show0 "doing #+SB-XC stuff in %DEFSTRUCT")
+      (remhash (dd-name dd) *typecheckfuns*)
+      (%target-defstruct dd layout)
+      (when (dd-doc dd)
+       (setf (fdocumentation (dd-name dd) 'type)
+             (dd-doc dd)))
+      #+sb-xc (/show0 "done with #+SB-XC stuff in %DEFSTRUCT")
+      ))
+
+  #+sb-xc (/show0 "leaving %DEFSTRUCT")
   (values))
+\f
+;;; Return a form describing the writable place used for this slot
+;;; in the instance named INSTANCE-NAME.
+(defun %accessor-place-form (dd dsd instance-name)
+  (let (;; the operator that we'll use to access a typed slot or, in
+       ;; the case of a raw slot, to read the vector of raw slots
+       (ref (ecase (dd-type dd)
+              (structure '%instance-ref)
+              (list 'nth-but-with-sane-arg-order)
+              (vector 'aref)))
+       (raw-type (dsd-raw-type dsd)))
+    (if (eq raw-type t) ; if not raw slot
+       `(,ref ,instance-name ,(dsd-index dsd))
+       (let (;; the operator that we'll use to access one value in
+             ;; the raw data vector
+             (rawref (ecase raw-type
+                       ;; The compiler thinks that the raw data
+                       ;; vector is a vector of unsigned bytes, so if
+                       ;; the slot we want to access actually *is* an
+                       ;; unsigned byte, it'll access the slot for
+                       ;; us even if we don't lie to it at all.
+                       (unsigned-byte 'aref)
+                       ;; "A lie can travel halfway round the world while
+                       ;; the truth is putting on its shoes." -- Mark Twain
+                       (single-float '%raw-ref-single)
+                       (double-float '%raw-ref-double)
+                       #!+long-float (long-float '%raw-ref-long)
+                       (complex-single-float '%raw-ref-complex-single)
+                       (complex-double-float '%raw-ref-complex-double)
+                       #!+long-float (complex-long-float
+                                      '%raw-ref-complex-long))))
+         `(,rawref (,ref ,instance-name ,(dd-raw-index dd))
+                   ,(dsd-index dsd))))))
+
+;;; Return inline expansion designators (i.e. values suitable for
+;;; (INFO :FUNCTION :INLINE-EXPANSSION-DESIGNATOR ..)) for the reader
+;;; and writer functions of the slot described by DSD.
+(defun accessor-inline-expansion-designators (dd dsd)
+  (values (lambda ()
+           `(lambda (instance)
+              (declare (type ,(dd-name dd) instance))
+              (truly-the ,(dsd-type dsd)
+                         ,(%accessor-place-form dd dsd 'instance))))
+         (lambda ()
+           `(lambda (new-value instance)
+              (declare (type ,(dsd-type dsd) new-value))
+              (declare (type ,(dd-name dd) structure-object))
+              (setf ,(%accessor-place-form dd dsd 'instance) new-value)))))
+
+;;; core compile-time setup of any class with a LAYOUT, used even by
+;;; !DEFSTRUCT-WITH-ALTERNATE-METACLASS weirdosities
+(defun %compiler-set-up-layout (dd
+                               &optional
+                               ;; Several special cases (STRUCTURE-OBJECT
+                               ;; itself, and structures with alternate
+                               ;; metaclasses) call this function directly,
+                               ;; and they're all at the base of the
+                               ;; instance class structure, so this is
+                               ;; a handy default.
+                               (inherits (vector (find-layout t)
+                                                 (find-layout 'instance))))
+
+  (/show "entering %COMPILER-SET-UP-LAYOUT for" (dd-name dd))
 
-;;; Do (COMPILE LOAD EVAL)-time actions for the defstruct described by DD.
-(defun %compiler-defstruct (dd inherits)
-  (declare (type defstruct-description dd))
   (multiple-value-bind (class layout old-layout)
       (multiple-value-bind (clayout clayout-p)
          (info :type :compiler-layout (dd-name dd))
                                "compiled"
                                :compiler-layout clayout))
     (cond (old-layout
+          (/show "non-NIL" old-layout)
           (undefine-structure (layout-class old-layout))
           (when (and (class-subclasses class)
                      (not (eq layout old-layout)))
                        (undefine-structure class)
                        (subs (class-proper-name class)))
                      (when (subs)
-                       (warn "Removing old subclasses of ~S:~%  ~S"
+                       (warn "removing old subclasses of ~S:~%  ~S"
                              (sb!xc:class-name class)
                              (subs))))))
          (t
             (register-layout layout :invalidate nil))
           (setf (sb!xc:find-class (dd-name dd)) class)))
 
+    ;; At this point the class should be set up in the INFO database.
+    ;; But the logic that enforces this is a little tangled and
+    ;; scattered, so it's not obvious, so let's check.
+    (aver (sb!xc:find-class (dd-name dd) nil))
+
     (setf (info :type :compiler-layout (dd-name dd)) layout))
 
-  (ecase (dd-type dd)
-    ((vector list funcallable-structure)
-     ;; nothing extra to do in this case
-     )
-    ((structure)
-     (let* ((name (dd-name dd))
-           (class (sb!xc:find-class name)))
-
-       (let ((copier (dd-copier dd)))
-        (when copier
-          (proclaim `(ftype (function (,name) ,name) ,copier))))
-
-       (dolist (slot (dd-slots dd))
-        (let* ((fun (dsd-accessor-name slot))
-               (setf-fun `(setf ,fun)))
-          (when (and fun (eq (dsd-raw-type slot) t))
-            (proclaim-as-defstruct-function-name fun)
-            (setf (info :function :accessor-for fun) class)
-            (unless (dsd-read-only slot)
-              (proclaim-as-defstruct-function-name setf-fun)
-              (setf (info :function :accessor-for setf-fun) class)))))
-
-       ;; FIXME: Couldn't this logic be merged into
-       ;; PROCLAIM-AS-DEFSTRUCT-FUNCTION?
-       (when (boundp 'sb!c:*free-functions*) ; when compiling
-        (let ((free-functions sb!c:*free-functions*))
-          (dolist (slot (dd-slots dd))
-            (let ((accessor-name (dsd-accessor-name slot)))
-              (remhash accessor-name free-functions)
-              (unless (dsd-read-only slot)
-                (remhash `(setf ,accessor-name) free-functions))))
-          (remhash (dd-predicate-name dd) free-functions)
-          (remhash (dd-copier dd) free-functions))))))
+  (/show0 "leaving %COMPILER-SET-UP-LAYOUT")
+
+  (values))
 
+;;; Do (COMPILE LOAD EVAL)-time actions for the normal (not
+;;; ALTERNATE-LAYOUT) DEFSTRUCT described by DD.
+(defun %compiler-defstruct (dd inherits)
+  (declare (type defstruct-description dd))
+  #+sb-xc (/show0 "entering %COMPILER-DEFSTRUCT")
+
+  (%compiler-set-up-layout dd inherits)
+
+  (let* ((dd-name (dd-name dd))
+        (dtype (dd-declarable-type dd))
+        (class (sb!xc:find-class dd-name)))
+
+    (let ((copier-name (dd-copier-name dd)))
+      (when copier-name
+       (sb!xc:proclaim `(ftype (function (,dtype) ,dtype) ,copier-name))))
+
+    (let ((predicate-name (dd-predicate-name dd)))
+      (when predicate-name
+       (sb!xc:proclaim `(ftype (function (t) t) ,predicate-name))))
+
+    (dolist (dsd (dd-slots dd))
+      (let* ((accessor-name (dsd-accessor-name dsd))
+            (dsd-type (dsd-type dsd)))
+       (when accessor-name
+         (multiple-value-bind (reader-designator writer-designator)
+             (accessor-inline-expansion-designators dd dsd)
+           (sb!xc:proclaim `(ftype (function (,dtype) ,dsd-type)
+                                   ,accessor-name))
+           (setf (info :function
+                       :inline-expansion-designator
+                       accessor-name)
+                 reader-designator
+                 (info :function :inlinep accessor-name)
+                 :inline)
+           (unless (dsd-read-only dsd)
+             (let ((setf-accessor-name `(setf ,accessor-name)))
+               (sb!xc:proclaim
+                `(ftype (function (,dsd-type ,dtype) ,dsd-type)
+                        ,setf-accessor-name))
+               (setf (info :function
+                           :inline-expansion-designator
+                           setf-accessor-name)
+                     writer-designator
+                     (info :function :inlinep setf-accessor-name)
+                     :inline))))))))
+
+  #+sb-xc (/show0 "leaving %COMPILER-DEFSTRUCT")
   (values))
 \f
 ;;;; redefinition stuff
        t))))
 
 ;;; This function is called when we are incompatibly redefining a
-;;; structure Class to have the specified New-Layout. We signal an
+;;; structure CLASS to have the specified NEW-LAYOUT. We signal an
 ;;; error with some proceed options and return the layout that should
 ;;; be used.
 (defun %redefine-defstruct (class old-layout new-layout)
   (declare (type sb!xc:class class) (type layout old-layout new-layout))
+  #+sb-xc (/show0 "entering %REDEFINE-DEFSTRUCT")
   (let ((name (class-proper-name class)))
     (restart-case
        (error "redefining class ~S incompatibly with the current definition"
              name)
        (register-layout new-layout :invalidate nil
                         :destruct-layout old-layout))))
+  #+sb-xc (/show0 "leaving %REDEFINE-DEFSTRUCT")
   (values))
 
 ;;; This is called when we are about to define a structure class. It
                                (sb!xc:typep x (sb!xc:find-class class))))
                            (fdefinition constructor)))
     (setf (class-direct-superclasses class)
-         (if (eq (dd-name info) 'lisp-stream)
-             ;; a hack to add STREAM as a superclass mixin to LISP-STREAMs
+         (if (eq (dd-name info) 'ansi-stream)
+             ;; a hack to add CL:STREAM as a superclass mixin to ANSI-STREAMs
              (list (layout-class (svref inherits (1- (length inherits))))
                    (layout-class (svref inherits (- (length inherits) 2))))
              (list (layout-class (svref inherits (1- (length inherits)))))))
 ;;; over this type, clearing the compiler structure type info, and
 ;;; undefining all the associated functions.
 (defun undefine-structure (class)
+  #+sb-xc (/show0 "entering UNDEFINE-STRUCTURE")
   (let ((info (layout-info (class-layout class))))
     (when (defstruct-description-p info)
       (let ((type (dd-name info)))
+       (remhash type *typecheckfuns*)
        (setf (info :type :compiler-layout type) nil)
-       (undefine-function-name (dd-copier info))
-       (undefine-function-name (dd-predicate-name info))
+       (undefine-fun-name (dd-copier-name info))
+       (undefine-fun-name (dd-predicate-name info))
        (dolist (slot (dd-slots info))
          (let ((fun (dsd-accessor-name slot)))
-           (undefine-function-name fun)
+           (undefine-fun-name fun)
            (unless (dsd-read-only slot)
-             (undefine-function-name `(setf ,fun))))))
+             (undefine-fun-name `(setf ,fun))))))
       ;; Clear out the SPECIFIER-TYPE cache so that subsequent
       ;; references are unknown types.
       (values-specifier-type-cache-clear)))
+  #+sb-xc (/show0 "leaving UNDEFINE-STRUCTURE")
   (values))
 \f
 ;;; Return a list of pairs (name . index). Used for :TYPE'd
 ;;;; slot accessors for raw slots
 
 ;;; Return info about how to read/write a slot in the value stored in
-;;; OBJECT. This is also used by constructors (we can't use the
-;;; accessor function, since some slots are read-only.) If supplied,
-;;; DATA is a variable holding the raw-data vector.
+;;; OBJECT. This is also used by constructors (since we can't safely
+;;; use the accessor function, since some slots are read-only). If
+;;; supplied, DATA is a variable holding the raw-data vector.
 ;;;
 ;;; returned values:
 ;;; 1. accessor function name (SETFable)
        #!+long-float
        (complex-long-float '%raw-ref-complex-long)
        (unsigned-byte 'aref)
-       ((t)
-       (if (eq (dd-type defstruct) 'funcallable-structure)
-           '%funcallable-instance-info
-           '%instance-ref)))
+       ((t) '%instance-ref))
      (case rtype
        #!+long-float
        (complex-long-float
 ;;; These functions are called to actually make a constructor after we
 ;;; have processed the arglist. The correct variant (according to the
 ;;; DD-TYPE) should be called. The function is defined with the
-;;; specified name and arglist. Vars and Types are used for argument
-;;; type declarations. Values are the values for the slots (in order.)
+;;; specified name and arglist. VARS and TYPES are used for argument
+;;; type declarations. VALUES are the values for the slots (in order.)
 ;;;
-;;; This is split four ways because:
-;;; 1] list & vector structures need "name" symbols stuck in at
-;;;    various weird places, whereas STRUCTURE structures have
-;;;    a LAYOUT slot.
-;;; 2] We really want to use LIST to make list structures, instead of
-;;;    MAKE-LIST/(SETF ELT).
-;;; 3] STRUCTURE structures can have raw slots that must also be
-;;;    allocated and indirectly referenced. We use SLOT-ACCESSOR-FORM
-;;;    to compute how to set the slots, which deals with raw slots.
-;;; 4] Funcallable structures are weird.
-(defun create-vector-constructor
-       (defstruct cons-name arglist vars types values)
+;;; This is split three ways because:
+;;;   * LIST & VECTOR structures need "name" symbols stuck in at
+;;;     various weird places, whereas STRUCTURE structures have
+;;;     a LAYOUT slot.
+;;;   * We really want to use LIST to make list structures, instead of
+;;;     MAKE-LIST/(SETF ELT).
+;;;   * STRUCTURE structures can have raw slots that must also be
+;;;     allocated and indirectly referenced. We use SLOT-ACCESSOR-FORM
+;;;     to compute how to set the slots, which deals with raw slots.
+(defun create-vector-constructor (dd cons-name arglist vars types values)
   (let ((temp (gensym))
-       (etype (dd-element-type defstruct)))
+       (etype (dd-element-type dd)))
     `(defun ,cons-name ,arglist
        (declare ,@(mapcar #'(lambda (var type) `(type (and ,type ,etype) ,var))
                          vars types))
-       (let ((,temp (make-array ,(dd-length defstruct)
-                               :element-type ',(dd-element-type defstruct))))
+       (let ((,temp (make-array ,(dd-length dd)
+                               :element-type ',(dd-element-type dd))))
         ,@(mapcar #'(lambda (x)
                       `(setf (aref ,temp ,(cdr x))  ',(car x)))
-                  (find-name-indices defstruct))
+                  (find-name-indices dd))
         ,@(mapcar #'(lambda (dsd value)
                       `(setf (aref ,temp ,(dsd-index dsd)) ,value))
-                  (dd-slots defstruct) values)
+                  (dd-slots dd) values)
         ,temp))))
-(defun create-list-constructor
-       (defstruct cons-name arglist vars types values)
-  (let ((vals (make-list (dd-length defstruct) :initial-element nil)))
-    (dolist (x (find-name-indices defstruct))
+(defun create-list-constructor (dd cons-name arglist vars types values)
+  (let ((vals (make-list (dd-length dd) :initial-element nil)))
+    (dolist (x (find-name-indices dd))
       (setf (elt vals (cdr x)) `',(car x)))
-    (loop for dsd in (dd-slots defstruct) and val in values do
+    (loop for dsd in (dd-slots dd) and val in values do
       (setf (elt vals (dsd-index dsd)) val))
 
     `(defun ,cons-name ,arglist
        (declare ,@(mapcar #'(lambda (var type) `(type ,type ,var))
                          vars types))
        (list ,@vals))))
-(defun create-structure-constructor
-       (defstruct cons-name arglist vars types values)
+(defun create-structure-constructor (dd cons-name arglist vars types values)
   (let* ((temp (gensym))
-        (raw-index (dd-raw-index defstruct))
+        (raw-index (dd-raw-index dd))
         (n-raw-data (when raw-index (gensym))))
     `(defun ,cons-name ,arglist
        (declare ,@(mapcar #'(lambda (var type) `(type ,type ,var))
                          vars types))
-       (let ((,temp (truly-the ,(dd-name defstruct)
-                              (%make-instance ,(dd-length defstruct))))
+       (let ((,temp (truly-the ,(dd-name dd)
+                              (%make-instance ,(dd-length dd))))
             ,@(when n-raw-data
                 `((,n-raw-data
-                   (make-array ,(dd-raw-length defstruct)
+                   (make-array ,(dd-raw-length dd)
                                :element-type '(unsigned-byte 32))))))
         (setf (%instance-layout ,temp)
-              (%delayed-get-compiler-layout ,(dd-name defstruct)))
+              (%delayed-get-compiler-layout ,(dd-name dd)))
         ,@(when n-raw-data
             `((setf (%instance-ref ,temp ,raw-index) ,n-raw-data)))
         ,@(mapcar (lambda (dsd value)
                     (multiple-value-bind (accessor index data)
-                        (slot-accessor-form defstruct dsd temp n-raw-data)
+                        (slot-accessor-form dd dsd temp n-raw-data)
                       `(setf (,accessor ,data ,index) ,value)))
-                  (dd-slots defstruct)
+                  (dd-slots dd)
                   values)
         ,temp))))
-(defun create-fin-constructor
-       (defstruct cons-name arglist vars types values)
-  (let ((temp (gensym)))
-    `(defun ,cons-name ,arglist
-       (declare ,@(mapcar #'(lambda (var type) `(type ,type ,var))
-                         vars types))
-       (let ((,temp (truly-the
-                    ,(dd-name defstruct)
-                    (%make-funcallable-instance
-                     ,(dd-length defstruct)
-                     (%delayed-get-compiler-layout ,(dd-name defstruct))))))
-        ,@(mapcar #'(lambda (dsd value)
-                      `(setf (%funcallable-instance-info
-                              ,temp ,(dsd-index dsd))
-                             ,value))
-                  (dd-slots defstruct) values)
-        ,temp))))
 
 ;;; Create a default (non-BOA) keyword constructor.
 (defun create-keyword-constructor (defstruct creator)
        (defaults ())
        (creator (ecase (dd-type defstruct)
                   (structure #'create-structure-constructor)
-                  (funcallable-structure #'create-fin-constructor)
                   (vector #'create-vector-constructor)
                   (list #'create-list-constructor))))
     (dolist (constructor (dd-constructors defstruct))
       (dolist (boa boas)
        (res (create-boa-constructor defstruct boa creator)))
 
-      (res))))
+      `((/show0 "beginning CONSTRUCTOR-DEFINITIONS forms")
+       ,@(res)
+       (/show0 "done with CONSTRUCTOR-DEFINITIONS forms")))))
 \f
-;;;; compiler stuff
-
-;;; This is like PROCLAIM-AS-FUNCTION-NAME, but we also set the kind to
-;;; :DECLARED and blow away any ASSUMED-TYPE. Also, if the thing is a
-;;; slot accessor currently, quietly unaccessorize it. And if there
-;;; are any undefined warnings, we nuke them.
-(defun proclaim-as-defstruct-function-name (name)
-  (when name
-    (when (info :function :accessor-for name)
-      (setf (info :function :accessor-for name) nil))
-    (proclaim-as-function-name name)
-    (note-name-defined name :function)
-    (setf (info :function :where-from name) :declared)
-    (when (info :function :assumed-type name)
-      (setf (info :function :assumed-type name) nil)))
-  (values))
+;;;; instances with ALTERNATE-METACLASS
+;;;;
+;;;; The CMU CL support for structures with ALTERNATE-METACLASS was a
+;;;; fairly general extension embedded in the main DEFSTRUCT code, and
+;;;; the result was an fairly impressive mess as ALTERNATE-METACLASS
+;;;; extension mixed with ANSI CL generality (e.g. :TYPE and :INCLUDE)
+;;;; and CMU CL implementation hairiness (esp. raw slots). This SBCL
+;;;; version is much less ambitious, noticing that ALTERNATE-METACLASS
+;;;; is only used to implement CONDITION, STANDARD-INSTANCE, and
+;;;; GENERIC-FUNCTION, and defining a simple specialized
+;;;; separate-from-DEFSTRUCT macro to provide only enough
+;;;; functionality to support those.
+;;;;
+;;;; KLUDGE: The defining macro here is so specialized that it's ugly
+;;;; in its own way. It also violates once-and-only-once by knowing
+;;;; much about structures and layouts that is already known by the
+;;;; main DEFSTRUCT macro. Hopefully it will go away presently
+;;;; (perhaps when CL:CLASS and SB-PCL:CLASS meet) as per FIXME below.
+;;;; -- WHN 2001-10-28
+;;;; 
+;;;; FIXME: There seems to be no good reason to shoehorn CONDITION,
+;;;; STANDARD-INSTANCE, and GENERIC-FUNCTION into mutated structures
+;;;; instead of just implementing them as primitive objects. (This
+;;;; reduced-functionality macro seems pretty close to the
+;;;; functionality of DEFINE-PRIMITIVE-OBJECT..)
+
+(defun make-dd-with-alternate-metaclass (&key (class-name (missing-arg))
+                                             (superclass-name (missing-arg))
+                                             (metaclass-name (missing-arg))
+                                             (dd-type (missing-arg))
+                                             metaclass-constructor
+                                             slot-names)
+  (let* ((dd (make-defstruct-description class-name))
+        (conc-name (concatenate 'string (symbol-name class-name) "-"))
+        (dd-slots (let ((reversed-result nil)
+                        ;; The index starts at 1 for ordinary
+                        ;; named slots because slot 0 is
+                        ;; magical, used for LAYOUT in
+                        ;; CONDITIONs or for something (?) in
+                        ;; funcallable instances.
+                        (index 1))
+                    (dolist (slot-name slot-names)
+                      (push (make-defstruct-slot-description
+                             :%name (symbol-name slot-name)
+                             :index index
+                             :accessor-name (symbolicate conc-name slot-name))
+                            reversed-result)
+                      (incf index))
+                    (nreverse reversed-result))))
+    (setf (dd-alternate-metaclass dd) (list superclass-name
+                                           metaclass-name
+                                           metaclass-constructor)
+         (dd-slots dd) dd-slots
+         (dd-length dd) (1+ (length slot-names))
+         (dd-type dd) dd-type)
+    dd))
+
+(sb!xc:defmacro !defstruct-with-alternate-metaclass
+    (class-name &key
+               (slot-names (missing-arg))
+               (boa-constructor (missing-arg))
+               (superclass-name (missing-arg))
+               (metaclass-name (missing-arg))
+               (metaclass-constructor (missing-arg))
+               (dd-type (missing-arg))
+               predicate
+               (runtime-type-checks-p t))
+
+  (declare (type (and list (not null)) slot-names))
+  (declare (type (and symbol (not null))
+                boa-constructor
+                superclass-name
+                metaclass-name
+                metaclass-constructor))
+  (declare (type symbol predicate))
+  (declare (type (member structure funcallable-structure) dd-type))
+
+  (/show "entering !DEFSTRUCT-WITH-ALTERNATE-METACLASS expander" class-name)
+  (let* ((dd (make-dd-with-alternate-metaclass
+             :class-name class-name
+             :slot-names slot-names
+             :superclass-name superclass-name
+             :metaclass-name metaclass-name
+             :metaclass-constructor metaclass-constructor
+             :dd-type dd-type))
+        (conc-name (concatenate 'string (symbol-name class-name) "-"))
+        (dd-slots (dd-slots dd))
+        (dd-length (1+ (length slot-names)))
+        (object-gensym (gensym "OBJECT"))
+        (new-value-gensym (gensym "NEW-VALUE-"))
+        (delayed-layout-form `(%delayed-get-compiler-layout ,class-name)))
+    (multiple-value-bind (raw-maker-form raw-reffer-operator)
+       (ecase dd-type
+         (structure
+          (values `(let ((,object-gensym (%make-instance ,dd-length)))
+                     (setf (%instance-layout ,object-gensym)
+                           ,delayed-layout-form)
+                     ,object-gensym)
+                  '%instance-ref))
+         (funcallable-structure
+          (values `(%make-funcallable-instance ,dd-length
+                                               ,delayed-layout-form)
+                  '%funcallable-instance-info)))
+      (/show dd raw-maker-form raw-reffer-operator)
+      `(progn
+
+        (eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
+          (%compiler-set-up-layout ',dd))
+
+        ;; slot readers and writers
+        (declaim (inline ,@(mapcar #'dsd-accessor-name dd-slots)))
+        ,@(mapcar (lambda (dsd)
+                    `(defun ,(dsd-accessor-name dsd) (,object-gensym)
+                       ,@(when runtime-type-checks-p
+                           `((declare (type ,class-name ,object-gensym))))
+                       (,raw-reffer-operator ,object-gensym
+                                             ,(dsd-index dsd))))
+                  dd-slots)
+        (declaim (inline ,@(mapcar (lambda (dsd)
+                                     `(setf ,(dsd-accessor-name dsd)))
+                                   dd-slots)))
+        ,@(mapcar (lambda (dsd)
+                    `(defun (setf ,(dsd-accessor-name dsd)) (,new-value-gensym
+                                                             ,object-gensym)
+                       ,@(when runtime-type-checks-p
+                           `((declare (type ,class-name ,object-gensym))))
+                       (setf (,raw-reffer-operator ,object-gensym
+                                                   ,(dsd-index dsd))
+                             ,new-value-gensym)))
+                  dd-slots)
+
+        ;; constructor
+        (defun ,boa-constructor ,slot-names
+          (let ((,object-gensym ,raw-maker-form))
+            ,@(mapcar (lambda (slot-name)
+                        (let ((dsd (find (symbol-name slot-name) dd-slots
+                                         :key #'dsd-%name
+                                         :test #'string=)))
+                          `(setf (,(dsd-accessor-name dsd) ,object-gensym)
+                                 ,slot-name)))
+                      slot-names)
+            ,object-gensym))
+                             
+        ;; predicate
+        ,@(when predicate
+            ;; Just delegate to the compiler's type optimization
+            ;; code, which knows how to generate inline type tests
+            ;; for the whole CMU CL INSTANCE menagerie.
+            `(defun ,predicate (,object-gensym)
+               (typep ,object-gensym ',class-name)))))))
 \f
 ;;;; finalizing bootstrapping
 
-;;; early structure placeholder definitions: Set up layout and class
-;;; data for structures which are needed early.
+;;; Set up DD and LAYOUT for STRUCTURE-OBJECT class itself.
+;;;
+;;; Ordinary structure classes effectively :INCLUDE STRUCTURE-OBJECT
+;;; when they have no explicit :INCLUDEs, so (1) it needs to be set up
+;;; before we can define ordinary structure classes, and (2) it's
+;;; special enough (and simple enough) that we just build it by hand
+;;; instead of trying to generalize the ordinary DEFSTRUCT code.
+(defun !set-up-structure-object-class ()
+  (/show0 "entering !SET-UP-STRUCTURE-OBJECT-CLASS")
+  (let ((dd (make-defstruct-description 'structure-object)))
+    (setf
+     ;; Note: This has an ALTERNATE-METACLASS only because of blind
+     ;; clueless imitation of the CMU CL code -- dunno if or why it's
+     ;; needed. -- WHN 
+     (dd-alternate-metaclass dd) '(instance)
+     (dd-slots dd) nil
+     (dd-length dd) 1
+     (dd-type dd) 'structure)
+    (/show0 "about to %COMPILER-SET-UP-LAYOUT")
+    (%compiler-set-up-layout dd))
+  (/show0 "leaving !SET-UP-STRUCTURE-OBJECT-CLASS"))
+(!set-up-structure-object-class)
+
+;;; early structure predeclarations: Set up DD and LAYOUT for ordinary
+;;; (non-ALTERNATE-METACLASS) structures which are needed early.
 (dolist (args
         '#.(sb-cold:read-from-file
             "src/code/early-defstruct-args.lisp-expr"))