src/edu/berkeley/sbp/GSS.java

   1 package edu.berkeley.sbp;
   2 import edu.berkeley.sbp.*;
   3 import edu.berkeley.sbp.util.*;
   4 import java.io.*;
   5 import java.util.*;
   6 import java.lang.reflect.*;
   7
   8 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
   9 // TODO:
  10 //
  11 //  - fix public/package/private status
  12 //
  13
  14 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  15 // Optimizations to add
  16 //
  17 // ** NOTE: not all of these are appropriate for this class -- it is
  18 //          simply a list of optimizations not implemented.  This
  19 //          class is meant to remain simple and easy to understand;
  20 //          optimizations which obscure that do not belong here (they
  21 //          should go into the compiled version instead)
  22
  23 /** implements Tomita's Graph Structured Stack */
  24 class GSS {
  25
  26     public GSS() { }
  27
  28     private Phase.Node[] reducing_list = null;
  29
  30     /** corresponds to a positions <i>between tokens</i> the input stream; same as Tomita's U_i's */
  31     public class Phase implements Invokable<Parser.Table.State, Forest, GSS.Phase.Node> {
  32
  33         /** the token immediately after this phase */
  34         public  final Token token;
  35
  36         boolean reducing = false;
  37
  38         /** currently this is necessary only for the code() hack -- it doesn't actually correspond to the input */
  39         private final int pos;
  40
  41         /** FIXME */
  42         public  Forest.Ref finalResult = null;
  43
  44         /** all nodes, keyed by the value returned by code() */
  45         private HashMap<Long,Phase.Node> hash    = new HashMap<Long,Phase.Node>();  /* ALLOC */
  46
  47         /** the number of nodes in this phase */
  48         private int numNodes = 0;
  49
  50         boolean closed = false;
  51
  52         private Token.Location location;
  53         public Phase(Phase previous, Token token, Token.Location location) {
  54             this.pos = previous==null ? 0 : previous.pos+1;
  55             this.token = token;
  56             this.location = location;
  57         }
  58
  59         public boolean isDone() { return token == null; }
  60
  61         private String error = "generic syntax error";
  62         public void checkFailure() throws Parser.Failed {
  63             if (numNodes <= 0)
  64                 throw new Parser.Failed(error, getLocation());
  65         }
  66
  67         public Token.Location getLocation() { return location; }
  68
  69         /** add a new node (merging with existing nodes if possible)
  70          *  @param parent             the parent of the new node
  71          *  @param result             the SPPF result corresponding to the new node
  72          *  @param state              the state that the new node is in
  73          *  @param fromEmptyReduction true iff this node is being created as a result of a reduction of length zero (see GRMLR paper)
  74          *  @param start              the earliest part of the input contributing to this node (used to make merging decisions)
  75          */
  76         public void newNode(Node parent, Forest pending, Parser.Table.State state, boolean fromEmptyReduction) {
  77             Node p = hash.get(code(state, parent==null?null:parent.phase()));
  78             if (p != null)  newNode2(p, parent, pending, state, fromEmptyReduction);
  79             else            newNode3(parent, pending, state, fromEmptyReduction);
  80         }
  81         private void newNode2(Node p, Node parent, Forest pending, Parser.Table.State state, boolean fromEmptyReduction) {
  82             p.holder.merge(pending);
  83             if (p.parents().contains(parent)) return;
  84             p.parents().add(parent, true);
  85             if (p!=parent && !fromEmptyReduction) p.queueReductions(parent);
  86         }
  87         private void newNode3(Node parent, Forest pending, Parser.Table.State state, boolean fromEmptyReduction) {
  88             do {
  89                 if (token != null && state.canShift(token)) break;
  90                 if (state.isAccepting()) break;
  91                 if (token==null) break;
  92                 if (!state.canReduce(token)) return;
  93                 //if (count > 1) break;
  94                 //if (r.numPop == 0) break;
  95                 //r.reduce(pending, parent, null, Phase.this, null);
  96                 //return;
  97             } while(false);
  98
  99             Node n = new Node(parent, pending, state);  // ALLOC
 100             n.queueEmptyReductions();
 101             if (!fromEmptyReduction) n.queueReductions(parent);
 102         }
 103
 104
 105         /** perform all reduction operations */
 106         public void reduce() {
 107             reducing = true;
 108             if (reducing_list==null || reducing_list.length < hash.size())
 109                 reducing_list = new Phase.Node[hash.size() * 4];
 110             Collection<Node> hv = hash.values();
 111             hv.toArray(reducing_list);
 112             int num = hv.size();
 113             for(int i=0; i<num; i++) {
 114                 Node n = reducing_list[i];
 115                 n.queueEmptyReductions();
 116                 // INVARIANT: we never "see" a node until its parent-set is complete, modulo merges
 117             }
 118             for(int i=0; i<num; i++) {
 119                 Node n = reducing_list[i];
 120                 reducing_list[i] = null;
 121                 n.queueReductions();
 122             }
 123         }
 124
 125         public void invoke(Parser.Table.State st, Forest result, Node n) {
 126             next.newNode(n, result, st, true);
 127         }
 128         private Phase next = null;
 129
 130         /** perform all shift operations, adding promoted nodes to <tt>next</tt> */
 131         public void shift(Phase next, Forest result) {
 132             this.next = next;
 133             closed = true;
 134             Forest res = null;
 135             boolean ok = false;
 136             for(Phase.Node n : hash.values()) {
 137                 if (n.holder==null) continue;
 138                 n.holder.resolve();
 139                 if (token == null && n.state.isAccepting()) {
 140                     ok = true;
 141                     if (finalResult==null) finalResult = new Forest.Ref();
 142                     finalResult.merge(n.holder);
 143                 }
 144                 if (!n.holder.valid()) continue;
 145                 if (token == null) continue;
 146                 n.state.invokeShifts(token, this, result, n);
 147                 /*
 148                 for(Parser.Table.State st : n.state.getShifts(token)) {
 149                     if (res == null) res = result;
 150                     next.newNode(n, res, st, true, this);
 151                     ok = true;
 152                 }
 153                 */
 154             }
 155
 156             if (!ok && token != null) {
 157                 StringBuffer error = new StringBuffer();
 158                 error.append("error: unable to shift token \"" + token + "\"\n");
 159                 //error.append("  before: " +pendingReductions+ "\n");
 160                 //error.append("  before: " +totalReductions+ "\n");
 161                 //for(Phase.Node n : hash.values()) {
 162                 //n.queueReductions();
 163                 //n.queueEmptyReductions();
 164                 //}
 165                 //error.append("  after: " +pendingReductions+ "\n");
 166                 //error.append("  candidate states:\n");
 167                 //for(Phase.Node n : hash.values()) {
 168                     //for(Sequence.Position p : n.state) error.append("        " + p + "\n");
 169                     //error.append("        --\n");
 170                 //for(Parser.Table.Reduction r : n.state.getReductions(token)) error.append("        " + r + "\n");
 171                     //error.append("        ==\n");
 172                 //}
 173                 next.error = error.toString();
 174             }
 175
 176             // this massively improves GC performance
 177             hash = null;
 178         }
 179
 180
 181         // GSS Nodes //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 182
 183         /** a node in the GSS */
 184         public final class Node extends FastSet<Node> implements Invokable<Parser.Table.Reduction, Node, Node> {
 185
 186             private Forest.Ref holder = null;
 187             private boolean allqueued = false;
 188
 189             /** what state this node is in */
 190             public final Parser.Table.State state;
 191
 192             /** which Phase this Node belongs to (node that Node is also a non-static inner class of Phase) */
 193             public Phase phase() { return Phase.this; }
 194
 195             public  Forest.Ref holder() { return holder==null ? (holder = new Forest.Ref()) : holder; }
 196             public  Forest pending() { return Phase.this.closed ? holder().resolve() : holder; }
 197             public  FastSet<Node> parents() { return this; }
 198
 199             public void queueReductions() {
 200                 if (allqueued) return;
 201                 allqueued = true;
 202                 int where = parents().size();
 203                 state.invokeReductions(token, this, this, null);
 204             }
 205
 206             public void queueReductions(Node n2) {
 207                 if (!allqueued) { queueReductions(); return; }
 208                 state.invokeReductions(token, this, this, n2);
 209             }
 210
 211             public final void invoke(Parser.Table.Reduction r, Node n, Node n2) {
 212                 if (n==null) {
 213                     if (r.numPop==0) r.reduce(this);
 214                     return;
 215                 }
 216                 if (r.numPop==0) return;
 217                 if (n2==null) r.reduce(n);
 218                 else          r.reduce(n, n2);
 219             }
 220             public void queueEmptyReductions() {
 221                 if (!reducing) return;
 222                 state.invokeReductions(token, this, null, null);
 223             }
 224
 225             private Node(Node parent, Forest pending, Parser.Table.State state) {
 226                 this.state = state;
 227                 Phase start = parent==null ? null : parent.phase();
 228                 if (pending != null) this.holder().merge(pending);
 229                 if (parent != null) parents().add(parent, true);
 230                 if (Phase.this.hash.get(code(state, start)) != null) throw new Error("severe problem!");
 231                 Phase.this.hash.put(code(state, start), this);
 232                 Phase.this.numNodes++;
 233                 if (parent==null) holder().valid = true; // hack to make sure that the "base" node is always considered valid
 234             }
 235         }
 236
 237     }
 238
 239     /** helper method */
 240     private static boolean equal(Object a, Object b) {
 241         if (a==null && b==null) return true;
 242         if (a==null || b==null) return false;
 243         return a.equals(b);
 244     }
 245
 246     /** this is something of a hack right now */
 247     private static long code(Parser.Table.State state, Phase start) {
 248         return (((long)state.idx) << 32) | (start==null ? 0 : (start.pos+1));
 249     }
 250 }