src/org/ibex/classgen/Type.java

   1 package org.ibex.classgen;
   2
   3 import java.util.StringTokenizer;
   4 import java.util.Hashtable;
   5
   6 public abstract class Type implements CGConst {
   7
   8     private static Hashtable instances = new Hashtable();  // this has to appear at the top of the file
   9
  10     // Public API //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  11
  12     public static final Type VOID = new Primitive("V", "void");
  13     public static final Type INT = new Primitive("I", "int");
  14     public static final Type LONG = new Primitive("J", "long");
  15     public static final Type BOOLEAN = new Primitive("Z", "boolean");
  16     public static final Type DOUBLE = new Primitive("D", "double");
  17     public static final Type FLOAT = new Primitive("F", "float");
  18     public static final Type BYTE = new Primitive("B", "byte");
  19     public static final Type CHAR = new Primitive("C", "char");
  20     public static final Type SHORT = new Primitive("S", "short");
  21     public static final Type NULL = new Null();
  22
  23     public static final Type.Class OBJECT = Type.Class.instance("java.lang.Object");
  24     public static final Type.Class STRING = Type.Class.instance("java.lang.String");
  25     public static final Type.Class STRINGBUFFER = Type.Class.instance("java.lang.StringBuffer");
  26     public static final Type.Class INTEGER_OBJECT = Type.Class.instance("java.lang.Integer");
  27     public static final Type.Class DOUBLE_OBJECT = Type.Class.instance("java.lang.Double");
  28     public static final Type.Class FLOAT_OBJECT = Type.Class.instance("java.lang.Float");
  29
  30     /** A zero element Type[] array (can be passed as the "args" param when a method takes no arguments */
  31     public static final Type[] NO_ARGS = new Type[0];
  32
  33     /**
  34      *  A "descriptor" is the classfile-mangled text representation of a type (see JLS section 4.3)
  35      *  guarantee: there will only be one instance of Type for a given descriptor ==> equals() and == are interchangeable
  36      */
  37     public static Type fromDescriptor(String d) {
  38         Type ret = (Type)instances.get(d);
  39         if (ret != null) return ret;
  40         if (d.startsWith("[")) return new Type.Array(Type.fromDescriptor(d.substring(1)));
  41         return new Type.Class(d);
  42     }
  43
  44     public final String  getDescriptor() { return descriptor; }
  45
  46     public Type.Array  makeArray() { return (Type.Array)Type.fromDescriptor("["+descriptor); }
  47     public Type.Array  makeArray(int i) { return i==0 ? (Type.Array)this : makeArray().makeArray(i-1); }
  48
  49     public Type.Ref    asRef()       { throw new RuntimeException("attempted to use "+this+" as a Type.Ref, which it is not"); }
  50     public Type.Class  asClass()     { throw new RuntimeException("attempted to use "+this+" as a Type.Class, which it is not"); }
  51     public Type.Array  asArray()     { throw new RuntimeException("attempted to use "+this+" as a Type.Array, which it is not"); }
  52     public boolean     isPrimitive() { return false; }
  53     public boolean     isRef()       { return false; }
  54     public boolean     isClass()     { return false; }
  55     public boolean     isArray()     { return false; }
  56
  57     public static Type unify(Type t1, Type t2) {
  58         if(t1 == Type.NULL) return t2;
  59         if(t2 == Type.NULL) return t1;
  60         if((t1 == Type.INT && t2 == Type.BOOLEAN) || (t2 == Type.INT & t1 == Type.BOOLEAN)) return Type.BOOLEAN;
  61         if(t1 == t2) return t1;
  62         // FIXME: This needs to do a lot more (subclasses, etc)
  63         // it probably should be in Context.java
  64         return null;
  65     }
  66
  67     // Protected/Private //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  68
  69     protected final String descriptor;
  70
  71     protected Type(String descriptor) {
  72         this.descriptor = descriptor;
  73         instances.put(descriptor, this);
  74     }
  75
  76     public static class Null extends Type {
  77         protected Null() { super(""); } // not really correct....
  78     }
  79
  80     public static class Primitive extends Type {
  81         private String humanReadable;
  82         Primitive(String descriptor, String humanReadable) {
  83             super(descriptor);
  84             this.humanReadable = humanReadable;
  85         }
  86         public String toString() { return humanReadable; }
  87         public boolean     isPrimitive() { return true; }
  88     }
  89
  90     public abstract static class Ref extends Type {
  91         protected Ref(String descriptor) { super(descriptor); }
  92         public abstract String toString();
  93         public    Type.Ref asRef() { return this; }
  94         public    boolean  isRef() { return true; }
  95     }
  96
  97     public static class Array extends Type.Ref {
  98         public final Type base;
  99         protected Array(Type t) { super("[" + t.getDescriptor()); base = t; }
 100         public Type.Array asArray() { return this; }
 101         public boolean isArray() { return true; }
 102         public String toString() { return base.toString() + "[]"; }
 103         public Type getElementType() { return base; }
 104     }
 105
 106     public static class Class extends Type.Ref {
 107         protected Class(String s) { super(_initHelper(s)); }
 108         public Type.Class asClass() { return this; }
 109         public boolean isClass() { return true; }
 110         public static Type.Class instance(String className) {
 111             return (Type.Class)Type.fromDescriptor("L"+className.replace('.', '/')+";"); }
 112         public boolean extendsOrImplements(Type.Class c, Context cx) {
 113             if (this==c) return true;
 114             if (this==OBJECT) return false;
 115             ClassFile cf = cx.resolve(getName());
 116             if (cf==null) {
 117                 System.err.println("warning: could not resolve class " + getName());
 118                 return false;
 119             }
 120             if (cf.superType == c) return true;
 121             for(int i=0; i<cf.interfaces.length; i++) if (cf.interfaces[i].extendsOrImplements(c,cx)) return true;
 122             if (cf.superType == null) return false;
 123             return cf.superType.extendsOrImplements(c, cx);
 124         }
 125         String internalForm() { return descriptor.substring(1, descriptor.length()-1); }
 126         public String toString() { return internalForm().replace('/','.'); }
 127         public String getName() { return internalForm().replace('/','.'); }
 128         public String getShortName() {
 129             int p = descriptor.lastIndexOf('/');
 130             return p == -1 ? descriptor.substring(1,descriptor.length()-1) : descriptor.substring(p+1,descriptor.length()-1);
 131         }
 132         private static String _initHelper(String s) {
 133             if (!s.startsWith("L") || !s.endsWith(";")) throw new Error("invalid: " + s);
 134             return s;
 135         }
 136         String[] components() {
 137             StringTokenizer st = new StringTokenizer(descriptor.substring(1, descriptor.length()-1), "/");
 138             String[] a = new String[st.countTokens()];
 139             for(int i=0;st.hasMoreTokens();i++) a[i] = st.nextToken();
 140             return a;
 141         }
 142
 143         public Type.Class.Body getBody(Context cx) { return cx.resolve(this.getName()); }
 144         public abstract class Body extends HasAttributes {
 145             public abstract Type.Class.Method.Body[] methods();
 146             public abstract Type.Class.Field.Body[] fields();
 147             public Body(int flags, ClassFile.AttrGen attrs) {
 148                 super(flags, attrs);
 149                 if ((flags & ~(PUBLIC|FINAL|SUPER|INTERFACE|ABSTRACT)) != 0)
 150                     throw new IllegalArgumentException("invalid flags: " + Integer.toString(flags,16));
 151             }
 152         }
 153
 154         public Field field(String name, Type type) { return new Field(name, type); }
 155         public Field field(String name, String descriptor) { return field(name,Type.fromDescriptor(descriptor)); }
 156
 157         public Method method(String name, Type returnType, Type[] argTypes) { return new Method(name, returnType, argTypes); }
 158
 159         /** see JVM Spec section 2.10.2 */
 160         public Method method(String name, String descriptor) {
 161             // FEATURE: This parser is ugly but it works (and shouldn't be a problem) might want to clean it up though
 162             String s = descriptor;
 163             if(!s.startsWith("(")) throw new IllegalArgumentException("invalid method type descriptor");
 164             int p = s.indexOf(')');
 165             if(p == -1) throw new IllegalArgumentException("invalid method type descriptor");
 166             String argsDesc = s.substring(1,p);
 167             String retDesc = s.substring(p+1);
 168             Type[] argsBuf = new Type[argsDesc.length()];
 169             int i;
 170             for(i=0,p=0;argsDesc.length() > 0;i++,p=0) {
 171                 while(p < argsDesc.length() && argsDesc.charAt(p) == '[') p++;
 172                 if(p == argsDesc.length())  throw new IllegalArgumentException("invalid method type descriptor");
 173                 if(argsDesc.charAt(p) == 'L') {
 174                     p = argsDesc.indexOf(';');
 175                     if(p == -1) throw new IllegalArgumentException("invalid method type descriptor");
 176                 }
 177                 argsBuf[i] = Type.fromDescriptor(argsDesc.substring(0,p+1));
 178                 argsDesc = argsDesc.substring(p+1);
 179             }
 180             Type args[] = new Type[i];
 181             System.arraycopy(argsBuf,0,args,0,i);
 182             return method(name, Type.fromDescriptor(retDesc), args);
 183         }
 184
 185         public abstract class Member {
 186             public final String name;
 187             private Member(String name) { this.name = name; }
 188             public Type.Class getDeclaringClass() { return Type.Class.this; }
 189             public String getName() { return name; }
 190             public abstract String getTypeDescriptor();
 191             public abstract String toString();
 192         }
 193
 194         public class Field extends Member {
 195             public final Type type;
 196             private Field(String name, Type t) { super(name); this.type = t; }
 197             public String getTypeDescriptor() { return type.getDescriptor(); }
 198             public Type getType() { return type; }
 199             public String toString() { return getDeclaringClass().toString()+"."+name+"["+type.toString()+"]"; }
 200             public class Body extends HasAttributes {
 201                 public Field getField() { return Field.this; }
 202                 public Body(int flags, ClassFile.AttrGen attrs) {
 203                     super(flags, attrs);
 204                     if ((flags & ~VALID_FIELD_FLAGS) != 0) throw new IllegalArgumentException("invalid flags");
 205                 }
 206             }
 207         }
 208
 209         public class Method extends Member {
 210             final Type[] argTypes;
 211             public final Type   returnType;
 212             public Type getReturnType()   { return returnType; }
 213             public int  getNumArgs()      { return argTypes.length; }
 214             public Type getArgType(int i) { return argTypes[i]; }
 215             public Type[] getArgTypes()   {
 216                 Type[] ret = new Type[argTypes.length];
 217                 System.arraycopy(argTypes, 0, ret, 0, ret.length);
 218                 return ret;
 219             }
 220             public boolean isConstructor() { return getName().equals("<init>"); }
 221             public boolean isClassInitializer() { return getName().equals("<clinit>"); }
 222
 223             public String toString() {
 224                 StringBuffer sb = new StringBuffer();
 225                 if (name.equals("<clinit>")) sb.append("static ");
 226                 else {
 227                     if (name.equals("<init>"))
 228                         sb.append(Class.this.getShortName());
 229                     else
 230                         sb.append(returnType.toString()).append(" ").append(name);
 231                     sb.append("(");
 232                     for(int i=0; i<argTypes.length; i++)
 233                         sb.append((i==0?"":", ")+argTypes[i].toString());
 234                     sb.append(") ");
 235                 }
 236                 return sb.toString();
 237             }
 238             private Method(String name, Type returnType, Type[] argTypes) {
 239                 super(name);
 240                 this.argTypes = argTypes;
 241                 this.returnType = returnType;
 242             }
 243             //public Method.Body getBody(Context cx) { }
 244             public String getTypeDescriptor() {
 245                 StringBuffer sb = new StringBuffer(argTypes.length*4);
 246                 sb.append("(");
 247                 for(int i=0;i<argTypes.length;i++) sb.append(argTypes[i].getDescriptor());
 248                 sb.append(")");
 249                 sb.append(returnType.getDescriptor());
 250                 return sb.toString();
 251             }
 252             public abstract class Body extends HasAttributes {
 253                 public abstract java.util.Hashtable getThrownExceptions();
 254                 public abstract void debugBodyToString(StringBuffer sb);
 255                 public Method getMethod() { return Method.this; }
 256                 public Body(int flags, ClassFile.AttrGen attrs) {
 257                     super(flags, attrs);
 258                     if ((flags & ~VALID_METHOD_FLAGS) != 0) throw new IllegalArgumentException("invalid flags");
 259                 }
 260                 public boolean isConcrete() { return !isAbstract() && !isNative() /*FIXME: !inAnInterface*/; }
 261                 public void toString(StringBuffer sb, String constructorName) {
 262                     int flags = getFlags();
 263                     sb.append("  ").append(ClassFile.flagsToString(flags,false));
 264                     sb.append(Method.this.toString());
 265                     java.util.Hashtable thrownExceptions = getThrownExceptions();
 266                     if (thrownExceptions.size() > 0) {
 267                         sb.append("throws");
 268                         for(java.util.Enumeration e = thrownExceptions.keys();e.hasMoreElements();)
 269                             sb.append(" ").append(((Type.Class)e.nextElement()).toString()).append(",");
 270                         sb.setLength(sb.length()-1);
 271                         sb.append(" ");
 272                     }
 273                     if ((flags & (NATIVE|ABSTRACT))==0) {
 274                         sb.append("{\n");
 275                         debugBodyToString(sb);
 276                         sb.append("  }\n");
 277                     } else {
 278                         sb.append(";");
 279                     }
 280                 }
 281             }
 282         }
 283     }
 284
 285     // FEATURE: This probably isn't the best place for these
 286     static String methodTypeDescriptor(Type[] argTypes, Type returnType) {
 287         StringBuffer sb = new StringBuffer(argTypes.length*4);
 288         sb.append("(");
 289         for(int i=0;i<argTypes.length;i++) sb.append(argTypes[i].getDescriptor());
 290         sb.append(")");
 291         sb.append(returnType.getDescriptor());
 292         return sb.toString();
 293     }
 294
 295 }