[project @ 2005-09-02 14:04:38 by simonmar]
[haskell-directory.git] / GHC / ForeignPtr.hs
index 355d7a1..9712763 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-{-# OPTIONS -fno-implicit-prelude #-}
+{-# OPTIONS_GHC -fno-implicit-prelude #-}
 -----------------------------------------------------------------------------
 -- |
 -- Module      :  GHC.ForeignPtr
@@ -13,6 +13,7 @@
 -- 
 -----------------------------------------------------------------------------
 
+-- #hide
 module GHC.ForeignPtr
   (
        ForeignPtr(..),
@@ -32,11 +33,11 @@ module GHC.ForeignPtr
 import Control.Monad   ( sequence_ )
 import Foreign.Ptr
 import Foreign.Storable
-import Data.Typeable
 
 import GHC.List        ( null )
 import GHC.Base
 import GHC.IOBase
+import GHC.STRef       ( STRef(..) )
 import GHC.Ptr         ( Ptr(..) )
 import GHC.Err
 import GHC.Show
@@ -57,8 +58,19 @@ import GHC.Show
 -- type argument of 'ForeignPtr' should normally be an instance of
 -- class 'Storable'.
 --
-data ForeignPtr a 
-  = ForeignPtr ForeignObj# !(IORef [IO ()])
+data ForeignPtr a = ForeignPtr Addr# ForeignPtrContents
+       -- we cache the Addr# in the ForeignPtr object, but attach
+       -- the finalizer to the IORef (or the MutableByteArray# in
+       -- the case of a MallocPtr).  The aim of the representation
+       -- is to make withForeignPtr efficient; in fact, withForeignPtr
+       -- should be just as efficient as unpacking a Ptr, and multiple
+       -- withForeignPtrs can share an unpacked ForeignPtr.  Note
+       -- that touchForeignPtr only has to touch the ForeignPtrContents
+       -- object, because that ensures that whatever the finalizer is
+       -- attached to is kept alive.
+
+data ForeignPtrContents 
+  = PlainForeignPtr !(IORef [IO ()])
   | MallocPtr (MutableByteArray# RealWorld) !(IORef [IO ()])
 
 instance Eq (ForeignPtr a) where
@@ -70,9 +82,6 @@ instance Ord (ForeignPtr a) where
 instance Show (ForeignPtr a) where
     showsPrec p f = showsPrec p (unsafeForeignPtrToPtr f)
 
-#include "Typeable.h"
-INSTANCE_TYPEABLE1(ForeignPtr,foreignPtrTc,"ForeignPtr")
-
 -- |A Finalizer is represented as a pointer to a foreign function that, at
 -- finalisation time, gets as an argument a plain pointer variant of the
 -- foreign pointer that the finalizer is associated with.
@@ -89,6 +98,13 @@ newConcForeignPtr :: Ptr a -> IO () -> IO (ForeignPtr a)
 -- in fact there is no guarantee that the finalizer will eventually
 -- run at all.
 --
+-- Note that references from a finalizer do not necessarily prevent
+-- another object from being finalized.  If A's finalizer refers to B
+-- (perhaps using 'touchForeignPtr', then the only guarantee is that
+-- B's finalizer will never be started before A's.  If both A and B
+-- are unreachable, then both finalizers will start together.  See
+-- 'touchForeignPtr' for more on finalizer ordering.
+--
 newConcForeignPtr p finalizer
   = do fObj <- newForeignPtr_ p
        addForeignPtrConcFinalizer fObj finalizer
@@ -106,12 +122,13 @@ mallocForeignPtr :: Storable a => IO (ForeignPtr a)
 -- assume that the memory returned by 'mallocForeignPtr' has been
 -- allocated with 'Foreign.Marshal.Alloc.malloc'.
 mallocForeignPtr = doMalloc undefined
-  where doMalloc :: Storable a => a -> IO (ForeignPtr a)
+  where doMalloc :: Storable b => b -> IO (ForeignPtr b)
         doMalloc a = do
          r <- newIORef []
          IO $ \s ->
            case newPinnedByteArray# size s of { (# s, mbarr# #) ->
-            (# s, MallocPtr mbarr# r #)
+            (# s, ForeignPtr (byteArrayContents# (unsafeCoerce# mbarr#))
+                             (MallocPtr mbarr# r) #)
             }
            where (I# size) = sizeOf a
 
@@ -122,7 +139,8 @@ mallocForeignPtrBytes (I# size) = do
   r <- newIORef []
   IO $ \s ->
      case newPinnedByteArray# size s      of { (# s, mbarr# #) ->
-       (# s, MallocPtr mbarr# r #)
+       (# s, ForeignPtr (byteArrayContents# (unsafeCoerce# mbarr#))
+                       (MallocPtr mbarr# r) #)
      }
 
 addForeignPtrFinalizer :: FinalizerPtr a -> ForeignPtr a -> IO ()
@@ -148,45 +166,39 @@ addForeignPtrConcFinalizer :: ForeignPtr a -> IO () -> IO ()
 -- are finalized objects, so a finalizer should not refer to a 'Handle'
 -- (including @stdout@, @stdin@ or @stderr@).
 --
-addForeignPtrConcFinalizer f@(ForeignPtr fo r) finalizer = do
+addForeignPtrConcFinalizer (ForeignPtr a c) finalizer = 
+  addForeignPtrConcFinalizer_ c finalizer
+
+addForeignPtrConcFinalizer_ f@(PlainForeignPtr r) finalizer = do
   fs <- readIORef r
   writeIORef r (finalizer : fs)
   if (null fs)
      then IO $ \s ->
-             let p = unsafeForeignPtrToPtr f in
-             case mkWeak# fo () (foreignPtrFinalizer r p) s of 
-                (# s1, w #) -> (# s1, () #)
+             case r of { IORef (STRef r#) ->
+             case mkWeak# r# () (foreignPtrFinalizer r) s of {  (# s1, w #) ->
+             (# s1, () #) }}
      else return ()
-addForeignPtrConcFinalizer f@(MallocPtr fo r) finalizer = do 
+addForeignPtrConcFinalizer_ f@(MallocPtr fo r) finalizer = do 
   fs <- readIORef r
   writeIORef r (finalizer : fs)
   if (null fs)
      then  IO $ \s -> 
-              let p = unsafeForeignPtrToPtr f in
-              case mkWeak# fo () (do foreignPtrFinalizer r p
-                                     touchPinnedByteArray# fo) s of 
+              case mkWeak# fo () (do foreignPtrFinalizer r; touch f) s of
                  (# s1, w #) -> (# s1, () #)
      else return ()
 
 foreign import ccall "dynamic" 
   mkFinalizer :: FinalizerPtr a -> Ptr a -> IO ()
 
-foreignPtrFinalizer :: IORef [IO ()] -> Ptr a -> IO ()
-foreignPtrFinalizer r p = do
-  fs <- readIORef r
-  sequence_ fs
+foreignPtrFinalizer :: IORef [IO ()] -> IO ()
+foreignPtrFinalizer r = do fs <- readIORef r; sequence_ fs
 
 newForeignPtr_ :: Ptr a -> IO (ForeignPtr a)
 -- ^Turns a plain memory reference into a foreign pointer that may be
 -- associated with finalizers by using 'addForeignPtrFinalizer'.
 newForeignPtr_ (Ptr obj) =  do
   r <- newIORef []
-  IO $ \ s# ->
-    case mkForeignObj# obj s# of
-      (# s1#, fo# #) -> (# s1#,  ForeignPtr fo# r #)
-
-touchPinnedByteArray# :: MutableByteArray# RealWorld -> IO ()
-touchPinnedByteArray# ba# = IO $ \s -> case touch# ba# s of s -> (# s, () #)
+  return (ForeignPtr obj (PlainForeignPtr r))
 
 touchForeignPtr :: ForeignPtr a -> IO ()
 -- ^This function ensures that the foreign object in
@@ -195,8 +207,8 @@ touchForeignPtr :: ForeignPtr a -> IO ()
 -- does a 'touchForeignPtr' after it
 -- executes the user action.
 -- 
--- Note that this function should not be used to express liveness
--- dependencies between 'ForeignPtr's.  For example, if the finalizer
+-- Note that this function should not be used to express dependencies
+-- between finalizers on 'ForeignPtr's.  For example, if the finalizer
 -- for a 'ForeignPtr' @F1@ calls 'touchForeignPtr' on a second
 -- 'ForeignPtr' @F2@, then the only guarantee is that the finalizer
 -- for @F2@ is never started before the finalizer for @F1@.  They
@@ -210,12 +222,12 @@ touchForeignPtr :: ForeignPtr a -> IO ()
 -- between the finalizers, but even then the runtime sometimes runs
 -- multiple finalizers sequentially in a single thread (for
 -- performance reasons), so synchronisation between finalizers could
--- result in artificial deadlock.
+-- result in artificial deadlock.  Another alternative is to use
+-- explicit reference counting.
 --
-touchForeignPtr (ForeignPtr fo r)
-   = IO $ \s -> case touch# fo s of s -> (# s, () #)
-touchForeignPtr (MallocPtr fo r)
-   = touchPinnedByteArray# fo
+touchForeignPtr (ForeignPtr fo r) = touch r
+
+touch r = IO $ \s -> case touch# r s of s -> (# s, () #)
 
 unsafeForeignPtrToPtr :: ForeignPtr a -> Ptr a
 -- ^This function extracts the pointer component of a foreign
@@ -232,22 +244,21 @@ unsafeForeignPtrToPtr :: ForeignPtr a -> Ptr a
 -- than combinations of 'unsafeForeignPtrToPtr' and
 -- 'touchForeignPtr'.  However, the later routines
 -- are occasionally preferred in tool generated marshalling code.
-unsafeForeignPtrToPtr (ForeignPtr fo r) = Ptr (foreignObjToAddr# fo)
-unsafeForeignPtrToPtr (MallocPtr  fo r) = Ptr (byteArrayContents# (unsafeCoerce# fo))
+unsafeForeignPtrToPtr (ForeignPtr fo r) = Ptr fo
 
 castForeignPtr :: ForeignPtr a -> ForeignPtr b
 -- ^This function casts a 'ForeignPtr'
 -- parameterised by one type into another type.
 castForeignPtr f = unsafeCoerce# f
 
--- | Causes a the finalizers associated with a foreign pointer to be run
+-- | Causes the finalizers associated with a foreign pointer to be run
 -- immediately.
 finalizeForeignPtr :: ForeignPtr a -> IO ()
-finalizeForeignPtr foreignPtr = do
+finalizeForeignPtr (ForeignPtr _ foreignPtr) = do
        finalizers <- readIORef refFinalizers
        sequence_ finalizers
        writeIORef refFinalizers []
        where
                refFinalizers = case foreignPtr of
-                       (ForeignPtr _ ref) -> ref
+                       (PlainForeignPtr ref) -> ref
                        (MallocPtr  _ ref) -> ref