Utility predicates for packing: UNBOUNDED-SC-P and UNBOUNDED-TN-P
[sbcl.git] / src / code / inspect.lisp
index 294c7c0..37e04c8 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-;;;; the INSPECT function
+;;;; the CL:INSPECT function
 
 ;;;; This software is part of the SBCL system. See the README file for
 ;;;; more information.
 ;;;; provided with absolutely no warranty. See the COPYING and CREDITS
 ;;;; files for more information.
 
-(in-package "SB-INSPECT")
-
-;;; The inspector views LISP objects as being composed of parts. A
-;;; list, for example, would be divided into its members, and a
-;;; instance into its slots. These parts are stored in a list. The
-;;; first two elements of this list are for bookkeeping. The first
-;;; element is a preamble string that will be displayed before the
-;;; object. The second element is a boolean value that indicates
-;;; whether a label will be printed in front of a value, or just the
-;;; value. Symbols and instances need to display both a slot name and
-;;; a value, while lists, vectors, and atoms need only display a
-;;; value. If the second member of a parts list is t, then the third
-;;; and successive members must be an association list of slot names
-;;; and values. When the second slot is nil, the third and successive
-;;; slots must be the parts of an object.
-
-;;; *INSPECT-OBJECT-STACK* is an assoc list of objects to their parts.
-(defvar *inspect-object-stack* ())
+(in-package "SB-IMPL") ;(SB-IMPL, not SB!IMPL, since we're built in warm load.)
 
 (defparameter *inspect-length* 10)
 
-#-sb-fluid (declaim (inline numbered-parts-p))
-(defun numbered-parts-p (parts)
-  (second parts))
+;;; When *INSPECT-UNBOUND-OBJECT-MARKER* occurs in a parts list, it
+;;; indicates that that a slot is unbound.
+(defvar *inspect-unbound-object-marker* (gensym "INSPECT-UNBOUND-OBJECT-"))
 
-(defconstant parts-offset 2)
+(defun inspector (object input-stream output-stream)
+  (declare (ignore input-stream))
+  (catch 'quit-inspect
+    (%inspect object output-stream))
+  (values))
 
-(defun nth-parts (parts n)
-  (if (numbered-parts-p parts)
-      (cdr (nth (+ n parts-offset) parts))
-      (nth (+ n parts-offset) parts)))
+(defvar *inspect-fun* #'inspector
+  "a function of three arguments OBJECT, INPUT, and OUTPUT which starts an interactive inspector.")
+
+(defvar *inspected*)
+(setf (documentation '*inspected* 'variable)
+      "the value currently being inspected in CL:INSPECT")
 
 (defun inspect (object)
-  (unwind-protect
-      (input-loop object (describe-parts object) *standard-output*)
-    (setf *inspect-object-stack* nil)))
-
-;;; When *ILLEGAL-OBJECT-MARKER* occurs in a parts list, it indicates that that
-;;; slot is unbound.
-(defvar *illegal-object-marker* (cons nil nil))
-
-(defun input-loop (object parts s)
-  (tty-display-object parts s)
-  (loop
-    (format s "~&> ")
-    (force-output)
-    (let ((command (read))
-         ;; Use 2 less than length because first 2 elements are bookkeeping.
-         (parts-len-2 (- (length parts) 2)))
-      (typecase command
-       (integer
-        (cond ((< -1 command parts-len-2)
-               (cond ((eq (nth-parts parts command) *illegal-object-marker*)
-                      (format s "~%That slot is unbound.~%"))
-                     (t
-                      (push (cons object parts) *inspect-object-stack*)
-                      (setf object (nth-parts parts command))
-                      (setf parts (describe-parts object))
-                      (tty-display-object parts s))))
-              (t
-               (if (= parts-len-2 0)
-                   (format s "~%This object contains nothing to inspect.~%~%")
-                   (format s "~%Enter a VALID number (~:[0-~D~;0~]).~%~%"
-                           (= parts-len-2 1) (1- parts-len-2))))))
-       (symbol
-        (case (find-symbol (symbol-name command) *keyword-package*)
-          ((:q :e)
-           (return object))
-          (:u
-           (cond (*inspect-object-stack*
-                  (setf object (caar *inspect-object-stack*))
-                  (setf parts (cdar *inspect-object-stack*))
-                  (pop *inspect-object-stack*)
-                  (tty-display-object parts s))
-                 (t (format s "~%Bottom of Stack.~%"))))
-          (:r
-           (setf parts (describe-parts object))
-           (tty-display-object parts s))
-          (:d
-           (tty-display-object parts s))
-          ((:h :? :help)
-           (show-help s))
-          (t
-           (do-inspect-eval command s))))
-       (t
-        (do-inspect-eval command s))))))
-
-(defun do-inspect-eval (command stream)
-  (let ((result-list (restart-case (multiple-value-list (eval command))
-                      (nil () :report "Return to the inspector."
-                         (format stream "~%returning to the inspector~%")
-                         (return-from do-inspect-eval nil)))))
-    (setf /// // // / / result-list)
-    (setf +++ ++ ++ + + - - command)
-    (setf *** ** ** * * (car /))
-    (format stream "~&~{~S~%~}" /)))
-
-(defun show-help (s)
-  (terpri)
-  (write-line "inspector help:" s)
-  (write-line "  R           -  recompute current object." s)
-  (write-line "  D           -  redisplay current object." s)
-  (write-line "  U           -  Move upward through the object stack." s)
-  (write-line "  Q, E       -  Quit inspector." s)
-  (write-line "  ?, H, Help  -  Show this help." s))
-
-(defun tty-display-object (parts stream)
-  (format stream "~%~A" (car parts))
-  (let ((numbered-parts-p (numbered-parts-p parts))
-       (parts (cddr parts)))
-    (do ((part parts (cdr part))
-        (i 0 (1+ i)))
-       ((endp part) nil)
-      (if numbered-parts-p
-         (format stream "~D. ~A: ~A~%" i (caar part)
-                 (if (eq (cdar part) *illegal-object-marker*)
-                     "unbound"
-                     (cdar part)))
-         (format stream "~D. ~A~%" i (car part))))))
+  (funcall *inspect-fun* object *standard-input* *standard-output*))
+
+(defvar *help-for-inspect*
+  "
+help for INSPECT:
+  Q, E        -  Quit the inspector.
+  <integer>   -  Inspect the numbered slot.
+  R           -  Redisplay current inspected object.
+  U           -  Move upward/backward to previous inspected object.
+  ?, H, Help  -  Show this help.
+  <other>     -  Evaluate the input as an expression.
+Within the inspector, the special variable SB-EXT:*INSPECTED* is bound
+to the current inspected object, so that it can be referred to in
+evaluated expressions.
+")
+
+(defun %inspect (*inspected* s)
+  (named-let redisplay () ; "LAMBDA, the ultimate GOTO":-|
+    (multiple-value-bind (description named-p elements)
+        (inspected-parts *inspected*)
+      (tty-display-inspected-parts description named-p elements s)
+      (named-let reread ()
+        (format s "~&> ")
+        (force-output)
+        (let* (;; newly-consed object for hermetic protection against
+               ;; mischievous input like #.*EOF-OBJECT*:
+               (eof (cons *eof-object* nil))
+               (command (read *standard-input* nil eof)))
+          (when (eq command eof)
+             ;; currently-undocumented feature: EOF is handled as Q.
+             ;; If there's ever consensus that this is *the* right
+             ;; thing to do (as opposed to e.g. handling it as U), we
+             ;; could document it. Meanwhile, it seems more Unix-y to
+             ;; do this than to signal an error.
+             (/show0 "THROWing QUIT-INSPECT for EOF")
+             (throw 'quit-inspect nil))
+          (typecase command
+            (integer
+             (let ((elements-length (length elements)))
+               (cond ((< -1 command elements-length)
+                      (let* ((element (nth command elements))
+                             (value (if named-p (cdr element) element)))
+                        (cond ((eq value *inspect-unbound-object-marker*)
+                               (format s "~%That slot is unbound.~%")
+                               (return-from %inspect (reread)))
+                              (t
+                               (%inspect value s)
+                               ;; If we ever return, then we should be
+                               ;; looking at *INSPECTED* again.
+                               (return-from %inspect (redisplay))))))
+                     ((zerop elements-length)
+                      (format s "~%The object contains nothing to inspect.~%")
+                      (return-from %inspect (reread)))
+                     (t
+                      (format s "~%Enter a valid index (~:[0-~W~;0~]).~%"
+                              (= elements-length 1) (1- elements-length))
+                      (return-from %inspect (reread))))))
+            (symbol
+             (case (find-symbol (symbol-name command) *keyword-package*)
+               ((:q :e)
+                (/show0 "THROWing QUIT-INSPECT for :Q or :E")
+                (throw 'quit-inspect nil))
+               (:u
+                (return-from %inspect))
+               (:r
+                (return-from %inspect (redisplay)))
+               ((:h :? :help)
+                (write-string *help-for-inspect* s)
+                (return-from %inspect (reread)))
+               (t
+                (eval-for-inspect command s)
+                (return-from %inspect (reread)))))
+            (t
+             (eval-for-inspect command s)
+             (return-from %inspect (reread)))))))))
+
+(defun eval-for-inspect (command stream)
+  (let ((result-list (restart-case
+                         (multiple-value-list (interactive-eval command))
+                       (nil () :report "Return to the inspector."
+                          (format stream "~%returning to the inspector~%")
+                          (return-from eval-for-inspect nil)))))
+    (format stream "~&~{~S~%~}" result-list)))
+
+(defun tty-display-inspected-parts (description named-p elements stream)
+  (format stream "~%~A" description)
+  (let ((index 0))
+    (dolist (element elements)
+      (if named-p
+          (destructuring-bind (name . value) element
+            (format stream "~W. ~A: ~W~%" index name
+                    (if (eq value *inspect-unbound-object-marker*)
+                        "unbound"
+                        value)))
+          (format stream "~W. ~W~%" index element))
+      (incf index))))
 \f
-;;;; DESCRIBE-PARTS
-
-(defun describe-parts (object)
-  (typecase object
-    (symbol (describe-symbol-parts object))
-    (instance (describe-instance-parts object :structure))
-    (function
-     (if (sb-kernel:funcallable-instance-p object)
-        (describe-instance-parts object :funcallable-instance)
-        (describe-function-parts object)))
-    (vector (describe-vector-parts object))
-    (array (describe-array-parts object))
-    (cons (describe-cons-parts object))
-    (t (describe-atomic-parts object))))
-
-(defun describe-symbol-parts (object)
-  (list (format nil "~S is a symbol.~%" object) t
-       (cons "Value" (if (boundp object)
-                         (symbol-value object)
-                         *illegal-object-marker*))
-       (cons "Function" (if (fboundp object)
-                            (symbol-function object)
-                            *illegal-object-marker*))
-       (cons "Plist" (symbol-plist object))
-       (cons "Package" (symbol-package object))))
-
-(defun describe-instance-parts (object kind)
-  (let ((info (layout-info (sb-kernel:layout-of object)))
-       (parts-list ()))
-    (push (format nil "~S is a ~(~A~).~%" object kind) parts-list)
-    (push t parts-list)
+;;;; INSPECTED-PARTS
+
+;;; Destructure an object for inspection, returning
+;;;   (VALUES DESCRIPTION NAMED-P ELEMENTS),
+;;; where..
+;;;
+;;;   DESCRIPTION is a summary description of the destructured object,
+;;;   e.g. "The object is a CONS.~%".
+;;;
+;;;   NAMED-P determines what representation is used for elements
+;;;   of ELEMENTS. If NAMED-P is true, then each element is
+;;;   (CONS NAME VALUE); otherwise each element is just VALUE.
+;;;
+;;;   ELEMENTS is a list of the component parts of OBJECT (whose
+;;;   representation is determined by NAMED-P).
+;;;
+;;; (The NAMED-P dichotomy is useful because symbols and instances
+;;; need to display both a slot name and a value, while lists and
+;;; vectors need only display a value.)
+(defgeneric inspected-parts (object))
+
+(defmethod inspected-parts ((object symbol))
+  (values (format nil "The object is a SYMBOL.~%")
+          t
+          (list (cons "Name" (symbol-name object))
+                (cons "Package" (symbol-package object))
+                (cons "Value" (if (boundp object)
+                                  (symbol-value object)
+                                  *inspect-unbound-object-marker*))
+                (cons "Function" (if (fboundp object)
+                                     (symbol-function object)
+                                     *inspect-unbound-object-marker*))
+                (cons "Plist" (symbol-plist object)))))
+
+(defun inspected-structure-elements (object)
+  (let ((parts-list '())
+        (info (layout-info (sb-kernel:layout-of object))))
     (when (sb-kernel::defstruct-description-p info)
       (dolist (dd-slot (dd-slots info) (nreverse parts-list))
-       (push (cons (dsd-%name dd-slot)
-                   (funcall (dsd-accessor dd-slot) object))
-             parts-list)))))
-
-(defun describe-function-parts (object)
-  (let* ((type (sb-kernel:get-type object))
-        (object (if (= type sb-vm:closure-header-type)
-                    (sb-kernel:%closure-function object)
-                    object)))
-    (list (format nil "Function ~S.~@[~%Argument List: ~A~]." object
-                 (sb-kernel:%function-arglist object)
-                 ;; Defined-from stuff used to be here. Someone took
-                 ;; it out. FIXME: We should make it easy to get
-                 ;; to DESCRIBE from the inspector.
-                 )
-         t)))
-
-(defun describe-vector-parts (object)
-  (list* (format nil "The object is a ~:[~;displaced ~]vector of length ~D.~%"
-                (and (array-header-p object)
-                     (%array-displaced-p object))
-                (length object))
-        nil
-        (coerce object 'list)))
-
-(defun describe-cons-parts (object)
-  (list* (format nil "The object is a LIST of length ~D.~%" (length object))
-        nil
-        object))
-
-(defun index-string (index rev-dimensions)
+        (push (cons (dsd-name dd-slot)
+                    (funcall (dsd-accessor-name dd-slot) object))
+              parts-list)))))
+
+(defmethod inspected-parts ((object structure-object))
+  (values (format nil "The object is a STRUCTURE-OBJECT of type ~S.~%"
+                  (type-of object))
+          t
+          (inspected-structure-elements object)))
+
+(defun inspected-standard-object-elements (object)
+  (let ((reversed-elements nil)
+        (class-slots (sb-pcl::class-slots (class-of object))))
+    (dolist (class-slot class-slots (nreverse reversed-elements))
+      (let* ((slot-name (slot-value class-slot 'sb-pcl::name))
+             (slot-value (if (slot-boundp object slot-name)
+                             (slot-value object slot-name)
+                             *inspect-unbound-object-marker*)))
+        (push (cons slot-name slot-value) reversed-elements)))))
+
+(defmethod inspected-parts ((object standard-object))
+  (values (format nil "The object is a STANDARD-OBJECT of type ~S.~%"
+                  (type-of object))
+          t
+          (inspected-standard-object-elements object)))
+
+(defmethod inspected-parts ((object sb-mop:funcallable-standard-object))
+  (values (format nil "The object is a ~S of type ~S.~%"
+                  'sb-mop:funcallable-standard-object (type-of object))
+          t
+          (inspected-standard-object-elements object)))
+
+(defmethod inspected-parts ((object condition))
+  (values (format nil "The object is a CONDITION of type ~S.~%"
+                  (type-of object))
+          t
+          (inspected-standard-object-elements object)))
+
+(defmethod inspected-parts ((object function))
+  (values (format nil "The object is a ~A named ~S.~%"
+                  (if (closurep object) 'closure 'function)
+                  (nth-value 2 (function-lambda-expression object)))
+          t
+          ;; Defined-from stuff used to be here. Someone took
+          ;; it out. FIXME: We should make it easy to get
+          ;; to DESCRIBE from the inspector.
+          (list*
+           (cons "Lambda-list" (%fun-lambda-list object))
+           (cons "Ftype" (%fun-type object))
+           (when (closurep object)
+             (list
+              (cons "Closed over values" (%closure-values object)))))))
+
+#+sb-eval
+(defmethod inspected-parts ((object sb-eval:interpreted-function))
+  (values (format nil "The object is an interpreted function named ~S.~%"
+                  (nth-value 2 (function-lambda-expression object)))
+          t
+          ;; Defined-from stuff used to be here. Someone took
+          ;; it out. FIXME: We should make it easy to get
+          ;; to DESCRIBE from the inspector.
+          (list
+           (cons "Lambda-list" (sb-eval:interpreted-function-lambda-list object))
+           (cons "Definition" (function-lambda-expression object))
+           (cons "Documentation" (sb-eval:interpreted-function-documentation object)))))
+
+(defmethod inspected-parts ((object vector))
+  (values (format nil
+                  "The object is a ~:[~;displaced ~]VECTOR of length ~W.~%"
+                  (and (array-header-p object)
+                       (%array-displaced-p object))
+                  (length object))
+          nil
+          ;; FIXME: Should we respect *INSPECT-LENGTH* here? If not, what
+          ;; does *INSPECT-LENGTH* mean?
+          (coerce object 'list)))
+
+(defun inspected-index-string (index rev-dimensions)
   (if (null rev-dimensions)
       "[]"
       (let ((list nil))
-       (dolist (dim rev-dimensions)
-         (multiple-value-bind (q r) (floor index dim)
-           (setq index q)
-           (push r list)))
-       (format nil "[~D~{,~D~}]" (car list) (cdr list)))))
+        (dolist (dim rev-dimensions)
+          (multiple-value-bind (q r) (floor index dim)
+            (setq index q)
+            (push r list)))
+        (format nil "[~W~{,~W~}]" (car list) (cdr list)))))
 
-(defun describe-array-parts (object)
+(defmethod inspected-parts ((object array))
   (let* ((length (min (array-total-size object) *inspect-length*))
-        (reference-array (make-array length :displaced-to object))
-        (dimensions (array-dimensions object))
-        (parts ()))
-    (push (format nil "The object is ~:[a displaced~;an~] array of ~A.~%~
-                      Its dimensions are ~S.~%"
-                 (array-element-type object)
-                 (and (array-header-p object)
-                      (%array-displaced-p object))
-                 dimensions)
-         parts)
-    (push t parts)
-    (dotimes (i length (nreverse parts))
-      (push (cons (format nil "~A " (index-string i (reverse dimensions)))
-                 (aref reference-array i))
-           parts))))
-
-(defun describe-atomic-parts (object)
-  (list (format nil "The object is an atom.~%") nil object))
+         (reference-array (make-array length
+                                      :element-type (array-element-type object)
+                                      :displaced-to object))
+         (dimensions (array-dimensions object))
+         (reversed-elements nil))
+    ;; FIXME: Should we respect *INSPECT-LENGTH* here? If not, what does
+    ;; *INSPECT-LENGTH* mean?
+    (dotimes (i length)
+      (push (cons (format nil
+                          "~A "
+                          (inspected-index-string i (reverse dimensions)))
+                  (aref reference-array i))
+            reversed-elements))
+    (values (format nil "The object is ~:[a displaced~;an~] ARRAY of ~A.~%~
+                         Its dimensions are ~S.~%"
+                    (array-element-type object)
+                    (and (array-header-p object)
+                         (%array-displaced-p object))
+                    dimensions)
+            t
+            (nreverse reversed-elements))))
+
+(defmethod inspected-parts ((object cons))
+  (if (consp (cdr object))
+      (inspected-parts-of-nontrivial-list object)
+      (inspected-parts-of-simple-cons object)))
+
+(defun inspected-parts-of-simple-cons (object)
+  (values "The object is a CONS.
+"
+          t
+          (list (cons 'car (car object))
+                (cons 'cdr (cdr object)))))
+
+(defun inspected-parts-of-nontrivial-list (object)
+  (let ((length 0)
+        (in-list object)
+        (reversed-elements nil))
+    (flet ((done (description-format)
+             (return-from inspected-parts-of-nontrivial-list
+               (values (format nil description-format length)
+                       t
+                       (nreverse reversed-elements)))))
+      (loop
+       (cond ((null in-list)
+              (done "The object is a proper list of length ~S.~%"))
+             ((>= length *inspect-length*)
+              (push (cons 'rest in-list) reversed-elements)
+              (done "The object is a long list (more than ~S elements).~%"))
+             ((consp in-list)
+              (push (cons length (pop in-list)) reversed-elements)
+              (incf length))
+             (t
+              (push (cons 'rest in-list) reversed-elements)
+              (done "The object is an improper list of length ~S.~%")))))))
+
+(defmethod inspected-parts ((object t))
+  (values (format nil "The object is an ATOM:~%  ~W~%" object) nil nil))