src/edu/berkeley/sbp/GSS.java

   1 package edu.berkeley.sbp;
   2 import edu.berkeley.sbp.*;
   3 import edu.berkeley.sbp.*;
   4 import edu.berkeley.sbp.*;
   5 import edu.berkeley.sbp.util.*;
   6 import java.io.*;
   7 import java.util.*;
   8 import java.lang.reflect.*;
   9
  10 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  11 // TODO:
  12 //
  13 //  - fix public/package/private status
  14 //
  15
  16 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  17 // Optimizations to add
  18 //
  19 // ** NOTE: not all of these are appropriate for this class -- it is
  20 //          simply a list of optimizations not implemented.  This
  21 //          class is meant to remain simple and easy to understand;
  22 //          optimizations which obscure that do not belong here (they
  23 //          should go into the compiled version instead)
  24
  25 /** implements Tomita's Graph Structured Stack */
  26 class GSS {
  27
  28     public GSS() { }
  29
  30     private Phase.Node[] reducing_list = null;
  31
  32     /** corresponds to a positions <i>between tokens</i> the input stream; same as Tomita's U_i's */
  33     public class Phase {
  34
  35         /** the token immediately after this phase */
  36         public  final Token token;
  37
  38         boolean reducing = false;
  39
  40         /** currently this is necessary only for the code() hack -- it doesn't actually correspond to the input */
  41         private final int pos;
  42
  43         /** FIXME */
  44         public  Forest.Ref finalResult = null;
  45
  46         /** all nodes, keyed by the value returned by code() */
  47         private HashMap<Long,Phase.Node> hash    = new HashMap<Long,Phase.Node>();  /* ALLOC */
  48
  49         /** the number of nodes in this phase */
  50         private int numNodes = 0;
  51
  52         boolean closed = false;
  53
  54         private Token.Location location;
  55         public Phase(Phase previous, Token token, Token.Location location) {
  56             this.pos = previous==null ? 0 : previous.pos+1;
  57             this.token = token;
  58             this.location = location;
  59         }
  60
  61         public boolean isDone() { return token == null; }
  62
  63         private String error = "generic syntax error";
  64         public void checkFailure() throws Parser.Failed {
  65             if (numNodes <= 0)
  66                 throw new Parser.Failed(error, getLocation());
  67         }
  68
  69         public Token.Location getLocation() { return location; }
  70
  71         /** add a new node (merging with existing nodes if possible)
  72          *  @param parent             the parent of the new node
  73          *  @param result             the SPPF result corresponding to the new node
  74          *  @param state              the state that the new node is in
  75          *  @param fromEmptyReduction true iff this node is being created as a result of a reduction of length zero (see GRMLR paper)
  76          *  @param start              the earliest part of the input contributing to this node (used to make merging decisions)
  77          */
  78         public void newNode(Node parent, Forest pending, Parser.Table.State state, boolean fromEmptyReduction, Phase start) {
  79             Node p = hash.get(code(state, start));
  80             if (p != null)  newNode2(p, parent, pending, state, fromEmptyReduction, start);
  81             else            newNode3(parent, pending, state, fromEmptyReduction, start);
  82         }
  83         private void newNode2(Node p, Node parent, Forest pending, Parser.Table.State state, boolean fromEmptyReduction, Phase start) {
  84             p.holder.merge(pending);
  85             if (p.parents().contains(parent)) return;
  86             p.addParent(parent, fromEmptyReduction);
  87         }
  88         private void newNode3(Node parent, Forest pending, Parser.Table.State state, boolean fromEmptyReduction, Phase start) {
  89             do {
  90                 if (token != null && state.canShift(token)) break;
  91                 if (state.isAccepting()) break;
  92                 if (token==null) break;
  93                 int count = 0;
  94                 Parser.Table.Reduction r = null;
  95                 if (!state.hasReductions(token)) return;
  96                 //if (count > 1) break;
  97                 //if (r.numPop == 0) break;
  98                 //r.reduce(pending, parent, null, Phase.this, null);
  99                 //return;
 100             } while(false);
 101
 102             Node n = new Node(parent, pending, state, start);  // ALLOC
 103             n.queueEmptyReductions();
 104             if (!fromEmptyReduction) n.queueReductions(parent);
 105         }
 106
 107
 108         /** perform all reduction operations */
 109         public void reduce() {
 110             reducing = true;
 111             if (reducing_list==null || reducing_list.length < hash.size())
 112                 reducing_list = new Phase.Node[hash.size() * 4];
 113             Collection<Node> hv = hash.values();
 114             hv.toArray(reducing_list);
 115             int num = hv.size();
 116             for(int i=0; i<num; i++) {
 117                 Node n = reducing_list[i];
 118                 n.queueEmptyReductions();
 119                 // INVARIANT: we never "see" a node until its parent-set is complete, modulo merges
 120             }
 121             for(int i=0; i<num; i++) {
 122                 Node n = reducing_list[i];
 123                 reducing_list[i] = null;
 124                 n.queueReductions();
 125             }
 126         }
 127
 128         /** perform all shift operations, adding promoted nodes to <tt>next</tt> */
 129         public void shift(Phase next, Forest result) {
 130             closed = true;
 131             Forest res = null;
 132             boolean ok = false;
 133             for(Phase.Node n : hash.values()) {
 134                 if (n.holder==null) continue;
 135                 n.holder.resolve();
 136                 if (token == null && n.state.isAccepting()) {
 137                     ok = true;
 138                     if (finalResult==null) finalResult = new Forest.Ref();
 139                     finalResult.merge(n.holder);
 140                 }
 141                 if (!n.holder.valid()) continue;
 142                 if (token == null) continue;
 143                 for(Parser.Table.State st : n.state.getShifts(token)) {
 144                     if (res == null) res = result;
 145                     next.newNode(n, res, st, true, this);
 146                     ok = true;
 147                 }
 148             }
 149
 150             if (!ok && token != null) {
 151                 StringBuffer error = new StringBuffer();
 152                 error.append("error: unable to shift token \"" + token + "\"\n");
 153                 //error.append("  before: " +pendingReductions+ "\n");
 154                 //error.append("  before: " +totalReductions+ "\n");
 155                 //for(Phase.Node n : hash.values()) {
 156                 //n.queueReductions();
 157                 //n.queueEmptyReductions();
 158                 //}
 159                 //error.append("  after: " +pendingReductions+ "\n");
 160                 //error.append("  candidate states:\n");
 161                 //for(Phase.Node n : hash.values()) {
 162                     //for(Sequence.Position p : n.state) error.append("        " + p + "\n");
 163                     //error.append("        --\n");
 164                 //for(Parser.Table.Reduction r : n.state.getReductions(token)) error.append("        " + r + "\n");
 165                     //error.append("        ==\n");
 166                 //}
 167                 next.error = error.toString();
 168             }
 169
 170             // this massively improves GC performance
 171             hash = null;
 172         }
 173
 174
 175         // GSS Nodes //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 176
 177         /** a node in the GSS */
 178         public final class Node extends FastSet<Node> {
 179
 180             public void addParent(Node parent, boolean fromEmptyReduction) {
 181                 parents().add(parent, true);
 182                 if (this!=parent && !fromEmptyReduction) queueReductions(parent);
 183             }
 184
 185             private Forest.Ref holder = null;
 186             private boolean allqueued = false;
 187
 188             /** what state this node is in */
 189             public final Parser.Table.State state;
 190
 191             /** which Phase this Node belongs to (node that Node is also a non-static inner class of Phase) */
 192             public Phase phase() { return Phase.this; }
 193
 194             public  Forest.Ref holder() { return holder==null ? (holder = new Forest.Ref()) : holder; }
 195             public  Forest pending() { return Phase.this.closed ? holder().resolve() : holder; }
 196             public  FastSet<Node> parents() { return this; }
 197
 198             public void queueReductions() {
 199                 if (allqueued) return;
 200                 allqueued = true;
 201                 int where = parents().size();
 202                 for(Parser.Table.Reduction r : state.getReductions(token))
 203                     if (r.numPop >= 1)
 204                         r.reduce(this);
 205             }
 206
 207             public void queueReductions(Node n2) {
 208                 if (!allqueued) { queueReductions(); return; }
 209                 for(Parser.Table.Reduction r : state.getReductions(token))
 210                     if (r.numPop > 0)
 211                         r.reduce(this, n2);
 212             }
 213
 214
 215             public void queueEmptyReductions() {
 216                 if (reducing)
 217                     for(Parser.Table.Reduction r : token==null ? state.getEofReductions() : state.getReductions(token))
 218                         if (r.numPop==0)
 219                             r.reduce(this);
 220             }
 221
 222             private Node(Node parent, Forest pending, Parser.Table.State state, Phase start) {
 223                 this.state = state;
 224                 if (pending != null) this.holder().merge(pending);
 225                 if (parent != null) parents().add(parent);
 226                 if (Phase.this.hash.get(code(state, start)) != null) throw new Error("severe problem!");
 227                 Phase.this.hash.put(code(state, start), this);
 228                 Phase.this.numNodes++;
 229                 if (parent==null) holder().valid = true; // hack to make sure that the "base" node is always considered valid
 230             }
 231         }
 232
 233     }
 234
 235     /** helper method */
 236     private static boolean equal(Object a, Object b) {
 237         if (a==null && b==null) return true;
 238         if (a==null || b==null) return false;
 239         return a.equals(b);
 240     }
 241
 242     /** this is something of a hack right now */
 243     private static long code(Parser.Table.State state, Phase start) {
 244         return (((long)state.idx) << 32) | (start==null ? 0 : start.pos);
 245     }
 246 }