2003/06/29 21:20:38
[org.ibex.core.git] / src / org / xwt / js / CompiledFunctionImpl.java
1 // Copyright 2003 Adam Megacz, see the COPYING file for licensing [GPL]
2 package org.xwt.js;
3
4 import org.xwt.util.*;
5 import java.io.*;
6
7 // FIXME: could use some cleaning up
8 /** a JavaScript function, compiled into bytecode */
9 class CompiledFunctionImpl extends JSCallable implements ByteCodes, Tokens {
10
11     // Fields and Accessors ///////////////////////////////////////////////
12
13     /** the source code file that this block was drawn from */
14     private String sourceName;
15     public String getSourceName() throws JS.Exn { return sourceName; }
16     
17     /** the line numbers */
18     private int[] line = new int[10];
19
20     /** the first line of this script */
21     private int firstLine = -1;
22
23     /** the instructions */
24     private int[] op = new int[10];
25
26     /** the arguments to the instructions */
27     private Object[] arg = new Object[10];
28
29     /** the number of instruction/argument pairs */
30     private int size = 0;
31     int size() { return size; }
32
33     /** the scope in which this function was declared; by default this function is called in a fresh subscope of the parentScope */
34     private JS.Scope parentScope;
35
36
37     // Constructors ////////////////////////////////////////////////////////
38
39     private CompiledFunctionImpl cloneWithNewParentScope(JS.Scope s) throws IOException {
40         CompiledFunctionImpl ret = new JS.CompiledFunction(sourceName, firstLine, null, s);
41         ret.paste(this);
42         return ret;
43     }
44
45     protected CompiledFunctionImpl(String sourceName, int firstLine, Reader sourceCode, JS.Scope parentScope) throws IOException {
46         this.sourceName = sourceName;
47         this.firstLine = firstLine;
48         this.parentScope = parentScope;
49         if (sourceCode == null) return;
50         Parser p = new Parser(sourceCode, sourceName, firstLine);
51         while(true) {
52             int s = size();
53             p.parseStatement(this, null);
54             if (s == size()) break;
55         }
56         add(-1, LITERAL, null); 
57         add(-1, RETURN);
58     }
59     
60     public Object call(JS.Array args) throws JS.Exn { return call(args, new FunctionScope(sourceName, parentScope)); }
61     public Object call(JS.Array args, JS.Scope scope) throws JS.Exn {
62         JS.Thread cx = JS.Thread.fromJavaThread(java.lang.Thread.currentThread());
63         CompiledFunction saved = cx.currentCompiledFunction;
64         try {
65             cx.currentCompiledFunction = (CompiledFunction)this;
66             int size = cx.stack.size();
67             cx.stack.push(new CallMarker());
68             cx.stack.push(args);
69             eval(scope);
70             Object ret = cx.stack.pop();
71             // FIXME: if we catch an exception in Java, JS won't notice and the stack will be messed up
72             if (cx.stack.size() > size)
73                 // this should never happen
74                 throw new Error("ERROR: stack grew by " + (cx.stack.size() - size) + " elements during call");
75             return ret;
76         } finally {
77             cx.currentCompiledFunction = saved;
78         }
79     }
80
81
82     // Adding and Altering Bytecodes ///////////////////////////////////////////////////
83
84     int get(int pos) { return op[pos]; }
85     void set(int pos, int op_, Object arg_) { op[pos] = op_; arg[pos] = arg_; }
86     void set(int pos, Object arg_) { arg[pos] = arg_; }
87     void paste(CompiledFunctionImpl other) { for(int i=0; i<other.size; i++) add(other.line[i], other.op[i], other.arg[i]); }
88     CompiledFunctionImpl add(int line, int op_) { return add(line, op_, null); }
89     CompiledFunctionImpl add(int line, int op_, Object arg_) {
90         if (size == op.length - 1) {
91             int[] line2 = new int[op.length * 2]; System.arraycopy(this.line, 0, line2, 0, op.length); this.line = line2;
92             Object[] arg2 = new Object[op.length * 2]; System.arraycopy(arg, 0, arg2, 0, arg.length); arg = arg2;
93             int[] op2 = new int[op.length * 2]; System.arraycopy(op, 0, op2, 0, op.length); op = op2;
94         }
95         this.line[size] = line;
96         op[size] = op_;
97         arg[size] = arg_;
98         size++;
99         return this;
100     }
101     
102     public int getLine(int pc) {
103         if(pc < 0 || pc >= size) return -1;
104         return line[pc];
105     }
106
107
108     // Invoking the Bytecode ///////////////////////////////////////////////////////
109         
110     void eval(JS.Scope s) {
111         final JS.Thread cx = JS.Thread.fromJavaThread(java.lang.Thread.currentThread());
112         final Vec t = cx.stack;
113         int pc;
114         int lastPC = -1;
115         OUTER: for(pc=0; pc<size; pc++) {
116             String label = null;
117             cx.pc = lastPC = pc;
118             switch(op[pc]) {
119             case LITERAL: t.push(arg[pc]); break;
120             case OBJECT: t.push(new JS.Obj()); break;
121             case ARRAY: t.push(new JS.Array(JS.toNumber(arg[pc]).intValue())); break;
122             case DECLARE: s.declare((String)t.pop()); break;
123             case TOPSCOPE: t.push(s); break;
124             case JT: if (JS.toBoolean(t.pop())) pc += JS.toNumber(arg[pc]).intValue() - 1; break;
125             case JF: if (!JS.toBoolean(t.pop())) pc += JS.toNumber(arg[pc]).intValue() - 1; break;
126             case JMP: pc += JS.toNumber(arg[pc]).intValue() - 1; break;
127             case POP: t.pop(); break;
128             case SWAP: { Object o1 = t.pop(); Object o2 = t.pop(); t.push(o1); t.push(o2); break; }
129             case DUP: t.push(t.peek()); break;
130             case NEWSCOPE: /*s = new JS.Scope(s);*/ break;
131             case OLDSCOPE: /*s = s.getParentScope();*/ break;
132             case ASSERT: if (!JS.toBoolean(t.pop())) throw je("assertion failed"); break;
133             case BITNOT: t.push(new Long(~JS.toLong(t.pop()))); break;
134             case BANG: t.push(new Boolean(!JS.toBoolean(t.pop()))); break;
135
136             case TYPEOF: {
137                 Object o = t.pop();
138                 if (o == null) t.push(null);
139                 else if (o instanceof org.xwt.Box) t.push("Box");
140                 else if (o instanceof JS) t.push("Object");
141                 else if (o instanceof String) t.push("String");
142                 else if (o instanceof Number) t.push("Number");
143                 else if (o.getClass().getName().startsWith("org.xwt.js.")) t.push(o.getClass().getName().substring(11));
144                 else t.push("unknown");
145                 break;
146             }
147
148             case NEWFUNCTION: {
149                 try {
150                     t.push(((CompiledFunctionImpl)arg[pc]).cloneWithNewParentScope(s));
151                 } catch (IOException e) {
152                     throw new Error("this should never happen");
153                 }
154                 break;
155             }
156
157             case PUSHKEYS: {
158                 Object o = t.peek();
159                 Object[] keys = ((JS)o).keys();
160                 JS.Array a = new JS.Array();
161                 a.setSize(keys.length);
162                 for(int j=0; j<keys.length; j++) a.setElementAt(keys[j], j);
163                 t.push(a);
164                 break;
165             }
166
167             case LABEL: break;
168             case LOOP: {
169                 t.push(s);
170                 t.push(new LoopMarker(pc, pc > 0 && op[pc - 1] == LABEL ? (String)arg[pc - 1] : (String)null));
171                 t.push(Boolean.TRUE);
172                 break;
173             }
174
175             case BREAK:
176             case CONTINUE:
177                 while(t.size() > 0) {
178                     Object o = t.pop();
179                     if (o instanceof CallMarker) ee("break or continue not within a loop");
180                     if (o != null && o instanceof LoopMarker) {
181                         if (arg[pc] == null || arg[pc].equals(((LoopMarker)o).label)) {
182                             int loopInstructionLocation = ((LoopMarker)o).location;
183                             int endOfLoop = ((Integer)arg[loopInstructionLocation]).intValue() + loopInstructionLocation;
184                             s = (JS.Scope)t.pop();
185                             if (op[pc] == CONTINUE) { t.push(s); t.push(o); t.push(Boolean.FALSE); }
186                             pc = op[pc] == BREAK ? endOfLoop - 1 : loopInstructionLocation;
187                             continue OUTER;
188                         }
189                     }
190                 }
191                 throw new Error("CONTINUE/BREAK invoked but couldn't find a LoopMarker at " + sourceName + ":" + line);
192
193             case TRY: {
194                 t.push(new TryMarker(pc + ((Integer)arg[pc]).intValue(), s));
195                 break;
196             }
197
198             case RETURN: {
199                 Object retval = t.pop();
200                 while(t.size() > 0) {
201                     Object o = t.pop();
202                     if (o != null && o instanceof CallMarker) {
203                         t.push(retval);
204                         return;
205                     }
206                 }
207                 throw new Error("error: RETURN invoked but couldn't find a CallMarker!");
208             }
209
210             case PUT: {
211                 Object val = t.pop();
212                 Object key = t.pop();
213                 Object target = t.peek();
214                 if (target == null)
215                     throw je("tried to put a value to the " + key + " property on the null value");
216                 if (!(target instanceof JS))
217                     throw je("tried to put a value to the " + key + " property on a " + target.getClass().getName());
218                 ((JS)target).put(key, val);
219                 t.push(val);
220                 break;
221             }
222
223             case GET:
224             case GET_PRESERVE: {
225                 Object o, v;
226                 if (op[pc] == GET) {
227                     v = t.pop();
228                     o = t.pop();
229                 } else {
230                     v = t.pop();
231                     o = t.peek();
232                     t.push(v);
233                 }
234                 Object ret = null;
235                 if (o == null) throw je("tried to get property \"" + v + "\" from the null value");
236                 if (v == null) throw je("tried to get the null key from " + o);
237                 if (o instanceof String) {
238                     ret = getFromString((String)o, v);
239                 } else if (o instanceof Boolean) {
240                     throw je("Not Implemented: properties on Boolean objects");
241                 } else if (o instanceof Number) {
242                     Log.log(this, "Not Implemented: properties on Number objects");
243                 } else if (o instanceof JS) {
244                     ret = ((JS)o).get(v);
245                 }
246                 t.push(ret);
247                 break;
248             }
249                     
250             case CALL: {
251                 JS.Array arguments = new JS.Array();
252                 int numArgs = JS.toNumber(arg[pc]).intValue();
253                 arguments.setSize(numArgs);
254                 for(int j=numArgs - 1; j >= 0; j--) arguments.setElementAt(t.pop(), j);
255                 JS.Callable f = (JS.Callable)t.pop();
256                 if (f == null) throw je("attempted to call null");
257                 try {
258                     t.push(f.call(arguments));
259                     break;
260                 } catch (JS.Exn e) {
261                     t.push(e);
262                 }
263             }
264             // fall through if exception was thrown
265             case THROW: {
266                 Object exn = t.pop();
267                 while(t.size() > 0) {
268                     Object o = t.pop();
269                     if (o instanceof TryMarker) {
270                         t.push(exn);
271                         pc = ((TryMarker)o).location - 1;
272                         s = ((TryMarker)o).scope;
273                         continue OUTER;
274                     }
275                 }
276                 throw new JS.Exn(exn);
277             }
278
279             case INC: case DEC: {
280                 boolean isPrefix = JS.toBoolean(arg[pc]);
281                 Object key = t.pop();
282                 JS obj = (JS)t.pop();
283                 Number num = JS.toNumber(obj.get(key));
284                 Number val = new Double(op[pc] == INC ? num.doubleValue() + 1.0 : num.doubleValue() - 1.0);
285                 obj.put(key, val);
286                 t.push(isPrefix ? val : num);
287                 break;
288             }
289
290             default: {
291                 Object right = t.pop();
292                 Object left = t.pop();
293                 switch(op[pc]) {
294
295                 case ADD: {
296                     Object l = left;
297                     Object r = right;
298                     if (l instanceof String || r instanceof String) {
299                         if (l == null) l = "null";
300                         if (r == null) r = "null";
301                         if (l instanceof Number && ((Number)l).doubleValue() == ((Number)l).longValue())
302                             l = new Long(((Number)l).longValue());
303                         if (r instanceof Number && ((Number)r).doubleValue() == ((Number)r).longValue())
304                             r = new Long(((Number)r).longValue());
305                         t.push(l.toString() + r.toString()); break;
306                     }
307                     t.push(new Double(JS.toDouble(l) + JS.toDouble(r))); break;
308                 }
309                         
310                 case BITOR: t.push(new Long(JS.toLong(left) | JS.toLong(right))); break;
311                 case BITXOR: t.push(new Long(JS.toLong(left) ^ JS.toLong(right))); break;
312                 case BITAND: t.push(new Long(JS.toLong(left) & JS.toLong(right))); break;
313
314                 case SUB: t.push(new Double(JS.toDouble(left) - JS.toDouble(right))); break;
315                 case MUL: t.push(new Double(JS.toDouble(left) * JS.toDouble(right))); break;
316                 case DIV: t.push(new Double(JS.toDouble(left) / JS.toDouble(right))); break;
317                 case MOD: t.push(new Double(JS.toDouble(left) % JS.toDouble(right))); break;
318                         
319                 case LSH: t.push(new Long(JS.toLong(left) << JS.toLong(right))); break;
320                 case RSH: t.push(new Long(JS.toLong(left) >> JS.toLong(right))); break;
321                 case URSH: t.push(new Long(JS.toLong(left) >>> JS.toLong(right))); break;
322                         
323                 case LT: case LE: case GT: case GE: {
324                     if (left == null) left = new Integer(0);
325                     if (right == null) right = new Integer(0);
326                     int result = 0;
327                     if (left instanceof String || right instanceof String) {
328                         result = left.toString().compareTo(right.toString());
329                     } else {
330                         result = (int)java.lang.Math.ceil(JS.toDouble(left) - JS.toDouble(right));
331                     }
332                     t.push(new Boolean((op[pc] == LT && result < 0) || (op[pc] == LE && result <= 0) ||
333                                        (op[pc] == GT && result > 0) || (op[pc] == GE && result >= 0)));
334                     break;
335                 }
336                     
337                 case EQ:
338                 case NE: {
339                     Object l = left;
340                     Object r = right;
341                     boolean ret;
342                     if (l == null) { Object tmp = r; r = l; l = tmp; }
343                     if (l == null && r == null) ret = true;
344                     else if (r == null) ret = false; // l != null, so its false
345                     else if (l instanceof Boolean) ret = new Boolean(JS.toBoolean(r)).equals(l);
346                     else if (l instanceof Number) ret = JS.toNumber(r).doubleValue() == JS.toNumber(l).doubleValue();
347                     else if (l instanceof String) ret = r != null && l.equals(r.toString());
348                     else ret = l.equals(r);
349                     t.push(new Boolean(op[pc] == EQ ? ret : !ret)); break;
350                 }
351
352                 default: throw new Error("unknown opcode " + op[pc]);
353                 } }
354             }
355         }
356         // this should never happen, we will ALWAYS have a RETURN at the end of the func
357         throw new Error("Just fell out of CompiledFunction::eval() loop. Last PC was " + lastPC);
358     }
359
360     // Debugging //////////////////////////////////////////////////////////////////////
361
362     public String toString() {
363         StringBuffer sb = new StringBuffer(1024);
364         sb.append("\n" + sourceName + ": " + firstLine + "\n");
365         for (int i=0; i < size; i++) {
366             sb.append(i);
367             sb.append(": ");
368             if (op[i] < 0)
369                 sb.append(bytecodeToString[-op[i]]);
370             else
371                 sb.append(codeToString[op[i]]);
372             sb.append(" ");
373             sb.append(arg[i] == null ? "(no arg)" : arg[i]);
374             if((op[i] == JF || op[i] == JT || op[i] == JMP) && arg[i] != null && arg[i] instanceof Number) {
375                 sb.append(" jump to ");
376                 sb.append(i+((Number) arg[i]).intValue());
377             }
378             sb.append("\n");
379         }
380         return sb.toString();
381     } 
382
383     // Helpers for Number, String, and Boolean ////////////////////////////////////////
384
385     private static Object getFromString(final String o, final Object v) {
386         if (v.equals("length")) return new Integer(((String)o).length());
387         else if (v.equals("substring")) return new JS.Callable() {
388                 public Object call(JS.Array args) {
389                     if (args.length() == 1) return ((String)o).substring(JS.toNumber(args.elementAt(0)).intValue());
390                     else if (args.length() == 2) return ((String)o).substring(JS.toNumber(args.elementAt(0)).intValue(),
391                                                                               JS.toNumber(args.elementAt(1)).intValue());
392                     else throw new JS.Exn("String.substring() can only take one or two arguments");
393                 }
394             };
395         else if (v.equals("toLowerCase")) return new JS.Callable() {
396                 public Object call(JS.Array args) {
397                     return ((String)o).toLowerCase();
398                 } };
399         else if (v.equals("toUpperCase")) return new JS.Callable() {
400                 public Object call(JS.Array args) {
401                     return ((String)o).toString().toUpperCase();
402                 } };
403         else if (v.equals("charAt")) return new JS.Callable() {
404                 public Object call(JS.Array args) {
405                     return ((String)o).charAt(JS.toNumber(args.elementAt(0)).intValue()) + "";
406                 } };
407         else if (v.equals("lastIndexOf")) return new JS.Callable() {
408                 public Object call(JS.Array args) {
409                     if (args.length() != 1) return null;
410                     return new Integer(((String)o).lastIndexOf(args.elementAt(0).toString()));
411                 } };
412         else if (v.equals("indexOf")) return new JS.Callable() {
413                 public Object call(JS.Array args) {
414                     if (args.length() != 1) return null;
415                     return new Integer(((String)o).indexOf(args.elementAt(0).toString()));
416                 } };
417         else if(v.equals("match")) return new JS.Callable() {
418                 public Object call(JS.Array args) {
419                     return Regexp.stringMatch(o,args);
420                 } };
421         else if(v.equals("search")) return new JS.Callable() {
422                 public Object call(JS.Array args) {
423                     return Regexp.stringSearch(o,args);
424                 } };
425         else if(v.equals("replace")) return new JS.Callable() {
426                 public Object call(JS.Array args) {
427                     return Regexp.stringReplace(o,args);
428                 } };
429         else if(v.equals("split")) return new JS.Callable() {
430                 public Object call(JS.Array args) {
431                     return Regexp.stringSplit(o,args);
432                 } };
433                         
434                         
435         throw new JS.Exn("Not Implemented: propery " + v + " on String objects");
436     }
437
438
439     // Exception Stuff ////////////////////////////////////////////////////////////////
440
441     static class EvaluatorException extends RuntimeException { public EvaluatorException(String s) { super(s); } }
442     EvaluatorException ee(String s) { throw new EvaluatorException(sourceName + ":" + JS.Thread.currentJSThread().getLine() + " " + s); }
443     JS.Exn je(String s) { throw new JS.Exn(sourceName + ":" + JS.Thread.currentJSThread().getLine() + " " + s); }
444
445
446     // FunctionScope /////////////////////////////////////////////////////////////////
447
448     private class FunctionScope extends JS.Scope {
449         String sourceName;
450         public FunctionScope(String sourceName, Scope parentScope) { super(parentScope); this.sourceName = sourceName; }
451         public String getSourceName() { return sourceName; }
452         public Object get(Object key) throws JS.Exn {
453             if (key.equals("trapee")) return org.xwt.Trap.currentTrapee();
454             else if (key.equals("trapname")) return org.xwt.Trap.currentTrapname();
455             else if (key.equals("cascade")) return org.xwt.Trap.cascadeFunction;
456             return super.get(key);
457         }
458     }
459
460
461     // Markers //////////////////////////////////////////////////////////////////////
462
463     public static class CallMarker { public CallMarker() { } }
464     public static class LoopMarker {
465         public int location;
466         public String label;
467         public LoopMarker(int location, String label) {
468             this.location = location;
469             this.label = label;
470         }
471     }
472     public static class TryMarker {
473         public int location;
474         public JS.Scope scope;
475         public TryMarker(int location, JS.Scope scope) {
476             this.location = location;
477             this.scope = scope;
478         }
479     }
480
481 }
482
483 /** this class exists solely to work around a GCJ bug */
484 abstract class JSCallable extends JS.Callable {
485         public abstract Object call(JS.Array args) throws JS.Exn;
486 }