source: branches/working-0711/ccl/level-1/l1-typesys.lisp @ 12515

Last change on this file since 12515 was 12515, checked in by gz, 10 years ago

ftypes - r12467/r12500/r12512/r12514 from trunk

  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
File size: 152.4 KB
Line 
1;;;-*- Mode: Lisp; Package: CCL -*-
2;;;
3;;;   Copyright (C) 1994-2001 Digitool, Inc
4;;;   This file is part of OpenMCL. 
5;;;
6;;;   OpenMCL is licensed under the terms of the Lisp Lesser GNU Public
7;;;   License , known as the LLGPL and distributed with OpenMCL as the
8;;;   file "LICENSE".  The LLGPL consists of a preamble and the LGPL,
9;;;   which is distributed with OpenMCL as the file "LGPL".  Where these
10;;;   conflict, the preamble takes precedence. 
11;;;
12;;;   OpenMCL is referenced in the preamble as the "LIBRARY."
13;;;
14;;;   The LLGPL is also available online at
15;;;   http://opensource.franz.com/preamble.html
16
17;; This is a hacked-up version of the CMU CL type system.
18
19(in-package "CCL")
20
21
22
23;;; This condition is signalled whenever we make a UNKNOWN-TYPE so that
24;;; compiler warnings can be emitted as appropriate.
25;;;
26(define-condition parse-unknown-type (condition)
27  ((specifier :reader parse-unknown-type-specifier :initarg :specifier))
28  (:report (lambda (c s) (print-unreadable-object (c s :type t)
29                           (format s "unknown type ~A" (parse-unknown-type-specifier c))))))
30
31(defun parse-lambda-list (list)
32  (let* ((required)
33         (optional)
34         (keys)
35         (aux))
36    (let ((restp nil)
37          (rest nil)
38          (keyp nil)
39          (allowp nil)
40          (state :required))
41      (dolist (arg list)
42        (if (and (symbolp arg)
43                 (let ((name (symbol-name arg)))
44                   (and (/= (length name) 0)
45                        (char= (char name 0) #\&))))
46          (case arg
47            (&optional
48             (unless (eq state :required)
49               (error "Misplaced &optional in lambda-list: ~S." list))
50             (setq state '&optional))
51            (&rest
52             (unless (member state '(:required &optional))
53               (error "Misplaced &rest in lambda-list: ~S." list))
54             (setq state '&rest))
55            (&key
56             (unless (member state '(:required &optional :post-rest
57                                     ))
58               (error "Misplaced &key in lambda-list: ~S." list))
59             (setq keyp t)
60             (setq state '&key))
61            (&allow-other-keys
62             (unless (eq state '&key)
63               (error "Misplaced &allow-other-keys in lambda-list: ~S." list))
64             (setq allowp t  state '&allow-other-keys))
65            (&aux
66             (when (member state '(&rest))
67               (error "Misplaced &aux in lambda-list: ~S." list))
68             (setq state '&aux))
69            (t
70             (error "Unknown &keyword in lambda-list: ~S." arg)))
71          (case state
72            (:required (push arg required))
73            (&optional (push arg optional))
74            (&rest
75             (setq restp t  rest arg  state :post-rest))
76            (&key (push arg keys))
77            (&aux (push arg aux))
78            (t
79             (error "Found garbage in lambda-list when expecting a keyword: ~S." arg)))))
80     
81      (values (nreverse required) (nreverse optional) restp rest keyp (nreverse keys) allowp (nreverse aux)))))
82
83(defvar %deftype-expanders% (make-hash-table :test #'eq))
84(defvar *type-translators* (make-hash-table :test #'eq))
85(defvar *builtin-type-info* (make-hash-table :test #'equal))
86(defvar %builtin-type-cells% (make-hash-table :test 'equal))
87
88(defvar *use-implementation-types* t)
89
90(defun info-type-builtin (name)
91  (gethash name *builtin-type-info*))
92
93(defun (setf info-type-builtin) (val name)
94  (setf (gethash name *builtin-type-info*) val))
95
96(defun info-type-translator (name)
97  (gethash name *type-translators*))
98
99
100
101
102;;; Allow bootstrapping: mostly, allow us to bootstrap the type system
103;;; by having DEFTYPE expanders defined on built-in classes (the user
104;;; shouldn't be allowed to do so, at least not easily.
105
106;(defvar *type-system-initialized* nil)
107
108(defun %deftype (name fn doc)
109  (clear-type-cache)
110  (cond ((null fn)
111         (remhash name %deftype-expanders%))
112        ((and *type-system-initialized*
113              (or (built-in-type-p name)
114                  (let ((c (find-class name nil)))
115                    (and c (eq (class-name c) name)))))
116         (error "Cannot redefine type ~S because ~:[it is the name of a class~;it is a built-in type~]" name (built-in-type-p name)))
117        ((memq name *nx-known-declarations*)
118         (check-declaration-redefinition name 'deftype))
119        (t (setf (gethash name %deftype-expanders%) fn)
120           (record-source-file name 'type)))
121  (set-documentation name 'type doc)   ; nil clears it.
122  name)
123
124(defun %define-type-translator (name fn doc)
125  (declare (ignore doc))
126  (setf (gethash name *type-translators*) fn)
127  name)
128
129;;;(defun %deftype-expander (name)
130;;;  (or (gethash name %deftype-expanders%)
131;;;      (and *compiling-file* (%cdr (assq name *compile-time-deftype-expanders*)))))
132(defun %deftype-expander (name)
133  (gethash name %deftype-expanders%))
134
135(defun process-deftype-arglist (arglist &aux (in-optional? nil))
136  "Returns a NEW list similar to arglist except
137    inserts * as the default default for &optional args."
138  (mapcar #'(lambda (item)
139              (cond ((eq item '&optional) (setq in-optional? t) item)
140                    ((memq item lambda-list-keywords) (setq in-optional? nil) item)
141                    ((and in-optional? (symbolp item)) (list item ''*))
142                    (t item)))
143          arglist))
144
145
146(defun expand-type-macro (definer name arglist body env)
147  (setq name (require-type name 'symbol))
148  (multiple-value-bind (lambda doc)
149      (parse-macro-internal name arglist body env '*)
150    `(progn
151       (eval-when (:compile-toplevel)
152         (note-type-info ',name 'macro ,env))
153       (eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
154         (,definer ',name
155             (nfunction ,name ,lambda)
156           ,doc)))))
157
158(defmacro deftype (name arglist &body body &environment env)
159  "Define a new type, with syntax like DEFMACRO."
160  (expand-type-macro '%deftype name arglist body env))
161
162(defmacro def-type-translator (name arglist &body body &environment env)
163  (expand-type-macro '%define-type-translator name arglist body env))
164
165
166(defun type-expand (form &optional env &aux def)
167  (while (setq def (cond ((symbolp form)
168                          (gethash form %deftype-expanders%))
169                         ((and (consp form) (symbolp (%car form)))
170                          (gethash (%car form) %deftype-expanders%))
171                         (t nil)))
172    (setq form (funcall def (if (consp form) form (list form)) env)))
173  form)
174
175(defmethod print-object ((tc type-class) stream)
176  (print-unreadable-object (tc stream :type t :identity t)
177    (format stream "~s" (type-class-name tc))))
178
179(defmethod print-object ((c ctype) stream)
180  (print-unreadable-object (c stream :type t)
181    (format stream "~S" (type-specifier c))))
182
183(defmethod make-load-form ((c ctype) &optional env)
184  (declare (ignore env))
185  `(specifier-type ',(type-specifier c)))
186
187(defmethod make-load-form ((cell type-cell) &optional env)
188  (declare (ignore env))
189  `(register-type-cell `,(type-cell-type-specifier cell)))
190
191(defmethod print-object ((cell type-cell) stream)
192  (print-unreadable-object (cell stream :type t :identity t)
193    (format stream "for ~s" (type-cell-type-specifier cell))))
194
195(defun make-key-info (&key name type)
196  (%istruct 'key-info name type))
197
198(defun type-class-or-lose (name)
199  (or (cdr (assq name *type-classes*))
200      (error "~S is not a defined type class." name)))
201
202(eval-when (:compile-toplevel :execute)
203
204(defconstant type-class-function-slots
205  '((:simple-subtypep . #.type-class-simple-subtypep)
206    (:complex-subtypep-arg1 . #.type-class-complex-subtypep-arg1)
207    (:complex-subtypep-arg2 . #.type-class-complex-subtypep-arg2)
208    (:simple-union . #.type-class-simple-union)
209    (:complex-union . #.type-class-complex-union)
210    (:simple-intersection . #.type-class-simple-intersection)
211    (:complex-intersection . #.type-class-complex-intersection)
212    (:simple-= . #.type-class-simple-=)
213    (:complex-= . #.type-class-complex-=)
214    (:unparse . #.type-class-unparse)))
215
216)
217
218(defun class-typep (form class)
219  (memq class (%inited-class-cpl (class-of form))))
220
221;;; CLASS-FUNCTION-SLOT-OR-LOSE  --  Interface
222;;;
223(defun class-function-slot-or-lose (name)
224  (or (cdr (assoc name type-class-function-slots))
225      (error "~S is not a defined type class method." name)))
226
227
228(eval-when (:compile-toplevel :execute)
229
230;;; INVOKE-TYPE-METHOD  --  Interface
231;;;
232;;;    Invoke a type method on TYPE1 and TYPE2.  If the two types have the same
233;;; class, invoke the simple method.  Otherwise, invoke any complex method.  If
234;;; there isn't a distinct complex-arg1 method, then swap the arguments when
235;;; calling type1's method.  If no applicable method, return DEFAULT.
236;;;
237
238(defmacro invoke-type-method (simple complex-arg2 type1 type2 &key
239                                     (default '(values nil t))
240                                     complex-arg1)
241  (let ((simple (class-function-slot-or-lose simple))
242        (cslot1 (class-function-slot-or-lose (or complex-arg1 complex-arg2)))
243        (cslot2 (class-function-slot-or-lose complex-arg2)))
244    (once-only ((n-type1 type1)
245                (n-type2 type2))
246      (once-only ((class1 `(ctype-class-info ,n-type1))
247                  (class2 `(ctype-class-info ,n-type2)))
248        `(if (eq ,class1 ,class2)
249           (funcall (%svref ,class1 ,simple) ,n-type1 ,n-type2)
250           ,(once-only ((complex1 `(%svref ,class1 ,cslot1))
251                        (complex2 `(%svref ,class2 ,cslot2)))
252              `(cond (,complex2 (funcall ,complex2 ,n-type1 ,n-type2))
253                     (,complex1
254                      ,(if complex-arg1
255                         `(funcall ,complex1 ,n-type1 ,n-type2)
256                         `(funcall ,complex1 ,n-type2 ,n-type1)))
257                     (t ,default))))))))
258
259
260;;;; Utilities:
261
262;;; ANY-TYPE-OP, EVERY-TYPE-OP  --  Interface
263;;;
264;;;    Like ANY and EVERY, except that we handle two-arg uncertain predicates.
265;;; If the result is uncertain, then we return Default from the block PUNT.
266;;; If LIST-FIRST is true, then the list element is the first arg, otherwise
267;;; the second.
268;;;
269(defmacro any-type-op (op thing list &key (default '(values nil nil))
270                                list-first)
271  (let ((n-this (gensym))
272          (n-thing (gensym))
273          (n-val (gensym))
274          (n-win (gensym))
275          (n-uncertain (gensym)))
276    `(let ((,n-thing ,thing)
277             (,n-uncertain nil))
278       (dolist (,n-this ,list
279                              (if ,n-uncertain
280                                (return-from PUNT ,default)
281                                nil))
282           (multiple-value-bind (,n-val ,n-win)
283                                    ,(if list-first
284                                         `(,op ,n-this ,n-thing)
285                                         `(,op ,n-thing ,n-this))
286             (unless ,n-win (setq ,n-uncertain t))
287             (when ,n-val (return t)))))))
288;;;
289(defmacro every-type-op (op thing list &key (default '(values nil nil))
290                                  list-first)
291  (let ((n-this (gensym))
292          (n-thing (gensym))
293          (n-val (gensym))
294          (n-win (gensym)))
295    `(let ((,n-thing ,thing))
296       (dolist (,n-this ,list t)
297           (multiple-value-bind (,n-val ,n-win)
298                                    ,(if list-first
299                                         `(,op ,n-this ,n-thing)
300                                         `(,op ,n-thing ,n-this))
301             (unless ,n-win (return-from PUNT ,default))
302             (unless ,n-val (return nil)))))))
303
304)
305
306 
307;;; VANILLA-INTERSECTION  --  Interface
308;;;
309;;;    Compute the intersection for types that intersect only when one is a
310;;; hierarchical subtype of the other.
311;;;
312(defun vanilla-intersection (type1 type2)
313  (multiple-value-bind (stp1 win1)
314                           (csubtypep type1 type2)
315    (multiple-value-bind (stp2 win2)
316                               (csubtypep type2 type1)
317      (cond (stp1 (values type1 t))
318              (stp2 (values type2 t))
319              ((and win1 win2) (values *empty-type* t))
320              (t
321               (values type1 nil))))))
322
323
324;;; VANILLA-UNION  --  Interface
325;;;
326(defun vanilla-union (type1 type2)
327  (cond ((csubtypep type1 type2) type2)
328        ((csubtypep type2 type1) type1)
329        (t nil)))
330
331(defun hierarchical-intersection2 (type1 type2)
332  (multiple-value-bind (subtypep1 win1) (csubtypep type1 type2)
333    (multiple-value-bind (subtypep2 win2) (csubtypep type2 type1)
334      (cond (subtypep1 type1)
335            (subtypep2 type2)
336            ((and win1 win2) *empty-type*)
337            (t nil)))))
338
339(defun hierarchical-union2 (type1 type2)
340  (cond ((csubtypep type1 type2) type2)
341        ((csubtypep type2 type1) type1)
342        (t nil)))
343
344;;; DELEGATE-COMPLEX-{SUBTYPEP-ARG2,INTERSECTION}  --  Interface
345;;;
346;;;    These functions are used as method for types which need a complex
347;;; subtypep method to handle some superclasses, but cover a subtree of the
348;;; type graph (i.e. there is no simple way for any other type class to be a
349;;; subtype.)  There are always still complex ways, namely UNION and MEMBER
350;;; types, so we must give TYPE1's method a chance to run, instead of
351;;; immediately returning NIL, T.
352;;;
353(defun delegate-complex-subtypep-arg2 (type1 type2)
354  (let ((subtypep-arg1
355         (type-class-complex-subtypep-arg1
356          (ctype-class-info type1))))
357    (if subtypep-arg1
358        (funcall subtypep-arg1 type1 type2)
359        (values nil t))))
360;;;
361(defun delegate-complex-intersection (type1 type2)
362  (let ((method (type-class-complex-intersection (ctype-class-info type1))))
363    (if (and method (not (eq method #'delegate-complex-intersection)))
364        (funcall method type2 type1)
365        (hierarchical-intersection2 type1 type2))))
366
367;;; HAS-SUPERCLASSES-COMPLEX-SUBTYPEP-ARG1  --  Internal
368;;;
369;;;    Used by DEFINE-SUPERCLASSES to define the SUBTYPE-ARG1 method.  Info is
370;;; a list of conses (SUPERCLASS-CLASS . {GUARD-TYPE-SPECIFIER | NIL}).  Will
371;;; never be called with a hairy type as type2, since the hairy type type2
372;;; method gets first crack.
373;;;
374#|
375(defun has-superclasses-complex-subtypep-arg1 (type1 type2 info)
376  (values
377   (and (typep type2 'class)
378        (dolist (x info nil)
379          (when (or (not (cdr x))
380                    (csubtypep type1 (specifier-type (cdr x))))
381            (return
382             (or (eq type2 (car x))
383                 (let ((inherits (layout-inherits (class-layout (car x)))))
384                   (dotimes (i (length inherits) nil)
385                     (when (eq type2 (layout-class (svref inherits i)))
386                       (return t)))))))))
387   t))
388|#
389
390(eval-when (:compile-toplevel :execute)
391;;; DEFINE-SUPERCLASSES  --  Interface
392;;;
393;;;    Takes a list of specs of the form (superclass &optional guard).
394;;; Consider one spec (with no guard): any instance of type-class is also a
395;;; subtype of SUPERCLASS and of any of its superclasses.  If there are
396;;; multiple specs, then some will have guards.  We choose the first spec whose
397;;; guard is a supertype of TYPE1 and use its superclass.  In effect, a
398;;; sequence of guards G0, G1, G2 is actually G0, (and G1 (not G0)),
399;;; (and G2 (not (or G0 G1))).
400;;;
401#|
402(defmacro define-superclasses (type-class &rest specs)
403  (let ((info
404         (mapcar #'(lambda (spec)
405                     (destructuring-bind (super &optional guard)
406                                         spec
407                       (cons (find-class super) guard)))
408                 specs)))
409    `(progn
410      (setf (type-class-complex-subtypep-arg1
411             (type-class-or-lose ',type-class))
412            #'(lambda (type1 type2)
413                (has-superclasses-complex-subtypep-arg1 type1 type2 ',info)))
414       
415       (setf (type-class-complex-subtypep-arg2
416              (type-class-or-lose ',type-class))
417             #'delegate-complex-subtypep-arg2)
418       
419       (setf (type-class-complex-intersection
420              (type-class-or-lose ',type-class))
421             #'delegate-complex-intersection))))
422|#
423
424); eval-when (compile eval)
425
426
427(defun reparse-unknown-ctype (type)
428  (if (unknown-ctype-p type)
429    (specifier-type (type-specifier type))
430    type))
431
432(defun swapped-args-fun (f)
433  #'(lambda (x y)
434      (funcall f y x)))
435
436(defun equal-but-no-car-recursion (x y)
437  (cond ((eql x y) t)
438        ((consp x)
439         (and (consp y)
440              (eql (car x) (car y))
441              (equal-but-no-car-recursion (cdr x) (cdr y))))
442        (t nil)))
443
444(defun any/type (op thing list)
445  (declare (type function op))
446  (let ((certain? t))
447    (dolist (i list (values nil certain?))
448      (multiple-value-bind (sub-value sub-certain?) (funcall op thing i)
449        (if sub-certain?
450            (when sub-value (return (values t t)))
451            (setf certain? nil))))))
452
453(defun every/type (op thing list)
454  (declare (type function op))
455  (let ((certain? t))
456    (dolist (i list (if certain? (values t t) (values nil nil)))
457      (multiple-value-bind (sub-value sub-certain?) (funcall op thing i)
458        (if sub-certain?
459            (unless sub-value (return (values nil t)))
460            (setf certain? nil))))))
461
462(defun invoke-complex-=-other-method (type1 type2)
463  (let* ((type-class (ctype-class-info type1))
464         (method-fun (type-class-complex-= type-class)))
465    (if method-fun
466        (funcall (the function method-fun) type2 type1)
467        (values nil t))))
468
469(defun invoke-complex-subtypep-arg1-method (type1 type2 &optional subtypep win)
470  (let* ((type-class (ctype-class-info type1))
471         (method-fun (type-class-complex-subtypep-arg1 type-class)))
472    (if method-fun
473      (funcall (the function method-fun) type1 type2)
474      (values subtypep win))))
475
476(defun type-might-contain-other-types-p (type)
477  (or (hairy-ctype-p type)
478      (negation-ctype-p type)
479      (union-ctype-p type)
480      (intersection-ctype-p type)))
481
482
483(eval-when (:compile-toplevel :execute)
484
485(defmacro define-type-method ((class method &rest more-methods)
486                                    lambda-list &body body)
487  `(progn
488     (let* ((fn (nfunction (,class ,method ,@more-methods)
489                           (lambda ,lambda-list ,@body))))
490       ,@(mapcar #'(lambda (method)
491                         `(setf (%svref
492                                   (type-class-or-lose ',class)
493                             ,(class-function-slot-or-lose method))
494                                  fn))
495                     (cons method more-methods)))
496     nil))
497
498)
499
500
501(defun ctype-p (x)
502  (and (eql (typecode x) target::subtag-istruct)
503       (memq (istruct-type-name x)
504             '#.(cons 'ctype 
505                      (cons 'unknown-ctype                             
506                            (append (mapcar #'class-name 
507                                            (class-direct-subclasses (find-class 'args-ctype)))
508                                    (mapcar #'class-name 
509                                            (class-direct-subclasses (find-class 'ctype)))))))))
510
511
512(setf (type-predicate 'ctype) 'ctype-p)
513
514
515;;;; Function and Values types.
516;;;
517;;;    Pretty much all of the general type operations are illegal on VALUES
518;;; types, since we can't discriminate using them, do SUBTYPEP, etc.  FUNCTION
519;;; types are acceptable to the normal type operations, but are generally
520;;; considered to be equivalent to FUNCTION.  These really aren't true types in
521;;; any type theoretic sense, but we still parse them into CTYPE structures for
522;;; two reasons:
523;;; -- Parsing and unparsing work the same way, and indeed we can't tell
524;;;    whether a type is a function or values type without parsing it.
525;;; -- Many of the places that can be annotated with real types can also be
526;;;    annotated function or values types.
527
528;; Methods on the VALUES type class.
529
530(defun make-values-ctype (&key
531                          required
532                          optional
533                          rest
534                          keyp
535                          keywords
536                          allowp)
537  (%istruct 'values-ctype
538            (type-class-or-lose 'values)
539            nil
540            required
541            optional
542            rest
543            keyp
544            keywords
545            allowp
546           ))
547
548(defun values-ctype-p (x) (istruct-typep x 'values-ctype))
549(setf (type-predicate 'values-ctype) 'values-ctype-p)
550
551
552(define-type-method (values :simple-subtypep :complex-subtypep-arg1)
553                    (type1 type2)
554  (declare (ignore type2))
555  (error "Subtypep is illegal on this type:~%  ~S" (type-specifier type1)))
556
557(define-type-method (values :complex-subtypep-arg2)
558                    (type1 type2)
559  (declare (ignore type1))
560  (error "Subtypep is illegal on this type:~%  ~S" (type-specifier type2)))
561
562
563(define-type-method (values :unparse) (type)
564  (cons 'values (unparse-args-types type)))
565
566
567;;; TYPE=-LIST  --  Internal
568;;;
569;;;    Return true if List1 and List2 have the same elements in the same
570;;; positions according to TYPE=.  We return NIL, NIL if there is an uncertain
571;;; comparison.
572;;;
573(defun type=-list (list1 list2)
574  (declare (list list1 list2))
575  (do ((types1 list1 (cdr types1))
576       (types2 list2 (cdr types2)))
577      ((or (null types1) (null types2))
578       (if (or types1 types2)
579           (values nil t)
580           (values t t)))
581    (multiple-value-bind (val win)
582                               (type= (first types1) (first types2))
583      (unless win
584          (return (values nil nil)))
585      (unless val
586          (return (values nil t))))))
587
588(define-type-method (values :simple-=) (type1 type2)
589  (let ((rest1 (args-ctype-rest type1))
590        (rest2 (args-ctype-rest type2)))
591    (cond ((or (args-ctype-keyp type1) (args-ctype-keyp type2)
592               (args-ctype-allowp type1) (args-ctype-allowp type2))
593             (values nil nil))
594            ((and rest1 rest2 (type/= rest1 rest2))
595             (type= rest1 rest2))
596            ((or rest1 rest2)
597             (values nil t))
598            (t
599             (multiple-value-bind (req-val req-win)
600                 (type=-list (values-ctype-required type1)
601                             (values-ctype-required type2))
602               (multiple-value-bind (opt-val opt-win)
603                   (type=-list (values-ctype-optional type1)
604                               (values-ctype-optional type2))
605                 (values (and req-val opt-val) (and req-win opt-win))))))))
606
607
608;; Methods on the FUNCTION type class.
609
610
611(defun make-function-ctype (&key
612                            required
613                            optional
614                            rest
615                            keyp
616                            keywords
617                            allowp
618                            wild-args
619                            returns)
620  (%istruct 'function-ctype
621            (type-class-or-lose 'function)
622            nil
623            required
624            optional
625            rest
626            keyp
627            keywords
628            allowp
629            wild-args
630            returns
631           ))
632
633(defun function-ctype-p (x) (istruct-typep x 'function-ctype))
634(setf (type-predicate 'function-ctype) 'function-ctype-p)
635
636;;; A flag that we can bind to cause complex function types to be unparsed as
637;;; FUNCTION.  Useful when we want a type that we can pass to TYPEP.
638;;;
639(defvar *unparse-function-type-simplify* nil)
640
641(define-type-method (function :unparse) (type)
642  (if *unparse-function-type-simplify*
643    'function
644    (list 'function
645            (if (function-ctype-wild-args type)
646                '*
647                (unparse-args-types type))
648            (type-specifier
649             (function-ctype-returns type)))))
650
651;;; Since all function types are equivalent to FUNCTION, they are all subtypes
652;;; of each other.
653;;;
654
655(define-type-method (function :simple-subtypep) (type1 type2)
656 (flet ((fun-type-simple-p (type)
657          (not (or (function-ctype-rest type)
658                   (function-ctype-keyp type))))
659        (every-csubtypep (types1 types2)
660          (loop
661             for a1 in types1
662             for a2 in types2
663             do (multiple-value-bind (res sure-p)
664                    (csubtypep a1 a2)
665                  (unless res (return (values res sure-p))))
666             finally (return (values t t)))))
667   (macrolet ((3and (x y)
668                `(multiple-value-bind (val1 win1) ,x
669                   (if (and (not val1) win1)
670                       (values nil t)
671                       (multiple-value-bind (val2 win2) ,y
672                         (if (and val1 val2)
673                             (values t t)
674                             (values nil (and win2 (not val2)))))))))
675     (3and (values-subtypep (function-ctype-returns type1)
676                            (function-ctype-returns type2))
677           (cond ((function-ctype-wild-args type2) (values t t))
678                 ((function-ctype-wild-args type1)
679                  (cond ((function-ctype-keyp type2) (values nil nil))
680                        ((not (function-ctype-rest type2)) (values nil t))
681                        ((not (null (function-ctype-required type2))) (values nil t))
682                        (t (3and (type= *universal-type* (function-ctype-rest type2))
683                                 (every/type #'type= *universal-type*
684                                             (function-ctype-optional type2))))))
685                 ((not (and (fun-type-simple-p type1)
686                            (fun-type-simple-p type2)))
687                  (values nil nil))
688                 (t (multiple-value-bind (min1 max1) (function-type-nargs type1)
689                      (multiple-value-bind (min2 max2) (function-type-nargs type2)
690                        (cond ((or (> max1 max2) (< min1 min2))
691                               (values nil t))
692                              ((and (= min1 min2) (= max1 max2))
693                               (3and (every-csubtypep (function-ctype-required type1)
694                                                      (function-ctype-required type2))
695                                     (every-csubtypep (function-ctype-optional type1)
696                                                      (function-ctype-optional type2))))
697                              (t (every-csubtypep
698                                  (concatenate 'list
699                                               (function-ctype-required type1)
700                                               (function-ctype-optional type1))
701                                  (concatenate 'list
702                                               (function-ctype-required type2)
703                                               (function-ctype-optional type2)))))))))))))
704
705
706                   
707;(define-superclasses function (function))       
708
709
710;;; The union or intersection of two FUNCTION types is FUNCTION.
711;;; (unless the types are type=)
712;;;
713(define-type-method (function :simple-union) (type1 type2)
714  (if (type= type1 type2)
715    type1
716    (specifier-type 'function)))
717
718;;;
719(define-type-method (function :simple-intersection) (type1 type2)
720  (if (type= type1 type2)
721    type1
722    (specifier-type 'function)))
723
724
725(define-type-method (function :complex-intersection) (type1 type2)
726  (declare (type function-ctype type2))
727  (let ((function (specifier-type 'function)))
728    (if (eq type1 function)
729      type2
730      (type-intersection2 type1 function))))
731
732
733
734;;; ### Not very real, but good enough for redefining transforms according to
735;;; type:
736;;;
737(define-type-method (function :simple-=) (type1 type2)
738  (values (equalp type1 type2) t))
739
740;;; The CONSTANT-TYPE structure represents a use of the CONSTANT-ARGUMENT "type
741;;; specifier", which is only meaningful in function argument type specifiers
742;;; used within the compiler.
743;;;
744
745(defun clone-type-class-methods (src-tc dest-tc)
746  (do* ((n (uvsize src-tc))
747        (i 2 (1+ i)))
748       ((= i n) dest-tc)
749    (declare (fixnum i n))
750    (setf (%svref dest-tc i)
751          (%svref src-tc i))))
752
753(clone-type-class-methods (type-class-or-lose 'values) (type-class-or-lose 'constant))
754
755(defun make-constant-ctype (&key type)
756  (%istruct 'constant-ctype
757            (type-class-or-lose 'constant)
758            nil
759            type))
760
761(defun constant-ctype-p (x) (istruct-typep x 'constant-ctype))
762(setf (type-predicate 'constant-ctype) 'constant-ctype-p)
763
764(define-type-method (constant :unparse) (type)
765  `(constant-argument ,(type-specifier (constant-ctype-type type))))
766
767(define-type-method (constant :simple-=) (type1 type2)
768  (type= (constant-ctype-type type1) (constant-ctype-type type2)))
769
770(def-type-translator constant-argument (type &environment env)
771  (make-constant-ctype :type (specifier-type type env)))
772
773
774;;; Parse-Args-Types  --  Internal
775;;;
776;;;    Given a lambda-list like values type specification and a Args-Type
777;;; structure, fill in the slots in the structure accordingly.  This is used
778;;; for both FUNCTION and VALUES types.
779;;;
780
781(defun parse-args-types (lambda-list result &optional env)
782  (multiple-value-bind (required optional restp rest keyp keys allowp aux)
783                           (parse-lambda-list lambda-list)
784    (when aux
785      (error "&Aux in a FUNCTION or VALUES type: ~S." lambda-list))
786    (flet ((parse (spec) (specifier-type spec env)))
787      (setf (args-ctype-required result) (mapcar #'parse required))
788      (setf (args-ctype-optional result) (mapcar #'parse optional))
789      (setf (args-ctype-rest result) (if restp (parse rest) nil))
790      (setf (args-ctype-keyp result) keyp)
791      (let* ((key-info ()))
792        (dolist (key keys)
793          (when (or (atom key) (/= (length key) 2))
794            (signal-program-error "Keyword type description is not a two-list: ~S." key))
795          (let ((kwd (first key)))
796            (when (member kwd key-info :test #'eq :key #'(lambda (x) (key-info-name x)))
797              (signal-program-error "Repeated keyword ~S in lambda list: ~S." kwd lambda-list))
798            (push (make-key-info :name kwd
799                                 :type (parse (second key))) key-info)))
800        (setf (args-ctype-keywords result) (nreverse key-info)))
801      (setf (args-ctype-allowp result) allowp))))
802
803;;; Unparse-Args-Types  --  Internal
804;;;
805;;;    Return the lambda-list like type specification corresponding
806;;; to a Args-Type.
807;;;
808(defun unparse-args-types (type)
809  (let* ((result ()))
810
811    (dolist (arg (args-ctype-required type))
812      (push (type-specifier arg) result))
813
814    (when (args-ctype-optional type)
815      (push '&optional result)
816      (dolist (arg (args-ctype-optional type))
817          (push (type-specifier arg) result)))
818
819    (when (args-ctype-rest type)
820      (push '&rest result)
821      (push (type-specifier (args-ctype-rest type)) result))
822
823    (when (args-ctype-keyp type)
824      (push '&key result)
825      (dolist (key (args-ctype-keywords type))
826          (push (list (key-info-name key)
827                    (type-specifier (key-info-type key))) result)))
828
829    (when (args-ctype-allowp type)
830      (push '&allow-other-keys result))
831
832    (nreverse result)))
833
834(def-type-translator function (&optional (args '*) (result '*) &environment env)
835  (let ((res (make-function-ctype
836                :returns (values-specifier-type result env))))
837    (if (eq args '*)
838        (setf (function-ctype-wild-args res) t)
839        (parse-args-types args res env))
840    res))
841
842(def-type-translator values (&rest values &environment env)
843  (let ((res (make-values-ctype)))
844    (parse-args-types values res env)
845    (when (or (values-ctype-keyp res) (values-ctype-allowp res))
846      (signal-program-error "&KEY or &ALLOW-OTHER-KEYS in values type: ~s"
847                            res))
848    res))
849
850;;; Single-Value-Type  --  Interface
851;;;
852;;;    Return the type of the first value indicated by Type.  This is used by
853;;; people who don't want to have to deal with values types.
854;;;
855(defun single-value-type (type)
856  (declare (type ctype type))
857  (cond ((values-ctype-p type)
858         (or (car (args-ctype-required type))
859             (if (args-ctype-optional type)
860                 (type-union (car (args-ctype-optional type))
861                             (specifier-type 'null)))
862             (args-ctype-rest type)
863             (specifier-type 'null)))
864        ((eq type *wild-type*)
865         *universal-type*)
866        (t
867         type)))
868
869
870;;; FUNCTION-TYPE-NARGS  --  Interface
871;;;
872;;;    Return the minmum number of arguments that a function can be called
873;;; with, and the maximum number or NIL.  If not a function type, return
874;;; NIL, NIL.
875;;;
876(defun function-type-nargs (type)
877  (declare (type ctype type))
878  (if (function-ctype-p type)
879    (let ((fixed (length (args-ctype-required type))))
880        (if (or (args-ctype-rest type)
881                  (args-ctype-keyp type)
882                  (args-ctype-allowp type))
883        (values fixed nil)
884        (values fixed (+ fixed (length (args-ctype-optional type))))))
885    (values nil nil)))
886
887
888;;; Values-Types  --  Interface
889;;;
890;;;    Determine if Type corresponds to a definite number of values.  The first
891;;; value is a list of the types for each value, and the second value is the
892;;; number of values.  If the number of values is not fixed, then return NIL
893;;; and :Unknown.
894;;;
895(defun values-types (type)
896  (declare (type ctype type))
897  (cond ((eq type *wild-type*)
898           (values nil :unknown))
899          ((not (values-ctype-p type))
900           (values (list type) 1))
901          ((or (args-ctype-optional type)
902               (args-ctype-rest type)
903               (args-ctype-keyp type)
904               (args-ctype-allowp type))
905           (values nil :unknown))
906          (t
907           (let ((req (args-ctype-required type)))
908             (values (mapcar #'single-value-type req) (length req))))))
909
910
911;;; Values-Type-Types  --  Internal
912;;;
913;;;    Return two values:
914;;; 1] A list of all the positional (fixed and optional) types.
915;;; 2] The rest type (if any).  If keywords allowed, *universal-type*.  If no
916;;;    keywords or rest, *empty-type*.
917;;;
918(defun values-type-types (type &optional (default-type *empty-type*))
919  (declare (type values-ctype type))
920  (values (append (args-ctype-required type)
921                  (args-ctype-optional type))
922            (cond ((args-ctype-keyp type) *universal-type*)
923                  ((args-ctype-rest type))
924                  (t default-type))))
925
926
927;;; Fixed-Values-Op  --  Internal
928;;;
929;;;    Return a list of Operation applied to the types in Types1 and Types2,
930;;; padding with Rest2 as needed.  Types1 must not be shorter than Types2.  The
931;;; second value is T if Operation always returned a true second value.
932;;;
933(defun fixed-values-op (types1 types2 rest2 operation)
934  (declare (list types1 types2) (type ctype rest2) (type function operation))
935  (let ((exact t))
936    (values (mapcar #'(lambda (t1 t2)
937                              (multiple-value-bind (res win)
938                                  (funcall operation t1 t2)
939                                (unless win (setq exact nil))
940                                res))
941                        types1
942                        (append types2
943                                (make-list (- (length types1) (length types2))
944                                           :initial-element rest2)))
945              exact)))
946
947;;; Coerce-To-Values  --  Internal
948;;;
949;;; If Type isn't a values type, then make it into one:
950;;;    <type>  ==>  (values type &rest t)
951;;;
952(defun coerce-to-values (type)
953  (declare (type ctype type))
954  (if (values-ctype-p type)
955    type
956    (make-values-ctype :required (list type))))
957
958
959;;; Args-Type-Op  --  Internal
960;;;
961;;;    Do the specified Operation on Type1 and Type2, which may be any type,
962;;; including Values types.  With values types such as:
963;;;    (values a0 a1)
964;;;    (values b0 b1)
965;;;
966;;; We compute the more useful result:
967;;;    (values (<operation> a0 b0) (<operation> a1 b1))
968;;;
969;;; Rather than the precise result:
970;;;    (<operation> (values a0 a1) (values b0 b1))
971;;;
972;;; This has the virtue of always keeping the values type specifier outermost,
973;;; and retains all of the information that is really useful for static type
974;;; analysis.  We want to know what is always true of each value independently.
975;;; It is worthless to know that IF the first value is B0 then the second will
976;;; be B1.
977;;;
978;;; If the values count signatures differ, then we produce result with the
979;;; required value count chosen by Nreq when applied to the number of required
980;;; values in type1 and type2.  Any &key values become &rest T (anyone who uses
981;;; keyword values deserves to lose.)
982;;;
983;;; The second value is true if the result is definitely empty or if Operation
984;;; returned true as its second value each time we called it.  Since we
985;;; approximate the intersection of values types, the second value being true
986;;; doesn't mean the result is exact.
987;;;
988(defun args-type-op (type1 type2 operation nreq default-type)
989  (declare (type ctype type1 type2 default-type)
990           (type function operation nreq))
991  (if (eq type1 type2)
992    (values type1 t)
993    (if (or (values-ctype-p type1) (values-ctype-p type2))
994      (let ((type1 (coerce-to-values type1))
995            (type2 (coerce-to-values type2)))
996        (multiple-value-bind (types1 rest1)
997            (values-type-types type1 default-type)
998          (multiple-value-bind (types2 rest2)
999              (values-type-types type2 default-type)
1000            (multiple-value-bind (rest rest-exact)
1001                (funcall operation rest1 rest2)
1002              (multiple-value-bind
1003                  (res res-exact)
1004                  (if (< (length types1) (length types2))
1005                    (fixed-values-op types2 types1 rest1 operation)
1006                    (fixed-values-op types1 types2 rest2 operation))
1007                (let* ((req (funcall nreq
1008                                     (length (args-ctype-required type1))
1009                                     (length (args-ctype-required type2))))
1010                       (required (subseq res 0 req))
1011                       (opt (subseq res req))
1012                       (opt-last (position rest opt :test-not #'type=
1013                                           :from-end t)))
1014                  (if (find *empty-type* required :test #'type=)
1015                    (values *empty-type* t)
1016                    (values (make-values-ctype
1017                             :required required
1018                             :optional (if opt-last
1019                                         (subseq opt 0 (1+ opt-last))
1020                                         ())
1021                             :rest (if (eq rest *empty-type*) nil rest))
1022                            (and rest-exact res-exact)))))))))
1023      (funcall operation type1 type2))))
1024
1025;;; Values-Type-Union, Values-Type-Intersection  --  Interface
1026;;;
1027;;;    Do a union or intersection operation on types that might be values
1028;;; types.  The result is optimized for utility rather than exactness, but it
1029;;; is guaranteed that it will be no smaller (more restrictive) than the
1030;;; precise result.
1031;;;
1032
1033(defun values-type-union (type1 type2)
1034  (declare (type ctype type1 type2))
1035  (cond ((or (eq type1 *wild-type*) (eq type2 *wild-type*)) *wild-type*)
1036        ((eq type1 *empty-type*) type2)
1037        ((eq type2 *empty-type*) type1)
1038        (t
1039         (values (args-type-op type1 type2 #'type-union #'min *empty-type*)))))
1040
1041(defun values-type-intersection (type1 type2)
1042  (declare (type ctype type1 type2))
1043  (cond ((eq type1 *wild-type*) (values type2 t))
1044        ((eq type2 *wild-type*) (values type1 t))
1045        (t
1046         (args-type-op type1 type2 #'type-intersection #'max
1047                       (specifier-type 'null)))))
1048
1049
1050;;; Values-Types-Intersect  --  Interface
1051;;;
1052;;;    Like Types-Intersect, except that it sort of works on values types.
1053;;; Note that due to the semantics of Values-Type-Intersection, this might
1054;;; return {T, T} when there isn't really any intersection (?).
1055;;;
1056(defun values-types-intersect (type1 type2)
1057  (cond ((or (eq type1 *empty-type*) (eq type2 *empty-type*))
1058           (values t t))
1059          ((or (values-ctype-p type1) (values-ctype-p type2))
1060           (multiple-value-bind (res win)
1061                                    (values-type-intersection type1 type2)
1062             (values (not (eq res *empty-type*))
1063                       win)))
1064          (t
1065           (types-intersect type1 type2))))
1066
1067;;; Values-Subtypep  --  Interface
1068;;;
1069;;;    A subtypep-like operation that can be used on any types, including
1070;;; values types.
1071;;;
1072
1073(defun values-subtypep (type1 type2)
1074  (declare (type ctype type1 type2))
1075  (cond ((eq type2 *wild-type*) (values t t))
1076        ((eq type1 *wild-type*)
1077         (values (eq type2 *universal-type*) t))
1078        ((not (values-types-intersect type1 type2))
1079         (values nil t))
1080        (t
1081         (if (or (values-ctype-p type1) (values-ctype-p type2))
1082           (let ((type1 (coerce-to-values type1))
1083                 (type2 (coerce-to-values type2)))
1084             (multiple-value-bind (types1 rest1)
1085                 (values-type-types type1)
1086               (multiple-value-bind (types2 rest2)
1087                   (values-type-types type2)
1088                 (cond ((< (length (values-ctype-required type1))
1089                           (length (values-ctype-required type2)))
1090                        (values nil t))
1091                       ((< (length types1) (length types2))
1092                        (values nil nil))
1093                       ((or (values-ctype-keyp type1)
1094                            (values-ctype-keyp type2))
1095                        (values nil nil))
1096                       (t
1097                        (do ((t1 types1 (rest t1))
1098                             (t2 types2 (rest t2)))
1099                            ((null t2)
1100                             (csubtypep rest1 rest2))
1101                          (multiple-value-bind
1102                              (res win-p)
1103                              (csubtypep (first t1) (first t2))
1104                            (unless win-p
1105                              (return (values nil nil)))
1106                            (unless res
1107                              (return (values nil t))))))))))
1108           (csubtypep type1 type2)))))
1109 
1110
1111;;;; Type method interfaces:
1112
1113;;; Csubtypep  --  Interface
1114;;;
1115;;;    Like subtypep, only works on Type structures.
1116;;;
1117(defun csubtypep (type1 type2)
1118  (declare (type ctype type1 type2))
1119  (unless (typep type1 'ctype)
1120    (report-bad-arg type1 'ctype))
1121  (unless (typep type2 'ctype)
1122    (report-bad-arg type2 'ctype))
1123  (cond ((or (eq type1 type2)
1124             (eq type1 *empty-type*)
1125             (eq type2 *wild-type*))
1126         (values t t))
1127        (t
1128         (invoke-type-method :simple-subtypep :complex-subtypep-arg2
1129                             type1 type2
1130                             :complex-arg1 :complex-subtypep-arg1))))
1131
1132;;; Type1 is a type-epecifier; type2 is a TYPE-CELL which may cache
1133;;; a mapping between a type-specifier and a CTYPE.
1134(defun cell-csubtypep-2 (type-specifier type-cell)
1135  (let* ((type1 (specifier-type type-specifier))
1136         (type2 (or (type-cell-ctype type-cell)
1137                    (let* ((ctype (specifier-type
1138                                   (type-cell-type-specifier type-cell))))
1139                      (when (cacheable-ctype-p ctype)
1140                        (setf (type-cell-ctype type-cell) ctype))
1141                      ctype))))
1142    (cond ((or (eq type1 type2)
1143               (eq type1 *empty-type*)
1144               (eq type2 *wild-type*))
1145           (values t t))
1146          (t
1147           (invoke-type-method :simple-subtypep :complex-subtypep-arg2
1148                               type1 type2
1149                               :complex-arg1 :complex-subtypep-arg1)))))
1150                             
1151
1152
1153;;; Type=  --  Interface
1154;;;
1155;;;    If two types are definitely equivalent, return true.  The second value
1156;;; indicates whether the first value is definitely correct.  This should only
1157;;; fail in the presence of Hairy types.
1158;;;
1159
1160(defun type= (type1 type2)
1161   (declare (type ctype type1 type2))
1162   (if (eq type1 type2)
1163     (values t t)
1164     (invoke-type-method :simple-= :complex-= type1 type2)))
1165
1166;;; TYPE/=  --  Interface
1167;;;
1168;;;    Not exactly the negation of TYPE=, since when the relationship is
1169;;; uncertain, we still return NIL, NIL.  This is useful in cases where the
1170;;; conservative assumption is =.
1171;;;
1172(defun type/= (type1 type2)
1173  (declare (type ctype type1 type2))
1174  (multiple-value-bind (res win)
1175      (type= type1 type2)
1176    (if win
1177        (values (not res) t)
1178        (values nil nil))))
1179
1180;;; Type-Union  --  Interface
1181;;;
1182;;;    Find a type which includes both types.  Any inexactness is represented
1183;;; by the fuzzy element types; we return a single value that is precise to the
1184;;; best of our knowledge.  This result is simplified into the canonical form,
1185;;; thus is not a UNION type unless there is no other way to represent the
1186;;; result.
1187;;;
1188
1189(defun type-union (&rest input-types)
1190  (%type-union input-types))
1191
1192(defun %type-union (input-types)
1193  (let* ((simplified (simplify-unions input-types)))
1194    (cond ((null simplified) *empty-type*)
1195          ((null (cdr simplified)) (car simplified))
1196          (t (make-union-ctype simplified)))))
1197
1198(defun simplify-unions (types)
1199  (when types
1200    (multiple-value-bind (first rest)
1201        (if (union-ctype-p (car types))
1202          (values (car (union-ctype-types (car types)))
1203                  (append (cdr (union-ctype-types (car types)))
1204                          (cdr types)))
1205          (values (car types) (cdr types)))
1206      (let ((rest (simplify-unions rest)) u)
1207        (dolist (r rest (cons first rest))
1208          (when (setq u (type-union2 first r))
1209            (return (simplify-unions (nsubstitute u r rest)))))))))
1210
1211(defun type-union2 (type1 type2)
1212  (declare (type ctype type1 type2))
1213  (setq type1 (reparse-unknown-ctype type1))
1214  (setq type2 (reparse-unknown-ctype type2))
1215  (cond ((eq type1 type2) type1)
1216        ((csubtypep type1 type2) type2)
1217        ((csubtypep type2 type1) type1)
1218        (t
1219         (flet ((1way (x y)
1220                  (invoke-type-method :simple-union :complex-union
1221                                      x y
1222                                      :default nil)))
1223           (or (1way type1 type2)
1224               (1way type2 type1))))))
1225
1226;;; Return as restrictive and simple a type as we can discover that is
1227;;; no more restrictive than the intersection of TYPE1 and TYPE2. At
1228;;; worst, we arbitrarily return one of the arguments as the first
1229;;; value (trying not to return a hairy type).
1230(defun type-approx-intersection2 (type1 type2)
1231  (declare (type ctype type1 type2))
1232  (cond ((type-intersection2 type1 type2))
1233        ((hairy-ctype-p type1) type2)
1234        (t type1)))
1235
1236
1237;;; Type-Intersection  --  Interface
1238;;;
1239;;;    Return as restrictive a type as we can discover that is no more
1240;;; restrictive than the intersection of Type1 and Type2.  The second value is
1241;;; true if the result is exact.  At worst, we randomly return one of the
1242;;; arguments as the first value (trying not to return a hairy type).
1243;;;
1244
1245(defun type-intersection (&rest input-types)
1246  (%type-intersection input-types))
1247
1248(defun %type-intersection (input-types)
1249  (let ((simplified (simplify-intersections input-types)))
1250    ;;(declare (type (vector ctype) simplified))
1251    ;; We want to have a canonical representation of types (or failing
1252    ;; that, punt to HAIRY-TYPE). Canonical representation would have
1253    ;; intersections inside unions but not vice versa, since you can
1254    ;; always achieve that by the distributive rule. But we don't want
1255    ;; to just apply the distributive rule, since it would be too easy
1256    ;; to end up with unreasonably huge type expressions. So instead
1257    ;; we try to generate a simple type by distributing the union; if
1258    ;; the type can't be made simple, we punt to HAIRY-TYPE.
1259    (if (and (cdr simplified) (some #'union-ctype-p simplified))
1260      (let* ((first-union (find-if #'union-ctype-p simplified))
1261             (other-types (remove first-union simplified))
1262             (distributed (maybe-distribute-one-union first-union other-types)))
1263        (if distributed
1264          (apply #'type-union distributed)
1265          (make-hairy-ctype
1266           :specifier `(and ,@(mapcar #'type-specifier simplified)))))
1267      (cond
1268        ((null simplified) *universal-type*)
1269        ((null (cdr simplified)) (car simplified))
1270        (t (make-intersection-ctype
1271            (some #'(lambda (c) (ctype-enumerable c)) simplified)
1272            simplified))))))
1273
1274(defun simplify-intersections (types)
1275  (when types
1276    (let ((first (if (typep (car types) 'ctype)
1277                   (%car types)
1278                   (specifier-type (%car types)))))
1279      (multiple-value-bind (first rest)
1280          (if (intersection-ctype-p first)
1281            (values (car (intersection-ctype-types first))
1282                    (append (cdr (intersection-ctype-types first))
1283                            (cdr types)))
1284            (values first (cdr types)))
1285        (let ((rest (simplify-intersections rest)) u)
1286          (dolist (r rest (cons first rest))
1287            (when (setq u (type-intersection2 first r))
1288              (return (simplify-intersections (nsubstitute u r rest))))))))))
1289
1290(defun type-intersection2 (type1 type2)
1291  (declare (type ctype type1 type2))
1292  (setq type1 (reparse-unknown-ctype type1))
1293  (setq type2 (reparse-unknown-ctype type2))
1294  (cond ((eq type1 type2)
1295         type1)
1296        ((or (intersection-ctype-p type1)
1297             (intersection-ctype-p type2))
1298         ;; Intersections of INTERSECTION-TYPE should have the
1299         ;; INTERSECTION-CTYPE-TYPES values broken out and intersected
1300         ;; separately. The full TYPE-INTERSECTION function knows how
1301         ;; to do that, so let it handle it.
1302         (type-intersection type1 type2))
1303        ;;
1304        ;; (AND (FUNCTION (T) T) GENERIC-FUNCTION) for instance, but
1305        ;; not (AND (FUNCTION (T) T) (FUNCTION (T) T)).
1306        ((let ((function (specifier-type 'function)))
1307           (or (and (function-ctype-p type1)
1308                    (not (function-ctype-p type2))
1309                    (neq function type2)
1310                    (csubtypep type2 function)
1311                    (not (csubtypep function type2)))
1312               (and (function-ctype-p type2)
1313                    (not (function-ctype-p type1))
1314                    (neq function type1)
1315                    (csubtypep type1 function)
1316                    (not (csubtypep function type1)))))
1317         nil)
1318        (t
1319         (flet ((1way (x y)
1320                  (invoke-type-method :simple-intersection
1321                                      :complex-intersection
1322                                      x y
1323                                      :default :no-type-method-found)))
1324           (let ((xy (1way type1 type2)))
1325             (or (and (not (eql xy :no-type-method-found)) xy)
1326                 (let ((yx (1way type2 type1)))
1327                   (or (and (not (eql yx :no-type-method-found)) yx)
1328                       (cond ((and (eql xy :no-type-method-found)
1329                                   (eql yx :no-type-method-found))
1330                              *empty-type*)
1331                             (t
1332                              nil))))))))))
1333
1334
1335
1336(defun maybe-distribute-one-union (union-type types)
1337  (let* ((intersection (apply #'type-intersection types))
1338         (union (mapcar (lambda (x) (type-intersection x intersection))
1339                        (union-ctype-types union-type))))
1340    (if (notany (lambda (x)
1341                  (or (hairy-ctype-p x)
1342                      (intersection-ctype-p x)))
1343                union)
1344        union
1345        nil)))
1346
1347;;; Types-Intersect  --  Interface
1348;;;
1349;;;    The first value is true unless the types don't intersect.  The second
1350;;; value is true if the first value is definitely correct.  NIL is considered
1351;;; to intersect with any type.  If T is a subtype of either type, then we also
1352;;; return T, T.  This way we consider hairy types to intersect with T.
1353;;;
1354(defun types-intersect (type1 type2)
1355  (declare (type ctype type1 type2))
1356  (if (or (eq type1 *empty-type*) (eq type2 *empty-type*))
1357      (values t t)
1358      (let ((intersection2 (type-intersection2 type1 type2)))
1359        (cond ((not intersection2)
1360               (if (or (csubtypep *universal-type* type1)
1361                       (csubtypep *universal-type* type2))
1362                   (values t t)
1363                   (values t nil)))
1364              ((eq intersection2 *empty-type*) (values nil t))
1365              (t (values t t))))))
1366
1367;;; Type-Specifier  --  Interface
1368;;;
1369;;;    Return a Common Lisp type specifier corresponding to this type.
1370;;;
1371(defun type-specifier (type)
1372  (unless (ctype-p type)
1373    (setq type (require-type type 'ctype)))
1374  (locally 
1375      (declare (type ctype type))
1376    (funcall (type-class-unparse (ctype-class-info type)) type)))
1377
1378
1379(defconstant compound-only-type-specifiers
1380  ;; See CLHS Figure 4-4.
1381  '(and mod satisfies eql not values member or))
1382
1383
1384;;; VALUES-SPECIFIER-TYPE  --  Interface
1385;;;
1386;;;    Return the type structure corresponding to a type specifier.  We pick
1387;;; off Structure types as a special case.
1388;;;
1389
1390(defun values-specifier-type-internal (orig env)
1391  (or (info-type-builtin orig) ; this table could contain bytes etal and ands ors nots of built-in types - no classes
1392     
1393      ;; Now that we have our hands on the environment, we could pass it into type-expand,
1394      ;; but we'd have no way of knowing whether the expansion depended on the env, so
1395      ;; we wouldn't know if the result is safe to cache.   So for now don't let type
1396      ;; expanders see the env, which just means they won't see compile-time types.
1397      (let ((spec (type-expand orig #+not-yet env)))
1398        (cond
1399         ((and (not (eq spec orig))
1400               (info-type-builtin spec)))
1401         ((or (eq (info-type-kind spec) :instance)
1402              (and (symbolp spec)
1403                   (typep (find-class spec nil env) 'compile-time-class)))
1404          (let* ((class-ctype (%class.ctype (find-class spec t env))))
1405            (or (class-ctype-translation class-ctype)
1406                class-ctype)))
1407         ((typep spec 'class)
1408          (let* ((class-ctype (%class.ctype spec)))
1409            (or (class-ctype-translation class-ctype)
1410                class-ctype)))
1411         ((let ((cell (find-builtin-cell spec nil)))
1412           (and cell (cdr cell))))
1413         (t
1414          (when (member spec compound-only-type-specifiers)
1415            (error 'invalid-type-specifier :typespec spec))
1416          (let* ((lspec (if (atom spec) (list spec) spec))
1417                 (fun (info-type-translator (car lspec))))
1418            (cond (fun (funcall fun lspec env))
1419                  ((or (and (consp spec)
1420                            (symbolp (car spec))
1421                            (not (or (find-class (car spec) nil env)
1422                                     (info-type-builtin (car spec)))))
1423                       (symbolp spec))
1424                   (when *type-system-initialized*
1425                     (signal 'parse-unknown-type :specifier spec))
1426                   ;;
1427                   ;; Inhibit caching...
1428                   nil)
1429                  (t
1430                   (error 'invalid-type-specifier :typespec spec)))))))))
1431
1432(eval-when (:compile-toplevel :execute)
1433  (defconstant type-cache-size (ash 1 12))
1434  (defconstant type-cache-mask (1- type-cache-size)))
1435
1436(defun compile-time-ctype-p (ctype)
1437  (and (typep ctype 'class-ctype)
1438       (typep (class-ctype-class ctype) 'compile-time-class)))
1439
1440
1441;;; We can get in trouble if we try to cache certain kinds of ctypes,
1442;;; notably MEMBER types which refer to objects which might
1443;;; be stack-allocated or might be EQUAL without being EQL.
1444(defun cacheable-ctype-p (ctype)
1445  (case (istruct-cell-name (%svref ctype 0))
1446    (member-ctype
1447     (dolist (m (member-ctype-members ctype) t)
1448       (when (or (typep m 'cons)
1449                 (typep m 'array))
1450         (return nil))))
1451    (union-ctype
1452     (every #'cacheable-ctype-p (union-ctype-types ctype)))
1453    (intersection-ctype
1454     (every #'cacheable-ctype-p (intersection-ctype-types ctype)))
1455    (array-ctype
1456     (cacheable-ctype-p (array-ctype-element-type ctype)))
1457    ((values-ctype function-ctype)
1458     (and (every #'cacheable-ctype-p (values-ctype-required ctype))
1459          (every #'cacheable-ctype-p (values-ctype-optional ctype))
1460          (let* ((rest (values-ctype-rest ctype)))
1461            (or (null rest) (cacheable-ctype-p rest)))
1462          (every #'(lambda (info)
1463                     (cacheable-ctype-p (key-info-type info)))
1464                 (values-ctype-keywords ctype))
1465          (or (not (eq (istruct-cell-name (%svref ctype 0)) 'function-ctype))
1466              (let* ((result (function-ctype-returns ctype)))
1467                (or (null result)
1468                    (cacheable-ctype-p result))))))
1469    (negation-ctype
1470     (cacheable-ctype-p (negation-ctype-type ctype)))
1471    (cons-ctype
1472     (and (cacheable-ctype-p (cons-ctype-car-ctype ctype))
1473          (cacheable-ctype-p (cons-ctype-cdr-ctype ctype))))
1474    (unknown-ctype nil)
1475    (class-ctype
1476     (not (typep (class-ctype-class ctype) 'compile-time-class)))
1477    ;; Anything else ?  Simple things (numbers, classes) can't lose.
1478    (t t)))
1479               
1480     
1481   
1482
1483(defun hash-type-specifier (spec)
1484  (logand (sxhash spec) type-cache-mask))
1485
1486(let* ((type-cache-specs (make-array type-cache-size))
1487       (type-cache-ctypes (make-array type-cache-size))
1488       (probes 0)
1489       (hits 0)
1490       (ncleared 0)
1491       (locked nil))
1492 
1493  (defun clear-type-cache ()
1494    (%init-misc 0 type-cache-specs)
1495    (%init-misc 0 type-cache-ctypes)
1496    (incf ncleared)
1497    nil)
1498
1499  (defun values-specifier-type (spec &optional env)
1500    (if (typep spec 'class)
1501      (let* ((class-ctype (%class.ctype spec)))
1502        (or (class-ctype-translation class-ctype) class-ctype))
1503      (if locked
1504        (or (values-specifier-type-internal spec env)
1505            (make-unknown-ctype :specifier spec))
1506        (unwind-protect
1507          (progn
1508            (setq locked t)
1509            (if (or (symbolp spec)
1510                    (and (consp spec) (symbolp (car spec))))
1511              (let* ((idx (hash-type-specifier spec)))
1512                (incf probes)
1513                (if (equal (svref type-cache-specs idx) spec)
1514                  (progn
1515                    (incf hits)
1516                    (svref type-cache-ctypes idx))
1517                  (let* ((ctype (values-specifier-type-internal spec env)))
1518                    (if ctype
1519                      (progn
1520                        (when (cacheable-ctype-p ctype)
1521                          (setf (svref type-cache-specs idx) (copy-tree spec)       ; in case it was stack-consed
1522                                (svref type-cache-ctypes idx) ctype))
1523                        ctype)
1524                      (make-unknown-ctype :specifier spec)))))
1525              (values-specifier-type-internal spec env)))
1526          (setq locked nil)))))
1527 
1528  (defun type-cache-hit-rate ()
1529    (values hits probes))
1530 
1531  (defun type-cache-locked-p ()
1532    locked)
1533
1534  (defun lock-type-cache ()
1535    (setq locked t)))
1536
1537                   
1538
1539 
1540
1541;;; SPECIFIER-TYPE  --  Interface
1542;;;
1543;;;    Like VALUES-SPECIFIER-TYPE, except that we guarantee to never return a
1544;;; VALUES type.
1545;;;
1546(defun specifier-type (x &optional env)
1547  (let ((res (values-specifier-type x env)))
1548    (when (values-ctype-p res)
1549      (signal-program-error "VALUES type illegal in this context:~%  ~S" x))
1550    res))
1551
1552(defun single-value-specifier-type (x &optional env)
1553  (let ((res (specifier-type x env)))
1554    (if (eq res *wild-type*)
1555        *universal-type*
1556        res)))
1557
1558(defun standardized-type-specifier (spec &optional env)
1559  (handler-case
1560      (type-specifier (specifier-type spec env))
1561    (program-error () spec)
1562    (parse-unknown-type () spec)))
1563
1564(defun modified-numeric-type (base
1565                              &key
1566                              (class      (numeric-ctype-class      base))
1567                              (format     (numeric-ctype-format     base))
1568                              (complexp   (numeric-ctype-complexp   base))
1569                              (low        (numeric-ctype-low        base))
1570                              (high       (numeric-ctype-high       base))
1571                              (enumerable (ctype-enumerable base)))
1572  (make-numeric-ctype :class class
1573                     :format format
1574                     :complexp complexp
1575                     :low low
1576                     :high high
1577                     :enumerable enumerable))
1578
1579;;; Precompute-Types  --  Interface
1580;;;
1581;;;    Take a list of type specifiers, compute the translation and define it as
1582;;; a builtin type.
1583;;;
1584 
1585(defun precompute-types (specs)
1586  (dolist (spec specs)
1587    (let ((res (specifier-type spec)))
1588      (when (numeric-ctype-p res)
1589        (let ((pred (make-numeric-ctype-predicate res)))
1590          (when pred (setf (numeric-ctype-predicate res) pred))))
1591      (unless (unknown-ctype-p res)
1592        (setf (info-type-builtin spec) res)
1593        (setf (info-type-kind spec) :primitive)))))
1594
1595;;;; Builtin types.
1596
1597;;; The NAMED-TYPE is used to represent *, T and NIL.  These types must be
1598;;; super or sub types of all types, not just classes and * & NIL aren't
1599;;; classes anyway, so it wouldn't make much sense to make them built-in
1600;;; classes.
1601;;;
1602
1603(defun define-named-ctype (name)
1604  (let* ((ctype (%istruct 'named-ctype
1605                          (type-class-or-lose 'named)
1606                          nil
1607                          name)))
1608    (setf (info-type-kind name) :builtin
1609          (info-type-builtin name) ctype)))
1610
1611
1612(defvar *wild-type* (define-named-ctype '*))
1613(defvar *empty-type* (define-named-ctype nil))
1614(defvar *universal-type* (define-named-ctype t))
1615
1616(defun named-ctype-p (x)
1617  (istruct-typep x 'named-ctype))
1618
1619(setf (type-predicate 'named-ctype) 'named-ctype-p)
1620
1621(define-type-method (named :simple-=) (type1 type2)
1622  (values (eq type1 type2) t))
1623
1624(define-type-method (named :complex-=) (type1 type2)
1625  (cond
1626    ((and (eq type2 *empty-type*)
1627          (intersection-ctype-p type1)
1628          ;; not allowed to be unsure on these... FIXME: keep the list
1629          ;; of CL types that are intersection types once and only
1630          ;; once.
1631          (not (or (type= type1 (specifier-type 'ratio))
1632                   (type= type1 (specifier-type 'keyword)))))
1633     ;; things like (AND (EQL 0) (SATISFIES ODDP)) or (AND FUNCTION
1634     ;; STREAM) can get here.  In general, we can't really tell
1635     ;; whether these are equal to NIL or not, so
1636     (values nil nil))
1637    ((type-might-contain-other-types-p type1)
1638     (invoke-complex-=-other-method type1 type2))
1639    (t (values nil t))))
1640
1641
1642(define-type-method (named :simple-subtypep) (type1 type2)
1643  (values (or (eq type1 *empty-type*) (eq type2 *wild-type*)) t))
1644
1645(define-type-method (named :complex-subtypep-arg1) (type1 type2)
1646  (cond ((eq type1 *empty-type*)
1647         t)
1648        (;; When TYPE2 might be the universal type in disguise
1649         (type-might-contain-other-types-p type2)
1650         ;; Now that the UNION and HAIRY COMPLEX-SUBTYPEP-ARG2 methods
1651         ;; can delegate to us (more or less as CALL-NEXT-METHOD) when
1652         ;; they're uncertain, we can't just barf on COMPOUND-TYPE and
1653         ;; HAIRY-TYPEs as we used to. Instead we deal with the
1654         ;; problem (where at least part of the problem is cases like
1655         ;;   (SUBTYPEP T '(SATISFIES FOO))
1656         ;; or
1657         ;;   (SUBTYPEP T '(AND (SATISFIES FOO) (SATISFIES BAR)))
1658         ;; where the second type is a hairy type like SATISFIES, or
1659         ;; is a compound type which might contain a hairy type) by
1660         ;; returning uncertainty.
1661         (values nil nil))
1662        (t
1663         ;; By elimination, TYPE1 is the universal type.
1664         (assert (or (eq type1 *wild-type*) (eq type1 *universal-type*)))
1665         ;; This case would have been picked off by the SIMPLE-SUBTYPEP
1666         ;; method, and so shouldn't appear here.
1667         (assert (not (eq type2 *universal-type*)))
1668         ;; Since TYPE2 is not EQ *UNIVERSAL-TYPE* and is not the
1669         ;; universal type in disguise, TYPE2 is not a superset of TYPE1.
1670         (values nil t))))
1671
1672
1673(define-type-method (named :complex-subtypep-arg2) (type1 type2)
1674  (assert (not (eq type2 *wild-type*))) ; * isn't really a type.
1675  (cond ((eq type2 *universal-type*)
1676         (values t t))
1677        ((type-might-contain-other-types-p type1)
1678         ;; those types can be *EMPTY-TYPE* or *UNIVERSAL-TYPE* in
1679         ;; disguise.  So we'd better delegate.
1680         (invoke-complex-subtypep-arg1-method type1 type2))
1681        (t
1682         ;; FIXME: This seems to rely on there only being 2 or 3
1683         ;; NAMED-TYPE values, and the exclusion of various
1684         ;; possibilities above. It would be good to explain it and/or
1685         ;; rewrite it so that it's clearer.
1686         (values (not (eq type2 *empty-type*)) t))))
1687
1688
1689(define-type-method (named :complex-intersection) (type1 type2)
1690  (hierarchical-intersection2 type1 type2))
1691
1692(define-type-method (named :unparse) (x)
1693  (named-ctype-name x))
1694
1695
1696;;;; Hairy and unknown types:
1697
1698;;; The Hairy-Type represents anything too wierd to be described
1699;;; reasonably or to be useful, such as SATISFIES.  We just remember
1700;;; the original type spec.
1701;;;
1702
1703(defun make-hairy-ctype (&key specifier (enumerable t))
1704  (%istruct 'hairy-ctype
1705            (type-class-or-lose 'hairy)
1706            enumerable
1707            specifier))
1708
1709(defun hairy-ctype-p (x)
1710  (or (istruct-typep x 'hairy-ctype)
1711      (istruct-typep x 'unknown-ctype)))
1712
1713(setf (type-predicate 'hairy-ctype) 'hairy-ctype-p)
1714
1715(define-type-method (hairy :unparse) (x) (hairy-ctype-specifier x))
1716
1717(define-type-method (hairy :simple-subtypep) (type1 type2)
1718  (let ((hairy-spec1 (hairy-ctype-specifier type1))
1719        (hairy-spec2 (hairy-ctype-specifier type2)))
1720    (cond ((equal-but-no-car-recursion hairy-spec1 hairy-spec2)
1721           (values t t))
1722          (t
1723           (values nil nil)))))
1724
1725(define-type-method (hairy :complex-subtypep-arg2) (type1 type2)
1726  (invoke-complex-subtypep-arg1-method type1 type2))
1727
1728(define-type-method (hairy :complex-subtypep-arg1) (type1 type2)
1729  (declare (ignore type1 type2))
1730  (values nil nil))
1731
1732(define-type-method (hairy :complex-=) (type1 type2)
1733  (if (and (unknown-ctype-p type2)
1734           (let* ((specifier2 (unknown-ctype-specifier type2))
1735                  (name2 (if (consp specifier2)
1736                           (car specifier2)
1737                           specifier2)))
1738             (info-type-kind name2)))
1739      (let ((type2 (specifier-type (unknown-ctype-specifier type2))))
1740        (if (unknown-ctype-p type2)
1741            (values nil nil)
1742            (type= type1 type2)))
1743  (values nil nil)))
1744
1745(define-type-method (hairy :simple-intersection :complex-intersection)
1746                    (type1 type2)
1747  (if (type= type1 type2)
1748    type1
1749    nil))
1750
1751
1752(define-type-method (hairy :simple-union) 
1753    (type1 type2)
1754  (if (type= type1 type2)
1755      type1
1756      nil))
1757
1758(define-type-method (hairy :simple-=) (type1 type2)
1759  (if (equal-but-no-car-recursion (hairy-ctype-specifier type1)
1760                                  (hairy-ctype-specifier type2))
1761      (values t t)
1762      (values nil nil)))
1763
1764
1765
1766(def-type-translator satisfies (&whole x fun)
1767  (unless (symbolp fun)
1768    (report-bad-arg fun 'symbol))
1769  (make-hairy-ctype :specifier x))
1770
1771
1772;;; Negation Ctypes
1773(defun make-negation-ctype (&key type (enumerable t))
1774  (%istruct 'negation-ctype
1775            (type-class-or-lose 'negation)
1776            enumerable
1777            type))
1778
1779(defun negation-ctype-p (x)
1780  (istruct-typep x 'negation-ctype))
1781
1782(setf (type-predicate 'negation-ctype) 'negation-ctype-p)
1783
1784(define-type-method (negation :unparse) (x)
1785  `(not ,(type-specifier (negation-ctype-type x))))
1786
1787(define-type-method (negation :simple-subtypep) (type1 type2)
1788  (csubtypep (negation-ctype-type type2) (negation-ctype-type type1)))
1789
1790(define-type-method (negation :complex-subtypep-arg2) (type1 type2)
1791  (let* ((complement-type2 (negation-ctype-type type2))
1792         (intersection2 (type-intersection type1 complement-type2)))
1793    (if intersection2
1794        ;; FIXME: if uncertain, maybe try arg1?
1795        (type= intersection2 *empty-type*)
1796        (invoke-complex-subtypep-arg1-method type1 type2))))
1797
1798(define-type-method (negation :complex-subtypep-arg1) (type1 type2)
1799  (block nil
1800    ;; (Several logical truths in this block are true as long as
1801    ;; b/=T. As of sbcl-0.7.1.28, it seems impossible to construct a
1802    ;; case with b=T where we actually reach this type method, but
1803    ;; we'll test for and exclude this case anyway, since future
1804    ;; maintenance might make it possible for it to end up in this
1805    ;; code.)
1806    (multiple-value-bind (equal certain)
1807        (type= type2 *universal-type*)
1808      (unless certain
1809        (return (values nil nil)))
1810      (when equal
1811        (return (values t t))))
1812    (let ((complement-type1 (negation-ctype-type type1)))
1813      ;; Do the special cases first, in order to give us a chance if
1814      ;; subtype/supertype relationships are hairy.
1815      (multiple-value-bind (equal certain) 
1816          (type= complement-type1 type2)
1817        ;; If a = b, ~a is not a subtype of b (unless b=T, which was
1818        ;; excluded above).
1819        (unless certain
1820          (return (values nil nil)))
1821        (when equal
1822          (return (values nil t))))
1823      ;; KLUDGE: ANSI requires that the SUBTYPEP result between any
1824      ;; two built-in atomic type specifiers never be uncertain. This
1825      ;; is hard to do cleanly for the built-in types whose
1826      ;; definitions include (NOT FOO), i.e. CONS and RATIO. However,
1827      ;; we can do it with this hack, which uses our global knowledge
1828      ;; that our implementation of the type system uses disjoint
1829      ;; implementation types to represent disjoint sets (except when
1830      ;; types are contained in other types).  (This is a KLUDGE
1831      ;; because it's fragile. Various changes in internal
1832      ;; representation in the type system could make it start
1833      ;; confidently returning incorrect results.) -- WHN 2002-03-08
1834      (unless (or (type-might-contain-other-types-p complement-type1)
1835                  (type-might-contain-other-types-p type2))
1836        ;; Because of the way our types which don't contain other
1837        ;; types are disjoint subsets of the space of possible values,
1838        ;; (SUBTYPEP '(NOT AA) 'B)=NIL when AA and B are simple (and B
1839        ;; is not T, as checked above).
1840        (return (values nil t)))
1841      ;; The old (TYPE= TYPE1 TYPE2) branch would never be taken, as
1842      ;; TYPE1 and TYPE2 will only be equal if they're both NOT types,
1843      ;; and then the :SIMPLE-SUBTYPEP method would be used instead.
1844      ;; But a CSUBTYPEP relationship might still hold:
1845      (multiple-value-bind (equal certain)
1846          (csubtypep complement-type1 type2)
1847        ;; If a is a subtype of b, ~a is not a subtype of b (unless
1848        ;; b=T, which was excluded above).
1849        (unless certain
1850          (return (values nil nil)))
1851        (when equal
1852          (return (values nil t))))
1853      (multiple-value-bind (equal certain)
1854          (csubtypep type2 complement-type1)
1855        ;; If b is a subtype of a, ~a is not a subtype of b.  (FIXME:
1856        ;; That's not true if a=T. Do we know at this point that a is
1857        ;; not T?)
1858        (unless certain
1859          (return (values nil nil)))
1860        (when equal
1861          (return (values nil t))))
1862      ;; old CSR comment ca. 0.7.2, now obsoleted by the SIMPLE-CTYPE?
1863      ;; KLUDGE case above: Other cases here would rely on being able
1864      ;; to catch all possible cases, which the fragility of this type
1865      ;; system doesn't inspire me; for instance, if a is type= to ~b,
1866      ;; then we want T, T; if this is not the case and the types are
1867      ;; disjoint (have an intersection of *empty-type*) then we want
1868      ;; NIL, T; else if the union of a and b is the *universal-type*
1869      ;; then we want T, T. So currently we still claim to be unsure
1870      ;; about e.g. (subtypep '(not fixnum) 'single-float).
1871      ;;
1872      ;; OTOH we might still get here:
1873      (values nil nil))))
1874
1875(define-type-method (negation :complex-=) (type1 type2)
1876  ;; (NOT FOO) isn't equivalent to anything that's not a negation
1877  ;; type, except possibly a type that might contain it in disguise.
1878  (declare (ignore type2))
1879  (if (type-might-contain-other-types-p type1)
1880      (values nil nil)
1881      (values nil t)))
1882
1883(define-type-method (negation :simple-intersection) (type1 type2)
1884  (let ((not1 (negation-ctype-type type1))
1885        (not2 (negation-ctype-type type2)))
1886    (cond
1887      ((csubtypep not1 not2) type2)
1888      ((csubtypep not2 not1) type1)
1889      ;; Why no analagous clause to the disjoint in the SIMPLE-UNION2
1890      ;; method, below?  The clause would read
1891      ;;
1892      ;; ((EQ (TYPE-UNION NOT1 NOT2) *UNIVERSAL-TYPE*) *EMPTY-TYPE*)
1893      ;;
1894      ;; but with proper canonicalization of negation types, there's
1895      ;; no way of constructing two negation types with union of their
1896      ;; negations being the universal type.
1897      (t
1898       nil))))
1899
1900(define-type-method (negation :complex-intersection) (type1 type2)
1901  (cond
1902    ((csubtypep type1 (negation-ctype-type type2)) *empty-type*)
1903    ((eq (type-intersection type1 (negation-ctype-type type2)) *empty-type*)
1904     type1)
1905    (t nil)))
1906
1907(define-type-method (negation :simple-union) (type1 type2)
1908  (let ((not1 (negation-ctype-type type1))
1909        (not2 (negation-ctype-type type2)))
1910    (cond
1911      ((csubtypep not1 not2) type1)
1912      ((csubtypep not2 not1) type2)
1913      ((eq (type-intersection not1 not2) *empty-type*)
1914       *universal-type*)
1915      (t nil))))
1916
1917(define-type-method (negation :complex-union) (type1 type2)
1918  (cond
1919    ((csubtypep (negation-ctype-type type2) type1) *universal-type*)
1920    ((eq (type-intersection type1 (negation-ctype-type type2)) *empty-type*)
1921     type2)
1922    (t nil)))
1923
1924(define-type-method (negation :simple-=) (type1 type2)
1925  (type= (negation-ctype-type type1) (negation-ctype-type type2)))
1926
1927(def-type-translator not (typespec &environment env)
1928  (let* ((not-type (specifier-type typespec env))
1929         (spec (type-specifier not-type)))
1930    (cond
1931      ;; canonicalize (NOT (NOT FOO))
1932      ((and (listp spec) (eq (car spec) 'not))
1933       (specifier-type (cadr spec) env))
1934      ;; canonicalize (NOT NIL) and (NOT T)
1935      ((eq not-type *empty-type*) *universal-type*)
1936      ((eq not-type *universal-type*) *empty-type*)
1937      ((and (numeric-ctype-p not-type)
1938            (null (numeric-ctype-low not-type))
1939            (null (numeric-ctype-high not-type)))
1940       (make-negation-ctype :type not-type))
1941      ((numeric-ctype-p not-type)
1942       (type-union
1943        (make-negation-ctype
1944         :type (modified-numeric-type not-type :low nil :high nil))
1945        (cond
1946          ((null (numeric-ctype-low not-type))
1947           (modified-numeric-type
1948            not-type
1949            :low (let ((h (numeric-ctype-high not-type)))
1950                   (if (consp h) (car h) (list h)))
1951            :high nil))
1952          ((null (numeric-ctype-high not-type))
1953           (modified-numeric-type
1954            not-type
1955            :low nil
1956            :high (let ((l (numeric-ctype-low not-type)))
1957                    (if (consp l) (car l) (list l)))))
1958          (t (type-union
1959              (modified-numeric-type
1960               not-type
1961               :low nil
1962               :high (let ((l (numeric-ctype-low not-type)))
1963                       (if (consp l) (car l) (list l))))
1964              (modified-numeric-type
1965               not-type
1966               :low (let ((h (numeric-ctype-high not-type)))
1967                      (if (consp h) (car h) (list h)))
1968               :high nil))))))
1969      ((intersection-ctype-p not-type)
1970       (apply #'type-union
1971              (mapcar #'(lambda (x)
1972                          (specifier-type `(not ,(type-specifier x)) env))
1973                      (intersection-ctype-types not-type))))
1974      ((union-ctype-p not-type)
1975       (apply #'type-intersection
1976              (mapcar #'(lambda (x)
1977                          (specifier-type `(not ,(type-specifier x)) env))
1978                      (union-ctype-types not-type))))
1979      ((member-ctype-p not-type)
1980       (let ((members (member-ctype-members not-type)))
1981         (if (some #'floatp members)
1982           (let (floats)
1983             (dolist (pair '((0.0f0 . -0.0f0) (0.0d0 . -0.0d0)))
1984               (when (member (car pair) members)
1985                 (assert (not (member (cdr pair) members)))
1986                 (push (cdr pair) floats)
1987                 (setf members (remove (car pair) members)))
1988               (when (member (cdr pair) members)
1989                 (assert (not (member (car pair) members)))
1990                 (push (car pair) floats)
1991                 (setf members (remove (cdr pair) members))))
1992             (apply #'type-intersection
1993                    (if (null members)
1994                      *universal-type*
1995                      (make-negation-ctype
1996                       :type (make-member-ctype :members members)))
1997                    (mapcar
1998                     (lambda (x)
1999                       (let ((type (ctype-of x)))
2000                         (type-union
2001                          (make-negation-ctype
2002                           :type (modified-numeric-type type
2003                                                          :low nil :high nil))
2004                            (modified-numeric-type type
2005                                                   :low nil :high (list x))
2006                            (make-member-ctype :members (list x))
2007                            (modified-numeric-type type
2008                                                   :low (list x) :high nil))))
2009                     floats)))
2010             (make-negation-ctype :type not-type))))
2011      ((and (cons-ctype-p not-type)
2012            (eq (cons-ctype-car-ctype not-type) *universal-type*)
2013            (eq (cons-ctype-cdr-ctype not-type) *universal-type*))
2014       (make-negation-ctype :type not-type))
2015      ((cons-ctype-p not-type)
2016       (type-union
2017        (make-negation-ctype :type (specifier-type 'cons env))
2018        (cond
2019          ((and (not (eq (cons-ctype-car-ctype not-type) *universal-type*))
2020                (not (eq (cons-ctype-cdr-ctype not-type) *universal-type*)))
2021           (type-union
2022            (make-cons-ctype
2023             (specifier-type `(not ,(type-specifier
2024                                     (cons-ctype-car-ctype not-type))) env)
2025             *universal-type*)
2026            (make-cons-ctype
2027             *universal-type*
2028             (specifier-type `(not ,(type-specifier
2029                                     (cons-ctype-cdr-ctype not-type))) env))))
2030          ((not (eq (cons-ctype-car-ctype not-type) *universal-type*))
2031           (make-cons-ctype
2032            (specifier-type `(not ,(type-specifier
2033                                    (cons-ctype-car-ctype not-type))) env)
2034            *universal-type*))
2035          ((not (eq (cons-ctype-cdr-ctype not-type) *universal-type*))
2036           (make-cons-ctype
2037            *universal-type*
2038            (specifier-type `(not ,(type-specifier
2039                                    (cons-ctype-cdr-ctype not-type))) env)))
2040          (t (error "Weird CONS type ~S" not-type)))))
2041      (t (make-negation-ctype :type not-type)))))
2042
2043
2044;;;; Numeric types.
2045
2046;;; A list of all the float formats, in order of decreasing precision.
2047;;;
2048(eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
2049  (defconstant float-formats
2050    '(long-float double-float single-float short-float)))
2051
2052;;; The type of a float format.
2053;;;
2054(deftype float-format () `(member ,@float-formats))
2055
2056(defun type-bound-number (x)
2057  (if (consp x)
2058      (destructuring-bind (result) x result)
2059      x))
2060
2061(defun make-numeric-ctype (&key class 
2062                                format
2063                                (complexp :real)
2064                                low
2065                                high
2066                                enumerable
2067                                predicate)
2068  ;; if interval is empty
2069  (if (and low
2070           high
2071           (if (or (consp low) (consp high)) ; if either bound is exclusive
2072             (>= (type-bound-number low) (type-bound-number high))
2073             (> low high)))
2074    *empty-type*
2075    (multiple-value-bind (canonical-low canonical-high)
2076        (case class
2077          (integer
2078           ;; INTEGER types always have their LOW and HIGH bounds
2079           ;; represented as inclusive, not exclusive values.
2080           (values (if (consp low)
2081                     (1+ (type-bound-number low))
2082                     low)
2083                   (if (consp high)
2084                     (1- (type-bound-number high))
2085                     high)))
2086          (t 
2087           ;; no canonicalization necessary
2088           (values low high)))
2089      (when (and (eq class 'rational)
2090                 (integerp canonical-low)
2091                 (integerp canonical-high)
2092                 (= canonical-low canonical-high))
2093        (setf class 'integer))
2094      (%istruct 'numeric-ctype
2095                (type-class-or-lose 'number)
2096                enumerable
2097                class
2098                format
2099                complexp
2100                canonical-low
2101                canonical-high
2102                predicate))))
2103   
2104
2105(defun make-numeric-ctype-predicate (ctype)
2106  (let ((class (numeric-ctype-class ctype))
2107        (lo (numeric-ctype-low ctype))
2108        (hi (numeric-ctype-high ctype)))
2109    (if (eq class 'integer)
2110      (if (and hi
2111               lo
2112               (<= hi target::target-most-positive-fixnum)
2113               (>= lo target::target-most-negative-fixnum))     
2114        #'(lambda (n)
2115            (and (fixnump n)
2116                 (locally (declare (fixnum n hi lo))
2117                   (and (%i>= n lo)
2118                        (%i<= n hi)))))))))
2119
2120(defun numeric-ctype-p (x)
2121  (istruct-typep x 'numeric-ctype))
2122
2123(setf (type-predicate 'numeric-ctype) 'numeric-ctype-p)
2124
2125(define-type-method (number :simple-=) (type1 type2)
2126  (values
2127   (and (eq (numeric-ctype-class type1) (numeric-ctype-class type2))
2128        (eq (numeric-ctype-format type1) (numeric-ctype-format type2))
2129        (eq (numeric-ctype-complexp type1) (numeric-ctype-complexp type2))
2130        (equalp (numeric-ctype-low type1) (numeric-ctype-low type2))
2131        (equalp (numeric-ctype-high type1) (numeric-ctype-high type2)))
2132   t))
2133
2134(define-type-method (number :unparse) (type)
2135  (let* ((complexp (numeric-ctype-complexp type))
2136         (low (numeric-ctype-low type))
2137         (high (numeric-ctype-high type))
2138         (base (case (numeric-ctype-class type)
2139                 (integer 'integer)
2140                 (rational 'rational)
2141                 (float (or (numeric-ctype-format type) 'float))
2142                 (t 'real))))
2143    (let ((base+bounds
2144           (cond ((and (eq base 'integer) high low)
2145                  (let ((high-count (logcount high))
2146                        (high-length (integer-length high)))
2147                    (cond ((= low 0)
2148                           (cond ((= high 0) '(integer 0 0))
2149                                 ((= high 1) 'bit)
2150                                 ((and (= high-count high-length)
2151                                       (plusp high-length))
2152                                  `(unsigned-byte ,high-length))
2153                                 (t
2154                                  `(mod ,(1+ high)))))
2155                          ((and (= low target::target-most-negative-fixnum)
2156                                (= high target::target-most-positive-fixnum))
2157                           'fixnum)
2158                          ((and (= low (lognot high))
2159                                (= high-count high-length)
2160                                (> high-count 0))
2161                           `(signed-byte ,(1+ high-length)))
2162                          (t
2163                           `(integer ,low ,high)))))
2164                 (high `(,base ,(or low '*) ,high))
2165                 (low
2166                  (if (and (eq base 'integer) (= low 0))
2167                      'unsigned-byte
2168                      `(,base ,low)))
2169                 (t base))))
2170      (ecase complexp
2171        (:real
2172         base+bounds)
2173        (:complex
2174         (if (eq base+bounds 'real)
2175             'complex
2176             `(complex ,base+bounds)))
2177        ((nil)
2178         (assert (eq base+bounds 'real))
2179         'number)))))
2180
2181;;; Numeric-Bound-Test  --  Internal
2182;;;
2183;;;    Return true if X is "less than or equal" to Y, taking open bounds into
2184;;; consideration.  Closed is the predicate used to test the bound on a closed
2185;;; interval (e.g. <=), and Open is the predicate used on open bounds (e.g. <).
2186;;; Y is considered to be the outside bound, in the sense that if it is
2187;;; infinite (NIL), then the test suceeds, whereas if X is infinite, then the
2188;;; test fails (unless Y is also infinite).
2189;;;
2190;;;    This is for comparing bounds of the same kind, e.g. upper and upper.
2191;;; Use Numeric-Bound-Test* for different kinds of bounds.
2192;;;
2193(defmacro numeric-bound-test (x y closed open)
2194  `(cond ((not ,y) t)
2195           ((not ,x) nil)
2196           ((consp ,x)
2197            (if (consp ,y)
2198              (,closed (car ,x) (car ,y))
2199              (,closed (car ,x) ,y)))
2200           (t
2201            (if (consp ,y)
2202              (,open ,x (car ,y))
2203              (,closed ,x ,y)))))
2204
2205;;; Numeric-Bound-Test*  --  Internal
2206;;;
2207;;;    Used to compare upper and lower bounds.  This is different from the
2208;;; same-bound case:
2209;;; -- Since X = NIL is -infinity, whereas y = NIL is +infinity, we return true
2210;;;    if *either* arg is NIL.
2211;;; -- an open inner bound is "greater" and also squeezes the interval, causing
2212;;;    us to use the Open test for those cases as well.
2213;;;
2214(defmacro numeric-bound-test* (x y closed open)
2215  `(cond ((not ,y) t)
2216         ((not ,x) t)
2217         ((consp ,x)
2218          (if (consp ,y)
2219              (,open (car ,x) (car ,y))
2220              (,open (car ,x) ,y)))
2221         (t
2222          (if (consp ,y)
2223              (,open ,x (car ,y))
2224              (,closed ,x ,y)))))
2225
2226;;; Numeric-Bound-Max  --  Internal
2227;;;
2228;;;    Return whichever of the numeric bounds X and Y is "maximal" according to
2229;;; the predicates Closed (e.g. >=) and Open (e.g. >).  This is only meaningful
2230;;; for maximizing like bounds, i.e. upper and upper.  If Max-P is true, then
2231;;; we return NIL if X or Y is NIL, otherwise we return the other arg.
2232;;;
2233(defmacro numeric-bound-max (x y closed open max-p)
2234  (once-only ((n-x x)
2235              (n-y y))
2236    `(cond
2237      ((not ,n-x) ,(if max-p nil n-y))
2238      ((not ,n-y) ,(if max-p nil n-x))
2239      ((consp ,n-x)
2240       (if (consp ,n-y)
2241         (if (,closed (car ,n-x) (car ,n-y)) ,n-x ,n-y)
2242         (if (,open (car ,n-x) ,n-y) ,n-x ,n-y)))
2243      (t
2244       (if (consp ,n-y)
2245         (if (,open (car ,n-y) ,n-x) ,n-y ,n-x)
2246         (if (,closed ,n-y ,n-x) ,n-y ,n-x))))))
2247
2248
2249(define-type-method (number :simple-subtypep) (type1 type2)
2250  (let ((class1 (numeric-ctype-class type1))
2251          (class2 (numeric-ctype-class type2))
2252          (complexp2 (numeric-ctype-complexp type2))
2253          (format2 (numeric-ctype-format type2))
2254          (low1 (numeric-ctype-low type1))
2255          (high1 (numeric-ctype-high type1))
2256          (low2 (numeric-ctype-low type2))
2257          (high2 (numeric-ctype-high type2)))
2258    ;;
2259    ;; If one is complex and the other isn't, they are disjoint.
2260    (cond ((not (or (eq (numeric-ctype-complexp type1) complexp2)
2261                        (null complexp2)))
2262             (values nil t))
2263            ;;
2264            ;; If the classes are specified and different, the types are
2265            ;; disjoint unless type2 is rational and type1 is integer.
2266            ((not (or (eq class1 class2) (null class2)
2267                        (and (eq class1 'integer) (eq class2 'rational))))
2268             (values nil t))
2269            ;;
2270            ;; If the float formats are specified and different, the types
2271            ;; are disjoint.
2272            ((not (or (eq (numeric-ctype-format type1) format2)
2273                        (null format2)))
2274             (values nil t))
2275            ;;
2276            ;; Check the bounds.
2277            ((and (numeric-bound-test low1 low2 >= >)
2278                    (numeric-bound-test high1 high2 <= <))
2279             (values t t))
2280            (t
2281             (values nil t)))))
2282
2283;(define-superclasses number (generic-number))
2284
2285;;; NUMERIC-TYPES-ADJACENT  --  Internal
2286;;;
2287;;;    If the high bound of Low is adjacent to the low bound of High, then
2288;;; return T, otherwise NIL.
2289;;;
2290(defun numeric-types-adjacent (low high)
2291  (let ((low-bound (numeric-ctype-high low))
2292        (high-bound (numeric-ctype-low high)))
2293    (cond ((not (and low-bound high-bound)) nil)
2294            ((consp low-bound)
2295             (eql (car low-bound) high-bound))
2296            ((consp high-bound)
2297             (eql (car high-bound) low-bound))
2298            ((and (eq (numeric-ctype-class low) 'integer)
2299                    (eq (numeric-ctype-class high) 'integer))
2300             (eql (1+ low-bound) high-bound))
2301            (t
2302             nil))))
2303
2304;;;
2305;;; Return a numeric type that is a supertype for both type1 and type2.
2306;;;
2307(define-type-method (number :simple-union) (type1 type2)
2308  (declare (type numeric-ctype type1 type2))
2309  (cond ((csubtypep type1 type2) type2)
2310        ((csubtypep type2 type1) type1)
2311        (t
2312         (let ((class1 (numeric-ctype-class type1))
2313               (format1 (numeric-ctype-format type1))
2314               (complexp1 (numeric-ctype-complexp type1))
2315               (class2 (numeric-ctype-class type2))
2316               (format2 (numeric-ctype-format type2))
2317               (complexp2 (numeric-ctype-complexp type2)))
2318           (cond
2319             ((and (eq class1 class2)
2320                   (eq format1 format2)
2321                   (eq complexp1 complexp2)
2322                   (or (numeric-types-intersect type1 type2)
2323                       (numeric-types-adjacent type1 type2)
2324                       (numeric-types-adjacent type2 type1)))
2325              (make-numeric-ctype
2326               :class class1
2327               :format format1
2328               :complexp complexp1
2329               :low (numeric-bound-max (numeric-ctype-low type1)
2330                                       (numeric-ctype-low type2)
2331                                       <= < t)
2332               :high (numeric-bound-max (numeric-ctype-high type1)
2333                                        (numeric-ctype-high type2)
2334                                        >= > t)))
2335             ;; FIXME: These two clauses are almost identical, and the
2336             ;; consequents are in fact identical in every respect.
2337             ((and (eq class1 'rational)
2338                   (eq class2 'integer)
2339                   (eq format1 format2)
2340                   (eq complexp1 complexp2)
2341                   (integerp (numeric-ctype-low type2))
2342                   (integerp (numeric-ctype-high type2))
2343                   (= (numeric-ctype-low type2) (numeric-ctype-high type2))
2344                   (or (numeric-types-adjacent type1 type2)
2345                       (numeric-types-adjacent type2 type1)))
2346              (make-numeric-ctype
2347               :class 'rational
2348               :format format1
2349               :complexp complexp1
2350               :low (numeric-bound-max (numeric-ctype-low type1)
2351                                       (numeric-ctype-low type2)
2352                                       <= < t)
2353               :high (numeric-bound-max (numeric-ctype-high type1)
2354                                        (numeric-ctype-high type2)
2355                                        >= > t)))
2356             ((and (eq class1 'integer)
2357                   (eq class2 'rational)
2358                   (eq format1 format2)
2359                   (eq complexp1 complexp2)
2360                   (integerp (numeric-ctype-low type1))
2361                   (integerp (numeric-ctype-high type1))
2362                   (= (numeric-ctype-low type1) (numeric-ctype-high type1))
2363                   (or (numeric-types-adjacent type1 type2)
2364                       (numeric-types-adjacent type2 type1)))
2365              (make-numeric-ctype
2366               :class 'rational
2367               :format format1
2368               :complexp complexp1
2369               :low (numeric-bound-max (numeric-ctype-low type1)
2370                                       (numeric-ctype-low type2)
2371                                       <= < t)
2372               :high (numeric-bound-max (numeric-ctype-high type1)
2373                                        (numeric-ctype-high type2)
2374                                        >= > t)))
2375             (t nil))))))
2376
2377(setf (info-type-kind 'number) :primitive
2378      (info-type-builtin 'number) (make-numeric-ctype :complexp nil))
2379
2380(def-type-translator complex (&optional spec &environment env)
2381  (if (eq spec '*)
2382      (make-numeric-ctype :complexp :complex)
2383      (labels ((not-numeric ()
2384                 (error "Component type for Complex is not numeric: ~S." spec))
2385               (not-real ()
2386                 (error "Component type for Complex is not a subtype of real: ~S." spec))
2387               (complex1 (component-type)
2388                 (unless (numeric-ctype-p component-type)
2389                   (not-numeric))
2390                 (when (eq (numeric-ctype-complexp component-type) :complex)
2391                   (not-real))
2392                 (let ((res (copy-uvector component-type)))
2393                   (setf (numeric-ctype-complexp res) :complex)
2394                   (setf (numeric-ctype-predicate res) nil) ; <<
2395                   res))
2396               (do-complex (ctype)
2397                 (cond
2398                   ((eq ctype *empty-type*) *empty-type*)
2399                   ((eq ctype *universal-type*) (not-real))
2400                   ((numeric-ctype-p ctype) (complex1 ctype))
2401                   ((union-ctype-p ctype)
2402                    (apply #'type-union
2403                           (mapcar #'do-complex (union-ctype-types ctype))))
2404                   ((member-ctype-p ctype)
2405                    (apply #'type-union
2406                           (mapcar (lambda (x) (do-complex (ctype-of x)))
2407                                   (member-ctype-members ctype))))
2408                   ((and (intersection-ctype-p ctype)
2409                         ;; just enough to handle simple types like RATIO.
2410                         (let ((numbers (remove-if-not
2411                                         #'numeric-ctype-p
2412                                         (intersection-ctype-types ctype))))
2413                           (and (car numbers)
2414                                (null (cdr numbers))
2415                                (eq (numeric-ctype-complexp (car numbers)) :real)
2416                                (complex1 (car numbers))))))
2417                   (t                   ; punt on harder stuff for now
2418                    (not-real)))))
2419        (let ((ctype (specifier-type spec env)))
2420          (do-complex ctype)))))
2421
2422;;; Check-Bound  --  Internal
2423;;;
2424;;;    Check that X is a well-formed numeric bound of the specified Type.
2425;;; If X is *, return NIL, otherwise return the bound.
2426;;;
2427(defmacro check-bound (x type)
2428  `(cond ((eq ,x '*) nil)
2429           ((or (typep ,x ',type)
2430                (and (consp ,x) (typep (car ,x) ',type) (null (cdr ,x))))
2431            ,x)
2432           (t
2433            (error "Bound is not *, a ~A or a list of a ~A: ~S" ',type ',type ,x))))
2434
2435(def-type-translator integer (&optional low high)
2436  (let* ((l (check-bound low integer))
2437         (lb (if (consp l) (1+ (car l)) l))
2438         (h (check-bound high integer))
2439         (hb (if (consp h) (1- (car h)) h)))
2440    (if (and hb lb (< hb lb))
2441      *empty-type*
2442      (make-numeric-ctype :class 'integer  :complexp :real
2443                          :enumerable (not (null (and l h)))
2444                          :low lb
2445                          :high hb))))
2446
2447(deftype mod (n)
2448  (unless (and (integerp n) (> n 0))
2449    (error "Bad N specified for MOD type specifier: ~S." n))
2450  `(integer 0 ,(1- n)))
2451
2452
2453(defmacro def-bounded-type (type class format)
2454  `(def-type-translator ,type (&optional low high)
2455     (let ((lb (check-bound low ,type))
2456             (hb (check-bound high ,type)))
2457       (unless (numeric-bound-test* lb hb <= <)
2458           (error "Lower bound ~S is not less than upper bound ~S." low high))
2459       (make-numeric-ctype :class ',class :format ',format :low lb :high hb))))
2460
2461(def-bounded-type rational rational nil)
2462
2463(defun coerce-bound (bound type inner-coerce-bound-fun)
2464  (declare (type function inner-coerce-bound-fun))
2465  (cond ((eql bound '*)
2466         bound)
2467        ((consp bound)
2468         (destructuring-bind (inner-bound) bound
2469           (list (funcall inner-coerce-bound-fun inner-bound type))))
2470        (t
2471         (funcall inner-coerce-bound-fun bound type))))
2472
2473(defun inner-coerce-real-bound (bound type)
2474  (ecase type
2475    (rational (rationalize bound))
2476    (float (if (floatp bound)
2477               bound
2478               ;; Coerce to the widest float format available, to
2479               ;; avoid unnecessary loss of precision:
2480               (coerce bound 'long-float)))))
2481
2482(defun coerced-real-bound (bound type)
2483  (coerce-bound bound type #'inner-coerce-real-bound))
2484
2485(defun coerced-float-bound (bound type)
2486  (coerce-bound bound type #'coerce))
2487
2488#|
2489(def-type-translator real (&optional (low '*) (high '*))
2490  (specifier-type `(or (float ,(coerced-real-bound  low 'float)
2491                              ,(coerced-real-bound high 'float))
2492                       (rational ,(coerced-real-bound  low 'rational)
2493                                 ,(coerced-real-bound high 'rational)))))
2494
2495(def-type-translator float (&optional (low '*) (high '*))
2496  (specifier-type
2497   `(or (single-float ,(coerced-float-bound  low 'single-float)
2498                      ,(coerced-float-bound high 'single-float))
2499        (double-float ,(coerced-float-bound  low 'double-float)
2500                      ,(coerced-float-bound high 'double-float)))))
2501|#
2502
2503(def-bounded-type float float nil)
2504(def-bounded-type real nil nil)
2505
2506(defmacro define-float-format (f)
2507  `(def-bounded-type ,f float ,f))
2508
2509(define-float-format short-float)
2510(define-float-format single-float)
2511(define-float-format double-float)
2512(define-float-format long-float)
2513
2514(defun numeric-types-intersect (type1 type2)
2515  (declare (type numeric-ctype type1 type2))
2516  (let* ((class1 (numeric-ctype-class type1))
2517         (class2 (numeric-ctype-class type2))
2518         (complexp1 (numeric-ctype-complexp type1))
2519         (complexp2 (numeric-ctype-complexp type2))
2520         (format1 (numeric-ctype-format type1))
2521         (format2 (numeric-ctype-format type2))
2522         (low1 (numeric-ctype-low type1))
2523         (high1 (numeric-ctype-high type1))
2524         (low2 (numeric-ctype-low type2))
2525         (high2 (numeric-ctype-high type2)))
2526    ;;
2527    ;; If one is complex and the other isn't, then they are disjoint.
2528    (cond ((not (or (eq complexp1 complexp2)
2529                    (null complexp1) (null complexp2)))
2530           nil)
2531          ;;
2532          ;; If either type is a float, then the other must either be specified
2533          ;; to be a float or unspecified.  Otherwise, they are disjoint.
2534          ((and (eq class1 'float) (not (member class2 '(float nil)))) nil)
2535          ((and (eq class2 'float) (not (member class1 '(float nil)))) nil)
2536          ;;
2537          ;; If the float formats are specified and different, the types
2538          ;; are disjoint.
2539          ((not (or (eq format1 format2) (null format1) (null format2)))
2540           nil)
2541          (t
2542           ;;
2543           ;; Check the bounds.  This is a bit odd because we must always have
2544           ;; the outer bound of the interval as the second arg.
2545           (if (numeric-bound-test high1 high2 <= <)
2546             (or (and (numeric-bound-test low1 low2 >= >)
2547                      (numeric-bound-test* low1 high2 <= <))
2548                 (and (numeric-bound-test low2 low1 >= >)
2549                      (numeric-bound-test* low2 high1 <= <)))
2550             (or (and (numeric-bound-test* low2 high1 <= <)
2551                      (numeric-bound-test low2 low1 >= >))
2552                 (and (numeric-bound-test high2 high1 <= <)
2553                      (numeric-bound-test* high2 low1 >= >))))))))
2554
2555;;; Round-Numeric-Bound  --  Internal
2556;;;
2557;;;    Take the numeric bound X and convert it into something that can be used
2558;;; as a bound in a numeric type with the specified Class and Format.  If up-p
2559;;; is true, then we round up as needed, otherwise we round down.  Up-p true
2560;;; implies that X is a lower bound, i.e. (N) > N.
2561;;;
2562;;; This is used by Numeric-Type-Intersection to mash the bound into the
2563;;; appropriate type number.  X may only be a float when Class is Float.
2564;;;
2565;;; ### Note: it is possible for the coercion to a float to overflow or
2566;;; underflow.  This happens when the bound doesn't fit in the specified
2567;;; format.  In this case, we should really return the appropriate
2568;;; {Most | Least}-{Positive | Negative}-XXX-Float float of desired format.
2569;;; But these conditions aren't currently signalled in any useful way.
2570;;;
2571;;; Also, when converting an open rational bound into a float we should
2572;;; probably convert it to a closed bound of the closest float in the specified
2573;;; format.  In general, open float bounds are fucked.
2574;;;
2575(defun round-numeric-bound (x class format up-p)
2576  (if x
2577    (let ((cx (if (consp x) (car x) x)))
2578        (ecase class
2579          ((nil rational) x)
2580          (integer
2581           (if (and (consp x) (integerp cx))
2582             (if up-p (1+ cx) (1- cx))
2583             (if up-p (ceiling cx) (floor cx))))
2584          (float
2585           (let ((res (if format (coerce cx format) (float cx))))
2586             (if (consp x) (list res) res)))))
2587    nil))
2588
2589;;; Number :Simple-Intersection type method  --  Internal
2590;;;
2591;;;    Handle the case of Type-Intersection on two numeric types.  We use
2592;;; Types-Intersect to throw out the case of types with no intersection.  If an
2593;;; attribute in Type1 is unspecified, then we use Type2's attribute, which
2594;;; must be at least as restrictive.  If the types intersect, then the only
2595;;; attributes that can be specified and different are the class and the
2596;;; bounds.
2597;;;
2598;;;    When the class differs, we use the more restrictive class.  The only
2599;;; interesting case is rational/integer, since rational includes integer.
2600;;;
2601;;;    We make the result lower (upper) bound the maximum (minimum) of the
2602;;; argument lower (upper) bounds.  We convert the bounds into the
2603;;; appropriate numeric type before maximizing.  This avoids possible confusion
2604;;; due to mixed-type comparisons (but I think the result is the same).
2605;;;
2606(define-type-method (number :simple-intersection) (type1 type2)
2607  (declare (type numeric-ctype type1 type2))
2608  (if (numeric-types-intersect type1 type2)
2609    (let* ((class1 (numeric-ctype-class type1))
2610           (class2 (numeric-ctype-class type2))
2611           (class (ecase class1
2612                    ((nil) class2)
2613                    ((integer float) class1)
2614                    (rational (if (eq class2 'integer) 'integer 'rational))))
2615           (format (or (numeric-ctype-format type1)
2616                       (numeric-ctype-format type2))))
2617      (make-numeric-ctype
2618       :class class
2619       :format format
2620       :complexp (or (numeric-ctype-complexp type1)
2621                     (numeric-ctype-complexp type2))
2622       :low (numeric-bound-max
2623             (round-numeric-bound (numeric-ctype-low type1)
2624                                  class format t)
2625             (round-numeric-bound (numeric-ctype-low type2)
2626                                  class format t)
2627             > >= nil)
2628       :high (numeric-bound-max
2629              (round-numeric-bound (numeric-ctype-high type1)
2630                                   class format nil)
2631              (round-numeric-bound (numeric-ctype-high type2)
2632                                   class format nil)
2633              < <= nil)))
2634    *empty-type*))
2635
2636;;; Float-Format-Max  --  Interface
2637;;;
2638;;;    Given two float formats, return the one with more precision.  If either
2639;;; one is null, return NIL.
2640;;;
2641(defun float-format-max (f1 f2)
2642  (when (and f1 f2)
2643    (dolist (f float-formats (error "Bad float format: ~S." f1))
2644      (when (or (eq f f1) (eq f f2))
2645          (return f)))))
2646
2647
2648;;; Numeric-Contagion  --  Interface
2649;;;
2650;;;    Return the result of an operation on Type1 and Type2 according to the
2651;;; rules of numeric contagion.  This is always NUMBER, some float format
2652;;; (possibly complex) or RATIONAL.  Due to rational canonicalization, there
2653;;; isn't much we can do here with integers or rational complex numbers.
2654;;;
2655;;;    If either argument is not a Numeric-Type, then return NUMBER.  This is
2656;;; useful mainly for allowing types that are technically numbers, but not a
2657;;; Numeric-Type.
2658;;;
2659(defun numeric-contagion (type1 type2)
2660  (if (and (numeric-ctype-p type1) (numeric-ctype-p type2))
2661    (let ((class1 (numeric-ctype-class type1))
2662            (class2 (numeric-ctype-class type2))
2663            (format1 (numeric-ctype-format type1))
2664            (format2 (numeric-ctype-format type2))
2665            (complexp1 (numeric-ctype-complexp type1))
2666            (complexp2 (numeric-ctype-complexp type2)))
2667        (cond ((or (null complexp1)
2668                   (null complexp2))
2669               (specifier-type 'number))
2670              ((eq class1 'float)
2671               (make-numeric-ctype
2672                  :class 'float
2673                  :format (ecase class2
2674                              (float (float-format-max format1 format2))
2675                              ((integer rational) format1)
2676                              ((nil)
2677                               ;; A double-float with any real number is a
2678                               ;; double-float.
2679                               (if (eq format1 'double-float)
2680                                 'double-float
2681                                 nil)))
2682                  :complexp (if (or (eq complexp1 :complex)
2683                                    (eq complexp2 :complex))
2684                              :complex
2685                              :real)))
2686              ((eq class2 'float) (numeric-contagion type2 type1))
2687              ((and (eq complexp1 :real) (eq complexp2 :real))
2688               (make-numeric-ctype
2689                  :class (and class1 class2 'rational)
2690                  :complexp :real))
2691              (t
2692               (specifier-type 'number))))
2693    (specifier-type 'number)))
2694
2695
2696
2697
2698;;;; Array types:
2699
2700;;; The Array-Type is used to represent all array types, including things such
2701;;; as SIMPLE-STRING.
2702;;;
2703
2704(defun make-array-ctype (&key
2705                         (dimensions '*)
2706                         (complexp '*)
2707                         element-type
2708                         (specialized-element-type *wild-type*))
2709  (%istruct 'array-ctype
2710            (type-class-or-lose 'array)
2711            nil
2712            dimensions
2713            complexp
2714            element-type
2715            specialized-element-type
2716            (unless (eq specialized-element-type *wild-type*)
2717              (ctype-subtype specialized-element-type))))
2718
2719(defun array-ctype-p (x) (istruct-typep x 'array-ctype))
2720(setf (type-predicate 'array-ctype) 'array-ctype-p)
2721
2722;;; Specialized-Element-Type-Maybe  --  Internal
2723;;;
2724;;;      What this does depends on the setting of the
2725;;; *use-implementation-types* switch.  If true, return the specialized element
2726;;; type, otherwise return the original element type.
2727;;;
2728(defun specialized-element-type-maybe (type)
2729  (declare (type array-ctype type))
2730  (if *use-implementation-types*
2731    (array-ctype-specialized-element-type type)
2732    (array-ctype-element-type type)))
2733
2734(define-type-method (array :simple-=) (type1 type2)
2735  (if (or (unknown-ctype-p (array-ctype-element-type type1))
2736          (unknown-ctype-p (array-ctype-element-type type2)))
2737    (multiple-value-bind (equalp certainp)
2738        (type= (array-ctype-element-type type1)
2739               (array-ctype-element-type type2))
2740      (assert (not (and (not equalp) certainp)))
2741      (values equalp certainp))
2742    (values (and (equal (array-ctype-dimensions type1)
2743                        (array-ctype-dimensions type2))
2744                 (eq (array-ctype-complexp type1)
2745                     (array-ctype-complexp type2))
2746                 (type= (specialized-element-type-maybe type1)
2747                        (specialized-element-type-maybe type2)))
2748            t)))
2749
2750(define-type-method (array :unparse) (type)
2751  (let ((dims (array-ctype-dimensions type))
2752          (eltype (type-specifier (array-ctype-element-type type)))
2753          (complexp (array-ctype-complexp type)))
2754    (cond ((eq dims '*)
2755             (if (eq eltype '*)
2756               (if complexp 'array 'simple-array)
2757               (if complexp `(array ,eltype) `(simple-array ,eltype))))
2758            ((= (length dims) 1) 
2759             (if complexp
2760               (if (eq (car dims) '*)
2761                   (case eltype
2762                     (bit 'bit-vector)
2763                     ((character base-char) 'base-string)
2764                     (* 'vector)
2765                     (t `(vector ,eltype)))
2766                   (case eltype
2767                     (bit `(bit-vector ,(car dims)))
2768                     ((character base-char) `(base-string ,(car dims)))
2769                     (t `(vector ,eltype ,(car dims)))))
2770               (if (eq (car dims) '*)
2771                   (case eltype
2772                     (bit 'simple-bit-vector)
2773                     ((base-char character) 'simple-base-string)
2774                     ((t) 'simple-vector)
2775                     (t `(simple-array ,eltype (*))))
2776                   (case eltype
2777                     (bit `(simple-bit-vector ,(car dims)))
2778                     ((base-char character) `(simple-base-string ,(car dims)))
2779                     ((t) `(simple-vector ,(car dims)))
2780                     (t `(simple-array ,eltype ,dims))))))
2781            (t
2782             (if complexp
2783               `(array ,eltype ,dims)
2784               `(simple-array ,eltype ,dims))))))
2785
2786(define-type-method (array :simple-subtypep) (type1 type2)
2787  (let ((dims1 (array-ctype-dimensions type1))
2788        (dims2 (array-ctype-dimensions type2))
2789        (complexp2 (array-ctype-complexp type2)))
2790    (cond (;; not subtypep unless dimensions are compatible
2791           (not (or (eq dims2 '*)
2792                    (and (not (eq dims1 '*))
2793                         (= (length (the list dims1))
2794                            (length (the list dims2)))
2795                         (every (lambda (x y)
2796                                  (or (eq y '*) (eql x y)))
2797                                (the list dims1)
2798                                (the list dims2)))))
2799           (values nil t))
2800          ;; not subtypep unless complexness is compatible
2801          ((not (or (eq complexp2 :maybe)
2802                    (eq (array-ctype-complexp type1) complexp2)))
2803           (values nil t))
2804          ;; Since we didn't fail any of the tests above, we win
2805          ;; if the TYPE2 element type is wild.
2806          ((eq (array-ctype-element-type type2) *wild-type*)
2807           (values t t))
2808          (;; Since we didn't match any of the special cases above, we
2809           ;; can't give a good answer unless both the element types
2810           ;; have been defined.
2811           (or (unknown-ctype-p (array-ctype-element-type type1))
2812               (unknown-ctype-p (array-ctype-element-type type2)))
2813           (values nil nil))
2814          (;; Otherwise, the subtype relationship holds iff the
2815           ;; types are equal, and they're equal iff the specialized
2816           ;; element types are identical.
2817           t
2818           (values (type= (specialized-element-type-maybe type1)
2819                          (specialized-element-type-maybe type2))
2820                   t)))))
2821
2822; (define-superclasses array (string string) (vector vector) (array))
2823
2824
2825(defun array-types-intersect (type1 type2)
2826  (declare (type array-ctype type1 type2))
2827  (let ((dims1 (array-ctype-dimensions type1))
2828        (dims2 (array-ctype-dimensions type2))
2829        (complexp1 (array-ctype-complexp type1))
2830        (complexp2 (array-ctype-complexp type2)))
2831    ;; See whether dimensions are compatible.
2832    (cond ((not (or (eq dims1 '*) (eq dims2 '*)
2833                    (and (= (length dims1) (length dims2))
2834                         (every (lambda (x y)
2835                                  (or (eq x '*) (eq y '*) (= x y)))
2836                                dims1 dims2))))
2837           (values nil t))
2838          ;; See whether complexpness is compatible.
2839          ((not (or (eq complexp1 :maybe)
2840                    (eq complexp2 :maybe)
2841                    (eq complexp1 complexp2)))
2842           (values nil t))
2843          ((or (eq (array-ctype-specialized-element-type type1) *wild-type*)
2844               (eq (array-ctype-specialized-element-type type2) *wild-type*)
2845               (type= (specialized-element-type-maybe type1)
2846                      (specialized-element-type-maybe type2)))
2847           (values t t))
2848          (t
2849           (values nil t)))))
2850
2851(define-type-method (array :simple-intersection) (type1 type2)
2852  (declare (type array-ctype type1 type2))
2853  (if (array-types-intersect type1 type2)
2854    (let ((dims1 (array-ctype-dimensions type1))
2855          (dims2 (array-ctype-dimensions type2))
2856          (complexp1 (array-ctype-complexp type1))
2857          (complexp2 (array-ctype-complexp type2))
2858          (eltype1 (array-ctype-element-type type1))
2859          (eltype2 (array-ctype-element-type type2)))
2860      (specialize-array-type
2861       (make-array-ctype
2862        :dimensions (cond ((eq dims1 '*) dims2)
2863                          ((eq dims2 '*) dims1)
2864                          (t
2865                           (mapcar #'(lambda (x y) (if (eq x '*) y x))
2866                                   dims1 dims2)))
2867        :complexp (if (eq complexp1 :maybe) complexp2 complexp1)
2868        :element-type (cond
2869                        ((eq eltype1 *wild-type*) eltype2)
2870                        ((eq eltype2 *wild-type*) eltype1)
2871                        (t (type-intersection eltype1 eltype2))))))
2872      *empty-type*))
2873
2874;;; Check-Array-Dimensions  --  Internal
2875;;;
2876;;;    Check a supplied dimension list to determine if it is legal.
2877;;;
2878(defun check-array-dimensions (dims)
2879  (typecase dims
2880    ((member *) dims)
2881    (integer
2882     (when (minusp dims)
2883       (signal-program-error "Arrays can't have a negative number of dimensions: ~D." dims))
2884     (when (>= dims array-rank-limit)
2885       (signal-program-error "Array type has too many dimensions: ~S." dims))
2886     (make-list dims :initial-element '*))
2887    (list
2888     (when (>= (length dims) array-rank-limit)
2889       (signal-program-error "Array type has too many dimensions: ~S." dims))
2890     (dolist (dim dims)
2891       (unless (eq dim '*)
2892           (unless (and (integerp dim)
2893                          (>= dim 0) (< dim array-dimension-limit))
2894             (signal-program-error "Bad dimension in array type: ~S." dim))))
2895     dims)
2896    (t
2897     (signal-program-error "Array dimensions is not a list, integer or *:~%  ~S"
2898                           dims))))
2899
2900(def-type-translator array (&optional element-type dimensions &environment env)
2901  (specialize-array-type
2902   (make-array-ctype :dimensions (check-array-dimensions dimensions)
2903                     :complexp :maybe
2904                     :element-type (specifier-type element-type env))))
2905
2906(def-type-translator simple-array (&optional element-type dimensions &environment env)
2907  (specialize-array-type
2908   (make-array-ctype :dimensions (check-array-dimensions dimensions)
2909                         :element-type (specifier-type element-type env)
2910                         :complexp nil)))
2911
2912;;; Order matters here.
2913(defparameter specialized-array-element-types
2914  '(nil bit (unsigned-byte 8) (signed-byte 8) (unsigned-byte 16)
2915    (signed-byte 16) (unsigned-byte 32) #+32-bit-target fixnum (signed-byte 32)
2916    #+64-bit-target (unsigned-byte 64)
2917    #+64-bit-target fixnum
2918    #+64-bit-target (signed-byte 64)
2919    character  short-float double-float))
2920
2921(defun specialize-array-type (type)
2922  (let* ((eltype (array-ctype-element-type type))
2923         (specialized-type (if (eq eltype *wild-type*)
2924                             *wild-type*
2925                             (dolist (stype-name specialized-array-element-types
2926                                      *universal-type*)
2927                               (let ((stype (specifier-type stype-name)))
2928                                 (when (csubtypep eltype stype)
2929                                   (return stype)))))))
2930   
2931    (setf (array-ctype-specialized-element-type type) specialized-type
2932          (array-ctype-typecode type) (unless (eq specialized-type *wild-type*)
2933                                        (ctype-subtype specialized-type)))
2934    type))
2935
2936
2937;;;; Member types.
2938
2939;;; The Member-Type represents uses of the MEMBER type specifier.  We bother
2940;;; with this at this level because MEMBER types are fairly important and union
2941;;; and intersection are well defined.
2942
2943(defun %make-member-ctype (members)
2944  (%istruct 'member-ctype
2945            (type-class-or-lose 'member)
2946            t
2947            members))
2948
2949(defun make-member-ctype (&key members)
2950  (let* ((singlep (subsetp '(-0.0f0 0.0f0) members))
2951         (doublep (subsetp '(-0.0d0 0.0d0) members))
2952         (union-types
2953          (if singlep
2954            (if doublep
2955              (list *ctype-of-single-float-0* *ctype-of-double-float-0*)
2956              (list *ctype-of-single-float-0*))
2957            (if doublep
2958              (list *ctype-of-double-float-0*)))))
2959    (if union-types
2960      (progn
2961        (if singlep
2962          (setq members (set-difference '(-0.0f0 0.0f0) members)))
2963        (if doublep
2964          (setq members (set-difference '(-0.d00 0.0d0) members)))
2965        (make-union-ctype (if (null members)
2966                            union-types
2967                            (cons (%make-member-ctype members) union-types))))
2968      (%make-member-ctype members))))
2969       
2970
2971(defun member-ctype-p (x) (istruct-typep x 'member-ctype))
2972(setf (type-predicate 'member-ctype) 'member-ctype-p)
2973
2974(define-type-method (member :unparse) (type)
2975  (if (type= type (specifier-type 'standard-char))
2976    'standard-char
2977    (let ((members (member-ctype-members type)))
2978      (if (equal members '(nil))
2979        'null
2980        `(member ,@members)))))
2981
2982(define-type-method (member :simple-subtypep) (type1 type2)
2983  (values (subsetp (member-ctype-members type1) (member-ctype-members type2))
2984            t))
2985
2986
2987(define-type-method (member :complex-subtypep-arg1) (type1 type2)
2988  (every/type (swapped-args-fun #'ctypep)
2989              type2
2990              (member-ctype-members type1)))
2991
2992;;; We punt if the odd type is enumerable and intersects with the member type.
2993;;; If not enumerable, then it is definitely not a subtype of the member type.
2994;;;
2995(define-type-method (member :complex-subtypep-arg2) (type1 type2)
2996  (cond ((not (ctype-enumerable type1)) (values nil t))
2997          ((types-intersect type1 type2)
2998           (invoke-complex-subtypep-arg1-method type1 type2))
2999          (t
3000           (values nil t))))
3001
3002(define-type-method (member :simple-intersection) (type1 type2)
3003  (let ((mem1 (member-ctype-members type1))
3004        (mem2 (member-ctype-members type2)))
3005    (values (cond ((subsetp mem1 mem2) type1)
3006                  ((subsetp mem2 mem1) type2)
3007                  (t
3008                   (let ((res (intersection mem1 mem2)))
3009                     (if res
3010                       (make-member-ctype :members res)
3011                       *empty-type*))))
3012            t)))
3013
3014(define-type-method (member :complex-intersection) (type1 type2)
3015  (block PUNT
3016    (collect ((members))
3017      (let ((mem2 (member-ctype-members type2)))
3018        (dolist (member mem2)
3019          (multiple-value-bind (val win) (ctypep member type1)
3020            (unless win
3021              (return-from punt nil))
3022            (when val (members member))))
3023        (cond ((subsetp mem2 (members)) type2)
3024              ((null (members)) *empty-type*)
3025              (t
3026               (make-member-ctype :members (members))))))))
3027
3028;;; We don't need a :COMPLEX-UNION, since the only interesting case is a union
3029;;; type, and the member/union interaction is handled by the union type
3030;;; method.
3031(define-type-method (member :simple-union) (type1 type2)
3032  (let ((mem1 (member-ctype-members type1))
3033        (mem2 (member-ctype-members type2)))
3034    (cond ((subsetp mem1 mem2) type2)
3035          ((subsetp mem2 mem1) type1)
3036          (t
3037           (make-member-ctype :members (union mem1 mem2))))))
3038
3039
3040(define-type-method (member :simple-=) (type1 type2)
3041  (let ((mem1 (member-ctype-members type1))
3042        (mem2 (member-ctype-members type2)))
3043    (values (and (subsetp mem1 mem2) (subsetp mem2 mem1))
3044            t)))
3045
3046(define-type-method (member :complex-=) (type1 type2)
3047  (if (ctype-enumerable type1)
3048    (multiple-value-bind (val win)
3049                               (csubtypep type2 type1)
3050        (if (or val (not win))
3051        (values nil nil)
3052        (values nil t)))
3053    (values nil t)))
3054
3055(def-type-translator member (&rest members)
3056  (if members
3057    (collect ((non-numbers) (numbers))
3058      (dolist (m (remove-duplicates members))
3059        (if (and (numberp m)
3060                 (not (and (floatp m) (zerop m))))
3061          (numbers (ctype-of m))
3062          (non-numbers m)))
3063      (apply #'type-union
3064             (if (non-numbers)
3065               (make-member-ctype :members (non-numbers))
3066               *empty-type*)
3067             (numbers)))
3068    *empty-type*))
3069
3070
3071
3072;;;; Union types:
3073
3074;;; The Union-Type represents uses of the OR type specifier which can't be
3075;;; canonicalized to something simpler.  Canonical form:
3076;;;
3077;;; 1] There is never more than one Member-Type component.
3078;;; 2] There are never any Union-Type components.
3079;;;
3080
3081(defun make-union-ctype (types)
3082  (declare (list types))
3083  (%istruct 'union-ctype
3084            (type-class-or-lose 'union)
3085            (every #'(lambda (x) (ctype-enumerable x)) types)
3086            types))
3087
3088(defun union-ctype-p (x) (istruct-typep x 'union-ctype))
3089(setf (type-predicate 'union-ctype) 'union-ctype-p)
3090
3091
3092;;;    If List, then return that, otherwise the OR of the component types.
3093;;;
3094(define-type-method (union :unparse) (type)
3095  (declare (type ctype type))
3096    (cond
3097      ((type= type (specifier-type 'list)) 'list)
3098      ((type= type (specifier-type 'float)) 'float)
3099      ((type= type (specifier-type 'real)) 'real)
3100      ((type= type (specifier-type 'sequence)) 'sequence)
3101      ((type= type (specifier-type 'bignum)) 'bignum)
3102      (t `(or ,@(mapcar #'type-specifier (union-ctype-types type))))))
3103
3104
3105
3106(define-type-method (union :simple-=) (type1 type2)
3107  (multiple-value-bind (subtype certain?)
3108      (csubtypep type1 type2)
3109    (if subtype
3110      (csubtypep type2 type1)
3111      (if certain?
3112        (values nil t)
3113        (multiple-value-bind (subtype certain?)
3114            (csubtypep type2 type1)
3115          (declare (ignore subtype))
3116          (values nil certain?))))))
3117
3118
3119(define-type-method (union :complex-=) (type1 type2)
3120  (declare (ignore type1))
3121  (if (some #'type-might-contain-other-types-p 
3122            (union-ctype-types type2))
3123    (values nil nil)
3124    (values nil t)))
3125
3126
3127(defun union-simple-subtypep (type1 type2)
3128  (every/type (swapped-args-fun #'union-complex-subtypep-arg2)
3129              type2
3130              (union-ctype-types type1)))
3131
3132(define-type-method (union :simple-subtypep) (type1 type2)
3133  (union-simple-subtypep type1 type2))
3134
3135(defun union-complex-subtypep-arg1 (type1 type2)
3136  (every/type (swapped-args-fun #'csubtypep)
3137              type2
3138              (union-ctype-types type1)))
3139
3140(define-type-method (union :complex-subtypep-arg1) (type1 type2)
3141  (union-complex-subtypep-arg1 type1 type2))
3142
3143(defun union-complex-subtypep-arg2 (type1 type2)
3144  (multiple-value-bind (sub-value sub-certain?)
3145      (progn
3146        (assert (union-ctype-p type2))
3147        (assert (not (union-ctype-p type1)))
3148        (type= type1
3149               (apply #'type-union
3150                      (mapcar (lambda (x) (type-intersection type1 x))
3151                              (union-ctype-types type2)))))
3152    (if sub-certain?
3153      (values sub-value sub-certain?)
3154      (invoke-complex-subtypep-arg1-method type1 type2))))
3155
3156(define-type-method (union :complex-subtypep-arg2) (type1 type2)
3157  (union-complex-subtypep-arg2 type1 type2))
3158
3159(define-type-method (union :simple-intersection :complex-intersection)
3160    (type1 type2)
3161  (assert (union-ctype-p type2))
3162  (cond ((and (union-ctype-p type1)
3163              (union-simple-subtypep type1 type2)) type1)
3164        ((and (union-ctype-p type1)
3165              (union-simple-subtypep type2 type1)) type2)
3166        ((and (not (union-ctype-p type1))
3167              (union-complex-subtypep-arg2 type1 type2))
3168         type1)
3169        ((and (not (union-ctype-p type1))
3170              (union-complex-subtypep-arg1 type2 type1))
3171         type2)
3172        (t 
3173         (let ((accumulator *empty-type*))
3174           (dolist (t2 (union-ctype-types type2) accumulator)
3175             (setf accumulator
3176                   (type-union accumulator
3177                               (type-intersection type1 t2))))))))
3178
3179
3180
3181(def-type-translator or (&rest type-specifiers &environment env)
3182  (apply #'type-union
3183         (mapcar #'(lambda (spec) (specifier-type spec env)) type-specifiers)))
3184
3185
3186;;; Intersection types
3187(defun make-intersection-ctype (enumerable types)
3188  (%istruct 'intersection-ctype
3189            (type-class-or-lose 'intersection)
3190            enumerable
3191            types))
3192
3193(defun intersection-ctype-p (x)
3194  (istruct-typep x 'intersection-ctype))
3195(setf (type-predicate 'intersection-ctype) 'intersection-ctype-p)
3196
3197(define-type-method (intersection :unparse) (type)
3198  (declare (type ctype type))
3199  (or (find type '(ratio keyword) :key #'specifier-type :test #'type=)
3200      `(and ,@(mapcar #'type-specifier (intersection-ctype-types type)))))
3201
3202;;; shared machinery for type equality: true if every type in the set
3203;;; TYPES1 matches a type in the set TYPES2 and vice versa
3204(defun type=-set (types1 types2)
3205  (flet (;; true if every type in the set X matches a type in the set Y
3206         (type<=-set (x y)
3207           (declare (type list x y))
3208           (every (lambda (xelement)
3209                    (position xelement y :test #'type=))
3210                  x)))
3211    (values (and (type<=-set types1 types2)
3212                 (type<=-set types2 types1))
3213            t)))
3214
3215(define-type-method (intersection :simple-=) (type1 type2)
3216  (type=-set (intersection-ctype-types type1)
3217             (intersection-ctype-types type2)))
3218
3219(defun %intersection-complex-subtypep-arg1 (type1 type2)
3220  (type= type1 (type-intersection type1 type2)))
3221
3222(defun %intersection-simple-subtypep (type1 type2)
3223  (every/type #'%intersection-complex-subtypep-arg1
3224              type1
3225              (intersection-ctype-types type2)))
3226
3227(define-type-method (intersection :simple-subtypep) (type1 type2)
3228  (%intersection-simple-subtypep type1 type2))
3229 
3230(define-type-method (intersection :complex-subtypep-arg1) (type1 type2)
3231  (%intersection-complex-subtypep-arg1 type1 type2))
3232
3233(defun %intersection-complex-subtypep-arg2 (type1 type2)
3234  (every/type #'csubtypep type1 (intersection-ctype-types type2)))
3235
3236(define-type-method (intersection :complex-subtypep-arg2) (type1 type2)
3237  (%intersection-complex-subtypep-arg2 type1 type2))
3238
3239(define-type-method (intersection :simple-union :complex-union)
3240    (type1 type2)
3241  (assert (intersection-ctype-p type2))
3242  (cond ((and (intersection-ctype-p type1)
3243              (%intersection-simple-subtypep type1 type2)) type2)
3244        ((and (intersection-ctype-p type1)
3245              (%intersection-simple-subtypep type2 type1)) type1)
3246        ((and (not (intersection-ctype-p type1))
3247              (%intersection-complex-subtypep-arg2 type1 type2))
3248         type2)
3249        ((and (not (intersection-ctype-p type1))
3250              (%intersection-complex-subtypep-arg1 type2 type1))
3251         type1)
3252        ((and (csubtypep type2 (specifier-type 'ratio))
3253              (numeric-ctype-p type1)
3254              (csubtypep type1 (specifier-type 'integer))
3255              (csubtypep type2
3256                         (make-numeric-ctype
3257                          :class 'rational
3258                          :complexp nil
3259                          :low (if (null (numeric-ctype-low type1))
3260                                 nil
3261                                 (list (1- (numeric-ctype-low type1))))
3262                          :high (if (null (numeric-ctype-high type1))
3263                                  nil
3264                                  (list (1+ (numeric-ctype-high type1)))))))
3265         (type-union type1
3266                     (apply #'type-intersection
3267                            (remove (specifier-type '(not integer))
3268                                    (intersection-ctype-types type2)
3269                                    :test #'type=))))
3270        (t
3271         (let ((accumulator *universal-type*))
3272           (do ((t2s (intersection-ctype-types type2) (cdr t2s)))
3273               ((null t2s) accumulator)
3274             (let ((union (type-union type1 (car t2s))))
3275               (when (union-ctype-p union)
3276                 (if (and (eq accumulator *universal-type*)
3277                          (null (cdr t2s)))
3278                     (return union)
3279                     (return nil)))
3280               (setf accumulator
3281                     (type-intersection accumulator union))))))))
3282
3283(def-type-translator and (&rest type-specifiers &environment env)
3284  (apply #'type-intersection
3285         (mapcar #'(lambda (spec) (specifier-type spec env))
3286                 type-specifiers)))
3287
3288;;; cons-ctype
3289(defun wild-ctype-to-universal-ctype (c)
3290  (if (type= c *wild-type*)
3291    *universal-type*
3292    c))
3293
3294(defun make-cons-ctype (car-ctype-value cdr-ctype-value)
3295  (if (or (eq car-ctype-value *empty-type*)
3296          (eq cdr-ctype-value *empty-type*))
3297    *empty-type*
3298    (%istruct 'cons-ctype
3299              (type-class-or-lose 'cons)
3300              nil
3301              (wild-ctype-to-universal-ctype car-ctype-value)
3302              (wild-ctype-to-universal-ctype cdr-ctype-value))))
3303
3304(defun cons-ctype-p (x)
3305  (istruct-typep x 'cons-ctype))
3306
3307(setf (type-predicate 'cons-ctype) 'cons-ctype-p)
3308 
3309(def-type-translator cons (&optional (car-type-spec '*) (cdr-type-spec '*) &environment env)
3310  (make-cons-ctype (specifier-type car-type-spec env)
3311                   (specifier-type cdr-type-spec env)))
3312
3313(define-type-method (cons :unparse) (type)
3314  (let* ((car-spec (type-specifier (cons-ctype-car-ctype type)))
3315         (cdr-spec (type-specifier (cons-ctype-cdr-ctype type))))
3316    (if (and (member car-spec '(t *))
3317             (member cdr-spec '(t *)))
3318      'cons
3319      `(cons ,car-spec ,cdr-spec))))
3320
3321(define-type-method (cons :simple-=) (type1 type2)
3322  (declare (cons-ctype type1 type2))
3323  (and (type= (cons-ctype-car-ctype type1) (cons-ctype-car-ctype type2))
3324       (type= (cons-ctype-cdr-ctype type1) (cons-ctype-cdr-ctype type2))))
3325
3326(define-type-method (cons :simple-subtypep) (type1 type2)
3327  (declare (cons-ctype type1 type2))
3328  (multiple-value-bind (val-car win-car)
3329      (csubtypep (cons-ctype-car-ctype type1) (cons-ctype-car-ctype type2))
3330    (multiple-value-bind (val-cdr win-cdr)
3331        (csubtypep (cons-ctype-cdr-ctype type1) (cons-ctype-cdr-ctype type2))
3332      (if (and val-car val-cdr)
3333        (values t (and win-car win-cdr))
3334        (values nil (or win-car win-cdr))))))
3335
3336(define-type-method (cons :simple-union) (type1 type2)
3337  (declare (type cons-ctype type1 type2))
3338  (let ((car-type1 (cons-ctype-car-ctype type1))
3339        (car-type2 (cons-ctype-car-ctype type2))
3340        (cdr-type1 (cons-ctype-cdr-ctype type1))
3341        (cdr-type2 (cons-ctype-cdr-ctype type2))
3342        (car-not1)
3343        (car-not2))
3344    (macrolet ((frob-car (car1 car2 cdr1 cdr2
3345                          &optional (not1 nil not1p))
3346                 `(type-union
3347                   (make-cons-ctype ,car1 (type-union ,cdr1 ,cdr2))
3348                   (make-cons-ctype
3349                    (type-intersection
3350                     ,car2
3351                     ,(if not1p
3352                          not1
3353                          `(specifier-type
3354                            `(not ,(type-specifier ,car1))))) 
3355                    ,cdr2))))
3356      (cond ((type= car-type1 car-type2)
3357             (make-cons-ctype car-type1
3358                              (type-union cdr-type1 cdr-type2)))
3359            ((type= cdr-type1 cdr-type2)
3360             (make-cons-ctype (type-union car-type1 car-type2)
3361                              cdr-type1))
3362            ((csubtypep car-type1 car-type2)
3363             (frob-car car-type1 car-type2 cdr-type1 cdr-type2))
3364            ((csubtypep car-type2 car-type1)
3365             (frob-car car-type2 car-type1 cdr-type2 cdr-type1))
3366            ;; more general case of the above, but harder to compute
3367            ((progn
3368               (setf car-not1 (specifier-type
3369                               `(not ,(type-specifier car-type1))))
3370               (not (csubtypep car-type2 car-not1)))
3371             (frob-car car-type1 car-type2 cdr-type1 cdr-type2 car-not1))
3372            ((progn
3373               (setf car-not2 (specifier-type
3374                               `(not ,(type-specifier car-type2))))
3375               (not (csubtypep car-type1 car-not2)))
3376             (frob-car car-type2 car-type1 cdr-type2 cdr-type1 car-not2))))))
3377           
3378(define-type-method (cons :simple-intersection) (type1 type2)
3379  (declare (type cons-ctype type1 type2))
3380  (let ((car-int2 (type-intersection2 (cons-ctype-car-ctype type1)
3381                                      (cons-ctype-car-ctype type2)))
3382        (cdr-int2 (type-intersection2 (cons-ctype-cdr-ctype type1)
3383                                      (cons-ctype-cdr-ctype type2))))
3384    (cond ((and car-int2 cdr-int2)
3385           (make-cons-ctype car-int2 cdr-int2))
3386          (car-int2
3387           (make-cons-ctype car-int2
3388                            (type-intersection (cons-ctype-cdr-ctype type1)
3389                                               (cons-ctype-cdr-ctype type2))))
3390          (cdr-int2
3391           (make-cons-ctype (type-intersection (cons-ctype-car-ctype type1)
3392                                               (cons-ctype-car-ctype type2))
3393                            cdr-int2)))))
3394
3395
3396;;; An UNKNOWN-TYPE is a type not known to the type system (not yet defined).
3397;;; We make this distinction since we don't want to complain about types that
3398;;; are hairy but defined.
3399;;;
3400
3401(defun make-unknown-ctype (&key specifier (enumerable t))
3402  (%istruct 'unknown-ctype
3403            (type-class-or-lose 'hairy)
3404            enumerable
3405            specifier))
3406
3407(defun unknown-ctype-p (x)
3408  (istruct-typep x 'unknown-ctype))
3409
3410(setf (type-predicate 'unknown-ctype) 'unknown-ctype-p)
3411
3412
3413
3414
3415
3416;;;; foreign-type types
3417
3418
3419(defun %make-foreign-ctype (foreign-type)
3420  (%istruct 'foreign-ctype
3421            (type-class-or-lose 'foreign)
3422            nil
3423            foreign-type))
3424
3425(defun foreign-ctype-p (x) (istruct-typep x 'foreign-ctype))
3426(setf (type-predicate 'foreign-ctype) 'foreign-ctype-p)
3427
3428(define-type-method (foreign :unparse) (type)
3429  `(foreign ,(unparse-foreign-type (foreign-ctype-foreign-type type))))
3430
3431(define-type-method (foreign :simple-subtypep) (type1 type2)
3432  (values (foreign-subtype-p (foreign-ctype-foreign-type type1)
3433                                   (foreign-ctype-foreign-type type2))
3434            t))
3435
3436;(define-superclasses foreign (foreign-value))
3437
3438(define-type-method (foreign :simple-=) (type1 type2)
3439  (let ((foreign-type-1 (foreign-ctype-foreign-type type1))
3440          (foreign-type-2 (foreign-ctype-foreign-type type2)))
3441    (values (or (eq foreign-type-1 foreign-type-2)
3442                    (foreign-type-= foreign-type-1 foreign-type-2))
3443              t)))
3444
3445(def-type-translator foreign (&optional (foreign-type nil))
3446  (typecase foreign-type
3447    (null
3448     (make-foreign-ctype))
3449    (foreign-type
3450     (make-foreign-ctype foreign-type))
3451    (t
3452     (make-foreign-ctype (parse-foreign-type foreign-type)))))
3453
3454(defun make-foreign-ctype (&optional foreign-type)
3455  (if foreign-type
3456      (let ((lisp-rep-type (compute-lisp-rep-type foreign-type)))
3457        (if lisp-rep-type
3458            (specifier-type lisp-rep-type)
3459            (%make-foreign-ctype foreign-type)))
3460      *universal-type*))
3461
3462
3463;;; CLASS-CTYPES are supposed to help integrate CLOS and the CMU type system.
3464;;; They mostly just contain a backpointer to the CLOS class; the CPL is then
3465;;;  used to resolve type relationships.
3466
3467(defun class-ctype-p (x) (istruct-typep x 'class-ctype))
3468(setf (type-predicate 'class-ctype) 'class-ctype-p)
3469
3470(defun args-ctype-p (x) (and (eql (typecode x) target::subtag-istruct)
3471                             (member (istruct-type-name x)
3472                                     '(args-ctype values-ctype function-ctype))))
3473
3474(setf (type-predicate 'args-ctype) 'args-ctype-p
3475      (type-predicate 'function-ctype) 'function-ctype-p
3476      (type-predicate 'values-ctype) 'values-ctype-p)
3477
3478
3479;;; Simple methods for TYPE= and SUBTYPEP should never be called when the two
3480;;; classes are equal, since there are EQ checks in those operations.
3481;;;
3482(define-type-method (class :simple-=) (type1 type2)
3483  (assert (not (eq type1 type2)))
3484  (values nil t))
3485
3486(define-type-method (class :simple-subtypep) (type1 type2)
3487  (assert (not (eq type1 type2)))
3488  (let* ((class1 (if (class-ctype-p type1) (class-ctype-class type1)))
3489         (class2 (if (class-ctype-p type2) (class-ctype-class type2))))
3490    (if (and class1 class2)
3491      (let* ((ordinal2 (%class-ordinal class2))
3492             (wrapper1 (%class.own-wrapper class1))
3493             (bits1 (if wrapper1 (%wrapper-cpl-bits wrapper1))))
3494        (if bits1
3495          (locally (declare (simple-bit-vector bits1)
3496                            (optimize (speed 3) (safety 0)))
3497            (values (if (< ordinal2 (length bits1))
3498                      (not (eql 0 (sbit bits1 ordinal2))))
3499                    t))
3500          (if (%standard-instance-p class1)
3501            (if (memq class2 (%class.local-supers class1))
3502              (values t t)
3503              (if (eq (%class-of-instance class1)
3504                      *forward-referenced-class-class*)
3505                (values nil nil)
3506                ;; %INITED-CLASS-CPL will return NIL if class1 can't
3507                ;; be finalized; in that case, we don't know the answer.
3508                (let ((supers (%inited-class-cpl class1)))
3509                  (if (memq class2 supers)
3510                    (values t t)
3511                    (values nil (not (null supers)))))))
3512            (values nil t))))
3513      (values nil t))))
3514
3515(defun find-class-intersection (c1 c2)
3516  (labels ((walk-subclasses (class f)
3517             (dolist (sub (class-direct-subclasses class))
3518               (walk-subclasses sub f))
3519             (funcall f class)))
3520    (let* ((intersection nil))
3521      (walk-subclasses c1 #'(lambda (c)
3522                              (when (subclassp c c2)
3523                                (pushnew (%class.ctype c) intersection))))
3524      (when intersection
3525        (%type-union intersection)))))
3526
3527(define-type-method (class :simple-intersection) (type1 type2)
3528  (assert (not (eq type1 type2)))
3529  (let* ((class1 (if (class-ctype-p type1) (class-ctype-class type1)))
3530         (class2 (if (class-ctype-p type2) (class-ctype-class type2))))
3531    (if (and class1
3532             (not (typep class1 'compile-time-class))
3533             class2
3534             (not (typep class2 'compile-time-class)))
3535      (cond ((subclassp class1 class2)
3536             type1)
3537            ((subclassp class2 class1)
3538             type2)
3539            ;;; In the STANDARD-CLASS case where neither's
3540            ;;; a subclass of the other, there may be
3541            ;;; one or mor classes that're a subclass of both.  We
3542            ;;; -could- try to find all such classes, but
3543            ;;; punt instead.
3544            (t (or (find-class-intersection class1 class2)
3545                 *empty-type*)))
3546      nil)))
3547
3548(define-type-method (class :complex-subtypep-arg2) (type1 class2)
3549  (if (and (intersection-ctype-p type1)
3550           (> (count-if #'class-ctype-p (intersection-ctype-types type1)) 1))
3551      (values nil nil)
3552      (if (function-ctype-p type1)
3553        (csubtypep (specifier-type 'function) class2)
3554        (invoke-complex-subtypep-arg1-method type1 class2 nil t))))
3555
3556(define-type-method (class :complex-subtypep-arg1) (type1 type2)
3557  (if (and (function-ctype-p type2)
3558           (eq type1 (specifier-type 'function))
3559           (function-ctype-wild-args type2)
3560           (eq *wild-type* (function-ctype-returns type2)))
3561      (values t t)
3562      (values nil t)))
3563
3564(define-type-method (class :unparse) (type)
3565  (class-name (class-ctype-class type)))
3566
3567
3568;;; TYPE-DIFFERENCE  --  Interface
3569;;;
3570;;;    Return the type that describes all objects that are in X but not in Y.
3571;;; If we can't determine this type, then return NIL.
3572;;;
3573;;;    For now, we only are clever dealing with union and member types.  If
3574;;; either type is not a union type, then we pretend that it is a union of just
3575;;; one type.  What we do is remove from X all the types that are a subtype any
3576;;; type in Y.  If any type in X intersects with a type in Y but is not a
3577;;; subtype, then we give up.
3578;;;
3579;;;    We must also special-case any member type that appears in the union.  We
3580;;; remove from X's members all objects that are TYPEP to Y.  If Y has any
3581;;; members, we must be careful that none of those members are CTYPEP to any
3582;;; of Y's non-member types.  We give up in this case, since to compute that
3583;;; difference we would have to break the type from X into some collection of
3584;;; types that represents the type without that particular element.  This seems
3585;;; too hairy to be worthwhile, given its low utility.
3586;;;
3587(defun type-difference (x y)
3588  (let ((x-types (if (union-ctype-p x) (union-ctype-types x) (list x)))
3589        (y-types (if (union-ctype-p y) (union-ctype-types y) (list y))))
3590    (collect ((res))
3591      (dolist (x-type x-types)
3592        (if (member-ctype-p x-type)
3593            (collect ((members))
3594              (dolist (mem (member-ctype-members x-type))
3595                (multiple-value-bind (val win) (ctypep mem y)
3596                  (unless win (return-from type-difference nil))
3597                  (unless val
3598                    (members mem))))
3599              (when (members)
3600                (res (make-member-ctype :members (members)))))
3601            (dolist (y-type y-types (res x-type))
3602              (multiple-value-bind (val win) (csubtypep x-type y-type)
3603                (unless win (return-from type-difference nil))
3604                (when val (return))
3605                (when (types-intersect x-type y-type)
3606                  (return-from type-difference nil))))))
3607      (let ((y-mem (find-if #'member-ctype-p y-types)))
3608        (when y-mem
3609          (let ((members (member-ctype-members y-mem)))
3610            (dolist (x-type x-types)
3611              (unless (member-ctype-p x-type)
3612                (dolist (member members)
3613                  (multiple-value-bind (val win) (ctypep member x-type)
3614                    (when (or (not win) val)
3615                      (return-from type-difference nil)))))))))
3616      (apply #'type-union (res)))))
3617
3618;;; CTypep  --  Interface
3619;;;
3620;;;    If Type is a type that we can do a compile-time test on, then return the
3621;;; whether the object is of that type as the first value and second value
3622;;; true.  Otherwise return NIL, NIL.
3623;;;
3624;;; We give up on unknown types, pick off FUNCTION and UNION types.  For
3625;;; structure types, we require that the type be defined in both the current
3626;;; and compiler environments, and that the INCLUDES be the same.
3627;;;
3628(defun ctypep (obj type)
3629  (declare (type ctype type))
3630  (etypecase type
3631    ((or numeric-ctype named-ctype member-ctype array-ctype cons-ctype)
3632     (values (%typep obj type) t))
3633    (class-ctype
3634     (values (not (null (class-typep  obj (class-ctype-class type)))) t)
3635)
3636    (union-ctype
3637     (any/type #'ctypep obj (union-ctype-types type)))
3638    (intersection-ctype
3639     (every/type #'ctypep obj (intersection-ctype-types type)))
3640    (function-ctype
3641     (values (functionp obj) t))
3642    (unknown-ctype
3643     (values nil nil))
3644    (foreign-ctype
3645     (values (foreign-typep obj (foreign-ctype-foreign-type type)) t))
3646    (negation-ctype
3647     (multiple-value-bind (res win)
3648         (ctypep obj (negation-ctype-type type))
3649       (if win
3650           (values (not res) t)
3651           (values nil nil))))
3652    (hairy-ctype
3653     ;; Now the tricky stuff.
3654     (let* ((hairy-spec (hairy-ctype-specifier type))
3655            (symbol (if (consp hairy-spec) (car hairy-spec) hairy-spec)))
3656       (ecase symbol
3657         (and                           ; how would this get there ?
3658          (if (atom hairy-spec)
3659            (values t t)
3660            (dolist (spec (cdr hairy-spec) (values t t))
3661              (multiple-value-bind (res win)
3662                  (ctypep obj (specifier-type spec))
3663                (unless win (return (values nil nil)))
3664                (unless res (return (values nil t)))))))
3665           (not                         ; how would this get there ?
3666            (multiple-value-bind
3667              (res win)
3668                (ctypep obj (specifier-type (cadr hairy-spec)))
3669              (if win
3670                (values (not res) t)
3671                (values nil nil))))
3672           (satisfies
3673            (let ((fun (second hairy-spec)))
3674              (cond ((and (symbolp fun) (fboundp fun))
3675                     ;; Binding *BREAK-ON-SIGNALS* here is a modularity
3676                     ;; violation intended to improve the signal-to-noise
3677                     ;; ratio on a mailing list.
3678                     (values (not (null (let* ((*break-on-signals* nil))
3679                                          (ignore-errors (funcall fun obj))))) t))
3680                    (t
3681                     (values nil nil))))))))))
3682
3683;;; %TYPEP -- internal.
3684;;;
3685;;; The actual typep engine.  The compiler only generates calls to this
3686;;; function when it can't figure out anything more intelligent to do.
3687;;;
3688; lose 1 function call -MAYBE
3689(defun %typep (object specifier)
3690  (%%typep object
3691           (if (typep specifier 'ctype)
3692             specifier
3693             (specifier-type specifier))))
3694
3695(eval-when (:compile-toplevel)
3696  (declaim (inline numeric-%%typep
3697                   array-%%typep
3698                   member-%%typep
3699                   cons-%%typep)))
3700
3701(defun numeric-%%typep (object type)
3702  (let ((pred (numeric-ctype-predicate type)))
3703    (if pred
3704      (funcall pred object)
3705      (and (numberp object)
3706           (let ((num (if (complexp object) (realpart object) object)))
3707             (ecase (numeric-ctype-class type)
3708               (integer (integerp num))
3709               (rational (rationalp num))
3710               (float
3711                (ecase (numeric-ctype-format type)
3712                  (single-float (typep num 'single-float))
3713                  (double-float (typep num 'double-float))
3714                  ((nil) (floatp num))))
3715               ((nil) t)))
3716           (flet ((bound-test (val)
3717                    (let ((low (numeric-ctype-low type))
3718                          (high (numeric-ctype-high type)))
3719                      (and (cond ((null low) t)
3720                                 ((listp low) (> val (car low)))
3721                                 (t (>= val low)))
3722                           (cond ((null high) t)
3723                                 ((listp high) (< val (car high)))
3724                                 (t (<= val high)))))))
3725             (ecase (numeric-ctype-complexp type)
3726               ((nil) t)
3727               (:complex
3728                (and (complexp object)
3729                     (bound-test (realpart object))
3730                     (bound-test (imagpart object))))
3731               (:real
3732                (and (not (complexp object))
3733                     (bound-test object)))))))))
3734
3735(defun array-%%typep (object type)
3736  (let* ((typecode (typecode object)))
3737    (declare (type (unsigned-byte 8) typecode))
3738    (and (>= typecode target::subtag-arrayH)
3739         (ecase (array-ctype-complexp type)
3740           ((t) (not (simple-array-p object)))
3741           ((nil) (simple-array-p object))
3742           ((* :maybe) t))
3743         (let* ((ctype-dimensions (array-ctype-dimensions type)))
3744           (or (eq ctype-dimensions '*)
3745               (if (eql typecode target::subtag-arrayH)
3746                   (let* ((rank (%svref object target::arrayH.rank-cell)))
3747                     (declare (fixnum rank))
3748                     (and (eql rank (length ctype-dimensions))
3749                          (do* ((i 0 (1+ i))
3750                                (dim target::arrayH.dim0-cell (1+ dim))
3751                                (want (array-ctype-dimensions type) (cdr want))
3752                                (got (%svref object dim) (%svref object dim)))
3753                               ((eql i rank) t)
3754                            (unless (or (eq (car want) '*)
3755                                        (eql (%car want) (the fixnum got)))
3756                              (return nil)))))
3757                   (and (null (cdr ctype-dimensions))
3758                        (or (eq (%car ctype-dimensions) '*)
3759                            (eql (%car ctype-dimensions)
3760                                 (if (eql typecode target::subtag-vectorH)
3761                                   (%svref object target::vectorH.physsize-cell)
3762                                   (uvsize object))))))))
3763         (or (eq (array-ctype-element-type type) *wild-type*)
3764             (eql (array-ctype-typecode type)
3765                  (if (> typecode target::subtag-vectorH)
3766                      typecode
3767                      (ldb target::arrayH.flags-cell-subtag-byte (the fixnum (%svref object target::arrayH.flags-cell)))))
3768             (type= (array-ctype-specialized-element-type type)
3769                    (specifier-type (array-element-type object)))))))
3770
3771
3772(defun member-%%typep (object type)
3773  (not (null (member object (member-ctype-members type)))))
3774
3775(defun cons-%%typep (object type) 
3776  (and (consp object)
3777       (%%typep (car object) (cons-ctype-car-ctype type))
3778       (%%typep (cdr object) (cons-ctype-cdr-ctype type)))) 
3779
3780
3781(defun %%typep (object type)
3782  ;(if (not (typep type 'ctype))(setq type (specifier-type type)))
3783  (locally (declare (type ctype type))
3784    (etypecase type
3785      (named-ctype
3786       (ecase (named-ctype-name type)
3787         ((* t) t)
3788         ((nil) nil)))
3789      (numeric-ctype
3790       (numeric-%%typep object type))
3791      (array-ctype
3792       (array-%%typep object type))
3793      (member-ctype
3794       (member-%%typep object type))
3795      (class-ctype
3796       (not (null (class-typep object (class-ctype-class type)))))
3797      (union-ctype
3798       (dolist (type (union-ctype-types type))
3799         (when (%%typep object type)
3800           (return t))))
3801      (intersection-ctype
3802       (dolist (type (intersection-ctype-types type) t)
3803         (unless (%%typep object type) (return nil))))
3804      (cons-ctype
3805       (cons-%%typep object type))
3806      (unknown-ctype
3807       ;; Parse it again to make sure it's really undefined.
3808       (let ((reparse (specifier-type (unknown-ctype-specifier type))))
3809         (if (typep reparse 'unknown-ctype)
3810           (error "Unknown type specifier: ~S"
3811                  (unknown-ctype-specifier reparse))
3812           (%%typep object reparse))))
3813      (negation-ctype
3814       (not (%%typep object (negation-ctype-type type))))
3815      (hairy-ctype
3816       ;; Now the tricky stuff.
3817       (let* ((hairy-spec (hairy-ctype-specifier type))
3818              (symbol (if (consp hairy-spec) (car hairy-spec) hairy-spec)))
3819         (ecase symbol
3820           (and
3821            (or (atom hairy-spec)
3822                (dolist (spec (cdr hairy-spec) t)
3823                  (unless (%%typep object (specifier-type spec))
3824                    (return nil)))))
3825           (not
3826            (unless (and (listp hairy-spec) (= (length hairy-spec) 2))
3827              (error "Invalid type specifier: ~S" hairy-spec))
3828            (not (%%typep object (specifier-type (cadr hairy-spec)))))
3829           (satisfies
3830            (unless (and (listp hairy-spec) (= (length hairy-spec) 2))
3831              (error "Invalid type specifier: ~S" hairy-spec))
3832            (let ((fn (cadr hairy-spec)))
3833              (if (funcall (typecase fn
3834                             (function fn)
3835                             (symbol (symbol-function fn))
3836                             (t
3837                              (coerce fn 'function)))
3838                           object)
3839                t
3840                nil))))))
3841      #|
3842    (foreign-ctype
3843     (foreign-typep object (foreign-ctype-foreign-type type)))
3844|#
3845      (function-ctype
3846       (error "Function types are not a legal argument to TYPEP:~%  ~S"
3847              (type-specifier type))))))
3848
3849
3850;;; Ctype-Of  --  Interface
3851;;;
3852;;;    Like Type-Of, only returns a Type structure instead of a type
3853;;; specifier.  We try to return the type most useful for type checking, rather
3854;;; than trying to come up with the one that the user might find most
3855;;; informative.
3856;;;
3857
3858(defun float-format-name (x)
3859  (declare (float x))
3860  (etypecase x
3861    (single-float "SINGLE-FLOAT")
3862    (double-float "DOUBLE-FLOAT")))
3863
3864(defun ctype-of-number (x)
3865  (let ((num (if (complexp x) (realpart x) x)))
3866    (multiple-value-bind (complexp low high)
3867        (if (complexp x)
3868            (let ((imag (imagpart x)))
3869              (values :complex (min num imag) (max num imag)))
3870            (values :real num num))
3871      (make-numeric-ctype :class (etypecase num
3872                                   (integer (if (complexp x)
3873                                                (if (integerp (imagpart x))
3874                                                    'integer
3875                                                    'rational)
3876                                                'integer))
3877                                   (rational 'rational)
3878                                   (float 'float))
3879                          :format (and (floatp num)
3880                                       (if (typep num 'double-float)
3881                                         'double-float
3882                                         'single-float))
3883                          :complexp complexp
3884                          :low low
3885                          :high high))))
3886
3887(defun ctype-of (x)
3888  (typecase x
3889    (function (specifier-type 'function)) ; GFs ..
3890    (symbol
3891     (make-member-ctype :members (list x)))
3892    (number (ctype-of-number x))
3893    (array
3894     (let ((etype (specifier-type (array-element-type x))))
3895       (make-array-ctype :dimensions (array-dimensions x)
3896                         :complexp (not (typep x 'simple-array))
3897                         :element-type etype
3898                         :specialized-element-type etype)))
3899    (t
3900     (%class.ctype (class-of x)))))
3901
3902(defvar *ctype-of-double-float-0* (ctype-of 0.0d0))
3903(defvar *ctype-of-single-float-0* (ctype-of 0.0f0))
3904
3905
3906
3907
3908; These DEFTYPES should only happen while initializing.
3909
3910(progn
3911(let-globally ((*type-system-initialized* nil))
3912
3913
3914(deftype bit () '(integer 0 1))
3915
3916(deftype eql (val) `(member ,val))
3917
3918(deftype signed-byte (&optional s)
3919  (cond ((eq s '*) 'integer)
3920          ((and (integerp s) (> s 0))
3921           (let ((bound (ash 1 (1- s))))
3922             `(integer ,(- bound) ,(1- bound))))
3923          (t
3924           (signal-program-error "Bad size specified for SIGNED-BYTE type specifier: ~S." s))))
3925 
3926(deftype unsigned-byte (&optional s)
3927  (cond ((eq s '*) '(integer 0))
3928        ((and (integerp s) (> s 0))
3929         `(integer 0 ,(1- (ash 1 s))))
3930        (t
3931         (error "Bad size specified for UNSIGNED-BYTE type specifier: ~S." s))))
3932
3933(deftype vector (&optional element-type size)
3934  `(array ,element-type (,size)))
3935
3936(deftype simple-vector (&optional size)
3937  `(simple-array t (,size)))
3938
3939(deftype base-string (&optional size)
3940  `(array base-char (,size)))
3941(deftype simple-base-string (&optional size)
3942  `(simple-array base-char (,size)))
3943
3944
3945
3946(deftype string (&optional size)
3947  `(array character (,size)))
3948
3949(deftype simple-string (&optional size)
3950  `(simple-array character (,size)))
3951
3952(deftype bit-vector (&optional size)
3953  `(array bit (,size)))
3954
3955(deftype simple-bit-vector (&optional size)
3956  `(simple-array bit (,size)))
3957
3958; TYPE-OF sometimes returns random symbols that aren't really type specifiers.
3959
3960(deftype simple-unsigned-word-vector (&optional size)
3961  `(simple-array (unsigned-byte 16) (,size)))
3962
3963(deftype simple-unsigned-byte-vector (&optional size)
3964  `(simple-array (unsigned-byte 8) (,size)))
3965
3966(deftype simple-unsigned-long-vector (&optional size)
3967  `(simple-array (unsigned-byte 32) (,size)))
3968
3969(deftype simple-signed-word-vector (&optional size)
3970  `(simple-array (signed-byte 16) (,size)))
3971
3972(deftype simple-signed-byte-vector (&optional size)
3973  `(simple-array (signed-byte 8) (,size)))
3974
3975(deftype simple-signed-long-vector (&optional size)
3976  `(simple-array (signed-byte 32) (,size)))
3977
3978
3979
3980(deftype simple-short-float-vector (&optional size)
3981  `(simple-array short-float (,size)))
3982
3983(deftype unsigned-word-vector (&optional size)
3984  `(vector (unsigned-byte 16) ,size))
3985
3986(deftype single-float-vector (&optional size)
3987  `(vector short-float ,size))
3988
3989(deftype unsigned-byte-vector (&optional size)
3990  `(vector (unsigned-byte 8) ,size))
3991
3992(deftype unsigned-long-vector (&optional size)
3993  `(vector (unsigned-byte 32) ,size))
3994
3995(deftype long-float-vector (&optional size)
3996  `(vector double-float ,size))
3997
3998(deftype long-vector (&optional size)
3999  `(vector (signed-byte 32) ,size))
4000
4001(deftype double-float-vector (&optional size)
4002  `(vector double-float ,size))
4003
4004(deftype byte-vector (&optional size)
4005  `(vector (signed-byte 8) ,size))
4006
4007(deftype general-vector (&optional size)
4008  `(vector t ,size))
4009
4010(deftype word-vector (&optional size)
4011  `(vector (signed-byte 16) ,size))
4012
4013(deftype short-float-vector (&optional size)
4014  `(vector single-float ,size))
4015
4016(deftype simple-1d-array (&optional size)
4017  `(simple-array * (,size)))
4018
4019(deftype simple-long-vector (&optional size)
4020  `(simple-array (signed-byte 32) (,size)))
4021
4022(deftype simple-word-vector (&optional size)
4023  `(simple-array (signed-byte 16) (,size)))
4024
4025(deftype simple-short-float-vector (&optional size)
4026  `(simple-array single-float (,size)))
4027
4028(deftype simple-byte-vector (&optional size)
4029  `(simple-array (signed-byte 8) (,size)))
4030
4031(deftype simple-double-float-vector (&optional size)
4032  `(simple-array double-float (,size)))
4033
4034(deftype simple-single-float-vector (&optional size)
4035  `(simple-array single-float (,size)))
4036
4037(deftype simple-long-float-vector (&optional size)
4038  `(simple-array double-float (,size)))
4039
4040(deftype simple-fixnum-vector (&optional size)
4041  `(simple-array fixnum (,size)))
4042
4043(deftype fixnum-vector (&optional size)
4044  `(array fixnum (,size)))
4045
4046#+64-bit-target
4047(deftype simple-doubleword-vector (&optional size)
4048  `(simple-array (signed-byte 64) (,size)))
4049
4050#+64-bit-target
4051(deftype simple-unsigned-doubleword-vector (&optional size)
4052  `(simple-array (unsigned-byte 64) (,size)))
4053
4054
4055(deftype short-float (&optional low high)
4056  `(single-float ,low ,high))
4057
4058(deftype long-float (&optional low high)
4059  `(double-float ,low ,high))
4060
4061#||
4062;;; As empty a type as you're likely to find ...
4063(deftype extended-char ()
4064  "Type of CHARACTERs that aren't BASE-CHARs."
4065  nil)
4066||#
4067
4068(deftype natural ()
4069  `(unsigned-byte ,target::nbits-in-word))
4070
4071(deftype signed-natural ()
4072  `(signed-byte ,target::nbits-in-word))
4073)
4074
4075
4076(let* ((builtin-translations 
4077        `((array . array)
4078          (simple-array . simple-array)
4079          (cons . cons)
4080          (vector . vector)
4081          (null . (member nil))
4082          (list . (or cons null))
4083          (sequence . (or list vector))
4084          (simple-vector . simple-vector)
4085          (bit-vector . bit-vector)
4086          (simple-bit-vector . simple-bit-vector)
4087          (simple-string . simple-string)
4088          (simple-base-string . simple-base-string)
4089          (string . string)
4090          (base-string . base-string)
4091          (real . real)
4092          (complex . complex)
4093          (float . float)
4094          (double-float . double-float)
4095          (long-float . double-float)
4096          (single-float . single-float)
4097          (short-float . single-float)
4098
4099          (rational . rational)
4100          (integer . integer)
4101          (ratio . (and rational (not integer)))
4102          (fixnum . (integer ,target::target-most-negative-fixnum
4103                     ,target::target-most-positive-fixnum))
4104          (bignum . (or (integer * (,target::target-most-negative-fixnum))
4105                         (integer (,target::target-most-positive-fixnum) *)))
4106         
4107          )))
4108  (dolist (spec builtin-translations)
4109    (setf (info-type-kind (car spec)) :primitive
4110          (info-type-builtin (car spec)) (specifier-type (cdr spec)))))
4111
4112
4113
4114
4115
4116       
4117(precompute-types '((mod 2) (mod 4) (mod 16) (mod #x100) (mod #x10000)
4118                    #-cross-compiling
4119                    (mod #x100000000)
4120                    (unsigned-byte 1) 
4121                    (unsigned-byte 8) (unsigned-byte 16) (unsigned-byte 32)
4122                    (unsigned-byte 64)
4123                    (signed-byte 8) (signed-byte 16) (signed-byte 32)
4124                    (signed-byte 64)
4125                    (or function symbol)
4126                    ))
4127
4128
4129(precompute-types *cl-types*)
4130
4131;;; Treat CHARACTER and BASE-CHAR as equivalent.
4132(setf (info-type-builtin 'character) (info-type-builtin 'base-char))
4133;;; And EXTENDED-CHAR as empty.
4134(setf (info-type-builtin 'extended-char) *empty-type*)
4135
4136(defparameter *null-type* (specifier-type 'null))
4137
4138
4139(flet ((set-builtin-class-type-translation (thing)
4140         (let* ((class-name (if (atom thing) thing (car thing)))
4141                (spec (if (atom thing) thing (cadr thing)))
4142                (spectype (specifier-type spec)))
4143           (setf (class-ctype-translation
4144                  (%class.ctype (find-class class-name))) spectype))))
4145  (mapc #'set-builtin-class-type-translation
4146        '(
4147          ;; Root Of All Evil
4148          t
4149          ;; Numbers:
4150          number real ratio complex rational fixnum
4151          ;;  Integers:
4152          signed-byte  unsigned-byte bit bignum integer
4153          ;;  Floats
4154           float  double-float single-float
4155          ;; Arrays
4156          array
4157          ;;  Simple Arrays
4158          simple-array
4159          ;;  Vectors
4160          vector string base-string bit-vector
4161          unsigned-byte-vector unsigned-word-vector unsigned-long-vector
4162          byte-vector word-vector long-vector
4163          single-float-vector double-float-vector
4164          general-vector
4165          fixnum-vector
4166          #+64-bit-target
4167          doubleword-vector
4168          #+64-bit-target
4169          unsigned-doubleword-vector
4170          ;;   Simple 1-Dimensional Arrays
4171          simple-1d-array  simple-string simple-base-string simple-bit-vector
4172          simple-unsigned-byte-vector
4173          simple-unsigned-long-vector
4174          simple-unsigned-word-vector
4175          simple-byte-vector
4176          simple-word-vector
4177          simple-long-vector 
4178          simple-single-float-vector 
4179          simple-double-float-vector
4180          simple-vector
4181          simple-fixnum-vector
4182          #+64-bit-target
4183          simple-doubleword-vector
4184          #+64-bit-target
4185          simple-unsigned-doubleword-vector
4186          ;; Sequence types
4187          sequence list  cons null
4188         
4189 )
4190                                                         
4191        ))
4192)
4193;(setq *type-system-initialized* t)
4194
4195
4196
4197
4198; These deftypes help the CMUCL compiler; the type system doesn't depend on them.
4199
4200;;; Since OpenMCL's DEFTYPE tries to globally define the type
4201;;; at compile-time as well as load- and execute time, hide
4202;;; the definition of these "built-in" types.  (It'd be cleaner
4203;;; to make DEFTYPE do something saner at compile-time.)
4204(let* ()                                ; make the following be non-toplevel
4205(deftype boolean () '(member t nil))
4206
4207(deftype atom () '(not cons))
4208;;;
4209;;; A type specifier.
4210(deftype type-specifier () '(or list symbol class))
4211;;;
4212;;; An index into an array.   Also used for sequence index.
4213(deftype index () `(integer 0 (,array-dimension-limit)))
4214;;;
4215;;; Array rank, total size...
4216(deftype array-rank () `(integer 0 (,array-rank-limit)))
4217(deftype array-total-size () `(integer 0 (,array-total-size-limit)))
4218;;;
4219;;; Some thing legal in an evaluated context.
4220(deftype form () t)
4221;;;
4222;;; Maclisp compatibility...
4223(deftype stringlike () '(or string symbol))
4224(deftype stringable () '(or string symbol character))
4225;;;
4226;;; Save a little typing...
4227(deftype truth () '(member t))
4228;;;
4229;;; A thing legal in places where we want the name of a file.
4230(deftype filename () '(or string pathname))
4231;;;
4232;;; A legal arg to pathname functions.
4233(deftype pathnamelike () '(or string pathname stream))
4234;;;
4235;;; A thing returned by the irrational functions.  We assume that they never
4236;;; compute a rational result.
4237(deftype irrational () '(or float (complex float)))
4238;;;
4239;;; Character components:
4240(deftype char-code () `(integer 0 (,char-code-limit)))
4241;;;
4242;;; A consed sequence result.  If a vector, is a simple array.
4243(deftype consed-sequence () '(or list (simple-array * (*))))
4244;;;
4245;;; The :end arg to a sequence...
4246(deftype sequence-end () '(or null index))
4247;;;
4248;;; A valid argument to a stream function...
4249(deftype streamlike () '(or stream (member nil t)))
4250;;;
4251;;; A thing that can be passed to funcall & friends.
4252(deftype callable () '(or function symbol))
4253
4254;;; Until we decide if and how to wedge this into the type system, make it
4255;;; equivalent to t.
4256;;;
4257(deftype void () t)
4258;;;
4259;;; An index into an integer.
4260(deftype bit-index () `(integer 0 ,target::target-most-positive-fixnum))
4261;;;
4262;;; Offset argument to Ash (a signed bit index).
4263(deftype ash-index () 'fixnum)
4264
4265;;; Not sure how to do this without SATISFIES.
4266(deftype setf-function-name () `(satisfies setf-function-name-p))
4267
4268;;; Better than nothing, arguably.
4269(deftype function-name () `(or symbol setf-function-name))
4270
4271(deftype valid-char-code () `(satisfies valid-char-code-p))
4272
4273)                                       ; end of LET* sleaze
4274
4275(defun array-or-union-ctype-element-type (ctype)
4276  (if (typep ctype 'array-ctype)
4277    (type-specifier (array-ctype-element-type ctype))
4278    (if (typep ctype 'union-ctype)
4279      `(or ,@(mapcar #'array-or-union-ctype-element-type 
4280                     (union-ctype-types ctype))))))
4281
4282
4283(defvar *simple-predicate-function-prototype*
4284  #'(lambda (thing)
4285      (%%typep thing #.(specifier-type t))))
4286
4287(defun make-simple-type-predicate (function datum)
4288  #+ppc-target
4289  (gvector :function
4290           (uvref *simple-predicate-function-prototype* 0)
4291           datum
4292           function
4293           nil
4294           (dpb 1 $lfbits-numreq 0))
4295  #+x86-target
4296  (%clone-x86-function
4297   *simple-predicate-function-prototype*
4298   datum
4299   function
4300   nil
4301   (dpb 1 $lfbits-numreq 0)))
4302
4303(defun check-ctypep (thing ctype)
4304  (multiple-value-bind (win sure) (ctypep thing ctype)
4305    (or win (not sure))))
4306
4307
4308(defun generate-predicate-for-ctype (ctype)
4309  (typecase ctype
4310    (numeric-ctype
4311     (or (numeric-ctype-predicate ctype)
4312         (make-simple-type-predicate 'numeric-%%typep ctype)))
4313    (array-ctype
4314     (make-simple-type-predicate 'array-%%typep ctype))
4315    (member-ctype
4316     (make-simple-type-predicate 'member-%%typep ctype))
4317    (named-ctype
4318     (case (named-ctype-name ctype)
4319       ((* t) #'true)
4320       (t #'false)))
4321    (cons-ctype
4322     (make-simple-type-predicate 'cons-%%typep ctype))
4323    (function-ctype
4324     #'functionp)
4325    (class-ctype
4326     (make-simple-type-predicate 'class-cell-typep (find-class-cell (class-name (class-ctype-class ctype)) t)))
4327    (t
4328     (make-simple-type-predicate 'check-ctypep ctype))))
4329   
4330       
4331
4332   
4333
4334;;; Ensure that standard EFFECTIVE-SLOT-DEFINITIONs have a meaningful
4335;;; type predicate, if we can.
4336(defmethod shared-initialize :after ((spec effective-slot-definition)
4337                                     slot-names
4338                                     &key 
4339                                     &allow-other-keys)
4340  (declare (ignore slot-names))
4341  (let* ((type (slot-definition-type spec)))
4342    (setf (slot-value spec 'type-predicate)
4343          (or (and (typep type 'symbol)
4344                   (not (eq type 't))
4345                   (type-predicate type))
4346              (handler-case
4347                  (let* ((ctype (specifier-type type)))
4348                    (unless (eq ctype *universal-type*)
4349                      (generate-predicate-for-ctype ctype)))
4350                (program-error ()
4351                  (warn "Invalid type specifier ~s in slot definition for ~s in class ~s." type (slot-definition-name spec) (slot-definition-class spec))
4352                  (lambda (v)
4353                    (cerror "Allow the assignment or initialization."
4354                            "Can't determine whether or not the value ~s should be used to initialize or assign to the slot ~&named ~s in an instance of ~s, because the slot is declared ~&to be of the invalid type ~s."
4355                            v (slot-definition-name spec) (slot-definition-class spec) (slot-definition-type spec))
4356                    ;; Suppress further checking, at least for things that use this effective slotd.
4357                    ;; (It's hard to avoid this, and more trouble than it's worth to do better.)
4358                    (setf (slot-value spec 'type-predicate) nil)
4359                    t))
4360                (parse-unknown-type (c)
4361                   (declare (ignore c))
4362                   #'(lambda (value)
4363                       ;; If the type's now known, install a new predicate.
4364                       (let* ((nowctype (specifier-type type)))
4365                         (unless (typep nowctype 'unknown-ctype)
4366                           (setf (slot-value spec 'type-predicate)
4367                                 (generate-predicate-for-ctype nowctype)))
4368                         (multiple-value-bind (win sure)
4369                             (ctypep value nowctype)
4370                           (or (not sure) win))))))))))
4371
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.