source: trunk/source/level-1/l1-typesys.lisp @ 12219

Last change on this file since 12219 was 12045, checked in by gz, 10 years ago

Extend the mechanism used to warn about undefined and duplicate functions in a
compilation unit to do the same for types, use it for types defined by
deftype/defstruct/defclass.

Also make proclaim-type err on invalid types and warn about undefined ones.

Tighten up assorted type/ftype declaration checking. This in turn unleashed
a bunch of test suite tests requiring errors on conflicts between DECLARATION
declarations and types, so I put in checks for those as well.

  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
File size: 152.1 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;;; ### Not very real, but good enough for redefining transforms according to
726;;; type:
727;;;
728(define-type-method (function :simple-=) (type1 type2)
729  (values (equalp type1 type2) t))
730
731;;; The CONSTANT-TYPE structure represents a use of the CONSTANT-ARGUMENT "type
732;;; specifier", which is only meaningful in function argument type specifiers
733;;; used within the compiler.
734;;;
735
736(defun clone-type-class-methods (src-tc dest-tc)
737  (do* ((n (uvsize src-tc))
738        (i 2 (1+ i)))
739       ((= i n) dest-tc)
740    (declare (fixnum i n))
741    (setf (%svref dest-tc i)
742          (%svref src-tc i))))
743
744(clone-type-class-methods (type-class-or-lose 'values) (type-class-or-lose 'constant))
745
746(defun make-constant-ctype (&key type)
747  (%istruct 'constant-ctype
748            (type-class-or-lose 'constant)
749            nil
750            type))
751
752(defun constant-ctype-p (x) (istruct-typep x 'constant-ctype))
753(setf (type-predicate 'constant-ctype) 'constant-ctype-p)
754
755(define-type-method (constant :unparse) (type)
756  `(constant-argument ,(type-specifier (constant-ctype-type type))))
757
758(define-type-method (constant :simple-=) (type1 type2)
759  (type= (constant-ctype-type type1) (constant-ctype-type type2)))
760
761(def-type-translator constant-argument (type &environment env)
762  (make-constant-ctype :type (specifier-type type env)))
763
764
765;;; Parse-Args-Types  --  Internal
766;;;
767;;;    Given a lambda-list like values type specification and a Args-Type
768;;; structure, fill in the slots in the structure accordingly.  This is used
769;;; for both FUNCTION and VALUES types.
770;;;
771
772(defun parse-args-types (lambda-list result &optional env)
773  (multiple-value-bind (required optional restp rest keyp keys allowp aux)
774                           (parse-lambda-list lambda-list)
775    (when aux
776      (error "&Aux in a FUNCTION or VALUES type: ~S." lambda-list))
777    (flet ((parse (spec) (specifier-type spec env)))
778      (setf (args-ctype-required result) (mapcar #'parse required))
779      (setf (args-ctype-optional result) (mapcar #'parse optional))
780      (setf (args-ctype-rest result) (if restp (parse rest) nil))
781      (setf (args-ctype-keyp result) keyp)
782      (let* ((key-info ()))
783        (dolist (key keys)
784          (when (or (atom key) (/= (length key) 2))
785            (signal-program-error "Keyword type description is not a two-list: ~S." key))
786          (let ((kwd (first key)))
787            (when (member kwd key-info :test #'eq :key #'(lambda (x) (key-info-name x)))
788              (signal-program-error "Repeated keyword ~S in lambda list: ~S." kwd lambda-list))
789            (push (make-key-info :name kwd
790                                 :type (parse (second key))) key-info)))
791        (setf (args-ctype-keywords result) (nreverse key-info)))
792      (setf (args-ctype-allowp result) allowp))))
793
794;;; Unparse-Args-Types  --  Internal
795;;;
796;;;    Return the lambda-list like type specification corresponding
797;;; to a Args-Type.
798;;;
799(defun unparse-args-types (type)
800  (let* ((result ()))
801
802    (dolist (arg (args-ctype-required type))
803      (push (type-specifier arg) result))
804
805    (when (args-ctype-optional type)
806      (push '&optional result)
807      (dolist (arg (args-ctype-optional type))
808          (push (type-specifier arg) result)))
809
810    (when (args-ctype-rest type)
811      (push '&rest result)
812      (push (type-specifier (args-ctype-rest type)) result))
813
814    (when (args-ctype-keyp type)
815      (push '&key result)
816      (dolist (key (args-ctype-keywords type))
817          (push (list (key-info-name key)
818                    (type-specifier (key-info-type key))) result)))
819
820    (when (args-ctype-allowp type)
821      (push '&allow-other-keys result))
822
823    (nreverse result)))
824
825(def-type-translator function (&optional (args '*) (result '*) &environment env)
826  (let ((res (make-function-ctype
827                :returns (values-specifier-type result env))))
828    (if (eq args '*)
829        (setf (function-ctype-wild-args res) t)
830        (parse-args-types args res env))
831    res))
832
833(def-type-translator values (&rest values &environment env)
834  (let ((res (make-values-ctype)))
835    (parse-args-types values res env)
836    (when (or (values-ctype-keyp res) (values-ctype-allowp res))
837      (signal-program-error "&KEY or &ALLOW-OTHER-KEYS in values type: ~s"
838                            res))
839    res))
840
841;;; Single-Value-Type  --  Interface
842;;;
843;;;    Return the type of the first value indicated by Type.  This is used by
844;;; people who don't want to have to deal with values types.
845;;;
846(defun single-value-type (type)
847  (declare (type ctype type))
848  (cond ((values-ctype-p type)
849         (or (car (args-ctype-required type))
850             (if (args-ctype-optional type)
851                 (type-union (car (args-ctype-optional type))
852                             (specifier-type 'null)))
853             (args-ctype-rest type)
854             (specifier-type 'null)))
855        ((eq type *wild-type*)
856         *universal-type*)
857        (t
858         type)))
859
860
861;;; FUNCTION-TYPE-NARGS  --  Interface
862;;;
863;;;    Return the minmum number of arguments that a function can be called
864;;; with, and the maximum number or NIL.  If not a function type, return
865;;; NIL, NIL.
866;;;
867(defun function-type-nargs (type)
868  (declare (type ctype type))
869  (if (function-ctype-p type)
870    (let ((fixed (length (args-ctype-required type))))
871        (if (or (args-ctype-rest type)
872                  (args-ctype-keyp type)
873                  (args-ctype-allowp type))
874        (values fixed nil)
875        (values fixed (+ fixed (length (args-ctype-optional type))))))
876    (values nil nil)))
877
878
879;;; Values-Types  --  Interface
880;;;
881;;;    Determine if Type corresponds to a definite number of values.  The first
882;;; value is a list of the types for each value, and the second value is the
883;;; number of values.  If the number of values is not fixed, then return NIL
884;;; and :Unknown.
885;;;
886(defun values-types (type)
887  (declare (type ctype type))
888  (cond ((eq type *wild-type*)
889           (values nil :unknown))
890          ((not (values-ctype-p type))
891           (values (list type) 1))
892          ((or (args-ctype-optional type)
893               (args-ctype-rest type)
894               (args-ctype-keyp type)
895               (args-ctype-allowp type))
896           (values nil :unknown))
897          (t
898           (let ((req (args-ctype-required type)))
899             (values (mapcar #'single-value-type req) (length req))))))
900
901
902;;; Values-Type-Types  --  Internal
903;;;
904;;;    Return two values:
905;;; 1] A list of all the positional (fixed and optional) types.
906;;; 2] The rest type (if any).  If keywords allowed, *universal-type*.  If no
907;;;    keywords or rest, *empty-type*.
908;;;
909(defun values-type-types (type &optional (default-type *empty-type*))
910  (declare (type values-ctype type))
911  (values (append (args-ctype-required type)
912                  (args-ctype-optional type))
913            (cond ((args-ctype-keyp type) *universal-type*)
914                  ((args-ctype-rest type))
915                  (t default-type))))
916
917
918;;; Fixed-Values-Op  --  Internal
919;;;
920;;;    Return a list of Operation applied to the types in Types1 and Types2,
921;;; padding with Rest2 as needed.  Types1 must not be shorter than Types2.  The
922;;; second value is T if Operation always returned a true second value.
923;;;
924(defun fixed-values-op (types1 types2 rest2 operation)
925  (declare (list types1 types2) (type ctype rest2) (type function operation))
926  (let ((exact t))
927    (values (mapcar #'(lambda (t1 t2)
928                              (multiple-value-bind (res win)
929                                  (funcall operation t1 t2)
930                                (unless win (setq exact nil))
931                                res))
932                        types1
933                        (append types2
934                                (make-list (- (length types1) (length types2))
935                                           :initial-element rest2)))
936              exact)))
937
938;;; Coerce-To-Values  --  Internal
939;;;
940;;; If Type isn't a values type, then make it into one:
941;;;    <type>  ==>  (values type &rest t)
942;;;
943(defun coerce-to-values (type)
944  (declare (type ctype type))
945  (if (values-ctype-p type)
946    type
947    (make-values-ctype :required (list type))))
948
949
950;;; Args-Type-Op  --  Internal
951;;;
952;;;    Do the specified Operation on Type1 and Type2, which may be any type,
953;;; including Values types.  With values types such as:
954;;;    (values a0 a1)
955;;;    (values b0 b1)
956;;;
957;;; We compute the more useful result:
958;;;    (values (<operation> a0 b0) (<operation> a1 b1))
959;;;
960;;; Rather than the precise result:
961;;;    (<operation> (values a0 a1) (values b0 b1))
962;;;
963;;; This has the virtue of always keeping the values type specifier outermost,
964;;; and retains all of the information that is really useful for static type
965;;; analysis.  We want to know what is always true of each value independently.
966;;; It is worthless to know that IF the first value is B0 then the second will
967;;; be B1.
968;;;
969;;; If the values count signatures differ, then we produce result with the
970;;; required value count chosen by Nreq when applied to the number of required
971;;; values in type1 and type2.  Any &key values become &rest T (anyone who uses
972;;; keyword values deserves to lose.)
973;;;
974;;; The second value is true if the result is definitely empty or if Operation
975;;; returned true as its second value each time we called it.  Since we
976;;; approximate the intersection of values types, the second value being true
977;;; doesn't mean the result is exact.
978;;;
979(defun args-type-op (type1 type2 operation nreq default-type)
980  (declare (type ctype type1 type2 default-type)
981           (type function operation nreq))
982  (if (eq type1 type2)
983    (values type1 t)
984    (if (or (values-ctype-p type1) (values-ctype-p type2))
985      (let ((type1 (coerce-to-values type1))
986            (type2 (coerce-to-values type2)))
987        (multiple-value-bind (types1 rest1)
988            (values-type-types type1 default-type)
989          (multiple-value-bind (types2 rest2)
990              (values-type-types type2 default-type)
991            (multiple-value-bind (rest rest-exact)
992                (funcall operation rest1 rest2)
993              (multiple-value-bind
994                  (res res-exact)
995                  (if (< (length types1) (length types2))
996                    (fixed-values-op types2 types1 rest1 operation)
997                    (fixed-values-op types1 types2 rest2 operation))
998                (let* ((req (funcall nreq
999                                     (length (args-ctype-required type1))
1000                                     (length (args-ctype-required type2))))
1001                       (required (subseq res 0 req))
1002                       (opt (subseq res req))
1003                       (opt-last (position rest opt :test-not #'type=
1004                                           :from-end t)))
1005                  (if (find *empty-type* required :test #'type=)
1006                    (values *empty-type* t)
1007                    (values (make-values-ctype
1008                             :required required
1009                             :optional (if opt-last
1010                                         (subseq opt 0 (1+ opt-last))
1011                                         ())
1012                             :rest (if (eq rest *empty-type*) nil rest))
1013                            (and rest-exact res-exact)))))))))
1014      (funcall operation type1 type2))))
1015
1016;;; Values-Type-Union, Values-Type-Intersection  --  Interface
1017;;;
1018;;;    Do a union or intersection operation on types that might be values
1019;;; types.  The result is optimized for utility rather than exactness, but it
1020;;; is guaranteed that it will be no smaller (more restrictive) than the
1021;;; precise result.
1022;;;
1023
1024(defun values-type-union (type1 type2)
1025  (declare (type ctype type1 type2))
1026  (cond ((or (eq type1 *wild-type*) (eq type2 *wild-type*)) *wild-type*)
1027        ((eq type1 *empty-type*) type2)
1028        ((eq type2 *empty-type*) type1)
1029        (t
1030         (values (args-type-op type1 type2 #'type-union #'min *empty-type*)))))
1031
1032(defun values-type-intersection (type1 type2)
1033  (declare (type ctype type1 type2))
1034  (cond ((eq type1 *wild-type*) (values type2 t))
1035        ((eq type2 *wild-type*) (values type1 t))
1036        (t
1037         (args-type-op type1 type2 #'type-intersection #'max
1038                       (specifier-type 'null)))))
1039
1040
1041;;; Values-Types-Intersect  --  Interface
1042;;;
1043;;;    Like Types-Intersect, except that it sort of works on values types.
1044;;; Note that due to the semantics of Values-Type-Intersection, this might
1045;;; return {T, T} when there isn't really any intersection (?).
1046;;;
1047(defun values-types-intersect (type1 type2)
1048  (cond ((or (eq type1 *empty-type*) (eq type2 *empty-type*))
1049           (values t t))
1050          ((or (values-ctype-p type1) (values-ctype-p type2))
1051           (multiple-value-bind (res win)
1052                                    (values-type-intersection type1 type2)
1053             (values (not (eq res *empty-type*))
1054                       win)))
1055          (t
1056           (types-intersect type1 type2))))
1057
1058;;; Values-Subtypep  --  Interface
1059;;;
1060;;;    A subtypep-like operation that can be used on any types, including
1061;;; values types.
1062;;;
1063
1064(defun values-subtypep (type1 type2)
1065  (declare (type ctype type1 type2))
1066  (cond ((eq type2 *wild-type*) (values t t))
1067        ((eq type1 *wild-type*)
1068         (values (eq type2 *universal-type*) t))
1069        ((not (values-types-intersect type1 type2))
1070         (values nil t))
1071        (t
1072         (if (or (values-ctype-p type1) (values-ctype-p type2))
1073           (let ((type1 (coerce-to-values type1))
1074                 (type2 (coerce-to-values type2)))
1075             (multiple-value-bind (types1 rest1)
1076                 (values-type-types type1)
1077               (multiple-value-bind (types2 rest2)
1078                   (values-type-types type2)
1079                 (cond ((< (length (values-ctype-required type1))
1080                           (length (values-ctype-required type2)))
1081                        (values nil t))
1082                       ((< (length types1) (length types2))
1083                        (values nil nil))
1084                       ((or (values-ctype-keyp type1)
1085                            (values-ctype-keyp type2))
1086                        (values nil nil))
1087                       (t
1088                        (do ((t1 types1 (rest t1))
1089                             (t2 types2 (rest t2)))
1090                            ((null t2)
1091                             (csubtypep rest1 rest2))
1092                          (multiple-value-bind
1093                              (res win-p)
1094                              (csubtypep (first t1) (first t2))
1095                            (unless win-p
1096                              (return (values nil nil)))
1097                            (unless res
1098                              (return (values nil t))))))))))
1099           (csubtypep type1 type2)))))
1100 
1101
1102;;;; Type method interfaces:
1103
1104;;; Csubtypep  --  Interface
1105;;;
1106;;;    Like subtypep, only works on Type structures.
1107;;;
1108(defun csubtypep (type1 type2)
1109  (declare (type ctype type1 type2))
1110  (unless (typep type1 'ctype)
1111    (report-bad-arg type1 'ctype))
1112  (unless (typep type2 'ctype)
1113    (report-bad-arg type2 'ctype))
1114  (cond ((or (eq type1 type2)
1115             (eq type1 *empty-type*)
1116             (eq type2 *wild-type*))
1117         (values t t))
1118        (t
1119         (invoke-type-method :simple-subtypep :complex-subtypep-arg2
1120                             type1 type2
1121                             :complex-arg1 :complex-subtypep-arg1))))
1122
1123;;; Type1 is a type-epecifier; type2 is a TYPE-CELL which may cache
1124;;; a mapping between a type-specifier and a CTYPE.
1125(defun cell-csubtypep-2 (type-specifier type-cell)
1126  (let* ((type1 (specifier-type type-specifier))
1127         (type2 (or (type-cell-ctype type-cell)
1128                    (let* ((ctype (specifier-type
1129                                   (type-cell-type-specifier type-cell))))
1130                      (when (cacheable-ctype-p ctype)
1131                        (setf (type-cell-ctype type-cell) ctype))
1132                      ctype))))
1133    (cond ((or (eq type1 type2)
1134               (eq type1 *empty-type*)
1135               (eq type2 *wild-type*))
1136           (values t t))
1137          (t
1138           (invoke-type-method :simple-subtypep :complex-subtypep-arg2
1139                               type1 type2
1140                               :complex-arg1 :complex-subtypep-arg1)))))
1141                             
1142
1143
1144;;; Type=  --  Interface
1145;;;
1146;;;    If two types are definitely equivalent, return true.  The second value
1147;;; indicates whether the first value is definitely correct.  This should only
1148;;; fail in the presence of Hairy types.
1149;;;
1150
1151(defun type= (type1 type2)
1152   (declare (type ctype type1 type2))
1153   (if (eq type1 type2)
1154     (values t t)
1155     (invoke-type-method :simple-= :complex-= type1 type2)))
1156
1157;;; TYPE/=  --  Interface
1158;;;
1159;;;    Not exactly the negation of TYPE=, since when the relationship is
1160;;; uncertain, we still return NIL, NIL.  This is useful in cases where the
1161;;; conservative assumption is =.
1162;;;
1163(defun type/= (type1 type2)
1164  (declare (type ctype type1 type2))
1165  (multiple-value-bind (res win)
1166      (type= type1 type2)
1167    (if win
1168        (values (not res) t)
1169        (values nil nil))))
1170
1171;;; Type-Union  --  Interface
1172;;;
1173;;;    Find a type which includes both types.  Any inexactness is represented
1174;;; by the fuzzy element types; we return a single value that is precise to the
1175;;; best of our knowledge.  This result is simplified into the canonical form,
1176;;; thus is not a UNION type unless there is no other way to represent the
1177;;; result.
1178;;;
1179
1180(defun type-union (&rest input-types)
1181  (%type-union input-types))
1182
1183(defun %type-union (input-types)
1184  (let* ((simplified (simplify-unions input-types)))
1185    (cond ((null simplified) *empty-type*)
1186          ((null (cdr simplified)) (car simplified))
1187          (t (make-union-ctype simplified)))))
1188
1189(defun simplify-unions (types)
1190  (when types
1191    (multiple-value-bind (first rest)
1192        (if (union-ctype-p (car types))
1193          (values (car (union-ctype-types (car types)))
1194                  (append (cdr (union-ctype-types (car types)))
1195                          (cdr types)))
1196          (values (car types) (cdr types)))
1197      (let ((rest (simplify-unions rest)) u)
1198        (dolist (r rest (cons first rest))
1199          (when (setq u (type-union2 first r))
1200            (return (simplify-unions (nsubstitute u r rest)))))))))
1201
1202(defun type-union2 (type1 type2)
1203  (declare (type ctype type1 type2))
1204  (setq type1 (reparse-unknown-ctype type1))
1205  (setq type2 (reparse-unknown-ctype type2))
1206  (cond ((eq type1 type2) type1)
1207        ((csubtypep type1 type2) type2)
1208        ((csubtypep type2 type1) type1)
1209        (t
1210         (flet ((1way (x y)
1211                  (invoke-type-method :simple-union :complex-union
1212                                      x y
1213                                      :default nil)))
1214           (or (1way type1 type2)
1215               (1way type2 type1))))))
1216
1217;;; Return as restrictive and simple a type as we can discover that is
1218;;; no more restrictive than the intersection of TYPE1 and TYPE2. At
1219;;; worst, we arbitrarily return one of the arguments as the first
1220;;; value (trying not to return a hairy type).
1221(defun type-approx-intersection2 (type1 type2)
1222  (cond ((type-intersection2 type1 type2))
1223        ((hairy-ctype-p type1) type2)
1224        (t type1)))
1225
1226
1227;;; Type-Intersection  --  Interface
1228;;;
1229;;;    Return as restrictive a type as we can discover that is no more
1230;;; restrictive than the intersection of Type1 and Type2.  The second value is
1231;;; true if the result is exact.  At worst, we randomly return one of the
1232;;; arguments as the first value (trying not to return a hairy type).
1233;;;
1234
1235(defun type-intersection (&rest input-types)
1236  (%type-intersection input-types))
1237
1238(defun %type-intersection (input-types)
1239  (let ((simplified (simplify-intersections input-types)))
1240    ;;(declare (type (vector ctype) simplified))
1241    ;; We want to have a canonical representation of types (or failing
1242    ;; that, punt to HAIRY-TYPE). Canonical representation would have
1243    ;; intersections inside unions but not vice versa, since you can
1244    ;; always achieve that by the distributive rule. But we don't want
1245    ;; to just apply the distributive rule, since it would be too easy
1246    ;; to end up with unreasonably huge type expressions. So instead
1247    ;; we try to generate a simple type by distributing the union; if
1248    ;; the type can't be made simple, we punt to HAIRY-TYPE.
1249    (if (and (cdr simplified) (some #'union-ctype-p simplified))
1250      (let* ((first-union (find-if #'union-ctype-p simplified))
1251             (other-types (remove first-union simplified))
1252             (distributed (maybe-distribute-one-union first-union other-types)))
1253        (if distributed
1254          (apply #'type-union distributed)
1255          (make-hairy-ctype
1256           :specifier `(and ,@(mapcar #'type-specifier simplified)))))
1257      (cond
1258        ((null simplified) *universal-type*)
1259        ((null (cdr simplified)) (car simplified))
1260        (t (make-intersection-ctype
1261            (some #'(lambda (c) (ctype-enumerable c)) simplified)
1262            simplified))))))
1263
1264(defun simplify-intersections (types)
1265  (when types
1266    (multiple-value-bind (first rest)
1267        (if (intersection-ctype-p (car types))
1268            (values (car (intersection-ctype-types (car types)))
1269                    (append (cdr (intersection-ctype-types (car types)))
1270                            (cdr types)))
1271            (values (car types) (cdr types)))
1272      (let ((rest (simplify-intersections rest)) u)
1273        (dolist (r rest (cons first rest))
1274          (when (setq u (type-intersection2 first r))
1275            (return (simplify-intersections (nsubstitute u r rest)))))))))
1276
1277(defun type-intersection2 (type1 type2)
1278  (declare (type ctype type1 type2))
1279  (setq type1 (reparse-unknown-ctype type1))
1280  (setq type2 (reparse-unknown-ctype type2))
1281  (cond ((eq type1 type2)
1282         type1)
1283        ((or (intersection-ctype-p type1)
1284             (intersection-ctype-p type2))
1285         ;; Intersections of INTERSECTION-TYPE should have the
1286         ;; INTERSECTION-CTYPE-TYPES values broken out and intersected
1287         ;; separately. The full TYPE-INTERSECTION function knows how
1288         ;; to do that, so let it handle it.
1289         (type-intersection type1 type2))
1290        ;;
1291        ;; (AND (FUNCTION (T) T) GENERIC-FUNCTION) for instance, but
1292        ;; not (AND (FUNCTION (T) T) (FUNCTION (T) T)).
1293        ((let ((function (specifier-type 'function)))
1294           (or (and (function-ctype-p type1)
1295                    (not (or (function-ctype-p type2) (eq function type2)))
1296                    (csubtypep type2 function)
1297                    (not (csubtypep function type2)))
1298               (and (function-ctype-p type2)
1299                    (not (or (function-ctype-p type1) (eq function type1)))
1300                    (csubtypep type1 function)
1301                    (not (csubtypep function type1)))))
1302         nil)
1303        (t
1304         (flet ((1way (x y)
1305                  (invoke-type-method :simple-intersection
1306                                      :complex-intersection
1307                                      x y
1308                                      :default :no-type-method-found)))
1309           (let ((xy (1way type1 type2)))
1310             (or (and (not (eql xy :no-type-method-found)) xy)
1311                 (let ((yx (1way type2 type1)))
1312                   (or (and (not (eql yx :no-type-method-found)) yx)
1313                       (cond ((and (eql xy :no-type-method-found)
1314                                   (eql yx :no-type-method-found))
1315                              *empty-type*)
1316                             (t
1317                              nil))))))))))
1318
1319
1320
1321(defun maybe-distribute-one-union (union-type types)
1322  (let* ((intersection (apply #'type-intersection types))
1323         (union (mapcar (lambda (x) (type-intersection x intersection))
1324                        (union-ctype-types union-type))))
1325    (if (notany (lambda (x)
1326                  (or (hairy-ctype-p x)
1327                      (intersection-ctype-p x)))
1328                union)
1329        union
1330        nil)))
1331
1332;;; Types-Intersect  --  Interface
1333;;;
1334;;;    The first value is true unless the types don't intersect.  The second
1335;;; value is true if the first value is definitely correct.  NIL is considered
1336;;; to intersect with any type.  If T is a subtype of either type, then we also
1337;;; return T, T.  This way we consider hairy types to intersect with T.
1338;;;
1339(defun types-intersect (type1 type2)
1340  (declare (type ctype type1 type2))
1341  (if (or (eq type1 *empty-type*) (eq type2 *empty-type*))
1342      (values t t)
1343      (let ((intersection2 (type-intersection2 type1 type2)))
1344        (cond ((not intersection2)
1345               (if (or (csubtypep *universal-type* type1)
1346                       (csubtypep *universal-type* type2))
1347                   (values t t)
1348                   (values t nil)))
1349              ((eq intersection2 *empty-type*) (values nil t))
1350              (t (values t t))))))
1351
1352;;; Type-Specifier  --  Interface
1353;;;
1354;;;    Return a Common Lisp type specifier corresponding to this type.
1355;;;
1356(defun type-specifier (type)
1357  (unless (ctype-p type)
1358    (setq type (require-type type 'ctype)))
1359  (locally 
1360      (declare (type ctype type))
1361    (funcall (type-class-unparse (ctype-class-info type)) type)))
1362
1363
1364(defconstant compound-only-type-specifiers
1365  ;; See CLHS Figure 4-4.
1366  '(and mod satisfies eql not values member or))
1367
1368
1369;;; VALUES-SPECIFIER-TYPE  --  Interface
1370;;;
1371;;;    Return the type structure corresponding to a type specifier.  We pick
1372;;; off Structure types as a special case.
1373;;;
1374
1375(defun values-specifier-type-internal (orig env)
1376  (or (info-type-builtin orig) ; this table could contain bytes etal and ands ors nots of built-in types - no classes
1377     
1378      ;; Now that we have our hands on the environment, we could pass it into type-expand,
1379      ;; but we'd have no way of knowing whether the expansion depended on the env, so
1380      ;; we wouldn't know if the result is safe to cache.   So for now don't let type
1381      ;; expanders see the env, which just means they won't see compile-time types.
1382      (let ((spec (type-expand orig #+not-yet env)))
1383        (cond
1384         ((and (not (eq spec orig))
1385               (info-type-builtin spec)))
1386         ((or (eq (info-type-kind spec) :instance)
1387              (and (symbolp spec)
1388                   (typep (find-class spec nil env) 'compile-time-class)))
1389          (let* ((class-ctype (%class.ctype (find-class spec t env))))
1390            (or (class-ctype-translation class-ctype)
1391                class-ctype)))
1392         ((typep spec 'class)
1393          (let* ((class-ctype (%class.ctype spec)))
1394            (or (class-ctype-translation class-ctype)
1395                class-ctype)))
1396         ((let ((cell (find-builtin-cell spec nil)))
1397           (and cell (cdr cell))))
1398         (t
1399          (when (member spec compound-only-type-specifiers)
1400            (error 'invalid-type-specifier :typespec spec))
1401          (let* ((lspec (if (atom spec) (list spec) spec))
1402                 (fun (info-type-translator (car lspec))))
1403            (cond (fun (funcall fun lspec env))
1404                  ((or (and (consp spec)
1405                            (symbolp (car spec))
1406                            (not (or (find-class (car spec) nil env)
1407                                     (info-type-builtin (car spec)))))
1408                       (symbolp spec))
1409                   (when *type-system-initialized*
1410                     (signal 'parse-unknown-type :specifier spec))
1411                   ;;
1412                   ;; Inhibit caching...
1413                   nil)
1414                  (t
1415                   (error 'invalid-type-specifier :typespec spec)))))))))
1416
1417(eval-when (:compile-toplevel :execute)
1418  (defconstant type-cache-size (ash 1 12))
1419  (defconstant type-cache-mask (1- type-cache-size)))
1420
1421(defun compile-time-ctype-p (ctype)
1422  (and (typep ctype 'class-ctype)
1423       (typep (class-ctype-class ctype) 'compile-time-class)))
1424
1425
1426;;; We can get in trouble if we try to cache certain kinds of ctypes,
1427;;; notably MEMBER types which refer to objects which might
1428;;; be stack-allocated or might be EQUAL without being EQL.
1429(defun cacheable-ctype-p (ctype)
1430  (case (istruct-cell-name (%svref ctype 0))
1431    (member-ctype
1432     (dolist (m (member-ctype-members ctype) t)
1433       (when (or (typep m 'cons)
1434                 (typep m 'array))
1435         (return nil))))
1436    (union-ctype
1437     (every #'cacheable-ctype-p (union-ctype-types ctype)))
1438    (intersection-ctype
1439     (every #'cacheable-ctype-p (intersection-ctype-types ctype)))
1440    (array-ctype
1441     (cacheable-ctype-p (array-ctype-element-type ctype)))
1442    ((values-ctype function-ctype)
1443     (and (every #'cacheable-ctype-p (values-ctype-required ctype))
1444          (every #'cacheable-ctype-p (values-ctype-optional ctype))
1445          (let* ((rest (values-ctype-rest ctype)))
1446            (or (null rest) (cacheable-ctype-p rest)))
1447          (every #'(lambda (info)
1448                     (cacheable-ctype-p (key-info-type info)))
1449                 (values-ctype-keywords ctype))
1450          (or (not (eq (istruct-cell-name (%svref ctype 0)) 'function-ctype))
1451              (let* ((result (function-ctype-returns ctype)))
1452                (or (null result)
1453                    (cacheable-ctype-p result))))))
1454    (negation-ctype
1455     (cacheable-ctype-p (negation-ctype-type ctype)))
1456    (cons-ctype
1457     (and (cacheable-ctype-p (cons-ctype-car-ctype ctype))
1458          (cacheable-ctype-p (cons-ctype-cdr-ctype ctype))))
1459    (unknown-ctype nil)
1460    (class-ctype
1461     (not (typep (class-ctype-class ctype) 'compile-time-class)))
1462    ;; Anything else ?  Simple things (numbers, classes) can't lose.
1463    (t t)))
1464               
1465     
1466   
1467
1468(defun hash-type-specifier (spec)
1469  (logand (sxhash spec) type-cache-mask))
1470
1471(let* ((type-cache-specs (make-array type-cache-size))
1472       (type-cache-ctypes (make-array type-cache-size))
1473       (probes 0)
1474       (hits 0)
1475       (ncleared 0)
1476       (locked nil))
1477 
1478  (defun clear-type-cache ()
1479    (%init-misc 0 type-cache-specs)
1480    (%init-misc 0 type-cache-ctypes)
1481    (incf ncleared)
1482    nil)
1483
1484  (defun values-specifier-type (spec &optional env)
1485    (if (typep spec 'class)
1486      (let* ((class-ctype (%class.ctype spec)))
1487        (or (class-ctype-translation class-ctype) class-ctype))
1488      (if locked
1489        (or (values-specifier-type-internal spec env)
1490            (make-unknown-ctype :specifier spec))
1491        (unwind-protect
1492          (progn
1493            (setq locked t)
1494            (if (or (symbolp spec)
1495                    (and (consp spec) (symbolp (car spec))))
1496              (let* ((idx (hash-type-specifier spec)))
1497                (incf probes)
1498                (if (equal (svref type-cache-specs idx) spec)
1499                  (progn
1500                    (incf hits)
1501                    (svref type-cache-ctypes idx))
1502                  (let* ((ctype (values-specifier-type-internal spec env)))
1503                    (if ctype
1504                      (progn
1505                        (when (cacheable-ctype-p ctype)
1506                          (setf (svref type-cache-specs idx) (copy-tree spec)       ; in case it was stack-consed
1507                                (svref type-cache-ctypes idx) ctype))
1508                        ctype)
1509                      (make-unknown-ctype :specifier spec)))))
1510              (values-specifier-type-internal spec env)))
1511          (setq locked nil)))))
1512 
1513  (defun type-cache-hit-rate ()
1514    (values hits probes))
1515 
1516  (defun type-cache-locked-p ()
1517    locked)
1518
1519  (defun lock-type-cache ()
1520    (setq locked t)))
1521
1522                   
1523
1524 
1525
1526;;; SPECIFIER-TYPE  --  Interface
1527;;;
1528;;;    Like VALUES-SPECIFIER-TYPE, except that we guarantee to never return a
1529;;; VALUES type.
1530;;;
1531(defun specifier-type (x &optional env)
1532  (let ((res (values-specifier-type x env)))
1533    (when (values-ctype-p res)
1534      (signal-program-error "VALUES type illegal in this context:~%  ~S" x))
1535    res))
1536
1537(defun single-value-specifier-type (x &optional env)
1538  (let ((res (specifier-type x env)))
1539    (if (eq res *wild-type*)
1540        *universal-type*
1541        res)))
1542
1543(defun standardized-type-specifier (spec &optional env)
1544  (handler-case
1545      (type-specifier (specifier-type spec env))
1546    (program-error () spec)
1547    (parse-unknown-type () spec)))
1548
1549(defun modified-numeric-type (base
1550                              &key
1551                              (class      (numeric-ctype-class      base))
1552                              (format     (numeric-ctype-format     base))
1553                              (complexp   (numeric-ctype-complexp   base))
1554                              (low        (numeric-ctype-low        base))
1555                              (high       (numeric-ctype-high       base))
1556                              (enumerable (ctype-enumerable base)))
1557  (make-numeric-ctype :class class
1558                     :format format
1559                     :complexp complexp
1560                     :low low
1561                     :high high
1562                     :enumerable enumerable))
1563
1564;;; Precompute-Types  --  Interface
1565;;;
1566;;;    Take a list of type specifiers, compute the translation and define it as
1567;;; a builtin type.
1568;;;
1569 
1570(defun precompute-types (specs)
1571  (dolist (spec specs)
1572    (let ((res (specifier-type spec)))
1573      (when (numeric-ctype-p res)
1574        (let ((pred (make-numeric-ctype-predicate res)))
1575          (when pred (setf (numeric-ctype-predicate res) pred))))
1576      (unless (unknown-ctype-p res)
1577        (setf (info-type-builtin spec) res)
1578        (setf (info-type-kind spec) :primitive)))))
1579
1580;;;; Builtin types.
1581
1582;;; The NAMED-TYPE is used to represent *, T and NIL.  These types must be
1583;;; super or sub types of all types, not just classes and * & NIL aren't
1584;;; classes anyway, so it wouldn't make much sense to make them built-in
1585;;; classes.
1586;;;
1587
1588(defun define-named-ctype (name)
1589  (let* ((ctype (%istruct 'named-ctype
1590                          (type-class-or-lose 'named)
1591                          nil
1592                          name)))
1593    (setf (info-type-kind name) :builtin
1594          (info-type-builtin name) ctype)))
1595
1596
1597(defvar *wild-type* (define-named-ctype '*))
1598(defvar *empty-type* (define-named-ctype nil))
1599(defvar *universal-type* (define-named-ctype t))
1600
1601(defun named-ctype-p (x)
1602  (istruct-typep x 'named-ctype))
1603
1604(setf (type-predicate 'named-ctype) 'named-ctype-p)
1605
1606(define-type-method (named :simple-=) (type1 type2)
1607  (values (eq type1 type2) t))
1608
1609(define-type-method (named :complex-=) (type1 type2)
1610  (cond
1611    ((and (eq type2 *empty-type*)
1612          (intersection-ctype-p type1)
1613          ;; not allowed to be unsure on these... FIXME: keep the list
1614          ;; of CL types that are intersection types once and only
1615          ;; once.
1616          (not (or (type= type1 (specifier-type 'ratio))
1617                   (type= type1 (specifier-type 'keyword)))))
1618     ;; things like (AND (EQL 0) (SATISFIES ODDP)) or (AND FUNCTION
1619     ;; STREAM) can get here.  In general, we can't really tell
1620     ;; whether these are equal to NIL or not, so
1621     (values nil nil))
1622    ((type-might-contain-other-types-p type1)
1623     (invoke-complex-=-other-method type1 type2))
1624    (t (values nil t))))
1625
1626
1627(define-type-method (named :simple-subtypep) (type1 type2)
1628  (values (or (eq type1 *empty-type*) (eq type2 *wild-type*)) t))
1629
1630(define-type-method (named :complex-subtypep-arg1) (type1 type2)
1631  (cond ((eq type1 *empty-type*)
1632         t)
1633        (;; When TYPE2 might be the universal type in disguise
1634         (type-might-contain-other-types-p type2)
1635         ;; Now that the UNION and HAIRY COMPLEX-SUBTYPEP-ARG2 methods
1636         ;; can delegate to us (more or less as CALL-NEXT-METHOD) when
1637         ;; they're uncertain, we can't just barf on COMPOUND-TYPE and
1638         ;; HAIRY-TYPEs as we used to. Instead we deal with the
1639         ;; problem (where at least part of the problem is cases like
1640         ;;   (SUBTYPEP T '(SATISFIES FOO))
1641         ;; or
1642         ;;   (SUBTYPEP T '(AND (SATISFIES FOO) (SATISFIES BAR)))
1643         ;; where the second type is a hairy type like SATISFIES, or
1644         ;; is a compound type which might contain a hairy type) by
1645         ;; returning uncertainty.
1646         (values nil nil))
1647        (t
1648         ;; By elimination, TYPE1 is the universal type.
1649         (assert (or (eq type1 *wild-type*) (eq type1 *universal-type*)))
1650         ;; This case would have been picked off by the SIMPLE-SUBTYPEP
1651         ;; method, and so shouldn't appear here.
1652         (assert (not (eq type2 *universal-type*)))
1653         ;; Since TYPE2 is not EQ *UNIVERSAL-TYPE* and is not the
1654         ;; universal type in disguise, TYPE2 is not a superset of TYPE1.
1655         (values nil t))))
1656
1657
1658(define-type-method (named :complex-subtypep-arg2) (type1 type2)
1659  (assert (not (eq type2 *wild-type*))) ; * isn't really a type.
1660  (cond ((eq type2 *universal-type*)
1661         (values t t))
1662        ((type-might-contain-other-types-p type1)
1663         ;; those types can be *EMPTY-TYPE* or *UNIVERSAL-TYPE* in
1664         ;; disguise.  So we'd better delegate.
1665         (invoke-complex-subtypep-arg1-method type1 type2))
1666        (t
1667         ;; FIXME: This seems to rely on there only being 2 or 3
1668         ;; NAMED-TYPE values, and the exclusion of various
1669         ;; possibilities above. It would be good to explain it and/or
1670         ;; rewrite it so that it's clearer.
1671         (values (not (eq type2 *empty-type*)) t))))
1672
1673
1674(define-type-method (named :complex-intersection) (type1 type2)
1675  (hierarchical-intersection2 type1 type2))
1676
1677(define-type-method (named :unparse) (x)
1678  (named-ctype-name x))
1679
1680
1681;;;; Hairy and unknown types:
1682
1683;;; The Hairy-Type represents anything too wierd to be described
1684;;; reasonably or to be useful, such as SATISFIES.  We just remember
1685;;; the original type spec.
1686;;;
1687
1688(defun make-hairy-ctype (&key specifier (enumerable t))
1689  (%istruct 'hairy-ctype
1690            (type-class-or-lose 'hairy)
1691            enumerable
1692            specifier))
1693
1694(defun hairy-ctype-p (x)
1695  (or (istruct-typep x 'hairy-ctype)
1696      (istruct-typep x 'unknown-ctype)))
1697
1698(setf (type-predicate 'hairy-ctype) 'hairy-ctype-p)
1699
1700(define-type-method (hairy :unparse) (x) (hairy-ctype-specifier x))
1701
1702(define-type-method (hairy :simple-subtypep) (type1 type2)
1703  (let ((hairy-spec1 (hairy-ctype-specifier type1))
1704        (hairy-spec2 (hairy-ctype-specifier type2)))
1705    (cond ((equal-but-no-car-recursion hairy-spec1 hairy-spec2)
1706           (values t t))
1707          (t
1708           (values nil nil)))))
1709
1710(define-type-method (hairy :complex-subtypep-arg2) (type1 type2)
1711  (invoke-complex-subtypep-arg1-method type1 type2))
1712
1713(define-type-method (hairy :complex-subtypep-arg1) (type1 type2)
1714  (declare (ignore type1 type2))
1715  (values nil nil))
1716
1717(define-type-method (hairy :complex-=) (type1 type2)
1718  (if (and (unknown-ctype-p type2)
1719           (let* ((specifier2 (unknown-ctype-specifier type2))
1720                  (name2 (if (consp specifier2)
1721                           (car specifier2)
1722                           specifier2)))
1723             (info-type-kind name2)))
1724      (let ((type2 (specifier-type (unknown-ctype-specifier type2))))
1725        (if (unknown-ctype-p type2)
1726            (values nil nil)
1727            (type= type1 type2)))
1728  (values nil nil)))
1729
1730(define-type-method (hairy :simple-intersection :complex-intersection)
1731                    (type1 type2)
1732  (if (type= type1 type2)
1733    type1
1734    nil))
1735
1736
1737(define-type-method (hairy :simple-union) 
1738    (type1 type2)
1739  (if (type= type1 type2)
1740      type1
1741      nil))
1742
1743(define-type-method (hairy :simple-=) (type1 type2)
1744  (if (equal-but-no-car-recursion (hairy-ctype-specifier type1)
1745                                  (hairy-ctype-specifier type2))
1746      (values t t)
1747      (values nil nil)))
1748
1749
1750
1751(def-type-translator satisfies (&whole x fun)
1752  (unless (symbolp fun)
1753    (report-bad-arg fun 'symbol))
1754  (make-hairy-ctype :specifier x))
1755
1756
1757;;; Negation Ctypes
1758(defun make-negation-ctype (&key type (enumerable t))
1759  (%istruct 'negation-ctype
1760            (type-class-or-lose 'negation)
1761            enumerable
1762            type))
1763
1764(defun negation-ctype-p (x)
1765  (istruct-typep x 'negation-ctype))
1766
1767(setf (type-predicate 'negation-ctype) 'negation-ctype-p)
1768
1769(define-type-method (negation :unparse) (x)
1770  `(not ,(type-specifier (negation-ctype-type x))))
1771
1772(define-type-method (negation :simple-subtypep) (type1 type2)
1773  (csubtypep (negation-ctype-type type2) (negation-ctype-type type1)))
1774
1775(define-type-method (negation :complex-subtypep-arg2) (type1 type2)
1776  (let* ((complement-type2 (negation-ctype-type type2))
1777         (intersection2 (type-intersection type1 complement-type2)))
1778    (if intersection2
1779        ;; FIXME: if uncertain, maybe try arg1?
1780        (type= intersection2 *empty-type*)
1781        (invoke-complex-subtypep-arg1-method type1 type2))))
1782
1783(define-type-method (negation :complex-subtypep-arg1) (type1 type2)
1784  (block nil
1785    ;; (Several logical truths in this block are true as long as
1786    ;; b/=T. As of sbcl-0.7.1.28, it seems impossible to construct a
1787    ;; case with b=T where we actually reach this type method, but
1788    ;; we'll test for and exclude this case anyway, since future
1789    ;; maintenance might make it possible for it to end up in this
1790    ;; code.)
1791    (multiple-value-bind (equal certain)
1792        (type= type2 *universal-type*)
1793      (unless certain
1794        (return (values nil nil)))
1795      (when equal
1796        (return (values t t))))
1797    (let ((complement-type1 (negation-ctype-type type1)))
1798      ;; Do the special cases first, in order to give us a chance if
1799      ;; subtype/supertype relationships are hairy.
1800      (multiple-value-bind (equal certain) 
1801          (type= complement-type1 type2)
1802        ;; If a = b, ~a is not a subtype of b (unless b=T, which was
1803        ;; excluded above).
1804        (unless certain
1805          (return (values nil nil)))
1806        (when equal
1807          (return (values nil t))))
1808      ;; KLUDGE: ANSI requires that the SUBTYPEP result between any
1809      ;; two built-in atomic type specifiers never be uncertain. This
1810      ;; is hard to do cleanly for the built-in types whose
1811      ;; definitions include (NOT FOO), i.e. CONS and RATIO. However,
1812      ;; we can do it with this hack, which uses our global knowledge
1813      ;; that our implementation of the type system uses disjoint
1814      ;; implementation types to represent disjoint sets (except when
1815      ;; types are contained in other types).  (This is a KLUDGE
1816      ;; because it's fragile. Various changes in internal
1817      ;; representation in the type system could make it start
1818      ;; confidently returning incorrect results.) -- WHN 2002-03-08
1819      (unless (or (type-might-contain-other-types-p complement-type1)
1820                  (type-might-contain-other-types-p type2))
1821        ;; Because of the way our types which don't contain other
1822        ;; types are disjoint subsets of the space of possible values,
1823        ;; (SUBTYPEP '(NOT AA) 'B)=NIL when AA and B are simple (and B
1824        ;; is not T, as checked above).
1825        (return (values nil t)))
1826      ;; The old (TYPE= TYPE1 TYPE2) branch would never be taken, as
1827      ;; TYPE1 and TYPE2 will only be equal if they're both NOT types,
1828      ;; and then the :SIMPLE-SUBTYPEP method would be used instead.
1829      ;; But a CSUBTYPEP relationship might still hold:
1830      (multiple-value-bind (equal certain)
1831          (csubtypep complement-type1 type2)
1832        ;; If a is a subtype of b, ~a is not a subtype of b (unless
1833        ;; b=T, which was excluded above).
1834        (unless certain
1835          (return (values nil nil)))
1836        (when equal
1837          (return (values nil t))))
1838      (multiple-value-bind (equal certain)
1839          (csubtypep type2 complement-type1)
1840        ;; If b is a subtype of a, ~a is not a subtype of b.  (FIXME:
1841        ;; That's not true if a=T. Do we know at this point that a is
1842        ;; not T?)
1843        (unless certain
1844          (return (values nil nil)))
1845        (when equal
1846          (return (values nil t))))
1847      ;; old CSR comment ca. 0.7.2, now obsoleted by the SIMPLE-CTYPE?
1848      ;; KLUDGE case above: Other cases here would rely on being able
1849      ;; to catch all possible cases, which the fragility of this type
1850      ;; system doesn't inspire me; for instance, if a is type= to ~b,
1851      ;; then we want T, T; if this is not the case and the types are
1852      ;; disjoint (have an intersection of *empty-type*) then we want
1853      ;; NIL, T; else if the union of a and b is the *universal-type*
1854      ;; then we want T, T. So currently we still claim to be unsure
1855      ;; about e.g. (subtypep '(not fixnum) 'single-float).
1856      ;;
1857      ;; OTOH we might still get here:
1858      (values nil nil))))
1859
1860(define-type-method (negation :complex-=) (type1 type2)
1861  ;; (NOT FOO) isn't equivalent to anything that's not a negation
1862  ;; type, except possibly a type that might contain it in disguise.
1863  (declare (ignore type2))
1864  (if (type-might-contain-other-types-p type1)
1865      (values nil nil)
1866      (values nil t)))
1867
1868(define-type-method (negation :simple-intersection) (type1 type2)
1869  (let ((not1 (negation-ctype-type type1))
1870        (not2 (negation-ctype-type type2)))
1871    (cond
1872      ((csubtypep not1 not2) type2)
1873      ((csubtypep not2 not1) type1)
1874      ;; Why no analagous clause to the disjoint in the SIMPLE-UNION2
1875      ;; method, below?  The clause would read
1876      ;;
1877      ;; ((EQ (TYPE-UNION NOT1 NOT2) *UNIVERSAL-TYPE*) *EMPTY-TYPE*)
1878      ;;
1879      ;; but with proper canonicalization of negation types, there's
1880      ;; no way of constructing two negation types with union of their
1881      ;; negations being the universal type.
1882      (t
1883       nil))))
1884
1885(define-type-method (negation :complex-intersection) (type1 type2)
1886  (cond
1887    ((csubtypep type1 (negation-ctype-type type2)) *empty-type*)
1888    ((eq (type-intersection type1 (negation-ctype-type type2)) *empty-type*)
1889     type1)
1890    (t nil)))
1891
1892(define-type-method (negation :simple-union) (type1 type2)
1893  (let ((not1 (negation-ctype-type type1))
1894        (not2 (negation-ctype-type type2)))
1895    (cond
1896      ((csubtypep not1 not2) type1)
1897      ((csubtypep not2 not1) type2)
1898      ((eq (type-intersection not1 not2) *empty-type*)
1899       *universal-type*)
1900      (t nil))))
1901
1902(define-type-method (negation :complex-union) (type1 type2)
1903  (cond
1904    ((csubtypep (negation-ctype-type type2) type1) *universal-type*)
1905    ((eq (type-intersection type1 (negation-ctype-type type2)) *empty-type*)
1906     type2)
1907    (t nil)))
1908
1909(define-type-method (negation :simple-=) (type1 type2)
1910  (type= (negation-ctype-type type1) (negation-ctype-type type2)))
1911
1912(def-type-translator not (typespec &environment env)
1913  (let* ((not-type (specifier-type typespec env))
1914         (spec (type-specifier not-type)))
1915    (cond
1916      ;; canonicalize (NOT (NOT FOO))
1917      ((and (listp spec) (eq (car spec) 'not))
1918       (specifier-type (cadr spec) env))
1919      ;; canonicalize (NOT NIL) and (NOT T)
1920      ((eq not-type *empty-type*) *universal-type*)
1921      ((eq not-type *universal-type*) *empty-type*)
1922      ((and (numeric-ctype-p not-type)
1923            (null (numeric-ctype-low not-type))
1924            (null (numeric-ctype-high not-type)))
1925       (make-negation-ctype :type not-type))
1926      ((numeric-ctype-p not-type)
1927       (type-union
1928        (make-negation-ctype
1929         :type (modified-numeric-type not-type :low nil :high nil))
1930        (cond
1931          ((null (numeric-ctype-low not-type))
1932           (modified-numeric-type
1933            not-type
1934            :low (let ((h (numeric-ctype-high not-type)))
1935                   (if (consp h) (car h) (list h)))
1936            :high nil))
1937          ((null (numeric-ctype-high not-type))
1938           (modified-numeric-type
1939            not-type
1940            :low nil
1941            :high (let ((l (numeric-ctype-low not-type)))
1942                    (if (consp l) (car l) (list l)))))
1943          (t (type-union
1944              (modified-numeric-type
1945               not-type
1946               :low nil
1947               :high (let ((l (numeric-ctype-low not-type)))
1948                       (if (consp l) (car l) (list l))))
1949              (modified-numeric-type
1950               not-type
1951               :low (let ((h (numeric-ctype-high not-type)))
1952                      (if (consp h) (car h) (list h)))
1953               :high nil))))))
1954      ((intersection-ctype-p not-type)
1955       (apply #'type-union
1956              (mapcar #'(lambda (x)
1957                          (specifier-type `(not ,(type-specifier x)) env))
1958                      (intersection-ctype-types not-type))))
1959      ((union-ctype-p not-type)
1960       (apply #'type-intersection
1961              (mapcar #'(lambda (x)
1962                          (specifier-type `(not ,(type-specifier x)) env))
1963                      (union-ctype-types not-type))))
1964      ((member-ctype-p not-type)
1965       (let ((members (member-ctype-members not-type)))
1966         (if (some #'floatp members)
1967           (let (floats)
1968             (dolist (pair '((0.0f0 . -0.0f0) (0.0d0 . -0.0d0)))
1969               (when (member (car pair) members)
1970                 (assert (not (member (cdr pair) members)))
1971                 (push (cdr pair) floats)
1972                 (setf members (remove (car pair) members)))
1973               (when (member (cdr pair) members)
1974                 (assert (not (member (car pair) members)))
1975                 (push (car pair) floats)
1976                 (setf members (remove (cdr pair) members))))
1977             (apply #'type-intersection
1978                    (if (null members)
1979                      *universal-type*
1980                      (make-negation-ctype
1981                       :type (make-member-ctype :members members)))
1982                    (mapcar
1983                     (lambda (x)
1984                       (let ((type (ctype-of x)))
1985                         (type-union
1986                          (make-negation-ctype
1987                           :type (modified-numeric-type type
1988                                                          :low nil :high nil))
1989                            (modified-numeric-type type
1990                                                   :low nil :high (list x))
1991                            (make-member-ctype :members (list x))
1992                            (modified-numeric-type type
1993                                                   :low (list x) :high nil))))
1994                     floats)))
1995             (make-negation-ctype :type not-type))))
1996      ((and (cons-ctype-p not-type)
1997            (eq (cons-ctype-car-ctype not-type) *universal-type*)
1998            (eq (cons-ctype-cdr-ctype not-type) *universal-type*))
1999       (make-negation-ctype :type not-type))
2000      ((cons-ctype-p not-type)
2001       (type-union
2002        (make-negation-ctype :type (specifier-type 'cons env))
2003        (cond
2004          ((and (not (eq (cons-ctype-car-ctype not-type) *universal-type*))
2005                (not (eq (cons-ctype-cdr-ctype not-type) *universal-type*)))
2006           (type-union
2007            (make-cons-ctype
2008             (specifier-type `(not ,(type-specifier
2009                                     (cons-ctype-car-ctype not-type))) env)
2010             *universal-type*)
2011            (make-cons-ctype
2012             *universal-type*
2013             (specifier-type `(not ,(type-specifier
2014                                     (cons-ctype-cdr-ctype not-type))) env))))
2015          ((not (eq (cons-ctype-car-ctype not-type) *universal-type*))
2016           (make-cons-ctype
2017            (specifier-type `(not ,(type-specifier
2018                                    (cons-ctype-car-ctype not-type))) env)
2019            *universal-type*))
2020          ((not (eq (cons-ctype-cdr-ctype not-type) *universal-type*))
2021           (make-cons-ctype
2022            *universal-type*
2023            (specifier-type `(not ,(type-specifier
2024                                    (cons-ctype-cdr-ctype not-type))) env)))
2025          (t (error "Weird CONS type ~S" not-type)))))
2026      (t (make-negation-ctype :type not-type)))))
2027
2028
2029;;;; Numeric types.
2030
2031;;; A list of all the float formats, in order of decreasing precision.
2032;;;
2033(eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
2034  (defconstant float-formats
2035    '(long-float double-float single-float short-float)))
2036
2037;;; The type of a float format.
2038;;;
2039(deftype float-format () `(member ,@float-formats))
2040
2041(defun type-bound-number (x)
2042  (if (consp x)
2043      (destructuring-bind (result) x result)
2044      x))
2045
2046(defun make-numeric-ctype (&key class 
2047                                format
2048                                (complexp :real)
2049                                low
2050                                high
2051                                enumerable
2052                                predicate)
2053  ;; if interval is empty
2054  (if (and low
2055           high
2056           (if (or (consp low) (consp high)) ; if either bound is exclusive
2057             (>= (type-bound-number low) (type-bound-number high))
2058             (> low high)))
2059    *empty-type*
2060    (multiple-value-bind (canonical-low canonical-high)
2061        (case class
2062          (integer
2063           ;; INTEGER types always have their LOW and HIGH bounds
2064           ;; represented as inclusive, not exclusive values.
2065           (values (if (consp low)
2066                     (1+ (type-bound-number low))
2067                     low)
2068                   (if (consp high)
2069                     (1- (type-bound-number high))
2070                     high)))
2071          (t 
2072           ;; no canonicalization necessary
2073           (values low high)))
2074      (when (and (eq class 'rational)
2075                 (integerp canonical-low)
2076                 (integerp canonical-high)
2077                 (= canonical-low canonical-high))
2078        (setf class 'integer))
2079      (%istruct 'numeric-ctype
2080                (type-class-or-lose 'number)
2081                enumerable
2082                class
2083                format
2084                complexp
2085                canonical-low
2086                canonical-high
2087                predicate))))
2088   
2089
2090(defun make-numeric-ctype-predicate (ctype)
2091  (let ((class (numeric-ctype-class ctype))
2092        (lo (numeric-ctype-low ctype))
2093        (hi (numeric-ctype-high ctype)))
2094    (if (eq class 'integer)
2095      (if (and hi
2096               lo
2097               (<= hi target::target-most-positive-fixnum)
2098               (>= lo target::target-most-negative-fixnum))     
2099        #'(lambda (n)
2100            (and (fixnump n)
2101                 (locally (declare (fixnum n hi lo))
2102                   (and (%i>= n lo)
2103                        (%i<= n hi)))))))))
2104
2105(defun numeric-ctype-p (x)
2106  (istruct-typep x 'numeric-ctype))
2107
2108(setf (type-predicate 'numeric-ctype) 'numeric-ctype-p)
2109
2110(define-type-method (number :simple-=) (type1 type2)
2111  (values
2112   (and (eq (numeric-ctype-class type1) (numeric-ctype-class type2))
2113        (eq (numeric-ctype-format type1) (numeric-ctype-format type2))
2114        (eq (numeric-ctype-complexp type1) (numeric-ctype-complexp type2))
2115        (equalp (numeric-ctype-low type1) (numeric-ctype-low type2))
2116        (equalp (numeric-ctype-high type1) (numeric-ctype-high type2)))
2117   t))
2118
2119(define-type-method (number :unparse) (type)
2120  (let* ((complexp (numeric-ctype-complexp type))
2121         (low (numeric-ctype-low type))
2122         (high (numeric-ctype-high type))
2123         (base (case (numeric-ctype-class type)
2124                 (integer 'integer)
2125                 (rational 'rational)
2126                 (float (or (numeric-ctype-format type) 'float))
2127                 (t 'real))))
2128    (let ((base+bounds
2129           (cond ((and (eq base 'integer) high low)
2130                  (let ((high-count (logcount high))
2131                        (high-length (integer-length high)))
2132                    (cond ((= low 0)
2133                           (cond ((= high 0) '(integer 0 0))
2134                                 ((= high 1) 'bit)
2135                                 ((and (= high-count high-length)
2136                                       (plusp high-length))
2137                                  `(unsigned-byte ,high-length))
2138                                 (t
2139                                  `(mod ,(1+ high)))))
2140                          ((and (= low target::target-most-negative-fixnum)
2141                                (= high target::target-most-positive-fixnum))
2142                           'fixnum)
2143                          ((and (= low (lognot high))
2144                                (= high-count high-length)
2145                                (> high-count 0))
2146                           `(signed-byte ,(1+ high-length)))
2147                          (t
2148                           `(integer ,low ,high)))))
2149                 (high `(,base ,(or low '*) ,high))
2150                 (low
2151                  (if (and (eq base 'integer) (= low 0))
2152                      'unsigned-byte
2153                      `(,base ,low)))
2154                 (t base))))
2155      (ecase complexp
2156        (:real
2157         base+bounds)
2158        (:complex
2159         (if (eq base+bounds 'real)
2160             'complex
2161             `(complex ,base+bounds)))
2162        ((nil)
2163         (assert (eq base+bounds 'real))
2164         'number)))))
2165
2166;;; Numeric-Bound-Test  --  Internal
2167;;;
2168;;;    Return true if X is "less than or equal" to Y, taking open bounds into
2169;;; consideration.  Closed is the predicate used to test the bound on a closed
2170;;; interval (e.g. <=), and Open is the predicate used on open bounds (e.g. <).
2171;;; Y is considered to be the outside bound, in the sense that if it is
2172;;; infinite (NIL), then the test suceeds, whereas if X is infinite, then the
2173;;; test fails (unless Y is also infinite).
2174;;;
2175;;;    This is for comparing bounds of the same kind, e.g. upper and upper.
2176;;; Use Numeric-Bound-Test* for different kinds of bounds.
2177;;;
2178(defmacro numeric-bound-test (x y closed open)
2179  `(cond ((not ,y) t)
2180           ((not ,x) nil)
2181           ((consp ,x)
2182            (if (consp ,y)
2183              (,closed (car ,x) (car ,y))
2184              (,closed (car ,x) ,y)))
2185           (t
2186            (if (consp ,y)
2187              (,open ,x (car ,y))
2188              (,closed ,x ,y)))))
2189
2190;;; Numeric-Bound-Test*  --  Internal
2191;;;
2192;;;    Used to compare upper and lower bounds.  This is different from the
2193;;; same-bound case:
2194;;; -- Since X = NIL is -infinity, whereas y = NIL is +infinity, we return true
2195;;;    if *either* arg is NIL.
2196;;; -- an open inner bound is "greater" and also squeezes the interval, causing
2197;;;    us to use the Open test for those cases as well.
2198;;;
2199(defmacro numeric-bound-test* (x y closed open)
2200  `(cond ((not ,y) t)
2201         ((not ,x) t)
2202         ((consp ,x)
2203          (if (consp ,y)
2204              (,open (car ,x) (car ,y))
2205              (,open (car ,x) ,y)))
2206         (t
2207          (if (consp ,y)
2208              (,open ,x (car ,y))
2209              (,closed ,x ,y)))))
2210
2211;;; Numeric-Bound-Max  --  Internal
2212;;;
2213;;;    Return whichever of the numeric bounds X and Y is "maximal" according to
2214;;; the predicates Closed (e.g. >=) and Open (e.g. >).  This is only meaningful
2215;;; for maximizing like bounds, i.e. upper and upper.  If Max-P is true, then
2216;;; we return NIL if X or Y is NIL, otherwise we return the other arg.
2217;;;
2218(defmacro numeric-bound-max (x y closed open max-p)
2219  (once-only ((n-x x)
2220              (n-y y))
2221    `(cond
2222      ((not ,n-x) ,(if max-p nil n-y))
2223      ((not ,n-y) ,(if max-p nil n-x))
2224      ((consp ,n-x)
2225       (if (consp ,n-y)
2226         (if (,closed (car ,n-x) (car ,n-y)) ,n-x ,n-y)
2227         (if (,open (car ,n-x) ,n-y) ,n-x ,n-y)))
2228      (t
2229       (if (consp ,n-y)
2230         (if (,open (car ,n-y) ,n-x) ,n-y ,n-x)
2231         (if (,closed ,n-y ,n-x) ,n-y ,n-x))))))
2232
2233
2234(define-type-method (number :simple-subtypep) (type1 type2)
2235  (let ((class1 (numeric-ctype-class type1))
2236          (class2 (numeric-ctype-class type2))
2237          (complexp2 (numeric-ctype-complexp type2))
2238          (format2 (numeric-ctype-format type2))
2239          (low1 (numeric-ctype-low type1))
2240          (high1 (numeric-ctype-high type1))
2241          (low2 (numeric-ctype-low type2))
2242          (high2 (numeric-ctype-high type2)))
2243    ;;
2244    ;; If one is complex and the other isn't, they are disjoint.
2245    (cond ((not (or (eq (numeric-ctype-complexp type1) complexp2)
2246                        (null complexp2)))
2247             (values nil t))
2248            ;;
2249            ;; If the classes are specified and different, the types are
2250            ;; disjoint unless type2 is rational and type1 is integer.
2251            ((not (or (eq class1 class2) (null class2)
2252                        (and (eq class1 'integer) (eq class2 'rational))))
2253             (values nil t))
2254            ;;
2255            ;; If the float formats are specified and different, the types
2256            ;; are disjoint.
2257            ((not (or (eq (numeric-ctype-format type1) format2)
2258                        (null format2)))
2259             (values nil t))
2260            ;;
2261            ;; Check the bounds.
2262            ((and (numeric-bound-test low1 low2 >= >)
2263                    (numeric-bound-test high1 high2 <= <))
2264             (values t t))
2265            (t
2266             (values nil t)))))
2267
2268;(define-superclasses number (generic-number))
2269
2270;;; NUMERIC-TYPES-ADJACENT  --  Internal
2271;;;
2272;;;    If the high bound of Low is adjacent to the low bound of High, then
2273;;; return T, otherwise NIL.
2274;;;
2275(defun numeric-types-adjacent (low high)
2276  (let ((low-bound (numeric-ctype-high low))
2277        (high-bound (numeric-ctype-low high)))
2278    (cond ((not (and low-bound high-bound)) nil)
2279            ((consp low-bound)
2280             (eql (car low-bound) high-bound))
2281            ((consp high-bound)
2282             (eql (car high-bound) low-bound))
2283            ((and (eq (numeric-ctype-class low) 'integer)
2284                    (eq (numeric-ctype-class high) 'integer))
2285             (eql (1+ low-bound) high-bound))
2286            (t
2287             nil))))
2288
2289;;;
2290;;; Return a numeric type that is a supertype for both type1 and type2.
2291;;;
2292(define-type-method (number :simple-union) (type1 type2)
2293  (declare (type numeric-ctype type1 type2))
2294  (cond ((csubtypep type1 type2) type2)
2295        ((csubtypep type2 type1) type1)
2296        (t
2297         (let ((class1 (numeric-ctype-class type1))
2298               (format1 (numeric-ctype-format type1))
2299               (complexp1 (numeric-ctype-complexp type1))
2300               (class2 (numeric-ctype-class type2))
2301               (format2 (numeric-ctype-format type2))
2302               (complexp2 (numeric-ctype-complexp type2)))
2303           (cond
2304             ((and (eq class1 class2)
2305                   (eq format1 format2)
2306                   (eq complexp1 complexp2)
2307                   (or (numeric-types-intersect type1 type2)
2308                       (numeric-types-adjacent type1 type2)
2309                       (numeric-types-adjacent type2 type1)))
2310              (make-numeric-ctype
2311               :class class1
2312               :format format1
2313               :complexp complexp1
2314               :low (numeric-bound-max (numeric-ctype-low type1)
2315                                       (numeric-ctype-low type2)
2316                                       <= < t)
2317               :high (numeric-bound-max (numeric-ctype-high type1)
2318                                        (numeric-ctype-high type2)
2319                                        >= > t)))
2320             ;; FIXME: These two clauses are almost identical, and the
2321             ;; consequents are in fact identical in every respect.
2322             ((and (eq class1 'rational)
2323                   (eq class2 'integer)
2324                   (eq format1 format2)
2325                   (eq complexp1 complexp2)
2326                   (integerp (numeric-ctype-low type2))
2327                   (integerp (numeric-ctype-high type2))
2328                   (= (numeric-ctype-low type2) (numeric-ctype-high type2))
2329                   (or (numeric-types-adjacent type1 type2)
2330                       (numeric-types-adjacent type2 type1)))
2331              (make-numeric-ctype
2332               :class 'rational
2333               :format format1
2334               :complexp complexp1
2335               :low (numeric-bound-max (numeric-ctype-low type1)
2336                                       (numeric-ctype-low type2)
2337                                       <= < t)
2338               :high (numeric-bound-max (numeric-ctype-high type1)
2339                                        (numeric-ctype-high type2)
2340                                        >= > t)))
2341             ((and (eq class1 'integer)
2342                   (eq class2 'rational)
2343                   (eq format1 format2)
2344                   (eq complexp1 complexp2)
2345                   (integerp (numeric-ctype-low type1))
2346                   (integerp (numeric-ctype-high type1))
2347                   (= (numeric-ctype-low type1) (numeric-ctype-high type1))
2348                   (or (numeric-types-adjacent type1 type2)
2349                       (numeric-types-adjacent type2 type1)))
2350              (make-numeric-ctype
2351               :class 'rational
2352               :format format1
2353               :complexp complexp1
2354               :low (numeric-bound-max (numeric-ctype-low type1)
2355                                       (numeric-ctype-low type2)
2356                                       <= < t)
2357               :high (numeric-bound-max (numeric-ctype-high type1)
2358                                        (numeric-ctype-high type2)
2359                                        >= > t)))
2360             (t nil))))))
2361
2362(setf (info-type-kind 'number) :primitive
2363      (info-type-builtin 'number) (make-numeric-ctype :complexp nil))
2364
2365(def-type-translator complex (&optional spec &environment env)
2366  (if (eq spec '*)
2367      (make-numeric-ctype :complexp :complex)
2368      (labels ((not-numeric ()
2369                 (error "Component type for Complex is not numeric: ~S." spec))
2370               (not-real ()
2371                 (error "Component type for Complex is not a subtype of real: ~S." spec))
2372               (complex1 (component-type)
2373                 (unless (numeric-ctype-p component-type)
2374                   (not-numeric))
2375                 (when (eq (numeric-ctype-complexp component-type) :complex)
2376                   (not-real))
2377                 (let ((res (copy-uvector component-type)))
2378                   (setf (numeric-ctype-complexp res) :complex)
2379                   (setf (numeric-ctype-predicate res) nil) ; <<
2380                   res))
2381               (do-complex (ctype)
2382                 (cond
2383                   ((eq ctype *empty-type*) *empty-type*)
2384                   ((eq ctype *universal-type*) (not-real))
2385                   ((numeric-ctype-p ctype) (complex1 ctype))
2386                   ((union-ctype-p ctype)
2387                    (apply #'type-union
2388                           (mapcar #'do-complex (union-ctype-types ctype))))
2389                   ((member-ctype-p ctype)
2390                    (apply #'type-union
2391                           (mapcar (lambda (x) (do-complex (ctype-of x)))
2392                                   (member-ctype-members ctype))))
2393                   ((and (intersection-ctype-p ctype)
2394                         ;; just enough to handle simple types like RATIO.
2395                         (let ((numbers (remove-if-not
2396                                         #'numeric-ctype-p
2397                                         (intersection-ctype-types ctype))))
2398                           (and (car numbers)
2399                                (null (cdr numbers))
2400                                (eq (numeric-ctype-complexp (car numbers)) :real)
2401                                (complex1 (car numbers))))))
2402                   (t                   ; punt on harder stuff for now
2403                    (not-real)))))
2404        (let ((ctype (specifier-type spec env)))
2405          (do-complex ctype)))))
2406
2407;;; Check-Bound  --  Internal
2408;;;
2409;;;    Check that X is a well-formed numeric bound of the specified Type.
2410;;; If X is *, return NIL, otherwise return the bound.
2411;;;
2412(defmacro check-bound (x type)
2413  `(cond ((eq ,x '*) nil)
2414           ((or (typep ,x ',type)
2415                (and (consp ,x) (typep (car ,x) ',type) (null (cdr ,x))))
2416            ,x)
2417           (t
2418            (error "Bound is not *, a ~A or a list of a ~A: ~S" ',type ',type ,x))))
2419
2420(def-type-translator integer (&optional low high)
2421  (let* ((l (check-bound low integer))
2422         (lb (if (consp l) (1+ (car l)) l))
2423         (h (check-bound high integer))
2424         (hb (if (consp h) (1- (car h)) h)))
2425    (if (and hb lb (< hb lb))
2426      *empty-type*
2427      (make-numeric-ctype :class 'integer  :complexp :real
2428                          :enumerable (not (null (and l h)))
2429                          :low lb
2430                          :high hb))))
2431
2432(deftype mod (n)
2433  (unless (and (integerp n) (> n 0))
2434    (error "Bad N specified for MOD type specifier: ~S." n))
2435  `(integer 0 ,(1- n)))
2436
2437
2438(defmacro def-bounded-type (type class format)
2439  `(def-type-translator ,type (&optional low high)
2440     (let ((lb (check-bound low ,type))
2441             (hb (check-bound high ,type)))
2442       (unless (numeric-bound-test* lb hb <= <)
2443           (error "Lower bound ~S is not less than upper bound ~S." low high))
2444       (make-numeric-ctype :class ',class :format ',format :low lb :high hb))))
2445
2446(def-bounded-type rational rational nil)
2447
2448(defun coerce-bound (bound type inner-coerce-bound-fun)
2449  (declare (type function inner-coerce-bound-fun))
2450  (cond ((eql bound '*)
2451         bound)
2452        ((consp bound)
2453         (destructuring-bind (inner-bound) bound
2454           (list (funcall inner-coerce-bound-fun inner-bound type))))
2455        (t
2456         (funcall inner-coerce-bound-fun bound type))))
2457
2458(defun inner-coerce-real-bound (bound type)
2459  (ecase type
2460    (rational (rationalize bound))
2461    (float (if (floatp bound)
2462               bound
2463               ;; Coerce to the widest float format available, to
2464               ;; avoid unnecessary loss of precision:
2465               (coerce bound 'long-float)))))
2466
2467(defun coerced-real-bound (bound type)
2468  (coerce-bound bound type #'inner-coerce-real-bound))
2469
2470(defun coerced-float-bound (bound type)
2471  (coerce-bound bound type #'coerce))
2472
2473#|
2474(def-type-translator real (&optional (low '*) (high '*))
2475  (specifier-type `(or (float ,(coerced-real-bound  low 'float)
2476                              ,(coerced-real-bound high 'float))
2477                       (rational ,(coerced-real-bound  low 'rational)
2478                                 ,(coerced-real-bound high 'rational)))))
2479
2480(def-type-translator float (&optional (low '*) (high '*))
2481  (specifier-type
2482   `(or (single-float ,(coerced-float-bound  low 'single-float)
2483                      ,(coerced-float-bound high 'single-float))
2484        (double-float ,(coerced-float-bound  low 'double-float)
2485                      ,(coerced-float-bound high 'double-float)))))
2486|#
2487
2488(def-bounded-type float float nil)
2489(def-bounded-type real nil nil)
2490
2491(defmacro define-float-format (f)
2492  `(def-bounded-type ,f float ,f))
2493
2494(define-float-format short-float)
2495(define-float-format single-float)
2496(define-float-format double-float)
2497(define-float-format long-float)
2498
2499(defun numeric-types-intersect (type1 type2)
2500  (declare (type numeric-ctype type1 type2))
2501  (let* ((class1 (numeric-ctype-class type1))
2502         (class2 (numeric-ctype-class type2))
2503         (complexp1 (numeric-ctype-complexp type1))
2504         (complexp2 (numeric-ctype-complexp type2))
2505         (format1 (numeric-ctype-format type1))
2506         (format2 (numeric-ctype-format type2))
2507         (low1 (numeric-ctype-low type1))
2508         (high1 (numeric-ctype-high type1))
2509         (low2 (numeric-ctype-low type2))
2510         (high2 (numeric-ctype-high type2)))
2511    ;;
2512    ;; If one is complex and the other isn't, then they are disjoint.
2513    (cond ((not (or (eq complexp1 complexp2)
2514                    (null complexp1) (null complexp2)))
2515           nil)
2516          ;;
2517          ;; If either type is a float, then the other must either be specified
2518          ;; to be a float or unspecified.  Otherwise, they are disjoint.
2519          ((and (eq class1 'float) (not (member class2 '(float nil)))) nil)
2520          ((and (eq class2 'float) (not (member class1 '(float nil)))) nil)
2521          ;;
2522          ;; If the float formats are specified and different, the types
2523          ;; are disjoint.
2524          ((not (or (eq format1 format2) (null format1) (null format2)))
2525           nil)
2526          (t
2527           ;;
2528           ;; Check the bounds.  This is a bit odd because we must always have
2529           ;; the outer bound of the interval as the second arg.
2530           (if (numeric-bound-test high1 high2 <= <)
2531             (or (and (numeric-bound-test low1 low2 >= >)
2532                      (numeric-bound-test* low1 high2 <= <))
2533                 (and (numeric-bound-test low2 low1 >= >)
2534                      (numeric-bound-test* low2 high1 <= <)))
2535             (or (and (numeric-bound-test* low2 high1 <= <)
2536                      (numeric-bound-test low2 low1 >= >))
2537                 (and (numeric-bound-test high2 high1 <= <)
2538                      (numeric-bound-test* high2 low1 >= >))))))))
2539
2540;;; Round-Numeric-Bound  --  Internal
2541;;;
2542;;;    Take the numeric bound X and convert it into something that can be used
2543;;; as a bound in a numeric type with the specified Class and Format.  If up-p
2544;;; is true, then we round up as needed, otherwise we round down.  Up-p true
2545;;; implies that X is a lower bound, i.e. (N) > N.
2546;;;
2547;;; This is used by Numeric-Type-Intersection to mash the bound into the
2548;;; appropriate type number.  X may only be a float when Class is Float.
2549;;;
2550;;; ### Note: it is possible for the coercion to a float to overflow or
2551;;; underflow.  This happens when the bound doesn't fit in the specified
2552;;; format.  In this case, we should really return the appropriate
2553;;; {Most | Least}-{Positive | Negative}-XXX-Float float of desired format.
2554;;; But these conditions aren't currently signalled in any useful way.
2555;;;
2556;;; Also, when converting an open rational bound into a float we should
2557;;; probably convert it to a closed bound of the closest float in the specified
2558;;; format.  In general, open float bounds are fucked.
2559;;;
2560(defun round-numeric-bound (x class format up-p)
2561  (if x
2562    (let ((cx (if (consp x) (car x) x)))
2563        (ecase class
2564          ((nil rational) x)
2565          (integer
2566           (if (and (consp x) (integerp cx))
2567             (if up-p (1+ cx) (1- cx))
2568             (if up-p (ceiling cx) (floor cx))))
2569          (float
2570           (let ((res (if format (coerce cx format) (float cx))))
2571             (if (consp x) (list res) res)))))
2572    nil))
2573
2574;;; Number :Simple-Intersection type method  --  Internal
2575;;;
2576;;;    Handle the case of Type-Intersection on two numeric types.  We use
2577;;; Types-Intersect to throw out the case of types with no intersection.  If an
2578;;; attribute in Type1 is unspecified, then we use Type2's attribute, which
2579;;; must be at least as restrictive.  If the types intersect, then the only
2580;;; attributes that can be specified and different are the class and the
2581;;; bounds.
2582;;;
2583;;;    When the class differs, we use the more restrictive class.  The only
2584;;; interesting case is rational/integer, since rational includes integer.
2585;;;
2586;;;    We make the result lower (upper) bound the maximum (minimum) of the
2587;;; argument lower (upper) bounds.  We convert the bounds into the
2588;;; appropriate numeric type before maximizing.  This avoids possible confusion
2589;;; due to mixed-type comparisons (but I think the result is the same).
2590;;;
2591(define-type-method (number :simple-intersection) (type1 type2)
2592  (declare (type numeric-ctype type1 type2))
2593  (if (numeric-types-intersect type1 type2)
2594    (let* ((class1 (numeric-ctype-class type1))
2595           (class2 (numeric-ctype-class type2))
2596           (class (ecase class1
2597                    ((nil) class2)
2598                    ((integer float) class1)
2599                    (rational (if (eq class2 'integer) 'integer 'rational))))
2600           (format (or (numeric-ctype-format type1)
2601                       (numeric-ctype-format type2))))
2602      (make-numeric-ctype
2603       :class class
2604       :format format
2605       :complexp (or (numeric-ctype-complexp type1)
2606                     (numeric-ctype-complexp type2))
2607       :low (numeric-bound-max
2608             (round-numeric-bound (numeric-ctype-low type1)
2609                                  class format t)
2610             (round-numeric-bound (numeric-ctype-low type2)
2611                                  class format t)
2612             > >= nil)
2613       :high (numeric-bound-max
2614              (round-numeric-bound (numeric-ctype-high type1)
2615                                   class format nil)
2616              (round-numeric-bound (numeric-ctype-high type2)
2617                                   class format nil)
2618              < <= nil)))
2619    *empty-type*))
2620
2621;;; Float-Format-Max  --  Interface
2622;;;
2623;;;    Given two float formats, return the one with more precision.  If either
2624;;; one is null, return NIL.
2625;;;
2626(defun float-format-max (f1 f2)
2627  (when (and f1 f2)
2628    (dolist (f float-formats (error "Bad float format: ~S." f1))
2629      (when (or (eq f f1) (eq f f2))
2630          (return f)))))
2631
2632
2633;;; Numeric-Contagion  --  Interface
2634;;;
2635;;;    Return the result of an operation on Type1 and Type2 according to the
2636;;; rules of numeric contagion.  This is always NUMBER, some float format
2637;;; (possibly complex) or RATIONAL.  Due to rational canonicalization, there
2638;;; isn't much we can do here with integers or rational complex numbers.
2639;;;
2640;;;    If either argument is not a Numeric-Type, then return NUMBER.  This is
2641;;; useful mainly for allowing types that are technically numbers, but not a
2642;;; Numeric-Type.
2643;;;
2644(defun numeric-contagion (type1 type2)
2645  (if (and (numeric-ctype-p type1) (numeric-ctype-p type2))
2646    (let ((class1 (numeric-ctype-class type1))
2647            (class2 (numeric-ctype-class type2))
2648            (format1 (numeric-ctype-format type1))
2649            (format2 (numeric-ctype-format type2))
2650            (complexp1 (numeric-ctype-complexp type1))
2651            (complexp2 (numeric-ctype-complexp type2)))
2652        (cond ((or (null complexp1)
2653                   (null complexp2))
2654               (specifier-type 'number))
2655              ((eq class1 'float)
2656               (make-numeric-ctype
2657                  :class 'float
2658                  :format (ecase class2
2659                              (float (float-format-max format1 format2))
2660                              ((integer rational) format1)
2661                              ((nil)
2662                               ;; A double-float with any real number is a
2663                               ;; double-float.
2664                               (if (eq format1 'double-float)
2665                                 'double-float
2666                                 nil)))
2667                  :complexp (if (or (eq complexp1 :complex)
2668                                    (eq complexp2 :complex))
2669                              :complex
2670                              :real)))
2671              ((eq class2 'float) (numeric-contagion type2 type1))
2672              ((and (eq complexp1 :real) (eq complexp2 :real))
2673               (make-numeric-ctype
2674                  :class (and class1 class2 'rational)
2675                  :complexp :real))
2676              (t
2677               (specifier-type 'number))))
2678    (specifier-type 'number)))
2679
2680
2681
2682
2683;;;; Array types:
2684
2685;;; The Array-Type is used to represent all array types, including things such
2686;;; as SIMPLE-STRING.
2687;;;
2688
2689(defun make-array-ctype (&key
2690                         (dimensions '*)
2691                         (complexp '*)
2692                         element-type
2693                         (specialized-element-type *wild-type*))
2694  (%istruct 'array-ctype
2695            (type-class-or-lose 'array)
2696            nil
2697            dimensions
2698            complexp
2699            element-type
2700            specialized-element-type
2701            (unless (eq specialized-element-type *wild-type*)
2702              (ctype-subtype specialized-element-type))))
2703
2704(defun array-ctype-p (x) (istruct-typep x 'array-ctype))
2705(setf (type-predicate 'array-ctype) 'array-ctype-p)
2706
2707;;; Specialized-Element-Type-Maybe  --  Internal
2708;;;
2709;;;      What this does depends on the setting of the
2710;;; *use-implementation-types* switch.  If true, return the specialized element
2711;;; type, otherwise return the original element type.
2712;;;
2713(defun specialized-element-type-maybe (type)
2714  (declare (type array-ctype type))
2715  (if *use-implementation-types*
2716    (array-ctype-specialized-element-type type)
2717    (array-ctype-element-type type)))
2718
2719(define-type-method (array :simple-=) (type1 type2)
2720  (if (or (unknown-ctype-p (array-ctype-element-type type1))
2721          (unknown-ctype-p (array-ctype-element-type type2)))
2722    (multiple-value-bind (equalp certainp)
2723        (type= (array-ctype-element-type type1)
2724               (array-ctype-element-type type2))
2725      (assert (not (and (not equalp) certainp)))
2726      (values equalp certainp))
2727    (values (and (equal (array-ctype-dimensions type1)
2728                        (array-ctype-dimensions type2))
2729                 (eq (array-ctype-complexp type1)
2730                     (array-ctype-complexp type2))
2731                 (type= (specialized-element-type-maybe type1)
2732                        (specialized-element-type-maybe type2)))
2733            t)))
2734
2735(define-type-method (array :unparse) (type)
2736  (let ((dims (array-ctype-dimensions type))
2737          (eltype (type-specifier (array-ctype-element-type type)))
2738          (complexp (array-ctype-complexp type)))
2739    (cond ((eq dims '*)
2740             (if (eq eltype '*)
2741               (if complexp 'array 'simple-array)
2742               (if complexp `(array ,eltype) `(simple-array ,eltype))))
2743            ((= (length dims) 1) 
2744             (if complexp
2745               (if (eq (car dims) '*)
2746                   (case eltype
2747                     (bit 'bit-vector)
2748                     ((character base-char) 'base-string)
2749                     (* 'vector)
2750                     (t `(vector ,eltype)))
2751                   (case eltype
2752                     (bit `(bit-vector ,(car dims)))
2753                     ((character base-char) `(base-string ,(car dims)))
2754                     (t `(vector ,eltype ,(car dims)))))
2755               (if (eq (car dims) '*)
2756                   (case eltype
2757                     (bit 'simple-bit-vector)
2758                     ((base-char character) 'simple-base-string)
2759                     ((t) 'simple-vector)
2760                     (t `(simple-array ,eltype (*))))
2761                   (case eltype
2762                     (bit `(simple-bit-vector ,(car dims)))
2763                     ((base-char character) `(simple-base-string ,(car dims)))
2764                     ((t) `(simple-vector ,(car dims)))
2765                     (t `(simple-array ,eltype ,dims))))))
2766            (t
2767             (if complexp
2768               `(array ,eltype ,dims)
2769               `(simple-array ,eltype ,dims))))))
2770
2771(define-type-method (array :simple-subtypep) (type1 type2)
2772  (let ((dims1 (array-ctype-dimensions type1))
2773        (dims2 (array-ctype-dimensions type2))
2774        (complexp2 (array-ctype-complexp type2)))
2775    (cond (;; not subtypep unless dimensions are compatible
2776           (not (or (eq dims2 '*)
2777                    (and (not (eq dims1 '*))
2778                         (= (length (the list dims1))
2779                            (length (the list dims2)))
2780                         (every (lambda (x y)
2781                                  (or (eq y '*) (eql x y)))
2782                                (the list dims1)
2783                                (the list dims2)))))
2784           (values nil t))
2785          ;; not subtypep unless complexness is compatible
2786          ((not (or (eq complexp2 :maybe)
2787                    (eq (array-ctype-complexp type1) complexp2)))
2788           (values nil t))
2789          ;; Since we didn't fail any of the tests above, we win
2790          ;; if the TYPE2 element type is wild.
2791          ((eq (array-ctype-element-type type2) *wild-type*)
2792           (values t t))
2793          (;; Since we didn't match any of the special cases above, we
2794           ;; can't give a good answer unless both the element types
2795           ;; have been defined.
2796           (or (unknown-ctype-p (array-ctype-element-type type1))
2797               (unknown-ctype-p (array-ctype-element-type type2)))
2798           (values nil nil))
2799          (;; Otherwise, the subtype relationship holds iff the
2800           ;; types are equal, and they're equal iff the specialized
2801           ;; element types are identical.
2802           t
2803           (values (type= (specialized-element-type-maybe type1)
2804                          (specialized-element-type-maybe type2))
2805                   t)))))
2806
2807; (define-superclasses array (string string) (vector vector) (array))
2808
2809
2810(defun array-types-intersect (type1 type2)
2811  (declare (type array-ctype type1 type2))
2812  (let ((dims1 (array-ctype-dimensions type1))
2813        (dims2 (array-ctype-dimensions type2))
2814        (complexp1 (array-ctype-complexp type1))
2815        (complexp2 (array-ctype-complexp type2)))
2816    ;; See whether dimensions are compatible.
2817    (cond ((not (or (eq dims1 '*) (eq dims2 '*)
2818                    (and (= (length dims1) (length dims2))
2819                         (every (lambda (x y)
2820                                  (or (eq x '*) (eq y '*) (= x y)))
2821                                dims1 dims2))))
2822           (values nil t))
2823          ;; See whether complexpness is compatible.
2824          ((not (or (eq complexp1 :maybe)
2825                    (eq complexp2 :maybe)
2826                    (eq complexp1 complexp2)))
2827           (values nil t))
2828          ((or (eq (array-ctype-specialized-element-type type1) *wild-type*)
2829               (eq (array-ctype-specialized-element-type type2) *wild-type*)
2830               (type= (specialized-element-type-maybe type1)
2831                      (specialized-element-type-maybe type2)))
2832           (values t t))
2833          (t
2834           (values nil t)))))
2835
2836(define-type-method (array :simple-intersection) (type1 type2)
2837  (declare (type array-ctype type1 type2))
2838  (if (array-types-intersect type1 type2)
2839    (let ((dims1 (array-ctype-dimensions type1))
2840          (dims2 (array-ctype-dimensions type2))
2841          (complexp1 (array-ctype-complexp type1))
2842          (complexp2 (array-ctype-complexp type2))
2843          (eltype1 (array-ctype-element-type type1))
2844          (eltype2 (array-ctype-element-type type2)))
2845      (specialize-array-type
2846       (make-array-ctype
2847        :dimensions (cond ((eq dims1 '*) dims2)
2848                          ((eq dims2 '*) dims1)
2849                          (t
2850                           (mapcar #'(lambda (x y) (if (eq x '*) y x))
2851                                   dims1 dims2)))
2852        :complexp (if (eq complexp1 :maybe) complexp2 complexp1)
2853        :element-type (cond
2854                        ((eq eltype1 *wild-type*) eltype2)
2855                        ((eq eltype2 *wild-type*) eltype1)
2856                        (t (type-intersection eltype1 eltype2))))))
2857      *empty-type*))
2858
2859;;; Check-Array-Dimensions  --  Internal
2860;;;
2861;;;    Check a supplied dimension list to determine if it is legal.
2862;;;
2863(defun check-array-dimensions (dims)
2864  (typecase dims
2865    ((member *) dims)
2866    (integer
2867     (when (minusp dims)
2868       (signal-program-error "Arrays can't have a negative number of dimensions: ~D." dims))
2869     (when (>= dims array-rank-limit)
2870       (signal-program-error "Array type has too many dimensions: ~S." dims))
2871     (make-list dims :initial-element '*))
2872    (list
2873     (when (>= (length dims) array-rank-limit)
2874       (signal-program-error "Array type has too many dimensions: ~S." dims))
2875     (dolist (dim dims)
2876       (unless (eq dim '*)
2877           (unless (and (integerp dim)
2878                          (>= dim 0) (< dim array-dimension-limit))
2879             (signal-program-error "Bad dimension in array type: ~S." dim))))
2880     dims)
2881    (t
2882     (signal-program-error "Array dimensions is not a list, integer or *:~%  ~S"
2883                           dims))))
2884
2885(def-type-translator array (&optional element-type dimensions &environment env)
2886  (specialize-array-type
2887   (make-array-ctype :dimensions (check-array-dimensions dimensions)
2888                     :complexp :maybe
2889                     :element-type (specifier-type element-type env))))
2890
2891(def-type-translator simple-array (&optional element-type dimensions &environment env)
2892  (specialize-array-type
2893   (make-array-ctype :dimensions (check-array-dimensions dimensions)
2894                         :element-type (specifier-type element-type env)
2895                         :complexp nil)))
2896
2897;;; Order matters here.
2898(defparameter specialized-array-element-types
2899  '(nil bit (unsigned-byte 8) (signed-byte 8) (unsigned-byte 16)
2900    (signed-byte 16) (unsigned-byte 32) #+32-bit-target fixnum (signed-byte 32)
2901    #+64-bit-target (unsigned-byte 64)
2902    #+64-bit-target fixnum
2903    #+64-bit-target (signed-byte 64)
2904    character  short-float double-float))
2905
2906(defun specialize-array-type (type)
2907  (let* ((eltype (array-ctype-element-type type))
2908         (specialized-type (if (eq eltype *wild-type*)
2909                             *wild-type*
2910                             (dolist (stype-name specialized-array-element-types
2911                                      *universal-type*)
2912                               (let ((stype (specifier-type stype-name)))
2913                                 (when (csubtypep eltype stype)
2914                                   (return stype)))))))
2915   
2916    (setf (array-ctype-specialized-element-type type) specialized-type
2917          (array-ctype-typecode type) (unless (eq specialized-type *wild-type*)
2918                                        (ctype-subtype specialized-type)))
2919    type))
2920
2921
2922;;;; Member types.
2923
2924;;; The Member-Type represents uses of the MEMBER type specifier.  We bother
2925;;; with this at this level because MEMBER types are fairly important and union
2926;;; and intersection are well defined.
2927
2928(defun %make-member-ctype (members)
2929  (%istruct 'member-ctype
2930            (type-class-or-lose 'member)
2931            t
2932            members))
2933
2934(defun make-member-ctype (&key members)
2935  (let* ((singlep (subsetp '(-0.0f0 0.0f0) members))
2936         (doublep (subsetp '(-0.0d0 0.0d0) members))
2937         (union-types
2938          (if singlep
2939            (if doublep
2940              (list *ctype-of-single-float-0* *ctype-of-double-float-0*)
2941              (list *ctype-of-single-float-0*))
2942            (if doublep
2943              (list *ctype-of-double-float-0*)))))
2944    (if union-types
2945      (progn
2946        (if singlep
2947          (setq members (set-difference '(-0.0f0 0.0f0) members)))
2948        (if doublep
2949          (setq members (set-difference '(-0.d00 0.0d0) members)))
2950        (make-union-ctype (if (null members)
2951                            union-types
2952                            (cons (%make-member-ctype members) union-types))))
2953      (%make-member-ctype members))))
2954       
2955
2956(defun member-ctype-p (x) (istruct-typep x 'member-ctype))
2957(setf (type-predicate 'member-ctype) 'member-ctype-p)
2958
2959(define-type-method (member :unparse) (type)
2960  (if (type= type (specifier-type 'standard-char))
2961    'standard-char
2962    (let ((members (member-ctype-members type)))
2963      (if (equal members '(nil))
2964        'null
2965        `(member ,@members)))))
2966
2967(define-type-method (member :simple-subtypep) (type1 type2)
2968  (values (subsetp (member-ctype-members type1) (member-ctype-members type2))
2969            t))
2970
2971
2972(define-type-method (member :complex-subtypep-arg1) (type1 type2)
2973  (every/type (swapped-args-fun #'ctypep)
2974              type2
2975              (member-ctype-members type1)))
2976
2977;;; We punt if the odd type is enumerable and intersects with the member type.
2978;;; If not enumerable, then it is definitely not a subtype of the member type.
2979;;;
2980(define-type-method (member :complex-subtypep-arg2) (type1 type2)
2981  (cond ((not (ctype-enumerable type1)) (values nil t))
2982          ((types-intersect type1 type2)
2983           (invoke-complex-subtypep-arg1-method type1 type2))
2984          (t
2985           (values nil t))))
2986
2987(define-type-method (member :simple-intersection) (type1 type2)
2988  (let ((mem1 (member-ctype-members type1))
2989        (mem2 (member-ctype-members type2)))
2990    (values (cond ((subsetp mem1 mem2) type1)
2991                  ((subsetp mem2 mem1) type2)
2992                  (t
2993                   (let ((res (intersection mem1 mem2)))
2994                     (if res
2995                       (make-member-ctype :members res)
2996                       *empty-type*))))
2997            t)))
2998
2999(define-type-method (member :complex-intersection) (type1 type2)
3000  (block PUNT
3001    (collect ((members))
3002      (let ((mem2 (member-ctype-members type2)))
3003        (dolist (member mem2)
3004          (multiple-value-bind (val win) (ctypep member type1)
3005            (unless win
3006              (return-from punt nil))
3007            (when val (members member))))
3008        (cond ((subsetp mem2 (members)) type2)
3009              ((null (members)) *empty-type*)
3010              (t
3011               (make-member-ctype :members (members))))))))
3012
3013;;; We don't need a :COMPLEX-UNION, since the only interesting case is a union
3014;;; type, and the member/union interaction is handled by the union type
3015;;; method.
3016(define-type-method (member :simple-union) (type1 type2)
3017  (let ((mem1 (member-ctype-members type1))
3018        (mem2 (member-ctype-members type2)))
3019    (cond ((subsetp mem1 mem2) type2)
3020          ((subsetp mem2 mem1) type1)
3021          (t
3022           (make-member-ctype :members (union mem1 mem2))))))
3023
3024
3025(define-type-method (member :simple-=) (type1 type2)
3026  (let ((mem1 (member-ctype-members type1))
3027        (mem2 (member-ctype-members type2)))
3028    (values (and (subsetp mem1 mem2) (subsetp mem2 mem1))
3029            t)))
3030
3031(define-type-method (member :complex-=) (type1 type2)
3032  (if (ctype-enumerable type1)
3033    (multiple-value-bind (val win)
3034                               (csubtypep type2 type1)
3035        (if (or val (not win))
3036        (values nil nil)
3037        (values nil t)))
3038    (values nil t)))
3039
3040(def-type-translator member (&rest members)
3041  (if members
3042    (collect ((non-numbers) (numbers))
3043      (dolist (m (remove-duplicates members))
3044        (if (and (numberp m)
3045                 (not (and (floatp m) (zerop m))))
3046          (numbers (ctype-of m))
3047          (non-numbers m)))
3048      (apply #'type-union
3049             (if (non-numbers)
3050               (make-member-ctype :members (non-numbers))
3051               *empty-type*)
3052             (numbers)))
3053    *empty-type*))
3054
3055
3056
3057;;;; Union types:
3058
3059;;; The Union-Type represents uses of the OR type specifier which can't be
3060;;; canonicalized to something simpler.  Canonical form:
3061;;;
3062;;; 1] There is never more than one Member-Type component.
3063;;; 2] There are never any Union-Type components.
3064;;;
3065
3066(defun make-union-ctype (types)
3067  (declare (list types))
3068  (%istruct 'union-ctype
3069            (type-class-or-lose 'union)
3070            (every #'(lambda (x) (ctype-enumerable x)) types)
3071            types))
3072
3073(defun union-ctype-p (x) (istruct-typep x 'union-ctype))
3074(setf (type-predicate 'union-ctype) 'union-ctype-p)
3075
3076
3077;;;    If List, then return that, otherwise the OR of the component types.
3078;;;
3079(define-type-method (union :unparse) (type)
3080  (declare (type ctype type))
3081    (cond
3082      ((type= type (specifier-type 'list)) 'list)
3083      ((type= type (specifier-type 'float)) 'float)
3084      ((type= type (specifier-type 'real)) 'real)
3085      ((type= type (specifier-type 'sequence)) 'sequence)
3086      ((type= type (specifier-type 'bignum)) 'bignum)
3087      (t `(or ,@(mapcar #'type-specifier (union-ctype-types type))))))
3088
3089
3090
3091(define-type-method (union :simple-=) (type1 type2)
3092  (multiple-value-bind (subtype certain?)
3093      (csubtypep type1 type2)
3094    (if subtype
3095      (csubtypep type2 type1)
3096      (if certain?
3097        (values nil t)
3098        (multiple-value-bind (subtype certain?)
3099            (csubtypep type2 type1)
3100          (declare (ignore subtype))
3101          (values nil certain?))))))
3102
3103
3104(define-type-method (union :complex-=) (type1 type2)
3105  (declare (ignore type1))
3106  (if (some #'type-might-contain-other-types-p 
3107            (union-ctype-types type2))
3108    (values nil nil)
3109    (values nil t)))
3110
3111
3112(defun union-simple-subtypep (type1 type2)
3113  (every/type (swapped-args-fun #'union-complex-subtypep-arg2)
3114              type2
3115              (union-ctype-types type1)))
3116
3117(define-type-method (union :simple-subtypep) (type1 type2)
3118  (union-simple-subtypep type1 type2))
3119
3120(defun union-complex-subtypep-arg1 (type1 type2)
3121  (every/type (swapped-args-fun #'csubtypep)
3122              type2
3123              (union-ctype-types type1)))
3124
3125(define-type-method (union :complex-subtypep-arg1) (type1 type2)
3126  (union-complex-subtypep-arg1 type1 type2))
3127
3128(defun union-complex-subtypep-arg2 (type1 type2)
3129  (multiple-value-bind (sub-value sub-certain?)
3130      (progn
3131        (assert (union-ctype-p type2))
3132        (assert (not (union-ctype-p type1)))
3133        (type= type1
3134               (apply #'type-union
3135                      (mapcar (lambda (x) (type-intersection type1 x))
3136                              (union-ctype-types type2)))))
3137    (if sub-certain?
3138      (values sub-value sub-certain?)
3139      (invoke-complex-subtypep-arg1-method type1 type2))))
3140
3141(define-type-method (union :complex-subtypep-arg2) (type1 type2)
3142  (union-complex-subtypep-arg2 type1 type2))
3143
3144(define-type-method (union :simple-intersection :complex-intersection)
3145    (type1 type2)
3146  (assert (union-ctype-p type2))
3147  (cond ((and (union-ctype-p type1)
3148              (union-simple-subtypep type1 type2)) type1)
3149        ((and (union-ctype-p type1)
3150              (union-simple-subtypep type2 type1)) type2)
3151        ((and (not (union-ctype-p type1))
3152              (union-complex-subtypep-arg2 type1 type2))
3153         type1)
3154        ((and (not (union-ctype-p type1))
3155              (union-complex-subtypep-arg1 type2 type1))
3156         type2)
3157        (t 
3158         (let ((accumulator *empty-type*))
3159           (dolist (t2 (union-ctype-types type2) accumulator)
3160             (setf accumulator
3161                   (type-union accumulator
3162                               (type-intersection type1 t2))))))))
3163
3164
3165
3166(def-type-translator or (&rest type-specifiers &environment env)
3167  (apply #'type-union
3168         (mapcar #'(lambda (spec) (specifier-type spec env)) type-specifiers)))
3169
3170
3171;;; Intersection types
3172(defun make-intersection-ctype (enumerable types)
3173  (%istruct 'intersection-ctype
3174            (type-class-or-lose 'intersection)
3175            enumerable
3176            types))
3177
3178(defun intersection-ctype-p (x)
3179  (istruct-typep x 'intersection-ctype))
3180(setf (type-predicate 'intersection-ctype) 'intersection-ctype-p)
3181
3182(define-type-method (intersection :unparse) (type)
3183  (declare (type ctype type))
3184  (or (find type '(ratio keyword) :key #'specifier-type :test #'type=)
3185      `(and ,@(mapcar #'type-specifier (intersection-ctype-types type)))))
3186
3187;;; shared machinery for type equality: true if every type in the set
3188;;; TYPES1 matches a type in the set TYPES2 and vice versa
3189(defun type=-set (types1 types2)
3190  (flet (;; true if every type in the set X matches a type in the set Y
3191         (type<=-set (x y)
3192           (declare (type list x y))
3193           (every (lambda (xelement)
3194                    (position xelement y :test #'type=))
3195                  x)))
3196    (values (and (type<=-set types1 types2)
3197                 (type<=-set types2 types1))
3198            t)))
3199
3200(define-type-method (intersection :simple-=) (type1 type2)
3201  (type=-set (intersection-ctype-types type1)
3202             (intersection-ctype-types type2)))
3203
3204(defun %intersection-complex-subtypep-arg1 (type1 type2)
3205  (type= type1 (type-intersection type1 type2)))
3206
3207(defun %intersection-simple-subtypep (type1 type2)
3208  (every/type #'%intersection-complex-subtypep-arg1
3209              type1
3210              (intersection-ctype-types type2)))
3211
3212(define-type-method (intersection :simple-subtypep) (type1 type2)
3213  (%intersection-simple-subtypep type1 type2))
3214 
3215(define-type-method (intersection :complex-subtypep-arg1) (type1 type2)
3216  (%intersection-complex-subtypep-arg1 type1 type2))
3217
3218(defun %intersection-complex-subtypep-arg2 (type1 type2)
3219  (every/type #'csubtypep type1 (intersection-ctype-types type2)))
3220
3221(define-type-method (intersection :complex-subtypep-arg2) (type1 type2)
3222  (%intersection-complex-subtypep-arg2 type1 type2))
3223
3224(define-type-method (intersection :simple-union :complex-union)
3225    (type1 type2)
3226  (assert (intersection-ctype-p type2))
3227  (cond ((and (intersection-ctype-p type1)
3228              (%intersection-simple-subtypep type1 type2)) type2)
3229        ((and (intersection-ctype-p type1)
3230              (%intersection-simple-subtypep type2 type1)) type1)
3231        ((and (not (intersection-ctype-p type1))
3232              (%intersection-complex-subtypep-arg2 type1 type2))
3233         type2)
3234        ((and (not (intersection-ctype-p type1))
3235              (%intersection-complex-subtypep-arg1 type2 type1))
3236         type1)
3237        ((and (csubtypep type2 (specifier-type 'ratio))
3238              (numeric-ctype-p type1)
3239              (csubtypep type1 (specifier-type 'integer))
3240              (csubtypep type2
3241                         (make-numeric-ctype
3242                          :class 'rational
3243                          :complexp nil
3244                          :low (if (null (numeric-ctype-low type1))
3245                                 nil
3246                                 (list (1- (numeric-ctype-low type1))))
3247                          :high (if (null (numeric-ctype-high type1))
3248                                  nil
3249                                  (list (1+ (numeric-ctype-high type1)))))))
3250         (type-union type1
3251                     (apply #'type-intersection
3252                            (remove (specifier-type '(not integer))
3253                                    (intersection-ctype-types type2)
3254                                    :test #'type=))))
3255        (t
3256         (let ((accumulator *universal-type*))
3257           (do ((t2s (intersection-ctype-types type2) (cdr t2s)))
3258               ((null t2s) accumulator)
3259             (let ((union (type-union type1 (car t2s))))
3260               (when (union-ctype-p union)
3261                 (if (and (eq accumulator *universal-type*)
3262                          (null (cdr t2s)))
3263                     (return union)
3264                     (return nil)))
3265               (setf accumulator
3266                     (type-intersection accumulator union))))))))
3267
3268(def-type-translator and (&rest type-specifiers &environment env)
3269  (apply #'type-intersection
3270         (mapcar #'(lambda (spec) (specifier-type spec env))
3271                 type-specifiers)))
3272
3273;;; cons-ctype
3274(defun wild-ctype-to-universal-ctype (c)
3275  (if (type= c *wild-type*)
3276    *universal-type*
3277    c))
3278
3279(defun make-cons-ctype (car-ctype-value cdr-ctype-value)
3280  (if (or (eq car-ctype-value *empty-type*)
3281          (eq cdr-ctype-value *empty-type*))
3282    *empty-type*
3283    (%istruct 'cons-ctype
3284              (type-class-or-lose 'cons)
3285              nil
3286              (wild-ctype-to-universal-ctype car-ctype-value)
3287              (wild-ctype-to-universal-ctype cdr-ctype-value))))
3288
3289(defun cons-ctype-p (x)
3290  (istruct-typep x 'cons-ctype))
3291
3292(setf (type-predicate 'cons-ctype) 'cons-ctype-p)
3293 
3294(def-type-translator cons (&optional (car-type-spec '*) (cdr-type-spec '*) &environment env)
3295  (make-cons-ctype (specifier-type car-type-spec env)
3296                   (specifier-type cdr-type-spec env)))
3297
3298(define-type-method (cons :unparse) (type)
3299  (let* ((car-spec (type-specifier (cons-ctype-car-ctype type)))
3300         (cdr-spec (type-specifier (cons-ctype-cdr-ctype type))))
3301    (if (and (member car-spec '(t *))
3302             (member cdr-spec '(t *)))
3303      'cons
3304      `(cons ,car-spec ,cdr-spec))))
3305
3306(define-type-method (cons :simple-=) (type1 type2)
3307  (declare (cons-ctype type1 type2))
3308  (and (type= (cons-ctype-car-ctype type1) (cons-ctype-car-ctype type2))
3309       (type= (cons-ctype-cdr-ctype type1) (cons-ctype-cdr-ctype type2))))
3310
3311(define-type-method (cons :simple-subtypep) (type1 type2)
3312  (declare (cons-ctype type1 type2))
3313  (multiple-value-bind (val-car win-car)
3314      (csubtypep (cons-ctype-car-ctype type1) (cons-ctype-car-ctype type2))
3315    (multiple-value-bind (val-cdr win-cdr)
3316        (csubtypep (cons-ctype-cdr-ctype type1) (cons-ctype-cdr-ctype type2))
3317      (if (and val-car val-cdr)
3318        (values t (and win-car win-cdr))
3319        (values nil (or win-car win-cdr))))))
3320
3321(define-type-method (cons :simple-union) (type1 type2)
3322  (declare (type cons-ctype type1 type2))
3323  (let ((car-type1 (cons-ctype-car-ctype type1))
3324        (car-type2 (cons-ctype-car-ctype type2))
3325        (cdr-type1 (cons-ctype-cdr-ctype type1))
3326        (cdr-type2 (cons-ctype-cdr-ctype type2))
3327        (car-not1)
3328        (car-not2))
3329    (macrolet ((frob-car (car1 car2 cdr1 cdr2
3330                          &optional (not1 nil not1p))
3331                 `(type-union
3332                   (make-cons-ctype ,car1 (type-union ,cdr1 ,cdr2))
3333                   (make-cons-ctype
3334                    (type-intersection
3335                     ,car2
3336                     ,(if not1p
3337                          not1
3338                          `(specifier-type
3339                            `(not ,(type-specifier ,car1))))) 
3340                    ,cdr2))))
3341      (cond ((type= car-type1 car-type2)
3342             (make-cons-ctype car-type1
3343                              (type-union cdr-type1 cdr-type2)))
3344            ((type= cdr-type1 cdr-type2)
3345             (make-cons-ctype (type-union car-type1 car-type2)
3346                              cdr-type1))
3347            ((csubtypep car-type1 car-type2)
3348             (frob-car car-type1 car-type2 cdr-type1 cdr-type2))
3349            ((csubtypep car-type2 car-type1)
3350             (frob-car car-type2 car-type1 cdr-type2 cdr-type1))
3351            ;; more general case of the above, but harder to compute
3352            ((progn
3353               (setf car-not1 (specifier-type
3354                               `(not ,(type-specifier car-type1))))
3355               (not (csubtypep car-type2 car-not1)))
3356             (frob-car car-type1 car-type2 cdr-type1 cdr-type2 car-not1))
3357            ((progn
3358               (setf car-not2 (specifier-type
3359                               `(not ,(type-specifier car-type2))))
3360               (not (csubtypep car-type1 car-not2)))
3361             (frob-car car-type2 car-type1 cdr-type2 cdr-type1 car-not2))))))
3362           
3363(define-type-method (cons :simple-intersection) (type1 type2)
3364  (declare (type cons-ctype type1 type2))
3365  (let ((car-int2 (type-intersection2 (cons-ctype-car-ctype type1)
3366                                      (cons-ctype-car-ctype type2)))
3367        (cdr-int2 (type-intersection2 (cons-ctype-cdr-ctype type1)
3368                                      (cons-ctype-cdr-ctype type2))))
3369    (cond ((and car-int2 cdr-int2)
3370           (make-cons-ctype car-int2 cdr-int2))
3371          (car-int2
3372           (make-cons-ctype car-int2
3373                            (type-intersection (cons-ctype-cdr-ctype type1)
3374                                               (cons-ctype-cdr-ctype type2))))
3375          (cdr-int2
3376           (make-cons-ctype (type-intersection (cons-ctype-car-ctype type1)
3377                                               (cons-ctype-car-ctype type2))
3378                            cdr-int2)))))
3379
3380
3381;;; An UNKNOWN-TYPE is a type not known to the type system (not yet defined).
3382;;; We make this distinction since we don't want to complain about types that
3383;;; are hairy but defined.
3384;;;
3385
3386(defun make-unknown-ctype (&key specifier (enumerable t))
3387  (%istruct 'unknown-ctype
3388            (type-class-or-lose 'hairy)
3389            enumerable
3390            specifier))
3391
3392(defun unknown-ctype-p (x)
3393  (istruct-typep x 'unknown-ctype))
3394
3395(setf (type-predicate 'unknown-ctype) 'unknown-ctype-p)
3396
3397
3398
3399
3400
3401;;;; foreign-type types
3402
3403
3404(defun %make-foreign-ctype (foreign-type)
3405  (%istruct 'foreign-ctype
3406            (type-class-or-lose 'foreign)
3407            nil
3408            foreign-type))
3409
3410(defun foreign-ctype-p (x) (istruct-typep x 'foreign-ctype))
3411(setf (type-predicate 'foreign-ctype) 'foreign-ctype-p)
3412
3413(define-type-method (foreign :unparse) (type)
3414  `(foreign ,(unparse-foreign-type (foreign-ctype-foreign-type type))))
3415
3416(define-type-method (foreign :simple-subtypep) (type1 type2)
3417  (values (foreign-subtype-p (foreign-ctype-foreign-type type1)
3418                                   (foreign-ctype-foreign-type type2))
3419            t))
3420
3421;(define-superclasses foreign (foreign-value))
3422
3423(define-type-method (foreign :simple-=) (type1 type2)
3424  (let ((foreign-type-1 (foreign-ctype-foreign-type type1))
3425          (foreign-type-2 (foreign-ctype-foreign-type type2)))
3426    (values (or (eq foreign-type-1 foreign-type-2)
3427                    (foreign-type-= foreign-type-1 foreign-type-2))
3428              t)))
3429
3430(def-type-translator foreign (&optional (foreign-type nil))
3431  (typecase foreign-type
3432    (null
3433     (make-foreign-ctype))
3434    (foreign-type
3435     (make-foreign-ctype foreign-type))
3436    (t
3437     (make-foreign-ctype (parse-foreign-type foreign-type)))))
3438
3439(defun make-foreign-ctype (&optional foreign-type)
3440  (if foreign-type
3441      (let ((lisp-rep-type (compute-lisp-rep-type foreign-type)))
3442        (if lisp-rep-type
3443            (specifier-type lisp-rep-type)
3444            (%make-foreign-ctype foreign-type)))
3445      *universal-type*))
3446
3447
3448;;; CLASS-CTYPES are supposed to help integrate CLOS and the CMU type system.
3449;;; They mostly just contain a backpointer to the CLOS class; the CPL is then
3450;;;  used to resolve type relationships.
3451
3452(defun class-ctype-p (x) (istruct-typep x 'class-ctype))
3453(setf (type-predicate 'class-ctype) 'class-ctype-p)
3454
3455(defun args-ctype-p (x) (and (eql (typecode x) target::subtag-istruct)
3456                             (member (istruct-type-name x)
3457                                     '(args-ctype values-ctype function-ctype))))
3458
3459(setf (type-predicate 'args-ctype) 'args-ctype-p
3460      (type-predicate 'function-ctype) 'function-ctype-p
3461      (type-predicate 'values-ctype) 'values-ctype-p)
3462
3463
3464;;; Simple methods for TYPE= and SUBTYPEP should never be called when the two
3465;;; classes are equal, since there are EQ checks in those operations.
3466;;;
3467(define-type-method (class :simple-=) (type1 type2)
3468  (assert (not (eq type1 type2)))
3469  (values nil t))
3470
3471(define-type-method (class :simple-subtypep) (type1 type2)
3472  (assert (not (eq type1 type2)))
3473  (let* ((class1 (if (class-ctype-p type1) (class-ctype-class type1)))
3474         (class2 (if (class-ctype-p type2) (class-ctype-class type2))))
3475    (if (and class1 class2)
3476      (let* ((ordinal2 (%class-ordinal class2))
3477             (wrapper1 (%class.own-wrapper class1))
3478             (bits1 (if wrapper1 (%wrapper-cpl-bits wrapper1))))
3479        (if bits1
3480          (locally (declare (simple-bit-vector bits1)
3481                            (optimize (speed 3) (safety 0)))
3482            (values (if (< ordinal2 (length bits1))
3483                      (not (eql 0 (sbit bits1 ordinal2))))
3484                    t))
3485          (if (%standard-instance-p class1)
3486            (if (memq class2 (%class.local-supers class1))
3487              (values t t)
3488              (if (eq (%class-of-instance class1)
3489                      *forward-referenced-class-class*)
3490                (values nil nil)
3491                ;; %INITED-CLASS-CPL will return NIL if class1 can't
3492                ;; be finalized; in that case, we don't know the answer.
3493                (let ((supers (%inited-class-cpl class1)))
3494                  (if (memq class2 supers)
3495                    (values t t)
3496                    (values nil (not (null supers)))))))
3497            (values nil t))))
3498      (values nil t))))
3499
3500(defun find-class-intersection (c1 c2)
3501  (labels ((walk-subclasses (class f)
3502             (dolist (sub (class-direct-subclasses class))
3503               (walk-subclasses sub f))
3504             (funcall f class)))
3505    (let* ((intersection nil))
3506      (walk-subclasses c1 #'(lambda (c)
3507                              (when (subclassp c c2)
3508                                (pushnew (%class.ctype c) intersection))))
3509      (when intersection
3510        (%type-union intersection)))))
3511
3512(define-type-method (class :simple-intersection) (type1 type2)
3513  (assert (not (eq type1 type2)))
3514  (let* ((class1 (if (class-ctype-p type1) (class-ctype-class type1)))
3515         (class2 (if (class-ctype-p type2) (class-ctype-class type2))))
3516    (if (and class1
3517             (not (typep class1 'compile-time-class))
3518             class2
3519             (not (typep class2 'compile-time-class)))
3520      (cond ((subclassp class1 class2)
3521             type1)
3522            ((subclassp class2 class1)
3523             type2)
3524            ;;; In the STANDARD-CLASS case where neither's
3525            ;;; a subclass of the other, there may be
3526            ;;; one or mor classes that're a subclass of both.  We
3527            ;;; -could- try to find all such classes, but
3528            ;;; punt instead.
3529            (t (or (find-class-intersection class1 class2)
3530                 *empty-type*)))
3531      nil)))
3532
3533(define-type-method (class :complex-subtypep-arg2) (type1 class2)
3534  (if (and (intersection-ctype-p type1)
3535           (> (count-if #'class-ctype-p (intersection-ctype-types type1)) 1))
3536      (values nil nil)
3537      (invoke-complex-subtypep-arg1-method type1 class2 nil t)))
3538
3539(define-type-method (class :complex-subtypep-arg1) (type1 type2)
3540  (if (and (function-ctype-p type2)
3541           (eq type1 (specifier-type 'function))
3542           (function-ctype-wild-args type2)
3543           (eq *wild-type* (function-ctype-returns type2)))
3544      (values t t)
3545      (values nil t)))
3546
3547(define-type-method (class :unparse) (type)
3548  (class-name (class-ctype-class type)))
3549
3550
3551;;; TYPE-DIFFERENCE  --  Interface
3552;;;
3553;;;    Return the type that describes all objects that are in X but not in Y.
3554;;; If we can't determine this type, then return NIL.
3555;;;
3556;;;    For now, we only are clever dealing with union and member types.  If
3557;;; either type is not a union type, then we pretend that it is a union of just
3558;;; one type.  What we do is remove from X all the types that are a subtype any
3559;;; type in Y.  If any type in X intersects with a type in Y but is not a
3560;;; subtype, then we give up.
3561;;;
3562;;;    We must also special-case any member type that appears in the union.  We
3563;;; remove from X's members all objects that are TYPEP to Y.  If Y has any
3564;;; members, we must be careful that none of those members are CTYPEP to any
3565;;; of Y's non-member types.  We give up in this case, since to compute that
3566;;; difference we would have to break the type from X into some collection of
3567;;; types that represents the type without that particular element.  This seems
3568;;; too hairy to be worthwhile, given its low utility.
3569;;;
3570(defun type-difference (x y)
3571  (let ((x-types (if (union-ctype-p x) (union-ctype-types x) (list x)))
3572        (y-types (if (union-ctype-p y) (union-ctype-types y) (list y))))
3573    (collect ((res))
3574      (dolist (x-type x-types)
3575        (if (member-ctype-p x-type)
3576            (collect ((members))
3577              (dolist (mem (member-ctype-members x-type))
3578                (multiple-value-bind (val win) (ctypep mem y)
3579                  (unless win (return-from type-difference nil))
3580                  (unless val
3581                    (members mem))))
3582              (when (members)
3583                (res (make-member-ctype :members (members)))))
3584            (dolist (y-type y-types (res x-type))
3585              (multiple-value-bind (val win) (csubtypep x-type y-type)
3586                (unless win (return-from type-difference nil))
3587                (when val (return))
3588                (when (types-intersect x-type y-type)
3589                  (return-from type-difference nil))))))
3590      (let ((y-mem (find-if #'member-ctype-p y-types)))
3591        (when y-mem
3592          (let ((members (member-ctype-members y-mem)))
3593            (dolist (x-type x-types)
3594              (unless (member-ctype-p x-type)
3595                (dolist (member members)
3596                  (multiple-value-bind (val win) (ctypep member x-type)
3597                    (when (or (not win) val)
3598                      (return-from type-difference nil)))))))))
3599      (apply #'type-union (res)))))
3600
3601;;; CTypep  --  Interface
3602;;;
3603;;;    If Type is a type that we can do a compile-time test on, then return the
3604;;; whether the object is of that type as the first value and second value
3605;;; true.  Otherwise return NIL, NIL.
3606;;;
3607;;; We give up on unknown types, pick off FUNCTION and UNION types.  For
3608;;; structure types, we require that the type be defined in both the current
3609;;; and compiler environments, and that the INCLUDES be the same.
3610;;;
3611(defun ctypep (obj type)
3612  (declare (type ctype type))
3613  (etypecase type
3614    ((or numeric-ctype named-ctype member-ctype array-ctype cons-ctype)
3615     (values (%typep obj type) t))
3616    (class-ctype
3617     (values (not (null (class-typep  obj (class-ctype-class type)))) t)
3618)
3619    (union-ctype
3620     (any/type #'ctypep obj (union-ctype-types type)))
3621    (intersection-ctype
3622     (every/type #'ctypep obj (intersection-ctype-types type)))
3623    (function-ctype
3624     (values (functionp obj) t))
3625    (unknown-ctype
3626     (values nil nil))
3627    (foreign-ctype
3628     (values (foreign-typep obj (foreign-ctype-foreign-type type)) t))
3629    (negation-ctype
3630     (multiple-value-bind (res win)
3631         (ctypep obj (negation-ctype-type type))
3632       (if win
3633           (values (not res) t)
3634           (values nil nil))))
3635    (hairy-ctype
3636     ;; Now the tricky stuff.
3637     (let* ((hairy-spec (hairy-ctype-specifier type))
3638            (symbol (if (consp hairy-spec) (car hairy-spec) hairy-spec)))
3639       (ecase symbol
3640         (and                           ; how would this get there ?
3641          (if (atom hairy-spec)
3642            (values t t)
3643            (dolist (spec (cdr hairy-spec) (values t t))
3644              (multiple-value-bind (res win)
3645                  (ctypep obj (specifier-type spec))
3646                (unless win (return (values nil nil)))
3647                (unless res (return (values nil t)))))))
3648           (not                         ; how would this get there ?
3649            (multiple-value-bind
3650              (res win)
3651                (ctypep obj (specifier-type (cadr hairy-spec)))
3652              (if win
3653                (values (not res) t)
3654                (values nil nil))))
3655           (satisfies
3656            (let ((fun (second hairy-spec)))
3657              (cond ((and (symbolp fun) (fboundp fun))
3658                     ;; Binding *BREAK-ON-SIGNALS* here is a modularity
3659                     ;; violation intended to improve the signal-to-noise
3660                     ;; ratio on a mailing list.
3661                     (values (not (null (let* ((*break-on-signals* nil))
3662                                          (ignore-errors (funcall fun obj))))) t))
3663                    (t
3664                     (values nil nil))))))))))
3665
3666;;; %TYPEP -- internal.
3667;;;
3668;;; The actual typep engine.  The compiler only generates calls to this
3669;;; function when it can't figure out anything more intelligent to do.
3670;;;
3671; lose 1 function call -MAYBE
3672(defun %typep (object specifier)
3673  (%%typep object
3674           (if (typep specifier 'ctype)
3675             specifier
3676             (specifier-type specifier))))
3677
3678(eval-when (:compile-toplevel)
3679  (declaim (inline numeric-%%typep
3680                   array-%%typep
3681                   member-%%typep
3682                   cons-%%typep)))
3683
3684(defun numeric-%%typep (object type)
3685  (let ((pred (numeric-ctype-predicate type)))
3686    (if pred
3687      (funcall pred object)
3688      (and (numberp object)
3689           (let ((num (if (complexp object) (realpart object) object)))
3690             (ecase (numeric-ctype-class type)
3691               (integer (integerp num))
3692               (rational (rationalp num))
3693               (float
3694                (ecase (numeric-ctype-format type)
3695                  (single-float (typep num 'single-float))
3696                  (double-float (typep num 'double-float))
3697                  ((nil) (floatp num))))
3698               ((nil) t)))
3699           (flet ((bound-test (val)
3700                    (let ((low (numeric-ctype-low type))
3701                          (high (numeric-ctype-high type)))
3702                      (and (cond ((null low) t)
3703                                 ((listp low) (> val (car low)))
3704                                 (t (>= val low)))
3705                           (cond ((null high) t)
3706                                 ((listp high) (< val (car high)))
3707                                 (t (<= val high)))))))
3708             (ecase (numeric-ctype-complexp type)
3709               ((nil) t)
3710               (:complex
3711                (and (complexp object)
3712                     (bound-test (realpart object))
3713                     (bound-test (imagpart object))))
3714               (:real
3715                (and (not (complexp object))
3716                     (bound-test object)))))))))
3717
3718(defun array-%%typep (object type)
3719  (let* ((typecode (typecode object)))
3720    (declare (type (unsigned-byte 8) typecode))
3721    (and (>= typecode target::subtag-arrayH)
3722         (ecase (array-ctype-complexp type)
3723           ((t) (not (simple-array-p object)))
3724           ((nil) (simple-array-p object))
3725           ((* :maybe) t))
3726         (let* ((ctype-dimensions (array-ctype-dimensions type)))
3727           (or (eq ctype-dimensions '*)
3728               (if (eql typecode target::subtag-arrayH)
3729                   (let* ((rank (%svref object target::arrayH.rank-cell)))
3730                     (declare (fixnum rank))
3731                     (and (eql rank (length ctype-dimensions))
3732                          (do* ((i 0 (1+ i))
3733                                (dim target::arrayH.dim0-cell (1+ dim))
3734                                (want (array-ctype-dimensions type) (cdr want))
3735                                (got (%svref object dim) (%svref object dim)))
3736                               ((eql i rank) t)
3737                            (unless (or (eq (car want) '*)
3738                                        (eql (%car want) (the fixnum got)))
3739                              (return nil)))))
3740                   (and (null (cdr ctype-dimensions))
3741                        (or (eq (%car ctype-dimensions) '*)
3742                            (eql (%car ctype-dimensions)
3743                                 (if (eql typecode target::subtag-vectorH)
3744                                   (%svref object target::vectorH.physsize-cell)
3745                                   (uvsize object))))))))
3746         (or (eq (array-ctype-element-type type) *wild-type*)
3747             (eql (array-ctype-typecode type)
3748                  (if (> typecode target::subtag-vectorH)
3749                      typecode
3750                      (ldb target::arrayH.flags-cell-subtag-byte (the fixnum (%svref object target::arrayH.flags-cell)))))
3751             (type= (array-ctype-specialized-element-type type)
3752                    (specifier-type (array-element-type object)))))))
3753
3754
3755(defun member-%%typep (object type)
3756  (not (null (member object (member-ctype-members type)))))
3757
3758(defun cons-%%typep (object type) 
3759  (and (consp object)
3760       (%%typep (car object) (cons-ctype-car-ctype type))
3761       (%%typep (cdr object) (cons-ctype-cdr-ctype type)))) 
3762
3763
3764(defun %%typep (object type)
3765  ;(if (not (typep type 'ctype))(setq type (specifier-type type)))
3766  (locally (declare (type ctype type))
3767    (etypecase type
3768      (named-ctype
3769       (ecase (named-ctype-name type)
3770         ((* t) t)
3771         ((nil) nil)))
3772      (numeric-ctype
3773       (numeric-%%typep object type))
3774      (array-ctype
3775       (array-%%typep object type))
3776      (member-ctype
3777       (member-%%typep object type))
3778      (class-ctype
3779       (not (null (class-typep object (class-ctype-class type)))))
3780      (union-ctype
3781       (dolist (type (union-ctype-types type))
3782         (when (%%typep object type)
3783           (return t))))
3784      (intersection-ctype
3785       (dolist (type (intersection-ctype-types type) t)
3786         (unless (%%typep object type) (return nil))))
3787      (cons-ctype
3788       (cons-%%typep object type))
3789      (unknown-ctype
3790       ;; Parse it again to make sure it's really undefined.
3791       (let ((reparse (specifier-type (unknown-ctype-specifier type))))
3792         (if (typep reparse 'unknown-ctype)
3793           (error "Unknown type specifier: ~S"
3794                  (unknown-ctype-specifier reparse))
3795           (%%typep object reparse))))
3796      (negation-ctype
3797       (not (%%typep object (negation-ctype-type type))))
3798      (hairy-ctype
3799       ;; Now the tricky stuff.
3800       (let* ((hairy-spec (hairy-ctype-specifier type))
3801              (symbol (if (consp hairy-spec) (car hairy-spec) hairy-spec)))
3802         (ecase symbol
3803           (and
3804            (or (atom hairy-spec)
3805                (dolist (spec (cdr hairy-spec) t)
3806                  (unless (%%typep object (specifier-type spec))
3807                    (return nil)))))
3808           (not
3809            (unless (and (listp hairy-spec) (= (length hairy-spec) 2))
3810              (error "Invalid type specifier: ~S" hairy-spec))
3811            (not (%%typep object (specifier-type (cadr hairy-spec)))))
3812           (satisfies
3813            (unless (and (listp hairy-spec) (= (length hairy-spec) 2))
3814              (error "Invalid type specifier: ~S" hairy-spec))
3815            (let ((fn (cadr hairy-spec)))
3816              (if (funcall (typecase fn
3817                             (function fn)
3818                             (symbol (symbol-function fn))
3819                             (t
3820                              (coerce fn 'function)))
3821                           object)
3822                t
3823                nil))))))
3824      #|
3825    (foreign-ctype
3826     (foreign-typep object (foreign-ctype-foreign-type type)))
3827|#
3828      (function-ctype
3829       (error "Function types are not a legal argument to TYPEP:~%  ~S"
3830              (type-specifier type))))))
3831
3832
3833;;; Ctype-Of  --  Interface
3834;;;
3835;;;    Like Type-Of, only returns a Type structure instead of a type
3836;;; specifier.  We try to return the type most useful for type checking, rather
3837;;; than trying to come up with the one that the user might find most
3838;;; informative.
3839;;;
3840
3841(defun float-format-name (x)
3842  (declare (float x))
3843  (etypecase x
3844    (single-float "SINGLE-FLOAT")
3845    (double-float "DOUBLE-FLOAT")))
3846
3847(defun ctype-of-number (x)
3848  (let ((num (if (complexp x) (realpart x) x)))
3849    (multiple-value-bind (complexp low high)
3850        (if (complexp x)
3851            (let ((imag (imagpart x)))
3852              (values :complex (min num imag) (max num imag)))
3853            (values :real num num))
3854      (make-numeric-ctype :class (etypecase num
3855                                   (integer (if (complexp x)
3856                                                (if (integerp (imagpart x))
3857                                                    'integer
3858                                                    'rational)
3859                                                'integer))
3860                                   (rational 'rational)
3861                                   (float 'float))
3862                          :format (and (floatp num)
3863                                       (if (typep num 'double-float)
3864                                         'double-float
3865                                         'single-float))
3866                          :complexp complexp
3867                          :low low
3868                          :high high))))
3869
3870(defun ctype-of (x)
3871  (typecase x
3872    (function (specifier-type 'function)) ; GFs ..
3873    (symbol
3874     (make-member-ctype :members (list x)))
3875    (number (ctype-of-number x))
3876    (array
3877     (let ((etype (specifier-type (array-element-type x))))
3878       (make-array-ctype :dimensions (array-dimensions x)
3879                         :complexp (not (typep x 'simple-array))
3880                         :element-type etype
3881                         :specialized-element-type etype)))
3882    (t
3883     (%class.ctype (class-of x)))))
3884
3885(defvar *ctype-of-double-float-0* (ctype-of 0.0d0))
3886(defvar *ctype-of-single-float-0* (ctype-of 0.0f0))
3887
3888
3889
3890
3891; These DEFTYPES should only happen while initializing.
3892
3893(progn
3894(let-globally ((*type-system-initialized* nil))
3895
3896
3897(deftype bit () '(integer 0 1))
3898
3899(deftype eql (val) `(member ,val))
3900
3901(deftype signed-byte (&optional s)
3902  (cond ((eq s '*) 'integer)
3903          ((and (integerp s) (> s 0))
3904           (let ((bound (ash 1 (1- s))))
3905             `(integer ,(- bound) ,(1- bound))))
3906          (t
3907           (signal-program-error "Bad size specified for SIGNED-BYTE type specifier: ~S." s))))
3908 
3909(deftype unsigned-byte (&optional s)
3910  (cond ((eq s '*) '(integer 0))
3911        ((and (integerp s) (> s 0))
3912         `(integer 0 ,(1- (ash 1 s))))
3913        (t
3914         (error "Bad size specified for UNSIGNED-BYTE type specifier: ~S." s))))
3915
3916(deftype vector (&optional element-type size)
3917  `(array ,element-type (,size)))
3918
3919(deftype simple-vector (&optional size)
3920  `(simple-array t (,size)))
3921
3922(deftype base-string (&optional size)
3923  `(array base-char (,size)))
3924(deftype simple-base-string (&optional size)
3925  `(simple-array base-char (,size)))
3926
3927
3928
3929(deftype string (&optional size)
3930  `(array character (,size)))
3931
3932(deftype simple-string (&optional size)
3933  `(simple-array character (,size)))
3934
3935(deftype extended-string (&optional size)
3936  (declare (ignore size))
3937  'nil)
3938
3939(deftype simple-extended-string (&optional size)
3940  (declare (ignore size))
3941  'nil)
3942
3943(deftype bit-vector (&optional size)
3944  `(array bit (,size)))
3945
3946(deftype simple-bit-vector (&optional size)
3947  `(simple-array bit (,size)))
3948
3949; TYPE-OF sometimes returns random symbols that aren't really type specifiers.
3950
3951(deftype simple-unsigned-word-vector (&optional size)
3952  `(simple-array (unsigned-byte 16) (,size)))
3953
3954(deftype simple-unsigned-byte-vector (&optional size)
3955  `(simple-array (unsigned-byte 8) (,size)))
3956
3957(deftype simple-unsigned-long-vector (&optional size)
3958  `(simple-array (unsigned-byte 32) (,size)))
3959
3960(deftype simple-signed-word-vector (&optional size)
3961  `(simple-array (signed-byte 16) (,size)))
3962
3963(deftype simple-signed-byte-vector (&optional size)
3964  `(simple-array (signed-byte 8) (,size)))
3965
3966(deftype simple-signed-long-vector (&optional size)
3967  `(simple-array (signed-byte 32) (,size)))
3968
3969
3970
3971(deftype simple-short-float-vector (&optional size)
3972  `(simple-array short-float (,size)))
3973
3974(deftype unsigned-word-vector (&optional size)
3975  `(vector (unsigned-byte 16) ,size))
3976
3977(deftype single-float-vector (&optional size)
3978  `(vector short-float ,size))
3979
3980(deftype unsigned-byte-vector (&optional size)
3981  `(vector (unsigned-byte 8) ,size))
3982
3983(deftype unsigned-long-vector (&optional size)
3984  `(vector (unsigned-byte 32) ,size))
3985
3986(deftype long-float-vector (&optional size)
3987  `(vector double-float ,size))
3988
3989(deftype long-vector (&optional size)
3990  `(vector (signed-byte 32) ,size))
3991
3992(deftype double-float-vector (&optional size)
3993  `(vector double-float ,size))
3994
3995(deftype byte-vector (&optional size)
3996  `(vector (signed-byte 8) ,size))
3997
3998(deftype general-vector (&optional size)
3999  `(vector t ,size))
4000
4001(deftype word-vector (&optional size)
4002  `(vector (signed-byte 16) ,size))
4003
4004(deftype short-float-vector (&optional size)
4005  `(vector single-float ,size))
4006
4007(deftype simple-1d-array (&optional size)
4008  `(simple-array * (,size)))
4009
4010(deftype simple-long-vector (&optional size)
4011  `(simple-array (signed-byte 32) (,size)))
4012
4013(deftype simple-word-vector (&optional size)
4014  `(simple-array (signed-byte 16) (,size)))
4015
4016(deftype simple-short-float-vector (&optional size)
4017  `(simple-array single-float (,size)))
4018
4019(deftype simple-byte-vector (&optional size)
4020  `(simple-array (signed-byte 8) (,size)))
4021
4022(deftype simple-double-float-vector (&optional size)
4023  `(simple-array double-float (,size)))
4024
4025(deftype simple-single-float-vector (&optional size)
4026  `(simple-array single-float (,size)))
4027
4028(deftype simple-long-float-vector (&optional size)
4029  `(simple-array double-float (,size)))
4030
4031(deftype simple-fixnum-vector (&optional size)
4032  `(simple-array fixnum (,size)))
4033
4034(deftype fixnum-vector (&optional size)
4035  `(array fixnum (,size)))
4036
4037#+64-bit-target
4038(deftype simple-doubleword-vector (&optional size)
4039  `(simple-array (signed-byte 64) (,size)))
4040
4041#+64-bit-target
4042(deftype simple-unsigned-doubleword-vector (&optional size)
4043  `(simple-array (unsigned-byte 64) (,size)))
4044
4045
4046(deftype short-float (&optional low high)
4047  `(single-float ,low ,high))
4048
4049(deftype long-float (&optional low high)
4050  `(double-float ,low ,high))
4051
4052#||
4053;;; As empty a type as you're likely to find ...
4054(deftype extended-char ()
4055  "Type of CHARACTERs that aren't BASE-CHARs."
4056  nil)
4057||#
4058
4059(deftype natural ()
4060  `(unsigned-byte ,target::nbits-in-word))
4061
4062(deftype signed-natural ()
4063  `(signed-byte ,target::nbits-in-word))
4064)
4065
4066
4067(let* ((builtin-translations 
4068        `((array . array)
4069          (simple-array . simple-array)
4070          (cons . cons)
4071          (vector . vector)
4072          (null . (member nil))
4073          (list . (or cons null))
4074          (sequence . (or list vector))
4075          (simple-vector . simple-vector)
4076          (bit-vector . bit-vector)
4077          (simple-bit-vector . simple-bit-vector)
4078          (simple-string . simple-string)
4079          (simple-base-string . simple-base-string)
4080          (string . string)
4081          (base-string . base-string)
4082          (real . real)
4083          (complex . complex)
4084          (float . float)
4085          (double-float . double-float)
4086          (long-float . double-float)
4087          (single-float . single-float)
4088          (short-float . single-float)
4089
4090          (rational . rational)
4091          (integer . integer)
4092          (ratio . (and rational (not integer)))
4093          (fixnum . (integer ,target::target-most-negative-fixnum
4094                     ,target::target-most-positive-fixnum))
4095          (bignum . (or (integer * (,target::target-most-negative-fixnum))
4096                         (integer (,target::target-most-positive-fixnum) *)))
4097         
4098          )))
4099  (dolist (spec builtin-translations)
4100    (setf (info-type-kind (car spec)) :primitive
4101          (info-type-builtin (car spec)) (specifier-type (cdr spec)))))
4102
4103
4104
4105
4106
4107       
4108(precompute-types '((mod 2) (mod 4) (mod 16) (mod #x100) (mod #x10000)
4109                    #-cross-compiling
4110                    (mod #x100000000)
4111                    (unsigned-byte 1) 
4112                    (unsigned-byte 8) (unsigned-byte 16) (unsigned-byte 32)
4113                    (unsigned-byte 64)
4114                    (signed-byte 8) (signed-byte 16) (signed-byte 32)
4115                    (signed-byte 64)
4116                    (or function symbol)
4117                    ))
4118
4119
4120(precompute-types *cl-types*)
4121
4122;;; Treat CHARACTER and BASE-CHAR as equivalent.
4123(setf (info-type-builtin 'character) (info-type-builtin 'base-char))
4124;;; And EXTENDED-CHAR as empty.
4125(setf (info-type-builtin 'extended-char) *empty-type*)
4126
4127(defparameter *null-type* (specifier-type 'null))
4128
4129
4130(flet ((set-builtin-class-type-translation (thing)
4131         (let* ((class-name (if (atom thing) thing (car thing)))
4132                (spec (if (atom thing) thing (cadr thing)))
4133                (spectype (specifier-type spec)))
4134           (setf (class-ctype-translation
4135                  (%class.ctype (find-class class-name))) spectype))))
4136  (mapc #'set-builtin-class-type-translation
4137        '(
4138          ;; Root Of All Evil
4139          t
4140          ;; Numbers:
4141          number real ratio complex rational fixnum
4142          ;;  Integers:
4143          signed-byte  unsigned-byte bit bignum integer
4144          ;;  Floats
4145           float  double-float single-float
4146          ;; Arrays
4147          array
4148          ;;  Simple Arrays
4149          simple-array
4150          ;;  Vectors
4151          vector string base-string bit-vector
4152          unsigned-byte-vector unsigned-word-vector unsigned-long-vector
4153          byte-vector word-vector long-vector
4154          single-float-vector double-float-vector
4155          general-vector
4156          fixnum-vector
4157          #+64-bit-target
4158          doubleword-vector
4159          #+64-bit-target
4160          unsigned-doubleword-vector
4161          ;;   Simple 1-Dimensional Arrays
4162          simple-1d-array  simple-string simple-base-string simple-bit-vector
4163          simple-unsigned-byte-vector
4164          simple-unsigned-long-vector
4165          simple-unsigned-word-vector
4166          simple-byte-vector
4167          simple-word-vector
4168          simple-long-vector 
4169          simple-single-float-vector 
4170          simple-double-float-vector
4171          simple-vector
4172          simple-fixnum-vector
4173          #+64-bit-target
4174          simple-doubleword-vector
4175          #+64-bit-target
4176          simple-unsigned-doubleword-vector
4177          ;; Sequence types
4178          sequence list  cons null
4179         
4180 )
4181                                                         
4182        ))
4183)
4184;(setq *type-system-initialized* t)
4185
4186
4187
4188
4189; These deftypes help the CMUCL compiler; the type system doesn't depend on them.
4190
4191;;; Since OpenMCL's DEFTYPE tries to globally define the type
4192;;; at compile-time as well as load- and execute time, hide
4193;;; the definition of these "built-in" types.  (It'd be cleaner
4194;;; to make DEFTYPE do something saner at compile-time.)
4195(let* ()                                ; make the following be non-toplevel
4196(deftype boolean () '(member t nil))
4197
4198(deftype atom () '(not cons))
4199;;;
4200;;; A type specifier.
4201(deftype type-specifier () '(or list symbol class))
4202;;;
4203;;; An index into an array.   Also used for sequence index.
4204(deftype index () `(integer 0 (,array-dimension-limit)))
4205;;;
4206;;; Array rank, total size...
4207(deftype array-rank () `(integer 0 (,array-rank-limit)))
4208(deftype array-total-size () `(integer 0 (,array-total-size-limit)))
4209;;;
4210;;; Some thing legal in an evaluated context.
4211(deftype form () t)
4212;;;
4213;;; Maclisp compatibility...
4214(deftype stringlike () '(or string symbol))
4215(deftype stringable () '(or string symbol character))
4216;;;
4217;;; Save a little typing...
4218(deftype truth () '(member t))
4219;;;
4220;;; A thing legal in places where we want the name of a file.
4221(deftype filename () '(or string pathname))
4222;;;
4223;;; A legal arg to pathname functions.
4224(deftype pathnamelike () '(or string pathname stream))
4225;;;
4226;;; A thing returned by the irrational functions.  We assume that they never
4227;;; compute a rational result.
4228(deftype irrational () '(or float (complex float)))
4229;;;
4230;;; Character components:
4231(deftype char-code () `(integer 0 (,char-code-limit)))
4232;;;
4233;;; A consed sequence result.  If a vector, is a simple array.
4234(deftype consed-sequence () '(or list (simple-array * (*))))
4235;;;
4236;;; The :end arg to a sequence...
4237(deftype sequence-end () '(or null index))
4238;;;
4239;;; A valid argument to a stream function...
4240(deftype streamlike () '(or stream (member nil t)))
4241;;;
4242;;; A thing that can be passed to funcall & friends.
4243(deftype callable () '(or function symbol))
4244
4245;;; Until we decide if and how to wedge this into the type system, make it
4246;;; equivalent to t.
4247;;;
4248(deftype void () t)
4249;;;
4250;;; An index into an integer.
4251(deftype bit-index () `(integer 0 ,target::target-most-positive-fixnum))
4252;;;
4253;;; Offset argument to Ash (a signed bit index).
4254(deftype ash-index () 'fixnum)
4255
4256;;; Not sure how to do this without SATISFIES.
4257(deftype setf-function-name () `(satisfies setf-function-name-p))
4258
4259;;; Better than nothing, arguably.
4260(deftype function-name () `(or symbol setf-function-name))
4261
4262(deftype valid-char-code () `(satisfies valid-char-code-p))
4263
4264)                                       ; end of LET* sleaze
4265
4266(defun array-or-union-ctype-element-type (ctype)
4267  (if (typep ctype 'array-ctype)
4268    (type-specifier (array-ctype-element-type ctype))
4269    (if (typep ctype 'union-ctype)
4270      `(or ,@(mapcar #'array-or-union-ctype-element-type 
4271                     (union-ctype-types ctype))))))
4272
4273
4274(defvar *simple-predicate-function-prototype*
4275  #'(lambda (thing)
4276      (%%typep thing #.(specifier-type t))))
4277
4278(defun make-simple-type-predicate (function datum)
4279  #+ppc-target
4280  (gvector :function
4281           (uvref *simple-predicate-function-prototype* 0)
4282           datum
4283           function
4284           nil
4285           (dpb 1 $lfbits-numreq 0))
4286  #+x86-target
4287  (%clone-x86-function
4288   *simple-predicate-function-prototype*
4289   datum
4290   function
4291   nil
4292   (dpb 1 $lfbits-numreq 0)))
4293
4294(defun check-ctypep (thing ctype)
4295  (multiple-value-bind (win sure) (ctypep thing ctype)
4296    (or win (not sure))))
4297
4298
4299(defun generate-predicate-for-ctype (ctype)
4300  (typecase ctype
4301    (numeric-ctype
4302     (or (numeric-ctype-predicate ctype)
4303         (make-simple-type-predicate 'numeric-%%typep ctype)))
4304    (array-ctype
4305     (make-simple-type-predicate 'array-%%typep ctype))
4306    (member-ctype
4307     (make-simple-type-predicate 'member-%%typep ctype))
4308    (named-ctype
4309     (case (named-ctype-name ctype)
4310       ((* t) #'true)
4311       (t #'false)))
4312    (cons-ctype
4313     (make-simple-type-predicate 'cons-%%typep ctype))
4314    (function-ctype
4315     #'functionp)
4316    (class-ctype
4317     (make-simple-type-predicate 'class-cell-typep (find-class-cell (class-name (class-ctype-class ctype)) t)))
4318    (t
4319     (make-simple-type-predicate 'check-ctypep ctype))))
4320   
4321       
4322
4323   
4324
4325;;; Ensure that standard EFFECTIVE-SLOT-DEFINITIONs have a meaningful
4326;;; type predicate, if we can.
4327(defmethod shared-initialize :after ((spec effective-slot-definition)
4328                                     slot-names
4329                                     &key 
4330                                     &allow-other-keys)
4331  (declare (ignore slot-names))
4332  (let* ((type (slot-definition-type spec)))
4333    (setf (slot-value spec 'type-predicate)
4334          (or (and (typep type 'symbol)
4335                   (not (eq type 't))
4336                   (type-predicate type))
4337              (handler-case
4338                  (let* ((ctype (specifier-type type)))
4339                    (unless (eq ctype *universal-type*)
4340                      (generate-predicate-for-ctype ctype)))
4341                (program-error ()
4342                  (warn "Invalid type specifier ~s in slot definition for ~s in class ~s." type (slot-definition-name spec) (slot-definition-class spec))
4343                  (lambda (v)
4344                    (cerror "Allow the assignment or initialization."
4345                            "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."
4346                            v (slot-definition-name spec) (slot-definition-class spec) (slot-definition-type spec))
4347                    ;; Suppress further checking, at least for things that use this effective slotd.
4348                    ;; (It's hard to avoid this, and more trouble than it's worth to do better.)
4349                    (setf (slot-value spec 'type-predicate) nil)
4350                    t))
4351                (parse-unknown-type (c)
4352                   (declare (ignore c))
4353                   #'(lambda (value)
4354                       ;; If the type's now known, install a new predicate.
4355                       (let* ((nowctype (specifier-type type)))
4356                         (unless (typep nowctype 'unknown-ctype)
4357                           (setf (slot-value spec 'type-predicate)
4358                                 (generate-predicate-for-ctype nowctype)))
4359                         (multiple-value-bind (win sure)
4360                             (ctypep value nowctype)
4361                           (or (not sure) win))))))))))
4362
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.