source: trunk/source/level-1/l1-typesys.lisp @ 13066

Last change on this file since 13066 was 13066, checked in by rme, 10 years ago

Change "OpenMCL" to "Clozure CL" in comments and docstrings.

  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
File size: 152.7 KB
Line 
1;;;-*- Mode: Lisp; Package: CCL -*-
2;;;
3;;;   Copyright (C) 1994-2001 Digitool, Inc
4;;;   This file is part of Clozure CL. 
5;;;
6;;;   Clozure CL is licensed under the terms of the Lisp Lesser GNU Public
7;;;   License , known as the LLGPL and distributed with Clozure CL as the
8;;;   file "LICENSE".  The LLGPL consists of a preamble and the LGPL,
9;;;   which is distributed with Clozure CL as the file "LGPL".  Where these
10;;;   conflict, the preamble takes precedence. 
11;;;
12;;;   Clozure CL is referenced in the preamble as the "LIBRARY."
13;;;
14;;;   The LLGPL is also available online at
15;;;   http://opensource.franz.com/preamble.html
16
17;; This is a hacked-up version of the CMU CL type system.
18
19(in-package "CCL")
20
21
22
23;;; This condition is signalled whenever we make a UNKNOWN-TYPE so that
24;;; compiler warnings can be emitted as appropriate.
25;;;
26(define-condition parse-unknown-type (condition)
27  ((specifier :reader parse-unknown-type-specifier :initarg :specifier))
28  (:report (lambda (c s) (print-unreadable-object (c s :type t)
29                           (format s "unknown type ~A" (parse-unknown-type-specifier c))))))
30
31(defun parse-lambda-list (list)
32  (let* ((required)
33         (optional)
34         (keys)
35         (aux))
36    (let ((restp nil)
37          (rest nil)
38          (keyp nil)
39          (allowp nil)
40          (state :required))
41      (dolist (arg list)
42        (if (and (symbolp arg)
43                 (let ((name (symbol-name arg)))
44                   (and (/= (length name) 0)
45                        (char= (char name 0) #\&))))
46          (case arg
47            (&optional
48             (unless (eq state :required)
49               (error "Misplaced &optional in lambda-list: ~S." list))
50             (setq state '&optional))
51            (&rest
52             (unless (member state '(:required &optional))
53               (error "Misplaced &rest in lambda-list: ~S." list))
54             (setq state '&rest))
55            (&key
56             (unless (member state '(:required &optional :post-rest
57                                     ))
58               (error "Misplaced &key in lambda-list: ~S." list))
59             (setq keyp t)
60             (setq state '&key))
61            (&allow-other-keys
62             (unless (eq state '&key)
63               (error "Misplaced &allow-other-keys in lambda-list: ~S." list))
64             (setq allowp t  state '&allow-other-keys))
65            (&aux
66             (when (member state '(&rest))
67               (error "Misplaced &aux in lambda-list: ~S." list))
68             (setq state '&aux))
69            (t
70             (error "Unknown &keyword in lambda-list: ~S." arg)))
71          (case state
72            (:required (push arg required))
73            (&optional (push arg optional))
74            (&rest
75             (setq restp t  rest arg  state :post-rest))
76            (&key (push arg keys))
77            (&aux (push arg aux))
78            (t
79             (error "Found garbage in lambda-list when expecting a keyword: ~S." arg)))))
80     
81      (values (nreverse required) (nreverse optional) restp rest keyp (nreverse keys) allowp (nreverse aux)))))
82
83(defvar %deftype-expanders% (make-hash-table :test #'eq))
84(defvar *type-translators* (make-hash-table :test #'eq))
85(defvar *builtin-type-info* (make-hash-table :test #'equal))
86(defvar %builtin-type-cells% (make-hash-table :test 'equal))
87
88(defvar *use-implementation-types* t)
89
90(defun info-type-builtin (name)
91  (gethash name *builtin-type-info*))
92
93(defun (setf info-type-builtin) (val name)
94  (setf (gethash name *builtin-type-info*) val))
95
96(defun info-type-translator (name)
97  (gethash name *type-translators*))
98
99
100
101
102;;; Allow bootstrapping: mostly, allow us to bootstrap the type system
103;;; by having DEFTYPE expanders defined on built-in classes (the user
104;;; shouldn't be allowed to do so, at least not easily.
105
106;(defvar *type-system-initialized* nil)
107
108(defun %deftype (name fn doc)
109  (clear-type-cache)
110  (cond ((null fn)
111         (remhash name %deftype-expanders%))
112        ((and *type-system-initialized*
113              (or (built-in-type-p name)
114                  (let ((c (find-class name nil)))
115                    (and c (eq (class-name c) name)))))
116         (error "Cannot redefine type ~S because ~:[it is the name of a class~;it is a built-in type~]" name (built-in-type-p name)))
117        ((memq name *nx-known-declarations*)
118         (check-declaration-redefinition name 'deftype))
119        (t (setf (gethash name %deftype-expanders%) fn)
120           (record-source-file name 'type)))
121  (set-documentation name 'type doc)   ; nil clears it.
122  name)
123
124(defun %define-type-translator (name fn doc)
125  (declare (ignore doc))
126  (setf (gethash name *type-translators*) fn)
127  name)
128
129;;;(defun %deftype-expander (name)
130;;;  (or (gethash name %deftype-expanders%)
131;;;      (and *compiling-file* (%cdr (assq name *compile-time-deftype-expanders*)))))
132(defun %deftype-expander (name)
133  (gethash name %deftype-expanders%))
134
135(defun process-deftype-arglist (arglist &aux (in-optional? nil))
136  "Returns a NEW list similar to arglist except
137    inserts * as the default default for &optional args."
138  (mapcar #'(lambda (item)
139              (cond ((eq item '&optional) (setq in-optional? t) item)
140                    ((memq item lambda-list-keywords) (setq in-optional? nil) item)
141                    ((and in-optional? (symbolp item)) (list item ''*))
142                    (t item)))
143          arglist))
144
145
146(defun expand-type-macro (definer name arglist body env)
147  (setq name (require-type name 'symbol))
148  (multiple-value-bind (lambda doc)
149      (parse-macro-internal name arglist body env '*)
150    `(progn
151       (eval-when (:compile-toplevel)
152         (note-type-info ',name 'macro ,env))
153       (eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
154         (,definer ',name
155             (nfunction ,name ,lambda)
156           ,doc)))))
157
158(defmacro deftype (name arglist &body body &environment env)
159  "Define a new type, with syntax like DEFMACRO."
160  (expand-type-macro '%deftype name arglist body env))
161
162(defmacro def-type-translator (name arglist &body body &environment env)
163  (expand-type-macro '%define-type-translator name arglist body env))
164
165
166(defun type-expand (form &optional env &aux def)
167  (while (setq def (cond ((symbolp form)
168                          (gethash form %deftype-expanders%))
169                         ((and (consp form) (symbolp (%car form)))
170                          (gethash (%car form) %deftype-expanders%))
171                         (t nil)))
172    (setq form (funcall def (if (consp form) form (list form)) env)))
173  form)
174
175(defmethod print-object ((tc type-class) stream)
176  (print-unreadable-object (tc stream :type t :identity t)
177    (format stream "~s" (type-class-name tc))))
178
179(defmethod print-object ((c ctype) stream)
180  (print-unreadable-object (c stream :type t)
181    (format stream "~S" (type-specifier c))))
182
183(defmethod make-load-form ((c ctype) &optional env)
184  (declare (ignore env))
185  `(specifier-type ',(type-specifier c)))
186
187(defmethod make-load-form ((cell type-cell) &optional env)
188  (declare (ignore env))
189  `(register-type-cell `,(type-cell-type-specifier cell)))
190
191(defmethod print-object ((cell type-cell) stream)
192  (print-unreadable-object (cell stream :type t :identity t)
193    (format stream "for ~s" (type-cell-type-specifier cell))))
194
195(defun make-key-info (&key name type)
196  (%istruct 'key-info name type))
197
198(defun type-class-or-lose (name)
199  (or (cdr (assq name *type-classes*))
200      (error "~S is not a defined type class." name)))
201
202(eval-when (:compile-toplevel :execute)
203
204(defconstant type-class-function-slots
205  '((:simple-subtypep . #.type-class-simple-subtypep)
206    (:complex-subtypep-arg1 . #.type-class-complex-subtypep-arg1)
207    (:complex-subtypep-arg2 . #.type-class-complex-subtypep-arg2)
208    (:simple-union . #.type-class-simple-union)
209    (:complex-union . #.type-class-complex-union)
210    (:simple-intersection . #.type-class-simple-intersection)
211    (:complex-intersection . #.type-class-complex-intersection)
212    (:simple-= . #.type-class-simple-=)
213    (:complex-= . #.type-class-complex-=)
214    (:unparse . #.type-class-unparse)))
215
216)
217
218(defun class-typep (form class)
219  (memq class (%inited-class-cpl (class-of form))))
220
221;;; CLASS-FUNCTION-SLOT-OR-LOSE  --  Interface
222;;;
223(defun class-function-slot-or-lose (name)
224  (or (cdr (assoc name type-class-function-slots))
225      (error "~S is not a defined type class method." name)))
226
227
228(eval-when (:compile-toplevel :execute)
229
230;;; INVOKE-TYPE-METHOD  --  Interface
231;;;
232;;;    Invoke a type method on TYPE1 and TYPE2.  If the two types have the same
233;;; class, invoke the simple method.  Otherwise, invoke any complex method.  If
234;;; there isn't a distinct complex-arg1 method, then swap the arguments when
235;;; calling type1's method.  If no applicable method, return DEFAULT.
236;;;
237
238(defmacro invoke-type-method (simple complex-arg2 type1 type2 &key
239                                     (default '(values nil t))
240                                     complex-arg1)
241  (let ((simple (class-function-slot-or-lose simple))
242        (cslot1 (class-function-slot-or-lose (or complex-arg1 complex-arg2)))
243        (cslot2 (class-function-slot-or-lose complex-arg2)))
244    (once-only ((n-type1 type1)
245                (n-type2 type2))
246      (once-only ((class1 `(ctype-class-info ,n-type1))
247                  (class2 `(ctype-class-info ,n-type2)))
248        `(if (eq ,class1 ,class2)
249           (funcall (%svref ,class1 ,simple) ,n-type1 ,n-type2)
250           ,(once-only ((complex1 `(%svref ,class1 ,cslot1))
251                        (complex2 `(%svref ,class2 ,cslot2)))
252              `(cond (,complex2 (funcall ,complex2 ,n-type1 ,n-type2))
253                     (,complex1
254                      ,(if complex-arg1
255                         `(funcall ,complex1 ,n-type1 ,n-type2)
256                         `(funcall ,complex1 ,n-type2 ,n-type1)))
257                     (t ,default))))))))
258
259
260;;;; Utilities:
261
262;;; ANY-TYPE-OP, EVERY-TYPE-OP  --  Interface
263;;;
264;;;    Like ANY and EVERY, except that we handle two-arg uncertain predicates.
265;;; If the result is uncertain, then we return Default from the block PUNT.
266;;; If LIST-FIRST is true, then the list element is the first arg, otherwise
267;;; the second.
268;;;
269(defmacro any-type-op (op thing list &key (default '(values nil nil))
270                                list-first)
271  (let ((n-this (gensym))
272          (n-thing (gensym))
273          (n-val (gensym))
274          (n-win (gensym))
275          (n-uncertain (gensym)))
276    `(let ((,n-thing ,thing)
277             (,n-uncertain nil))
278       (dolist (,n-this ,list
279                              (if ,n-uncertain
280                                (return-from PUNT ,default)
281                                nil))
282           (multiple-value-bind (,n-val ,n-win)
283                                    ,(if list-first
284                                         `(,op ,n-this ,n-thing)
285                                         `(,op ,n-thing ,n-this))
286             (unless ,n-win (setq ,n-uncertain t))
287             (when ,n-val (return t)))))))
288;;;
289(defmacro every-type-op (op thing list &key (default '(values nil nil))
290                                  list-first)
291  (let ((n-this (gensym))
292          (n-thing (gensym))
293          (n-val (gensym))
294          (n-win (gensym)))
295    `(let ((,n-thing ,thing))
296       (dolist (,n-this ,list t)
297           (multiple-value-bind (,n-val ,n-win)
298                                    ,(if list-first
299                                         `(,op ,n-this ,n-thing)
300                                         `(,op ,n-thing ,n-this))
301             (unless ,n-win (return-from PUNT ,default))
302             (unless ,n-val (return nil)))))))
303
304)
305
306 
307;;; VANILLA-INTERSECTION  --  Interface
308;;;
309;;;    Compute the intersection for types that intersect only when one is a
310;;; hierarchical subtype of the other.
311;;;
312(defun vanilla-intersection (type1 type2)
313  (multiple-value-bind (stp1 win1)
314                           (csubtypep type1 type2)
315    (multiple-value-bind (stp2 win2)
316                               (csubtypep type2 type1)
317      (cond (stp1 (values type1 t))
318              (stp2 (values type2 t))
319              ((and win1 win2) (values *empty-type* t))
320              (t
321               (values type1 nil))))))
322
323
324;;; VANILLA-UNION  --  Interface
325;;;
326(defun vanilla-union (type1 type2)
327  (cond ((csubtypep type1 type2) type2)
328        ((csubtypep type2 type1) type1)
329        (t nil)))
330
331(defun hierarchical-intersection2 (type1 type2)
332  (multiple-value-bind (subtypep1 win1) (csubtypep type1 type2)
333    (multiple-value-bind (subtypep2 win2) (csubtypep type2 type1)
334      (cond (subtypep1 type1)
335            (subtypep2 type2)
336            ((and win1 win2) *empty-type*)
337            (t nil)))))
338
339(defun hierarchical-union2 (type1 type2)
340  (cond ((csubtypep type1 type2) type2)
341        ((csubtypep type2 type1) type1)
342        (t nil)))
343
344;;; DELEGATE-COMPLEX-{SUBTYPEP-ARG2,INTERSECTION}  --  Interface
345;;;
346;;;    These functions are used as method for types which need a complex
347;;; subtypep method to handle some superclasses, but cover a subtree of the
348;;; type graph (i.e. there is no simple way for any other type class to be a
349;;; subtype.)  There are always still complex ways, namely UNION and MEMBER
350;;; types, so we must give TYPE1's method a chance to run, instead of
351;;; immediately returning NIL, T.
352;;;
353(defun delegate-complex-subtypep-arg2 (type1 type2)
354  (let ((subtypep-arg1
355         (type-class-complex-subtypep-arg1
356          (ctype-class-info type1))))
357    (if subtypep-arg1
358        (funcall subtypep-arg1 type1 type2)
359        (values nil t))))
360;;;
361(defun delegate-complex-intersection (type1 type2)
362  (let ((method (type-class-complex-intersection (ctype-class-info type1))))
363    (if (and method (not (eq method #'delegate-complex-intersection)))
364        (funcall method type2 type1)
365        (hierarchical-intersection2 type1 type2))))
366
367;;; HAS-SUPERCLASSES-COMPLEX-SUBTYPEP-ARG1  --  Internal
368;;;
369;;;    Used by DEFINE-SUPERCLASSES to define the SUBTYPE-ARG1 method.  Info is
370;;; a list of conses (SUPERCLASS-CLASS . {GUARD-TYPE-SPECIFIER | NIL}).  Will
371;;; never be called with a hairy type as type2, since the hairy type type2
372;;; method gets first crack.
373;;;
374#|
375(defun has-superclasses-complex-subtypep-arg1 (type1 type2 info)
376  (values
377   (and (typep type2 'class)
378        (dolist (x info nil)
379          (when (or (not (cdr x))
380                    (csubtypep type1 (specifier-type (cdr x))))
381            (return
382             (or (eq type2 (car x))
383                 (let ((inherits (layout-inherits (class-layout (car x)))))
384                   (dotimes (i (length inherits) nil)
385                     (when (eq type2 (layout-class (svref inherits i)))
386                       (return t)))))))))
387   t))
388|#
389
390(eval-when (:compile-toplevel :execute)
391;;; DEFINE-SUPERCLASSES  --  Interface
392;;;
393;;;    Takes a list of specs of the form (superclass &optional guard).
394;;; Consider one spec (with no guard): any instance of type-class is also a
395;;; subtype of SUPERCLASS and of any of its superclasses.  If there are
396;;; multiple specs, then some will have guards.  We choose the first spec whose
397;;; guard is a supertype of TYPE1 and use its superclass.  In effect, a
398;;; sequence of guards G0, G1, G2 is actually G0, (and G1 (not G0)),
399;;; (and G2 (not (or G0 G1))).
400;;;
401#|
402(defmacro define-superclasses (type-class &rest specs)
403  (let ((info
404         (mapcar #'(lambda (spec)
405                     (destructuring-bind (super &optional guard)
406                                         spec
407                       (cons (find-class super) guard)))
408                 specs)))
409    `(progn
410      (setf (type-class-complex-subtypep-arg1
411             (type-class-or-lose ',type-class))
412            #'(lambda (type1 type2)
413                (has-superclasses-complex-subtypep-arg1 type1 type2 ',info)))
414       
415       (setf (type-class-complex-subtypep-arg2
416              (type-class-or-lose ',type-class))
417             #'delegate-complex-subtypep-arg2)
418       
419       (setf (type-class-complex-intersection
420              (type-class-or-lose ',type-class))
421             #'delegate-complex-intersection))))
422|#
423
424); eval-when (compile eval)
425
426
427(defun reparse-unknown-ctype (type)
428  (if (unknown-ctype-p type)
429    (specifier-type (type-specifier type))
430    type))
431
432(defun swapped-args-fun (f)
433  #'(lambda (x y)
434      (funcall f y x)))
435
436(defun equal-but-no-car-recursion (x y)
437  (cond ((eql x y) t)
438        ((consp x)
439         (and (consp y)
440              (eql (car x) (car y))
441              (equal-but-no-car-recursion (cdr x) (cdr y))))
442        (t nil)))
443
444(defun any/type (op thing list)
445  (declare (type function op))
446  (let ((certain? t))
447    (dolist (i list (values nil certain?))
448      (multiple-value-bind (sub-value sub-certain?) (funcall op thing i)
449        (if sub-certain?
450            (when sub-value (return (values t t)))
451            (setf certain? nil))))))
452
453(defun every/type (op thing list)
454  (declare (type function op))
455  (let ((certain? t))
456    (dolist (i list (if certain? (values t t) (values nil nil)))
457      (multiple-value-bind (sub-value sub-certain?) (funcall op thing i)
458        (if sub-certain?
459            (unless sub-value (return (values nil t)))
460            (setf certain? nil))))))
461
462(defun invoke-complex-=-other-method (type1 type2)
463  (let* ((type-class (ctype-class-info type1))
464         (method-fun (type-class-complex-= type-class)))
465    (if method-fun
466        (funcall (the function method-fun) type2 type1)
467        (values nil t))))
468
469(defun invoke-complex-subtypep-arg1-method (type1 type2 &optional subtypep win)
470  (let* ((type-class (ctype-class-info type1))
471         (method-fun (type-class-complex-subtypep-arg1 type-class)))
472    (if method-fun
473      (funcall (the function method-fun) type1 type2)
474      (values subtypep win))))
475
476(defun type-might-contain-other-types-p (type)
477  (or (hairy-ctype-p type)
478      (negation-ctype-p type)
479      (union-ctype-p type)
480      (intersection-ctype-p type)))
481
482
483(eval-when (:compile-toplevel :execute)
484
485(defmacro define-type-method ((class method &rest more-methods)
486                                    lambda-list &body body)
487  `(progn
488     (let* ((fn (nfunction (,class ,method ,@more-methods)
489                           (lambda ,lambda-list ,@body))))
490       ,@(mapcar #'(lambda (method)
491                         `(setf (%svref
492                                   (type-class-or-lose ',class)
493                             ,(class-function-slot-or-lose method))
494                                  fn))
495                     (cons method more-methods)))
496     nil))
497
498)
499
500
501(defun ctype-p (x)
502  (and (eql (typecode x) target::subtag-istruct)
503       (memq (istruct-type-name x)
504             '#.(cons 'ctype 
505                      (cons 'unknown-ctype                             
506                            (append (mapcar #'class-name 
507                                            (class-direct-subclasses (find-class 'args-ctype)))
508                                    (mapcar #'class-name 
509                                            (class-direct-subclasses (find-class 'ctype)))))))))
510
511
512(setf (type-predicate 'ctype) 'ctype-p)
513
514
515;;;; Function and Values types.
516;;;
517;;;    Pretty much all of the general type operations are illegal on VALUES
518;;; types, since we can't discriminate using them, do SUBTYPEP, etc.  FUNCTION
519;;; types are acceptable to the normal type operations, but are generally
520;;; considered to be equivalent to FUNCTION.  These really aren't true types in
521;;; any type theoretic sense, but we still parse them into CTYPE structures for
522;;; two reasons:
523;;; -- Parsing and unparsing work the same way, and indeed we can't tell
524;;;    whether a type is a function or values type without parsing it.
525;;; -- Many of the places that can be annotated with real types can also be
526;;;    annotated function or values types.
527
528;; Methods on the VALUES type class.
529
530(defun make-values-ctype (&key
531                          required
532                          optional
533                          rest
534                          keyp
535                          keywords
536                          allowp)
537  (%istruct 'values-ctype
538            (type-class-or-lose 'values)
539            nil
540            required
541            optional
542            rest
543            keyp
544            keywords
545            allowp
546           ))
547
548(defun values-ctype-p (x) (istruct-typep x 'values-ctype))
549(setf (type-predicate 'values-ctype) 'values-ctype-p)
550
551
552(define-type-method (values :simple-subtypep :complex-subtypep-arg1)
553                    (type1 type2)
554  (declare (ignore type2))
555  (error "Subtypep is illegal on this type:~%  ~S" (type-specifier type1)))
556
557(define-type-method (values :complex-subtypep-arg2)
558                    (type1 type2)
559  (declare (ignore type1))
560  (error "Subtypep is illegal on this type:~%  ~S" (type-specifier type2)))
561
562
563(define-type-method (values :unparse) (type)
564  (cons 'values (unparse-args-types type)))
565
566
567;;; TYPE=-LIST  --  Internal
568;;;
569;;;    Return true if List1 and List2 have the same elements in the same
570;;; positions according to TYPE=.  We return NIL, NIL if there is an uncertain
571;;; comparison.
572;;;
573(defun type=-list (list1 list2)
574  (declare (list list1 list2))
575  (do ((types1 list1 (cdr types1))
576       (types2 list2 (cdr types2)))
577      ((or (null types1) (null types2))
578       (if (or types1 types2)
579           (values nil t)
580           (values t t)))
581    (multiple-value-bind (val win)
582                               (type= (first types1) (first types2))
583      (unless win
584          (return (values nil nil)))
585      (unless val
586          (return (values nil t))))))
587
588(define-type-method (values :simple-=) (type1 type2)
589  (let ((rest1 (args-ctype-rest type1))
590        (rest2 (args-ctype-rest type2)))
591    (cond ((or (args-ctype-keyp type1) (args-ctype-keyp type2)
592               (args-ctype-allowp type1) (args-ctype-allowp type2))
593             (values nil nil))
594            ((and rest1 rest2 (type/= rest1 rest2))
595             (type= rest1 rest2))
596            ((or rest1 rest2)
597             (values nil t))
598            (t
599             (multiple-value-bind (req-val req-win)
600                 (type=-list (values-ctype-required type1)
601                             (values-ctype-required type2))
602               (multiple-value-bind (opt-val opt-win)
603                   (type=-list (values-ctype-optional type1)
604                               (values-ctype-optional type2))
605                 (values (and req-val opt-val) (and req-win opt-win))))))))
606
607
608;; Methods on the FUNCTION type class.
609
610
611(defun make-function-ctype (&key
612                            required
613                            optional
614                            rest
615                            keyp
616                            keywords
617                            allowp
618                            wild-args
619                            returns)
620  (%istruct 'function-ctype
621            (type-class-or-lose 'function)
622            nil
623            required
624            optional
625            rest
626            keyp
627            keywords
628            allowp
629            wild-args
630            returns
631           ))
632
633(defun function-ctype-p (x) (istruct-typep x 'function-ctype))
634(setf (type-predicate 'function-ctype) 'function-ctype-p)
635
636;;; A flag that we can bind to cause complex function types to be unparsed as
637;;; FUNCTION.  Useful when we want a type that we can pass to TYPEP.
638;;;
639(defvar *unparse-function-type-simplify* nil)
640
641(define-type-method (function :unparse) (type)
642  (if *unparse-function-type-simplify*
643    'function
644    (list 'function
645            (if (function-ctype-wild-args type)
646                '*
647                (unparse-args-types type))
648            (type-specifier
649             (function-ctype-returns type)))))
650
651;;; Since all function types are equivalent to FUNCTION, they are all subtypes
652;;; of each other.
653;;;
654
655(define-type-method (function :simple-subtypep) (type1 type2)
656 (flet ((fun-type-simple-p (type)
657          (not (or (function-ctype-rest type)
658                   (function-ctype-keyp type))))
659        (every-csubtypep (types1 types2)
660          (loop
661             for a1 in types1
662             for a2 in types2
663             do (multiple-value-bind (res sure-p)
664                    (csubtypep a1 a2)
665                  (unless res (return (values res sure-p))))
666             finally (return (values t t)))))
667   (macrolet ((3and (x y)
668                `(multiple-value-bind (val1 win1) ,x
669                   (if (and (not val1) win1)
670                       (values nil t)
671                       (multiple-value-bind (val2 win2) ,y
672                         (if (and val1 val2)
673                             (values t t)
674                             (values nil (and win2 (not val2)))))))))
675     (3and (values-subtypep (function-ctype-returns type1)
676                            (function-ctype-returns type2))
677           (cond ((function-ctype-wild-args type2) (values t t))
678                 ((function-ctype-wild-args type1)
679                  (cond ((function-ctype-keyp type2) (values nil nil))
680                        ((not (function-ctype-rest type2)) (values nil t))
681                        ((not (null (function-ctype-required type2))) (values nil t))
682                        (t (3and (type= *universal-type* (function-ctype-rest type2))
683                                 (every/type #'type= *universal-type*
684                                             (function-ctype-optional type2))))))
685                 ((not (and (fun-type-simple-p type1)
686                            (fun-type-simple-p type2)))
687                  (values nil nil))
688                 (t (multiple-value-bind (min1 max1) (function-type-nargs type1)
689                      (multiple-value-bind (min2 max2) (function-type-nargs type2)
690                        (cond ((or (> max1 max2) (< min1 min2))
691                               (values nil t))
692                              ((and (= min1 min2) (= max1 max2))
693                               (3and (every-csubtypep (function-ctype-required type1)
694                                                      (function-ctype-required type2))
695                                     (every-csubtypep (function-ctype-optional type1)
696                                                      (function-ctype-optional type2))))
697                              (t (every-csubtypep
698                                  (concatenate 'list
699                                               (function-ctype-required type1)
700                                               (function-ctype-optional type1))
701                                  (concatenate 'list
702                                               (function-ctype-required type2)
703                                               (function-ctype-optional type2)))))))))))))
704
705
706                   
707;(define-superclasses function (function))       
708
709
710;;; The union or intersection of two FUNCTION types is FUNCTION.
711;;; (unless the types are type=)
712;;;
713(define-type-method (function :simple-union) (type1 type2)
714  (if (type= type1 type2)
715    type1
716    (specifier-type 'function)))
717
718;;;
719(define-type-method (function :simple-intersection) (type1 type2)
720  (if (type= type1 type2)
721    type1
722    (specifier-type 'function)))
723
724
725(define-type-method (function :complex-intersection) (type1 type2)
726  (declare (type function-ctype type2))
727  (let ((function (specifier-type 'function)))
728    (if (eq type1 function)
729      type2
730      (type-intersection2 type1 function))))
731
732
733
734;;; ### Not very real, but good enough for redefining transforms according to
735;;; type:
736;;;
737(define-type-method (function :simple-=) (type1 type2)
738  (values (equalp type1 type2) t))
739
740;;; The CONSTANT-TYPE structure represents a use of the CONSTANT-ARGUMENT "type
741;;; specifier", which is only meaningful in function argument type specifiers
742;;; used within the compiler.
743;;;
744
745(defun clone-type-class-methods (src-tc dest-tc)
746  (do* ((n (uvsize src-tc))
747        (i 2 (1+ i)))
748       ((= i n) dest-tc)
749    (declare (fixnum i n))
750    (setf (%svref dest-tc i)
751          (%svref src-tc i))))
752
753(clone-type-class-methods (type-class-or-lose 'values) (type-class-or-lose 'constant))
754
755(defun make-constant-ctype (&key type)
756  (%istruct 'constant-ctype
757            (type-class-or-lose 'constant)
758            nil
759            type))
760
761(defun constant-ctype-p (x) (istruct-typep x 'constant-ctype))
762(setf (type-predicate 'constant-ctype) 'constant-ctype-p)
763
764(define-type-method (constant :unparse) (type)
765  `(constant-argument ,(type-specifier (constant-ctype-type type))))
766
767(define-type-method (constant :simple-=) (type1 type2)
768  (type= (constant-ctype-type type1) (constant-ctype-type type2)))
769
770(def-type-translator constant-argument (type &environment env)
771  (make-constant-ctype :type (specifier-type type env)))
772
773
774;;; Parse-Args-Types  --  Internal
775;;;
776;;;    Given a lambda-list like values type specification and a Args-Type
777;;; structure, fill in the slots in the structure accordingly.  This is used
778;;; for both FUNCTION and VALUES types.
779;;;
780
781(defun parse-args-types (lambda-list result &optional env)
782  (multiple-value-bind (required optional restp rest keyp keys allowp aux)
783                           (parse-lambda-list lambda-list)
784    (when aux
785      (error "&Aux in a FUNCTION or VALUES type: ~S." lambda-list))
786    (flet ((parse (spec) (specifier-type spec env)))
787      (setf (args-ctype-required result) (mapcar #'parse required))
788      (setf (args-ctype-optional result) (mapcar #'parse optional))
789      (setf (args-ctype-rest result) (if restp (parse rest) nil))
790      (setf (args-ctype-keyp result) keyp)
791      (let* ((key-info ()))
792        (dolist (key keys)
793          (when (or (atom key) (/= (length key) 2))
794            (signal-program-error "Keyword type description is not a two-list: ~S." key))
795          (let ((kwd (first key)))
796            (when (member kwd key-info :test #'eq :key #'(lambda (x) (key-info-name x)))
797              (signal-program-error "Repeated keyword ~S in lambda list: ~S." kwd lambda-list))
798            (push (make-key-info :name kwd
799                                 :type (parse (second key))) key-info)))
800        (setf (args-ctype-keywords result) (nreverse key-info)))
801      (setf (args-ctype-allowp result) allowp))))
802
803;;; Unparse-Args-Types  --  Internal
804;;;
805;;;    Return the lambda-list like type specification corresponding
806;;; to a Args-Type.
807;;;
808(defun unparse-args-types (type)
809  (let* ((result ()))
810
811    (dolist (arg (args-ctype-required type))
812      (push (type-specifier arg) result))
813
814    (when (args-ctype-optional type)
815      (push '&optional result)
816      (dolist (arg (args-ctype-optional type))
817          (push (type-specifier arg) result)))
818
819    (when (args-ctype-rest type)
820      (push '&rest result)
821      (push (type-specifier (args-ctype-rest type)) result))
822
823    (when (args-ctype-keyp type)
824      (push '&key result)
825      (dolist (key (args-ctype-keywords type))
826          (push (list (key-info-name key)
827                    (type-specifier (key-info-type key))) result)))
828
829    (when (args-ctype-allowp type)
830      (push '&allow-other-keys result))
831
832    (nreverse result)))
833
834(def-type-translator function (&optional (args '*) (result '*) &environment env)
835  (let ((res (make-function-ctype
836                :returns (values-specifier-type result env))))
837    (if (eq args '*)
838        (setf (function-ctype-wild-args res) t)
839        (parse-args-types args res env))
840    res))
841
842(def-type-translator values (&rest values &environment env)
843  (let ((res (make-values-ctype)))
844    (parse-args-types values res env)
845    (when (or (values-ctype-keyp res) (values-ctype-allowp res))
846      (signal-program-error "&KEY or &ALLOW-OTHER-KEYS in values type: ~s"
847                            res))
848    res))
849
850;;; Single-Value-Type  --  Interface
851;;;
852;;;    Return the type of the first value indicated by Type.  This is used by
853;;; people who don't want to have to deal with values types.
854;;;
855(defun single-value-type (type)
856  (declare (type ctype type))
857  (cond ((values-ctype-p type)
858         (or (car (args-ctype-required type))
859             (if (args-ctype-optional type)
860                 (type-union (car (args-ctype-optional type))
861                             (specifier-type 'null)))
862             (args-ctype-rest type)
863             (specifier-type 'null)))
864        ((eq type *wild-type*)
865         *universal-type*)
866        (t
867         type)))
868
869
870;;; FUNCTION-TYPE-NARGS  --  Interface
871;;;
872;;;    Return the minmum number of arguments that a function can be called
873;;; with, and the maximum number or NIL.  If not a function type, return
874;;; NIL, NIL.
875;;;
876(defun function-type-nargs (type)
877  (declare (type ctype type))
878  (if (function-ctype-p type)
879    (let ((fixed (length (args-ctype-required type))))
880        (if (or (args-ctype-rest type)
881                  (args-ctype-keyp type)
882                  (args-ctype-allowp type))
883        (values fixed nil)
884        (values fixed (+ fixed (length (args-ctype-optional type))))))
885    (values nil nil)))
886
887
888;;; Values-Types  --  Interface
889;;;
890;;;    Determine if Type corresponds to a definite number of values.  The first
891;;; value is a list of the types for each value, and the second value is the
892;;; number of values.  If the number of values is not fixed, then return NIL
893;;; and :Unknown.
894;;;
895(defun values-types (type)
896  (declare (type ctype type))
897  (cond ((eq type *wild-type*)
898           (values nil :unknown))
899          ((not (values-ctype-p type))
900           (values (list type) 1))
901          ((or (args-ctype-optional type)
902               (args-ctype-rest type)
903               (args-ctype-keyp type)
904               (args-ctype-allowp type))
905           (values nil :unknown))
906          (t
907           (let ((req (args-ctype-required type)))
908             (values (mapcar #'single-value-type req) (length req))))))
909
910
911;;; Values-Type-Types  --  Internal
912;;;
913;;;    Return two values:
914;;; 1] A list of all the positional (fixed and optional) types.
915;;; 2] The rest type (if any).  If keywords allowed, *universal-type*.  If no
916;;;    keywords or rest, *empty-type*.
917;;;
918(defun values-type-types (type &optional (default-type *empty-type*))
919  (declare (type values-ctype type))
920  (values (append (args-ctype-required type)
921                  (args-ctype-optional type))
922            (cond ((args-ctype-keyp type) *universal-type*)
923                  ((args-ctype-rest type))
924                  (t default-type))))
925
926
927;;; Fixed-Values-Op  --  Internal
928;;;
929;;;    Return a list of Operation applied to the types in Types1 and Types2,
930;;; padding with Rest2 as needed.  Types1 must not be shorter than Types2.  The
931;;; second value is T if Operation always returned a true second value.
932;;;
933(defun fixed-values-op (types1 types2 rest2 operation)
934  (declare (list types1 types2) (type ctype rest2) (type function operation))
935  (let ((exact t))
936    (values (mapcar #'(lambda (t1 t2)
937                              (multiple-value-bind (res win)
938                                  (funcall operation t1 t2)
939                                (unless win (setq exact nil))
940                                res))
941                        types1
942                        (append types2
943                                (make-list (- (length types1) (length types2))
944                                           :initial-element rest2)))
945              exact)))
946
947;;; Coerce-To-Values  --  Internal
948;;;
949;;; If Type isn't a values type, then make it into one:
950;;;    <type>  ==>  (values type &rest t)
951;;;
952(defun coerce-to-values (type)
953  (declare (type ctype type))
954  (if (values-ctype-p type)
955    type
956    (make-values-ctype :required (list type))))
957
958
959;;; Args-Type-Op  --  Internal
960;;;
961;;;    Do the specified Operation on Type1 and Type2, which may be any type,
962;;; including Values types.  With values types such as:
963;;;    (values a0 a1)
964;;;    (values b0 b1)
965;;;
966;;; We compute the more useful result:
967;;;    (values (<operation> a0 b0) (<operation> a1 b1))
968;;;
969;;; Rather than the precise result:
970;;;    (<operation> (values a0 a1) (values b0 b1))
971;;;
972;;; This has the virtue of always keeping the values type specifier outermost,
973;;; and retains all of the information that is really useful for static type
974;;; analysis.  We want to know what is always true of each value independently.
975;;; It is worthless to know that IF the first value is B0 then the second will
976;;; be B1.
977;;;
978;;; If the values count signatures differ, then we produce result with the
979;;; required value count chosen by Nreq when applied to the number of required
980;;; values in type1 and type2.  Any &key values become &rest T (anyone who uses
981;;; keyword values deserves to lose.)
982;;;
983;;; The second value is true if the result is definitely empty or if Operation
984;;; returned true as its second value each time we called it.  Since we
985;;; approximate the intersection of values types, the second value being true
986;;; doesn't mean the result is exact.
987;;;
988(defun args-type-op (type1 type2 operation nreq default-type)
989  (declare (type ctype type1 type2 default-type)
990           (type function operation nreq))
991  (if (eq type1 type2)
992    (values type1 t)
993    (if (or (values-ctype-p type1) (values-ctype-p type2))
994      (let ((type1 (coerce-to-values type1))
995            (type2 (coerce-to-values type2)))
996        (multiple-value-bind (types1 rest1)
997            (values-type-types type1 default-type)
998          (multiple-value-bind (types2 rest2)
999              (values-type-types type2 default-type)
1000            (multiple-value-bind (rest rest-exact)
1001                (funcall operation rest1 rest2)
1002              (multiple-value-bind
1003                  (res res-exact)
1004                  (if (< (length types1) (length types2))
1005                    (fixed-values-op types2 types1 rest1 operation)
1006                    (fixed-values-op types1 types2 rest2 operation))
1007                (let* ((req (funcall nreq
1008                                     (length (args-ctype-required type1))
1009                                     (length (args-ctype-required type2))))
1010                       (required (subseq res 0 req))
1011                       (opt (subseq res req))
1012                       (opt-last (position rest opt :test-not #'type=
1013                                           :from-end t)))
1014                  (if (find *empty-type* required :test #'type=)
1015                    (values *empty-type* t)
1016                    (values (make-values-ctype
1017                             :required required
1018                             :optional (if opt-last
1019                                         (subseq opt 0 (1+ opt-last))
1020                                         ())
1021                             :rest (if (eq rest *empty-type*) nil rest))
1022                            (and rest-exact res-exact)))))))))
1023      (funcall operation type1 type2))))
1024
1025;;; Values-Type-Union, Values-Type-Intersection  --  Interface
1026;;;
1027;;;    Do a union or intersection operation on types that might be values
1028;;; types.  The result is optimized for utility rather than exactness, but it
1029;;; is guaranteed that it will be no smaller (more restrictive) than the
1030;;; precise result.
1031;;;
1032
1033(defun values-type-union (type1 type2)
1034  (declare (type ctype type1 type2))
1035  (cond ((or (eq type1 *wild-type*) (eq type2 *wild-type*)) *wild-type*)
1036        ((eq type1 *empty-type*) type2)
1037        ((eq type2 *empty-type*) type1)
1038        (t
1039         (values (args-type-op type1 type2 #'type-union #'min *empty-type*)))))
1040
1041(defun values-type-intersection (type1 type2)
1042  (declare (type ctype type1 type2))
1043  (cond ((eq type1 *wild-type*) (values type2 t))
1044        ((eq type2 *wild-type*) (values type1 t))
1045        (t
1046         (args-type-op type1 type2 #'type-intersection #'max
1047                       (specifier-type 'null)))))
1048
1049
1050;;; Values-Types-Intersect  --  Interface
1051;;;
1052;;;    Like Types-Intersect, except that it sort of works on values types.
1053;;; Note that due to the semantics of Values-Type-Intersection, this might
1054;;; return {T, T} when there isn't really any intersection (?).
1055;;;
1056(defun values-types-intersect (type1 type2)
1057  (cond ((or (eq type1 *empty-type*) (eq type2 *empty-type*))
1058           (values t t))
1059          ((or (values-ctype-p type1) (values-ctype-p type2))
1060           (multiple-value-bind (res win)
1061                                    (values-type-intersection type1 type2)
1062             (values (not (eq res *empty-type*))
1063                       win)))
1064          (t
1065           (types-intersect type1 type2))))
1066
1067;;; Values-Subtypep  --  Interface
1068;;;
1069;;;    A subtypep-like operation that can be used on any types, including
1070;;; values types.
1071;;;
1072
1073(defun values-subtypep (type1 type2)
1074  (declare (type ctype type1 type2))
1075  (cond ((eq type2 *wild-type*) (values t t))
1076        ((eq type1 *wild-type*)
1077         (values (eq type2 *universal-type*) t))
1078        ((not (values-types-intersect type1 type2))
1079         (values nil t))
1080        (t
1081         (if (or (values-ctype-p type1) (values-ctype-p type2))
1082           (let ((type1 (coerce-to-values type1))
1083                 (type2 (coerce-to-values type2)))
1084             (multiple-value-bind (types1 rest1)
1085                 (values-type-types type1)
1086               (multiple-value-bind (types2 rest2)
1087                   (values-type-types type2)
1088                 (cond ((< (length (values-ctype-required type1))
1089                           (length (values-ctype-required type2)))
1090                        (values nil t))
1091                       ((< (length types1) (length types2))
1092                        (values nil nil))
1093                       ((or (values-ctype-keyp type1)
1094                            (values-ctype-keyp type2))
1095                        (values nil nil))
1096                       (t
1097                        (do ((t1 types1 (rest t1))
1098                             (t2 types2 (rest t2)))
1099                            ((null t2)
1100                             (csubtypep rest1 rest2))
1101                          (multiple-value-bind
1102                              (res win-p)
1103                              (csubtypep (first t1) (first t2))
1104                            (unless win-p
1105                              (return (values nil nil)))
1106                            (unless res
1107                              (return (values nil t))))))))))
1108           (csubtypep type1 type2)))))
1109 
1110
1111;;;; Type method interfaces:
1112
1113;;; Csubtypep  --  Interface
1114;;;
1115;;;    Like subtypep, only works on Type structures.
1116;;;
1117(defun csubtypep (type1 type2)
1118  (declare (type ctype type1 type2))
1119  (unless (typep type1 'ctype)
1120    (report-bad-arg type1 'ctype))
1121  (unless (typep type2 'ctype)
1122    (report-bad-arg type2 'ctype))
1123  (cond ((or (eq type1 type2)
1124             (eq type1 *empty-type*)
1125             (eq type2 *wild-type*))
1126         (values t t))
1127        (t
1128         (invoke-type-method :simple-subtypep :complex-subtypep-arg2
1129                             type1 type2
1130                             :complex-arg1 :complex-subtypep-arg1))))
1131
1132;;; Type1 is a type-epecifier; type2 is a TYPE-CELL which may cache
1133;;; a mapping between a type-specifier and a CTYPE.
1134(defun cell-csubtypep-2 (type-specifier type-cell)
1135  (let* ((type1 (specifier-type type-specifier))
1136         (type2 (or (type-cell-ctype type-cell)
1137                    (let* ((ctype (specifier-type
1138                                   (type-cell-type-specifier type-cell))))
1139                      (when (cacheable-ctype-p ctype)
1140                        (setf (type-cell-ctype type-cell) ctype))
1141                      ctype))))
1142    (cond ((or (eq type1 type2)
1143               (eq type1 *empty-type*)
1144               (eq type2 *wild-type*))
1145           (values t t))
1146          (t
1147           (invoke-type-method :simple-subtypep :complex-subtypep-arg2
1148                               type1 type2
1149                               :complex-arg1 :complex-subtypep-arg1)))))
1150                             
1151
1152
1153;;; Type=  --  Interface
1154;;;
1155;;;    If two types are definitely equivalent, return true.  The second value
1156;;; indicates whether the first value is definitely correct.  This should only
1157;;; fail in the presence of Hairy types.
1158;;;
1159
1160(defun type= (type1 type2)
1161   (declare (type ctype type1 type2))
1162   (if (eq type1 type2)
1163     (values t t)
1164     (invoke-type-method :simple-= :complex-= type1 type2)))
1165
1166;;; TYPE/=  --  Interface
1167;;;
1168;;;    Not exactly the negation of TYPE=, since when the relationship is
1169;;; uncertain, we still return NIL, NIL.  This is useful in cases where the
1170;;; conservative assumption is =.
1171;;;
1172(defun type/= (type1 type2)
1173  (declare (type ctype type1 type2))
1174  (multiple-value-bind (res win)
1175      (type= type1 type2)
1176    (if win
1177        (values (not res) t)
1178        (values nil nil))))
1179
1180;;; Type-Union  --  Interface
1181;;;
1182;;;    Find a type which includes both types.  Any inexactness is represented
1183;;; by the fuzzy element types; we return a single value that is precise to the
1184;;; best of our knowledge.  This result is simplified into the canonical form,
1185;;; thus is not a UNION type unless there is no other way to represent the
1186;;; result.
1187;;;
1188
1189(defun type-union (&rest input-types)
1190  (%type-union input-types))
1191
1192(defun %type-union (input-types)
1193  (let* ((simplified (simplify-unions input-types)))
1194    (cond ((null simplified) *empty-type*)
1195          ((null (cdr simplified)) (car simplified))
1196          (t (make-union-ctype simplified)))))
1197
1198(defun simplify-unions (types)
1199  (when types
1200    (multiple-value-bind (first rest)
1201        (if (union-ctype-p (car types))
1202          (values (car (union-ctype-types (car types)))
1203                  (append (cdr (union-ctype-types (car types)))
1204                          (cdr types)))
1205          (values (car types) (cdr types)))
1206      (let ((rest (simplify-unions rest)) u)
1207        (dolist (r rest (cons first rest))
1208          (when (setq u (type-union2 first r))
1209            (return (simplify-unions (nsubstitute u r rest)))))))))
1210
1211(defun type-union2 (type1 type2)
1212  (declare (type ctype type1 type2))
1213  (setq type1 (reparse-unknown-ctype type1))
1214  (setq type2 (reparse-unknown-ctype type2))
1215  (cond ((eq type1 type2) type1)
1216        ((csubtypep type1 type2) type2)
1217        ((csubtypep type2 type1) type1)
1218        (t
1219         (flet ((1way (x y)
1220                  (invoke-type-method :simple-union :complex-union
1221                                      x y
1222                                      :default nil)))
1223           (or (1way type1 type2)
1224               (1way type2 type1))))))
1225
1226;;; Return as restrictive and simple a type as we can discover that is
1227;;; no more restrictive than the intersection of TYPE1 and TYPE2. At
1228;;; worst, we arbitrarily return one of the arguments as the first
1229;;; value (trying not to return a hairy type).
1230(defun type-approx-intersection2 (type1 type2)
1231  (declare (type ctype type1 type2))
1232  (cond ((type-intersection2 type1 type2))
1233        ((hairy-ctype-p type1) type2)
1234        (t type1)))
1235
1236
1237;;; Type-Intersection  --  Interface
1238;;;
1239;;;    Return as restrictive a type as we can discover that is no more
1240;;; restrictive than the intersection of Type1 and Type2.  The second value is
1241;;; true if the result is exact.  At worst, we randomly return one of the
1242;;; arguments as the first value (trying not to return a hairy type).
1243;;;
1244
1245(defun type-intersection (&rest input-types)
1246  (%type-intersection input-types))
1247
1248(defun %type-intersection (input-types)
1249  (let ((simplified (simplify-intersections input-types)))
1250    ;;(declare (type (vector ctype) simplified))
1251    ;; We want to have a canonical representation of types (or failing
1252    ;; that, punt to HAIRY-TYPE). Canonical representation would have
1253    ;; intersections inside unions but not vice versa, since you can
1254    ;; always achieve that by the distributive rule. But we don't want
1255    ;; to just apply the distributive rule, since it would be too easy
1256    ;; to end up with unreasonably huge type expressions. So instead
1257    ;; we try to generate a simple type by distributing the union; if
1258    ;; the type can't be made simple, we punt to HAIRY-TYPE.
1259    (if (and (cdr simplified) (some #'union-ctype-p simplified))
1260      (let* ((first-union (find-if #'union-ctype-p simplified))
1261             (other-types (remove first-union simplified))
1262             (distributed (maybe-distribute-one-union first-union other-types)))
1263        (if distributed
1264          (apply #'type-union distributed)
1265          (make-hairy-ctype
1266           :specifier `(and ,@(mapcar #'type-specifier simplified)))))
1267      (cond
1268        ((null simplified) *universal-type*)
1269        ((null (cdr simplified)) (car simplified))
1270        (t (make-intersection-ctype
1271            (some #'(lambda (c) (ctype-enumerable c)) simplified)
1272            simplified))))))
1273
1274(defun simplify-intersections (types)
1275  (when types
1276    (let ((first (if (typep (car types) 'ctype)
1277                   (%car types)
1278                   (specifier-type (%car types)))))
1279      (multiple-value-bind (first rest)
1280          (if (intersection-ctype-p first)
1281            (values (car (intersection-ctype-types first))
1282                    (append (cdr (intersection-ctype-types first))
1283                            (cdr types)))
1284            (values first (cdr types)))
1285        (let ((rest (simplify-intersections rest)) u)
1286          (dolist (r rest (cons first rest))
1287            (when (setq u (type-intersection2 first r))
1288              (return (simplify-intersections (nsubstitute u r rest))))))))))
1289
1290(defun type-intersection2 (type1 type2)
1291  (declare (type ctype type1 type2))
1292  (setq type1 (reparse-unknown-ctype type1))
1293  (setq type2 (reparse-unknown-ctype type2))
1294  (cond ((eq type1 type2)
1295         type1)
1296        ((or (intersection-ctype-p type1)
1297             (intersection-ctype-p type2))
1298         ;; Intersections of INTERSECTION-TYPE should have the
1299         ;; INTERSECTION-CTYPE-TYPES values broken out and intersected
1300         ;; separately. The full TYPE-INTERSECTION function knows how
1301         ;; to do that, so let it handle it.
1302         (type-intersection type1 type2))
1303        ;;
1304        ;; (AND (FUNCTION (T) T) GENERIC-FUNCTION) for instance, but
1305        ;; not (AND (FUNCTION (T) T) (FUNCTION (T) T)).
1306        ((let ((function (specifier-type 'function)))
1307           (or (and (function-ctype-p type1)
1308                    (not (function-ctype-p type2))
1309                    (neq function type2)
1310                    (csubtypep type2 function)
1311                    (not (csubtypep function type2)))
1312               (and (function-ctype-p type2)
1313                    (not (function-ctype-p type1))
1314                    (neq function type1)
1315                    (csubtypep type1 function)
1316                    (not (csubtypep function type1)))))
1317         nil)
1318        (t
1319         (flet ((1way (x y)
1320                  (invoke-type-method :simple-intersection
1321                                      :complex-intersection
1322                                      x y
1323                                      :default :no-type-method-found)))
1324           (let ((xy (1way type1 type2)))
1325             (or (and (not (eql xy :no-type-method-found)) xy)
1326                 (let ((yx (1way type2 type1)))
1327                   (or (and (not (eql yx :no-type-method-found)) yx)
1328                       (cond ((and (eql xy :no-type-method-found)
1329                                   (eql yx :no-type-method-found))
1330                              *empty-type*)
1331                             (t
1332                              nil))))))))))
1333
1334
1335
1336(defun maybe-distribute-one-union (union-type types)
1337  (let* ((intersection (apply #'type-intersection types))
1338         (union (mapcar (lambda (x) (type-intersection x intersection))
1339                        (union-ctype-types union-type))))
1340    (if (notany (lambda (x)
1341                  (or (hairy-ctype-p x)
1342                      (intersection-ctype-p x)))
1343                union)
1344        union
1345        nil)))
1346
1347;;; Types-Intersect  --  Interface
1348;;;
1349;;;    The first value is true unless the types don't intersect.  The second
1350;;; value is true if the first value is definitely correct.  NIL is considered
1351;;; to intersect with any type.  If T is a subtype of either type, then we also
1352;;; return T, T.  This way we consider hairy types to intersect with T.
1353;;;
1354(defun types-intersect (type1 type2)
1355  (declare (type ctype type1 type2))
1356  (if (or (eq type1 *empty-type*) (eq type2 *empty-type*))
1357      (values t t)
1358      (let ((intersection2 (type-intersection2 type1 type2)))
1359        (cond ((not intersection2)
1360               (if (or (csubtypep *universal-type* type1)
1361                       (csubtypep *universal-type* type2))
1362                   (values t t)
1363                   (values t nil)))
1364              ((eq intersection2 *empty-type*) (values nil t))
1365              (t (values t t))))))
1366
1367;;; Type-Specifier  --  Interface
1368;;;
1369;;;    Return a Common Lisp type specifier corresponding to this type.
1370;;;
1371(defun type-specifier (type)
1372  (unless (ctype-p type)
1373    (setq type (require-type type 'ctype)))
1374  (locally 
1375      (declare (type ctype type))
1376    (funcall (type-class-unparse (ctype-class-info type)) type)))
1377
1378
1379(defconstant compound-only-type-specifiers
1380  ;; See CLHS Figure 4-4.
1381  '(and mod satisfies eql not values member or))
1382
1383
1384;;; VALUES-SPECIFIER-TYPE  --  Interface
1385;;;
1386;;;    Return the type structure corresponding to a type specifier.  We pick
1387;;; off Structure types as a special case.
1388;;;
1389
1390(defun values-specifier-type-internal (orig env)
1391  (or (info-type-builtin orig) ; this table could contain bytes etal and ands ors nots of built-in types - no classes
1392     
1393      ;; Now that we have our hands on the environment, we could pass it into type-expand,
1394      ;; but we'd have no way of knowing whether the expansion depended on the env, so
1395      ;; we wouldn't know if the result is safe to cache.   So for now don't let type
1396      ;; expanders see the env, which just means they won't see compile-time types.
1397      (let ((spec (type-expand orig #+not-yet env)))
1398        (cond
1399         ((and (not (eq spec orig))
1400               (info-type-builtin spec)))
1401         ((or (eq (info-type-kind spec) :instance)
1402              (and (symbolp spec)
1403                   (typep (find-class spec nil env) 'compile-time-class)))
1404          (let* ((class-ctype (%class.ctype (find-class spec t env))))
1405            (or (class-ctype-translation class-ctype)
1406                class-ctype)))
1407         ((typep spec 'class)
1408          (let* ((class-ctype (%class.ctype spec)))
1409            (or (class-ctype-translation class-ctype)
1410                class-ctype)))
1411         ((let ((cell (find-builtin-cell spec nil)))
1412           (and cell (cdr cell))))
1413         (t
1414          (when (member spec compound-only-type-specifiers)
1415            (error 'invalid-type-specifier :typespec spec))
1416          (let* ((lspec (if (atom spec) (list spec) spec))
1417                 (fun (info-type-translator (car lspec))))
1418            (cond (fun (funcall fun lspec env))
1419                  ((or (and (consp spec)
1420                            (symbolp (car spec))
1421                            (not (or (find-class (car spec) nil env)
1422                                     (info-type-builtin (car spec)))))
1423                       (symbolp spec))
1424                   (when *type-system-initialized*
1425                     (signal 'parse-unknown-type :specifier spec))
1426                   ;;
1427                   ;; Inhibit caching...
1428                   nil)
1429                  (t
1430                   (error 'invalid-type-specifier :typespec spec)))))))))
1431
1432(eval-when (:compile-toplevel :execute)
1433  (defconstant type-cache-size (ash 1 12))
1434  (defconstant type-cache-mask (1- type-cache-size)))
1435
1436(defun compile-time-ctype-p (ctype)
1437  (and (typep ctype 'class-ctype)
1438       (typep (class-ctype-class ctype) 'compile-time-class)))
1439
1440
1441;;; We can get in trouble if we try to cache certain kinds of ctypes,
1442;;; notably MEMBER types which refer to objects which might
1443;;; be stack-allocated or might be EQUAL without being EQL.
1444(defun cacheable-ctype-p (ctype)
1445  (case (istruct-cell-name (%svref ctype 0))
1446    (member-ctype
1447     (dolist (m (member-ctype-members ctype) t)
1448       (when (or (typep m 'cons)
1449                 (typep m 'array))
1450         (return nil))))
1451    (union-ctype
1452     (every #'cacheable-ctype-p (union-ctype-types ctype)))
1453    (intersection-ctype
1454     (every #'cacheable-ctype-p (intersection-ctype-types ctype)))
1455    (array-ctype
1456     (cacheable-ctype-p (array-ctype-element-type ctype)))
1457    ((values-ctype function-ctype)
1458     (and (every #'cacheable-ctype-p (values-ctype-required ctype))
1459          (every #'cacheable-ctype-p (values-ctype-optional ctype))
1460          (let* ((rest (values-ctype-rest ctype)))
1461            (or (null rest) (cacheable-ctype-p rest)))
1462          (every #'(lambda (info)
1463                     (cacheable-ctype-p (key-info-type info)))
1464                 (values-ctype-keywords ctype))
1465          (or (not (eq (istruct-cell-name (%svref ctype 0)) 'function-ctype))
1466              (let* ((result (function-ctype-returns ctype)))
1467                (or (null result)
1468                    (cacheable-ctype-p result))))))
1469    (negation-ctype
1470     (cacheable-ctype-p (negation-ctype-type ctype)))
1471    (cons-ctype
1472     (and (cacheable-ctype-p (cons-ctype-car-ctype ctype))
1473          (cacheable-ctype-p (cons-ctype-cdr-ctype ctype))))
1474    (unknown-ctype nil)
1475    (class-ctype
1476     (not (typep (class-ctype-class ctype) 'compile-time-class)))
1477    ;; Anything else ?  Simple things (numbers, classes) can't lose.
1478    (t t)))
1479               
1480     
1481   
1482
1483(defun hash-type-specifier (spec)
1484  (logand (sxhash spec) type-cache-mask))
1485
1486(let* ((type-cache-specs (make-array type-cache-size))
1487       (type-cache-ctypes (make-array type-cache-size))
1488       (probes 0)
1489       (hits 0)
1490       (ncleared 0)
1491       (locked nil))
1492 
1493  (defun clear-type-cache ()
1494    (%init-misc 0 type-cache-specs)
1495    (%init-misc 0 type-cache-ctypes)
1496    (incf ncleared)
1497    nil)
1498
1499  (defun values-specifier-type (spec &optional env)
1500    (if (typep spec 'class)
1501      (let* ((class-ctype (%class.ctype spec)))
1502        (or (class-ctype-translation class-ctype) class-ctype))
1503      (if locked
1504        (or (values-specifier-type-internal spec env)
1505            (make-unknown-ctype :specifier spec))
1506        (unwind-protect
1507          (progn
1508            (setq locked t)
1509            (if (or (symbolp spec)
1510                    (and (consp spec)
1511                         (symbolp (car spec))
1512                         ;; hashing scheme uses equal, so only use when equivalent to eql
1513                         (not (and (eq (car spec) 'member)
1514                                   (some (lambda (x)
1515                                           (typep x '(or cons string bit-vector pathname)))
1516                                         (cdr spec))))))
1517              (let* ((idx (hash-type-specifier spec)))
1518                (incf probes)
1519                (if (equal (svref type-cache-specs idx) spec)
1520                  (progn
1521                    (incf hits)
1522                    (svref type-cache-ctypes idx))
1523                  (let* ((ctype (values-specifier-type-internal spec env)))
1524                    (if ctype
1525                      (progn
1526                        (when (cacheable-ctype-p ctype)
1527                          (setf (svref type-cache-specs idx) (copy-tree spec)       ; in case it was stack-consed
1528                                (svref type-cache-ctypes idx) ctype))
1529                        ctype)
1530                      (make-unknown-ctype :specifier spec)))))
1531              (values-specifier-type-internal spec env)))
1532          (setq locked nil)))))
1533 
1534  (defun type-cache-hit-rate ()
1535    (values hits probes))
1536 
1537  (defun type-cache-locked-p ()
1538    locked)
1539
1540  (defun lock-type-cache ()
1541    (setq locked t)))
1542
1543                   
1544
1545 
1546
1547;;; SPECIFIER-TYPE  --  Interface
1548;;;
1549;;;    Like VALUES-SPECIFIER-TYPE, except that we guarantee to never return a
1550;;; VALUES type.
1551;;;
1552(defun specifier-type (x &optional env)
1553  (let ((res (values-specifier-type x env)))
1554    (when (values-ctype-p res)
1555      (signal-program-error "VALUES type illegal in this context:~%  ~S" x))
1556    res))
1557
1558(defun single-value-specifier-type (x &optional env)
1559  (let ((res (specifier-type x env)))
1560    (if (eq res *wild-type*)
1561        *universal-type*
1562        res)))
1563
1564(defun standardized-type-specifier (spec &optional env)
1565  (handler-case
1566      (type-specifier (specifier-type spec env))
1567    (program-error () spec)
1568    (parse-unknown-type () spec)))
1569
1570(defun modified-numeric-type (base
1571                              &key
1572                              (class      (numeric-ctype-class      base))
1573                              (format     (numeric-ctype-format     base))
1574                              (complexp   (numeric-ctype-complexp   base))
1575                              (low        (numeric-ctype-low        base))
1576                              (high       (numeric-ctype-high       base))
1577                              (enumerable (ctype-enumerable base)))
1578  (make-numeric-ctype :class class
1579                     :format format
1580                     :complexp complexp
1581                     :low low
1582                     :high high
1583                     :enumerable enumerable))
1584
1585;;; Precompute-Types  --  Interface
1586;;;
1587;;;    Take a list of type specifiers, compute the translation and define it as
1588;;; a builtin type.
1589;;;
1590 
1591(defun precompute-types (specs)
1592  (dolist (spec specs)
1593    (let ((res (specifier-type spec)))
1594      (when (numeric-ctype-p res)
1595        (let ((pred (make-numeric-ctype-predicate res)))
1596          (when pred (setf (numeric-ctype-predicate res) pred))))
1597      (unless (unknown-ctype-p res)
1598        (setf (info-type-builtin spec) res)
1599        (setf (info-type-kind spec) :primitive)))))
1600
1601;;;; Builtin types.
1602
1603;;; The NAMED-TYPE is used to represent *, T and NIL.  These types must be
1604;;; super or sub types of all types, not just classes and * & NIL aren't
1605;;; classes anyway, so it wouldn't make much sense to make them built-in
1606;;; classes.
1607;;;
1608
1609(defun define-named-ctype (name)
1610  (let* ((ctype (%istruct 'named-ctype
1611                          (type-class-or-lose 'named)
1612                          nil
1613                          name)))
1614    (setf (info-type-kind name) :builtin
1615          (info-type-builtin name) ctype)))
1616
1617
1618(defvar *wild-type* (define-named-ctype '*))
1619(defvar *empty-type* (define-named-ctype nil))
1620(defvar *universal-type* (define-named-ctype t))
1621
1622(defun named-ctype-p (x)
1623  (istruct-typep x 'named-ctype))
1624
1625(setf (type-predicate 'named-ctype) 'named-ctype-p)
1626
1627(define-type-method (named :simple-=) (type1 type2)
1628  (values (eq type1 type2) t))
1629
1630(define-type-method (named :complex-=) (type1 type2)
1631  (cond
1632    ((and (eq type2 *empty-type*)
1633          (intersection-ctype-p type1)
1634          ;; not allowed to be unsure on these... FIXME: keep the list
1635          ;; of CL types that are intersection types once and only
1636          ;; once.
1637          (not (or (type= type1 (specifier-type 'ratio))
1638                   (type= type1 (specifier-type 'keyword)))))
1639     ;; things like (AND (EQL 0) (SATISFIES ODDP)) or (AND FUNCTION
1640     ;; STREAM) can get here.  In general, we can't really tell
1641     ;; whether these are equal to NIL or not, so
1642     (values nil nil))
1643    ((type-might-contain-other-types-p type1)
1644     (invoke-complex-=-other-method type1 type2))
1645    (t (values nil t))))
1646
1647
1648(define-type-method (named :simple-subtypep) (type1 type2)
1649  (values (or (eq type1 *empty-type*) (eq type2 *wild-type*)) t))
1650
1651(define-type-method (named :complex-subtypep-arg1) (type1 type2)
1652  (cond ((eq type1 *empty-type*)
1653         t)
1654        (;; When TYPE2 might be the universal type in disguise
1655         (type-might-contain-other-types-p type2)
1656         ;; Now that the UNION and HAIRY COMPLEX-SUBTYPEP-ARG2 methods
1657         ;; can delegate to us (more or less as CALL-NEXT-METHOD) when
1658         ;; they're uncertain, we can't just barf on COMPOUND-TYPE and
1659         ;; HAIRY-TYPEs as we used to. Instead we deal with the
1660         ;; problem (where at least part of the problem is cases like
1661         ;;   (SUBTYPEP T '(SATISFIES FOO))
1662         ;; or
1663         ;;   (SUBTYPEP T '(AND (SATISFIES FOO) (SATISFIES BAR)))
1664         ;; where the second type is a hairy type like SATISFIES, or
1665         ;; is a compound type which might contain a hairy type) by
1666         ;; returning uncertainty.
1667         (values nil nil))
1668        (t
1669         ;; By elimination, TYPE1 is the universal type.
1670         (assert (or (eq type1 *wild-type*) (eq type1 *universal-type*)))
1671         ;; This case would have been picked off by the SIMPLE-SUBTYPEP
1672         ;; method, and so shouldn't appear here.
1673         (assert (not (eq type2 *universal-type*)))
1674         ;; Since TYPE2 is not EQ *UNIVERSAL-TYPE* and is not the
1675         ;; universal type in disguise, TYPE2 is not a superset of TYPE1.
1676         (values nil t))))
1677
1678
1679(define-type-method (named :complex-subtypep-arg2) (type1 type2)
1680  (assert (not (eq type2 *wild-type*))) ; * isn't really a type.
1681  (cond ((eq type2 *universal-type*)
1682         (values t t))
1683        ((type-might-contain-other-types-p type1)
1684         ;; those types can be *EMPTY-TYPE* or *UNIVERSAL-TYPE* in
1685         ;; disguise.  So we'd better delegate.
1686         (invoke-complex-subtypep-arg1-method type1 type2))
1687        (t
1688         ;; FIXME: This seems to rely on there only being 2 or 3
1689         ;; NAMED-TYPE values, and the exclusion of various
1690         ;; possibilities above. It would be good to explain it and/or
1691         ;; rewrite it so that it's clearer.
1692         (values (not (eq type2 *empty-type*)) t))))
1693
1694
1695(define-type-method (named :complex-intersection) (type1 type2)
1696  (hierarchical-intersection2 type1 type2))
1697
1698(define-type-method (named :unparse) (x)
1699  (named-ctype-name x))
1700
1701
1702;;;; Hairy and unknown types:
1703
1704;;; The Hairy-Type represents anything too wierd to be described
1705;;; reasonably or to be useful, such as SATISFIES.  We just remember
1706;;; the original type spec.
1707;;;
1708
1709(defun make-hairy-ctype (&key specifier (enumerable t))
1710  (%istruct 'hairy-ctype
1711            (type-class-or-lose 'hairy)
1712            enumerable
1713            specifier))
1714
1715(defun hairy-ctype-p (x)
1716  (or (istruct-typep x 'hairy-ctype)
1717      (istruct-typep x 'unknown-ctype)))
1718
1719(setf (type-predicate 'hairy-ctype) 'hairy-ctype-p)
1720
1721(define-type-method (hairy :unparse) (x) (hairy-ctype-specifier x))
1722
1723(define-type-method (hairy :simple-subtypep) (type1 type2)
1724  (let ((hairy-spec1 (hairy-ctype-specifier type1))
1725        (hairy-spec2 (hairy-ctype-specifier type2)))
1726    (cond ((equal-but-no-car-recursion hairy-spec1 hairy-spec2)
1727           (values t t))
1728          (t
1729           (values nil nil)))))
1730
1731(define-type-method (hairy :complex-subtypep-arg2) (type1 type2)
1732  (invoke-complex-subtypep-arg1-method type1 type2))
1733
1734(define-type-method (hairy :complex-subtypep-arg1) (type1 type2)
1735  (declare (ignore type1 type2))
1736  (values nil nil))
1737
1738(define-type-method (hairy :complex-=) (type1 type2)
1739  (if (and (unknown-ctype-p type2)
1740           (let* ((specifier2 (unknown-ctype-specifier type2))
1741                  (name2 (if (consp specifier2)
1742                           (car specifier2)
1743                           specifier2)))
1744             (info-type-kind name2)))
1745      (let ((type2 (specifier-type (unknown-ctype-specifier type2))))
1746        (if (unknown-ctype-p type2)
1747            (values nil nil)
1748            (type= type1 type2)))
1749  (values nil nil)))
1750
1751(define-type-method (hairy :simple-intersection :complex-intersection)
1752                    (type1 type2)
1753  (if (type= type1 type2)
1754    type1
1755    nil))
1756
1757
1758(define-type-method (hairy :simple-union) 
1759    (type1 type2)
1760  (if (type= type1 type2)
1761      type1
1762      nil))
1763
1764(define-type-method (hairy :simple-=) (type1 type2)
1765  (if (equal-but-no-car-recursion (hairy-ctype-specifier type1)
1766                                  (hairy-ctype-specifier type2))
1767      (values t t)
1768      (values nil nil)))
1769
1770
1771
1772(def-type-translator satisfies (&whole x fun)
1773  (unless (symbolp fun)
1774    (report-bad-arg fun 'symbol))
1775  (make-hairy-ctype :specifier x))
1776
1777
1778;;; Negation Ctypes
1779(defun make-negation-ctype (&key type (enumerable t))
1780  (%istruct 'negation-ctype
1781            (type-class-or-lose 'negation)
1782            enumerable
1783            type))
1784
1785(defun negation-ctype-p (x)
1786  (istruct-typep x 'negation-ctype))
1787
1788(setf (type-predicate 'negation-ctype) 'negation-ctype-p)
1789
1790(define-type-method (negation :unparse) (x)
1791  `(not ,(type-specifier (negation-ctype-type x))))
1792
1793(define-type-method (negation :simple-subtypep) (type1 type2)
1794  (csubtypep (negation-ctype-type type2) (negation-ctype-type type1)))
1795
1796(define-type-method (negation :complex-subtypep-arg2) (type1 type2)
1797  (let* ((complement-type2 (negation-ctype-type type2))
1798         (intersection2 (type-intersection type1 complement-type2)))
1799    (if intersection2
1800        ;; FIXME: if uncertain, maybe try arg1?
1801        (type= intersection2 *empty-type*)
1802        (invoke-complex-subtypep-arg1-method type1 type2))))
1803
1804(define-type-method (negation :complex-subtypep-arg1) (type1 type2)
1805  (block nil
1806    ;; (Several logical truths in this block are true as long as
1807    ;; b/=T. As of sbcl-0.7.1.28, it seems impossible to construct a
1808    ;; case with b=T where we actually reach this type method, but
1809    ;; we'll test for and exclude this case anyway, since future
1810    ;; maintenance might make it possible for it to end up in this
1811    ;; code.)
1812    (multiple-value-bind (equal certain)
1813        (type= type2 *universal-type*)
1814      (unless certain
1815        (return (values nil nil)))
1816      (when equal
1817        (return (values t t))))
1818    (let ((complement-type1 (negation-ctype-type type1)))
1819      ;; Do the special cases first, in order to give us a chance if
1820      ;; subtype/supertype relationships are hairy.
1821      (multiple-value-bind (equal certain) 
1822          (type= complement-type1 type2)
1823        ;; If a = b, ~a is not a subtype of b (unless b=T, which was
1824        ;; excluded above).
1825        (unless certain
1826          (return (values nil nil)))
1827        (when equal
1828          (return (values nil t))))
1829      ;; KLUDGE: ANSI requires that the SUBTYPEP result between any
1830      ;; two built-in atomic type specifiers never be uncertain. This
1831      ;; is hard to do cleanly for the built-in types whose
1832      ;; definitions include (NOT FOO), i.e. CONS and RATIO. However,
1833      ;; we can do it with this hack, which uses our global knowledge
1834      ;; that our implementation of the type system uses disjoint
1835      ;; implementation types to represent disjoint sets (except when
1836      ;; types are contained in other types).  (This is a KLUDGE
1837      ;; because it's fragile. Various changes in internal
1838      ;; representation in the type system could make it start
1839      ;; confidently returning incorrect results.) -- WHN 2002-03-08
1840      (unless (or (type-might-contain-other-types-p complement-type1)
1841                  (type-might-contain-other-types-p type2))
1842        ;; Because of the way our types which don't contain other
1843        ;; types are disjoint subsets of the space of possible values,
1844        ;; (SUBTYPEP '(NOT AA) 'B)=NIL when AA and B are simple (and B
1845        ;; is not T, as checked above).
1846        (return (values nil t)))
1847      ;; The old (TYPE= TYPE1 TYPE2) branch would never be taken, as
1848      ;; TYPE1 and TYPE2 will only be equal if they're both NOT types,
1849      ;; and then the :SIMPLE-SUBTYPEP method would be used instead.
1850      ;; But a CSUBTYPEP relationship might still hold:
1851      (multiple-value-bind (equal certain)
1852          (csubtypep complement-type1 type2)
1853        ;; If a is a subtype of b, ~a is not a subtype of b (unless
1854        ;; b=T, which was excluded above).
1855        (unless certain
1856          (return (values nil nil)))
1857        (when equal
1858          (return (values nil t))))
1859      (multiple-value-bind (equal certain)
1860          (csubtypep type2 complement-type1)
1861        ;; If b is a subtype of a, ~a is not a subtype of b.  (FIXME:
1862        ;; That's not true if a=T. Do we know at this point that a is
1863        ;; not T?)
1864        (unless certain
1865          (return (values nil nil)))
1866        (when equal
1867          (return (values nil t))))
1868      ;; old CSR comment ca. 0.7.2, now obsoleted by the SIMPLE-CTYPE?
1869      ;; KLUDGE case above: Other cases here would rely on being able
1870      ;; to catch all possible cases, which the fragility of this type
1871      ;; system doesn't inspire me; for instance, if a is type= to ~b,
1872      ;; then we want T, T; if this is not the case and the types are
1873      ;; disjoint (have an intersection of *empty-type*) then we want
1874      ;; NIL, T; else if the union of a and b is the *universal-type*
1875      ;; then we want T, T. So currently we still claim to be unsure
1876      ;; about e.g. (subtypep '(not fixnum) 'single-float).
1877      ;;
1878      ;; OTOH we might still get here:
1879      (values nil nil))))
1880
1881(define-type-method (negation :complex-=) (type1 type2)
1882  ;; (NOT FOO) isn't equivalent to anything that's not a negation
1883  ;; type, except possibly a type that might contain it in disguise.
1884  (declare (ignore type2))
1885  (if (type-might-contain-other-types-p type1)
1886      (values nil nil)
1887      (values nil t)))
1888
1889(define-type-method (negation :simple-intersection) (type1 type2)
1890  (let ((not1 (negation-ctype-type type1))
1891        (not2 (negation-ctype-type type2)))
1892    (cond
1893      ((csubtypep not1 not2) type2)
1894      ((csubtypep not2 not1) type1)
1895      ;; Why no analagous clause to the disjoint in the SIMPLE-UNION2
1896      ;; method, below?  The clause would read
1897      ;;
1898      ;; ((EQ (TYPE-UNION NOT1 NOT2) *UNIVERSAL-TYPE*) *EMPTY-TYPE*)
1899      ;;
1900      ;; but with proper canonicalization of negation types, there's
1901      ;; no way of constructing two negation types with union of their
1902      ;; negations being the universal type.
1903      (t
1904       nil))))
1905
1906(define-type-method (negation :complex-intersection) (type1 type2)
1907  (cond
1908    ((csubtypep type1 (negation-ctype-type type2)) *empty-type*)
1909    ((eq (type-intersection type1 (negation-ctype-type type2)) *empty-type*)
1910     type1)
1911    (t nil)))
1912
1913(define-type-method (negation :simple-union) (type1 type2)
1914  (let ((not1 (negation-ctype-type type1))
1915        (not2 (negation-ctype-type type2)))
1916    (cond
1917      ((csubtypep not1 not2) type1)
1918      ((csubtypep not2 not1) type2)
1919      ((eq (type-intersection not1 not2) *empty-type*)
1920       *universal-type*)
1921      (t nil))))
1922
1923(define-type-method (negation :complex-union) (type1 type2)
1924  (cond
1925    ((csubtypep (negation-ctype-type type2) type1) *universal-type*)
1926    ((eq (type-intersection type1 (negation-ctype-type type2)) *empty-type*)
1927     type2)
1928    (t nil)))
1929
1930(define-type-method (negation :simple-=) (type1 type2)
1931  (type= (negation-ctype-type type1) (negation-ctype-type type2)))
1932
1933(def-type-translator not (typespec &environment env)
1934  (let* ((not-type (specifier-type typespec env))
1935         (spec (type-specifier not-type)))
1936    (cond
1937      ;; canonicalize (NOT (NOT FOO))
1938      ((and (listp spec) (eq (car spec) 'not))
1939       (specifier-type (cadr spec) env))
1940      ;; canonicalize (NOT NIL) and (NOT T)
1941      ((eq not-type *empty-type*) *universal-type*)
1942      ((eq not-type *universal-type*) *empty-type*)
1943      ((and (numeric-ctype-p not-type)
1944            (null (numeric-ctype-low not-type))
1945            (null (numeric-ctype-high not-type)))
1946       (make-negation-ctype :type not-type))
1947      ((numeric-ctype-p not-type)
1948       (type-union
1949        (make-negation-ctype
1950         :type (modified-numeric-type not-type :low nil :high nil))
1951        (cond
1952          ((null (numeric-ctype-low not-type))
1953           (modified-numeric-type
1954            not-type
1955            :low (let ((h (numeric-ctype-high not-type)))
1956                   (if (consp h) (car h) (list h)))
1957            :high nil))
1958          ((null (numeric-ctype-high not-type))
1959           (modified-numeric-type
1960            not-type
1961            :low nil
1962            :high (let ((l (numeric-ctype-low not-type)))
1963                    (if (consp l) (car l) (list l)))))
1964          (t (type-union
1965              (modified-numeric-type
1966               not-type
1967               :low nil
1968               :high (let ((l (numeric-ctype-low not-type)))
1969                       (if (consp l) (car l) (list l))))
1970              (modified-numeric-type
1971               not-type
1972               :low (let ((h (numeric-ctype-high not-type)))
1973                      (if (consp h) (car h) (list h)))
1974               :high nil))))))
1975      ((intersection-ctype-p not-type)
1976       (apply #'type-union
1977              (mapcar #'(lambda (x)
1978                          (specifier-type `(not ,(type-specifier x)) env))
1979                      (intersection-ctype-types not-type))))
1980      ((union-ctype-p not-type)
1981       (apply #'type-intersection
1982              (mapcar #'(lambda (x)
1983                          (specifier-type `(not ,(type-specifier x)) env))
1984                      (union-ctype-types not-type))))
1985      ((member-ctype-p not-type)
1986       (let ((members (member-ctype-members not-type)))
1987         (if (some #'floatp members)
1988           (let (floats)
1989             (dolist (pair '((0.0f0 . -0.0f0) (0.0d0 . -0.0d0)))
1990               (when (member (car pair) members)
1991                 (assert (not (member (cdr pair) members)))
1992                 (push (cdr pair) floats)
1993                 (setf members (remove (car pair) members)))
1994               (when (member (cdr pair) members)
1995                 (assert (not (member (car pair) members)))
1996                 (push (car pair) floats)
1997                 (setf members (remove (cdr pair) members))))
1998             (apply #'type-intersection
1999                    (if (null members)
2000                      *universal-type*
2001                      (make-negation-ctype
2002                       :type (make-member-ctype :members members)))
2003                    (mapcar
2004                     (lambda (x)
2005                       (let ((type (ctype-of x)))
2006                         (type-union
2007                          (make-negation-ctype
2008                           :type (modified-numeric-type type
2009                                                          :low nil :high nil))
2010                            (modified-numeric-type type
2011                                                   :low nil :high (list x))
2012                            (make-member-ctype :members (list x))
2013                            (modified-numeric-type type
2014                                                   :low (list x) :high nil))))
2015                     floats)))
2016             (make-negation-ctype :type not-type))))
2017      ((and (cons-ctype-p not-type)
2018            (eq (cons-ctype-car-ctype not-type) *universal-type*)
2019            (eq (cons-ctype-cdr-ctype not-type) *universal-type*))
2020       (make-negation-ctype :type not-type))
2021      ((cons-ctype-p not-type)
2022       (type-union
2023        (make-negation-ctype :type (specifier-type 'cons env))
2024        (cond
2025          ((and (not (eq (cons-ctype-car-ctype not-type) *universal-type*))
2026                (not (eq (cons-ctype-cdr-ctype not-type) *universal-type*)))
2027           (type-union
2028            (make-cons-ctype
2029             (specifier-type `(not ,(type-specifier
2030                                     (cons-ctype-car-ctype not-type))) env)
2031             *universal-type*)
2032            (make-cons-ctype
2033             *universal-type*
2034             (specifier-type `(not ,(type-specifier
2035                                     (cons-ctype-cdr-ctype not-type))) env))))
2036          ((not (eq (cons-ctype-car-ctype not-type) *universal-type*))
2037           (make-cons-ctype
2038            (specifier-type `(not ,(type-specifier
2039                                    (cons-ctype-car-ctype not-type))) env)
2040            *universal-type*))
2041          ((not (eq (cons-ctype-cdr-ctype not-type) *universal-type*))
2042           (make-cons-ctype
2043            *universal-type*
2044            (specifier-type `(not ,(type-specifier
2045                                    (cons-ctype-cdr-ctype not-type))) env)))
2046          (t (error "Weird CONS type ~S" not-type)))))
2047      (t (make-negation-ctype :type not-type)))))
2048
2049
2050;;;; Numeric types.
2051
2052;;; A list of all the float formats, in order of decreasing precision.
2053;;;
2054(eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
2055  (defconstant float-formats
2056    '(long-float double-float single-float short-float)))
2057
2058;;; The type of a float format.
2059;;;
2060(deftype float-format () `(member ,@float-formats))
2061
2062(defun type-bound-number (x)
2063  (if (consp x)
2064      (destructuring-bind (result) x result)
2065      x))
2066
2067(defun make-numeric-ctype (&key class 
2068                                format
2069                                (complexp :real)
2070                                low
2071                                high
2072                                enumerable
2073                                predicate)
2074  ;; if interval is empty
2075  (if (and low
2076           high
2077           (if (or (consp low) (consp high)) ; if either bound is exclusive
2078             (>= (type-bound-number low) (type-bound-number high))
2079             (> low high)))
2080    *empty-type*
2081    (multiple-value-bind (canonical-low canonical-high)
2082        (case class
2083          (integer
2084           ;; INTEGER types always have their LOW and HIGH bounds
2085           ;; represented as inclusive, not exclusive values.
2086           (values (if (consp low)
2087                     (1+ (type-bound-number low))
2088                     low)
2089                   (if (consp high)
2090                     (1- (type-bound-number high))
2091                     high)))
2092          (t 
2093           ;; no canonicalization necessary
2094           (values low high)))
2095      (when (and (eq class 'rational)
2096                 (integerp canonical-low)
2097                 (integerp canonical-high)
2098                 (= canonical-low canonical-high))
2099        (setf class 'integer))
2100      (%istruct 'numeric-ctype
2101                (type-class-or-lose 'number)
2102                enumerable
2103                class
2104                format
2105                complexp
2106                canonical-low
2107                canonical-high
2108                predicate))))
2109   
2110
2111(defun make-numeric-ctype-predicate (ctype)
2112  (let ((class (numeric-ctype-class ctype))
2113        (lo (numeric-ctype-low ctype))
2114        (hi (numeric-ctype-high ctype)))
2115    (if (eq class 'integer)
2116      (if (and hi
2117               lo
2118               (<= hi target::target-most-positive-fixnum)
2119               (>= lo target::target-most-negative-fixnum))     
2120        #'(lambda (n)
2121            (and (fixnump n)
2122                 (locally (declare (fixnum n hi lo))
2123                   (and (%i>= n lo)
2124                        (%i<= n hi)))))))))
2125
2126(defun numeric-ctype-p (x)
2127  (istruct-typep x 'numeric-ctype))
2128
2129(setf (type-predicate 'numeric-ctype) 'numeric-ctype-p)
2130
2131(define-type-method (number :simple-=) (type1 type2)
2132  (values
2133   (and (eq (numeric-ctype-class type1) (numeric-ctype-class type2))
2134        (eq (numeric-ctype-format type1) (numeric-ctype-format type2))
2135        (eq (numeric-ctype-complexp type1) (numeric-ctype-complexp type2))
2136        (equalp (numeric-ctype-low type1) (numeric-ctype-low type2))
2137        (equalp (numeric-ctype-high type1) (numeric-ctype-high type2)))
2138   t))
2139
2140(define-type-method (number :unparse) (type)
2141  (let* ((complexp (numeric-ctype-complexp type))
2142         (low (numeric-ctype-low type))
2143         (high (numeric-ctype-high type))
2144         (base (case (numeric-ctype-class type)
2145                 (integer 'integer)
2146                 (rational 'rational)
2147                 (float (or (numeric-ctype-format type) 'float))
2148                 (t 'real))))
2149    (let ((base+bounds
2150           (cond ((and (eq base 'integer) high low)
2151                  (let ((high-count (logcount high))
2152                        (high-length (integer-length high)))
2153                    (cond ((= low 0)
2154                           (cond ((= high 0) '(integer 0 0))
2155                                 ((= high 1) 'bit)
2156                                 ((and (= high-count high-length)
2157                                       (plusp high-length))
2158                                  `(unsigned-byte ,high-length))
2159                                 (t
2160                                  `(mod ,(1+ high)))))
2161                          ((and (= low target::target-most-negative-fixnum)
2162                                (= high target::target-most-positive-fixnum))
2163                           'fixnum)
2164                          ((and (= low (lognot high))
2165                                (= high-count high-length)
2166                                (> high-count 0))
2167                           `(signed-byte ,(1+ high-length)))
2168                          (t
2169                           `(integer ,low ,high)))))
2170                 (high `(,base ,(or low '*) ,high))
2171                 (low
2172                  (if (and (eq base 'integer) (= low 0))
2173                      'unsigned-byte
2174                      `(,base ,low)))
2175                 (t base))))
2176      (ecase complexp
2177        (:real
2178         base+bounds)
2179        (:complex
2180         (if (eq base+bounds 'real)
2181             'complex
2182             `(complex ,base+bounds)))
2183        ((nil)
2184         (assert (eq base+bounds 'real))
2185         'number)))))
2186
2187;;; Numeric-Bound-Test  --  Internal
2188;;;
2189;;;    Return true if X is "less than or equal" to Y, taking open bounds into
2190;;; consideration.  Closed is the predicate used to test the bound on a closed
2191;;; interval (e.g. <=), and Open is the predicate used on open bounds (e.g. <).
2192;;; Y is considered to be the outside bound, in the sense that if it is
2193;;; infinite (NIL), then the test suceeds, whereas if X is infinite, then the
2194;;; test fails (unless Y is also infinite).
2195;;;
2196;;;    This is for comparing bounds of the same kind, e.g. upper and upper.
2197;;; Use Numeric-Bound-Test* for different kinds of bounds.
2198;;;
2199(defmacro numeric-bound-test (x y closed open)
2200  `(cond ((not ,y) t)
2201           ((not ,x) nil)
2202           ((consp ,x)
2203            (if (consp ,y)
2204              (,closed (car ,x) (car ,y))
2205              (,closed (car ,x) ,y)))
2206           (t
2207            (if (consp ,y)
2208              (,open ,x (car ,y))
2209              (,closed ,x ,y)))))
2210
2211;;; Numeric-Bound-Test*  --  Internal
2212;;;
2213;;;    Used to compare upper and lower bounds.  This is different from the
2214;;; same-bound case:
2215;;; -- Since X = NIL is -infinity, whereas y = NIL is +infinity, we return true
2216;;;    if *either* arg is NIL.
2217;;; -- an open inner bound is "greater" and also squeezes the interval, causing
2218;;;    us to use the Open test for those cases as well.
2219;;;
2220(defmacro numeric-bound-test* (x y closed open)
2221  `(cond ((not ,y) t)
2222         ((not ,x) t)
2223         ((consp ,x)
2224          (if (consp ,y)
2225              (,open (car ,x) (car ,y))
2226              (,open (car ,x) ,y)))
2227         (t
2228          (if (consp ,y)
2229              (,open ,x (car ,y))
2230              (,closed ,x ,y)))))
2231
2232;;; Numeric-Bound-Max  --  Internal
2233;;;
2234;;;    Return whichever of the numeric bounds X and Y is "maximal" according to
2235;;; the predicates Closed (e.g. >=) and Open (e.g. >).  This is only meaningful
2236;;; for maximizing like bounds, i.e. upper and upper.  If Max-P is true, then
2237;;; we return NIL if X or Y is NIL, otherwise we return the other arg.
2238;;;
2239(defmacro numeric-bound-max (x y closed open max-p)
2240  (once-only ((n-x x)
2241              (n-y y))
2242    `(cond
2243      ((not ,n-x) ,(if max-p nil n-y))
2244      ((not ,n-y) ,(if max-p nil n-x))
2245      ((consp ,n-x)
2246       (if (consp ,n-y)
2247         (if (,closed (car ,n-x) (car ,n-y)) ,n-x ,n-y)
2248         (if (,open (car ,n-x) ,n-y) ,n-x ,n-y)))
2249      (t
2250       (if (consp ,n-y)
2251         (if (,open (car ,n-y) ,n-x) ,n-y ,n-x)
2252         (if (,closed ,n-y ,n-x) ,n-y ,n-x))))))
2253
2254
2255(define-type-method (number :simple-subtypep) (type1 type2)
2256  (let ((class1 (numeric-ctype-class type1))
2257          (class2 (numeric-ctype-class type2))
2258          (complexp2 (numeric-ctype-complexp type2))
2259          (format2 (numeric-ctype-format type2))
2260          (low1 (numeric-ctype-low type1))
2261          (high1 (numeric-ctype-high type1))
2262          (low2 (numeric-ctype-low type2))
2263          (high2 (numeric-ctype-high type2)))
2264    ;;
2265    ;; If one is complex and the other isn't, they are disjoint.
2266    (cond ((not (or (eq (numeric-ctype-complexp type1) complexp2)
2267                        (null complexp2)))
2268             (values nil t))
2269            ;;
2270            ;; If the classes are specified and different, the types are
2271            ;; disjoint unless type2 is rational and type1 is integer.
2272            ((not (or (eq class1 class2) (null class2)
2273                        (and (eq class1 'integer) (eq class2 'rational))))
2274             (values nil t))
2275            ;;
2276            ;; If the float formats are specified and different, the types
2277            ;; are disjoint.
2278            ((not (or (eq (numeric-ctype-format type1) format2)
2279                        (null format2)))
2280             (values nil t))
2281            ;;
2282            ;; Check the bounds.
2283            ((and (numeric-bound-test low1 low2 >= >)
2284                    (numeric-bound-test high1 high2 <= <))
2285             (values t t))
2286            (t
2287             (values nil t)))))
2288
2289;(define-superclasses number (generic-number))
2290
2291;;; NUMERIC-TYPES-ADJACENT  --  Internal
2292;;;
2293;;;    If the high bound of Low is adjacent to the low bound of High, then
2294;;; return T, otherwise NIL.
2295;;;
2296(defun numeric-types-adjacent (low high)
2297  (let ((low-bound (numeric-ctype-high low))
2298        (high-bound (numeric-ctype-low high)))
2299    (cond ((not (and low-bound high-bound)) nil)
2300            ((consp low-bound)
2301             (eql (car low-bound) high-bound))
2302            ((consp high-bound)
2303             (eql (car high-bound) low-bound))
2304            ((and (eq (numeric-ctype-class low) 'integer)
2305                    (eq (numeric-ctype-class high) 'integer))
2306             (eql (1+ low-bound) high-bound))
2307            (t
2308             nil))))
2309
2310;;;
2311;;; Return a numeric type that is a supertype for both type1 and type2.
2312;;;
2313(define-type-method (number :simple-union) (type1 type2)
2314  (declare (type numeric-ctype type1 type2))
2315  (cond ((csubtypep type1 type2) type2)
2316        ((csubtypep type2 type1) type1)
2317        (t
2318         (let ((class1 (numeric-ctype-class type1))
2319               (format1 (numeric-ctype-format type1))
2320               (complexp1 (numeric-ctype-complexp type1))
2321               (class2 (numeric-ctype-class type2))
2322               (format2 (numeric-ctype-format type2))
2323               (complexp2 (numeric-ctype-complexp type2)))
2324           (cond
2325             ((and (eq class1 class2)
2326                   (eq format1 format2)
2327                   (eq complexp1 complexp2)
2328                   (or (numeric-types-intersect type1 type2)
2329                       (numeric-types-adjacent type1 type2)
2330                       (numeric-types-adjacent type2 type1)))
2331              (make-numeric-ctype
2332               :class class1
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             ;; FIXME: These two clauses are almost identical, and the
2342             ;; consequents are in fact identical in every respect.
2343             ((and (eq class1 'rational)
2344                   (eq class2 'integer)
2345                   (eq format1 format2)
2346                   (eq complexp1 complexp2)
2347                   (integerp (numeric-ctype-low type2))
2348                   (integerp (numeric-ctype-high type2))
2349                   (= (numeric-ctype-low type2) (numeric-ctype-high type2))
2350                   (or (numeric-types-adjacent type1 type2)
2351                       (numeric-types-adjacent type2 type1)))
2352              (make-numeric-ctype
2353               :class 'rational
2354               :format format1
2355               :complexp complexp1
2356               :low (numeric-bound-max (numeric-ctype-low type1)
2357                                       (numeric-ctype-low type2)
2358                                       <= < t)
2359               :high (numeric-bound-max (numeric-ctype-high type1)
2360                                        (numeric-ctype-high type2)
2361                                        >= > t)))
2362             ((and (eq class1 'integer)
2363                   (eq class2 'rational)
2364                   (eq format1 format2)
2365                   (eq complexp1 complexp2)
2366                   (integerp (numeric-ctype-low type1))
2367                   (integerp (numeric-ctype-high type1))
2368                   (= (numeric-ctype-low type1) (numeric-ctype-high type1))
2369                   (or (numeric-types-adjacent type1 type2)
2370                       (numeric-types-adjacent type2 type1)))
2371              (make-numeric-ctype
2372               :class 'rational
2373               :format format1
2374               :complexp complexp1
2375               :low (numeric-bound-max (numeric-ctype-low type1)
2376                                       (numeric-ctype-low type2)
2377                                       <= < t)
2378               :high (numeric-bound-max (numeric-ctype-high type1)
2379                                        (numeric-ctype-high type2)
2380                                        >= > t)))
2381             (t nil))))))
2382
2383(setf (info-type-kind 'number) :primitive
2384      (info-type-builtin 'number) (make-numeric-ctype :complexp nil))
2385
2386(def-type-translator complex (&optional spec &environment env)
2387  (if (eq spec '*)
2388      (make-numeric-ctype :complexp :complex)
2389      (labels ((not-numeric ()
2390                 (error "Component type for Complex is not numeric: ~S." spec))
2391               (not-real ()
2392                 (error "Component type for Complex is not a subtype of real: ~S." spec))
2393               (complex1 (component-type)
2394                 (unless (numeric-ctype-p component-type)
2395                   (not-numeric))
2396                 (when (eq (numeric-ctype-complexp component-type) :complex)
2397                   (not-real))
2398                 (let ((res (copy-uvector component-type)))
2399                   (setf (numeric-ctype-complexp res) :complex)
2400                   (setf (numeric-ctype-predicate res) nil) ; <<
2401                   res))
2402               (do-complex (ctype)
2403                 (cond
2404                   ((eq ctype *empty-type*) *empty-type*)
2405                   ((eq ctype *universal-type*) (not-real))
2406                   ((numeric-ctype-p ctype) (complex1 ctype))
2407                   ((union-ctype-p ctype)
2408                    (apply #'type-union
2409                           (mapcar #'do-complex (union-ctype-types ctype))))
2410                   ((member-ctype-p ctype)
2411                    (apply #'type-union
2412                           (mapcar (lambda (x) (do-complex (ctype-of x)))
2413                                   (member-ctype-members ctype))))
2414                   ((and (intersection-ctype-p ctype)
2415                         ;; just enough to handle simple types like RATIO.
2416                         (let ((numbers (remove-if-not
2417                                         #'numeric-ctype-p
2418                                         (intersection-ctype-types ctype))))
2419                           (and (car numbers)
2420                                (null (cdr numbers))
2421                                (eq (numeric-ctype-complexp (car numbers)) :real)
2422                                (complex1 (car numbers))))))
2423                   (t                   ; punt on harder stuff for now
2424                    (not-real)))))
2425        (let ((ctype (specifier-type spec env)))
2426          (do-complex ctype)))))
2427
2428;;; Check-Bound  --  Internal
2429;;;
2430;;;    Check that X is a well-formed numeric bound of the specified Type.
2431;;; If X is *, return NIL, otherwise return the bound.
2432;;;
2433(defmacro check-bound (x type)
2434  `(cond ((eq ,x '*) nil)
2435           ((or (typep ,x ',type)
2436                (and (consp ,x) (typep (car ,x) ',type) (null (cdr ,x))))
2437            ,x)
2438           (t
2439            (error "Bound is not *, a ~A or a list of a ~A: ~S" ',type ',type ,x))))
2440
2441(def-type-translator integer (&optional low high)
2442  (let* ((l (check-bound low integer))
2443         (lb (if (consp l) (1+ (car l)) l))
2444         (h (check-bound high integer))
2445         (hb (if (consp h) (1- (car h)) h)))
2446    (if (and hb lb (< hb lb))
2447      *empty-type*
2448      (make-numeric-ctype :class 'integer  :complexp :real
2449                          :enumerable (not (null (and l h)))
2450                          :low lb
2451                          :high hb))))
2452
2453(deftype mod (n)
2454  (unless (and (integerp n) (> n 0))
2455    (error "Bad N specified for MOD type specifier: ~S." n))
2456  `(integer 0 ,(1- n)))
2457
2458
2459(defmacro def-bounded-type (type class format)
2460  `(def-type-translator ,type (&optional low high)
2461     (let ((lb (check-bound low ,type))
2462             (hb (check-bound high ,type)))
2463       (unless (numeric-bound-test* lb hb <= <)
2464           (error "Lower bound ~S is not less than upper bound ~S." low high))
2465       (make-numeric-ctype :class ',class :format ',format :low lb :high hb))))
2466
2467(def-bounded-type rational rational nil)
2468
2469(defun coerce-bound (bound type inner-coerce-bound-fun)
2470  (declare (type function inner-coerce-bound-fun))
2471  (cond ((eql bound '*)
2472         bound)
2473        ((consp bound)
2474         (destructuring-bind (inner-bound) bound
2475           (list (funcall inner-coerce-bound-fun inner-bound type))))
2476        (t
2477         (funcall inner-coerce-bound-fun bound type))))
2478
2479(defun inner-coerce-real-bound (bound type)
2480  (ecase type
2481    (rational (rationalize bound))
2482    (float (if (floatp bound)
2483               bound
2484               ;; Coerce to the widest float format available, to
2485               ;; avoid unnecessary loss of precision:
2486               (coerce bound 'long-float)))))
2487
2488(defun coerced-real-bound (bound type)
2489  (coerce-bound bound type #'inner-coerce-real-bound))
2490
2491(defun coerced-float-bound (bound type)
2492  (coerce-bound bound type #'coerce))
2493
2494#|
2495(def-type-translator real (&optional (low '*) (high '*))
2496  (specifier-type `(or (float ,(coerced-real-bound  low 'float)
2497                              ,(coerced-real-bound high 'float))
2498                       (rational ,(coerced-real-bound  low 'rational)
2499                                 ,(coerced-real-bound high 'rational)))))
2500
2501(def-type-translator float (&optional (low '*) (high '*))
2502  (specifier-type
2503   `(or (single-float ,(coerced-float-bound  low 'single-float)
2504                      ,(coerced-float-bound high 'single-float))
2505        (double-float ,(coerced-float-bound  low 'double-float)
2506                      ,(coerced-float-bound high 'double-float)))))
2507|#
2508
2509(def-bounded-type float float nil)
2510(def-bounded-type real nil nil)
2511
2512(defmacro define-float-format (f)
2513  `(def-bounded-type ,f float ,f))
2514
2515(define-float-format short-float)
2516(define-float-format single-float)
2517(define-float-format double-float)
2518(define-float-format long-float)
2519
2520(defun numeric-types-intersect (type1 type2)
2521  (declare (type numeric-ctype type1 type2))
2522  (let* ((class1 (numeric-ctype-class type1))
2523         (class2 (numeric-ctype-class type2))
2524         (complexp1 (numeric-ctype-complexp type1))
2525         (complexp2 (numeric-ctype-complexp type2))
2526         (format1 (numeric-ctype-format type1))
2527         (format2 (numeric-ctype-format type2))
2528         (low1 (numeric-ctype-low type1))
2529         (high1 (numeric-ctype-high type1))
2530         (low2 (numeric-ctype-low type2))
2531         (high2 (numeric-ctype-high type2)))
2532    ;;
2533    ;; If one is complex and the other isn't, then they are disjoint.
2534    (cond ((not (or (eq complexp1 complexp2)
2535                    (null complexp1) (null complexp2)))
2536           nil)
2537          ;;
2538          ;; If either type is a float, then the other must either be specified
2539          ;; to be a float or unspecified.  Otherwise, they are disjoint.
2540          ((and (eq class1 'float) (not (member class2 '(float nil)))) nil)
2541          ((and (eq class2 'float) (not (member class1 '(float nil)))) nil)
2542          ;;
2543          ;; If the float formats are specified and different, the types
2544          ;; are disjoint.
2545          ((not (or (eq format1 format2) (null format1) (null format2)))
2546           nil)
2547          (t
2548           ;;
2549           ;; Check the bounds.  This is a bit odd because we must always have
2550           ;; the outer bound of the interval as the second arg.
2551           (if (numeric-bound-test high1 high2 <= <)
2552             (or (and (numeric-bound-test low1 low2 >= >)
2553                      (numeric-bound-test* low1 high2 <= <))
2554                 (and (numeric-bound-test low2 low1 >= >)
2555                      (numeric-bound-test* low2 high1 <= <)))
2556             (or (and (numeric-bound-test* low2 high1 <= <)
2557                      (numeric-bound-test low2 low1 >= >))
2558                 (and (numeric-bound-test high2 high1 <= <)
2559                      (numeric-bound-test* high2 low1 >= >))))))))
2560
2561;;; Round-Numeric-Bound  --  Internal
2562;;;
2563;;;    Take the numeric bound X and convert it into something that can be used
2564;;; as a bound in a numeric type with the specified Class and Format.  If up-p
2565;;; is true, then we round up as needed, otherwise we round down.  Up-p true
2566;;; implies that X is a lower bound, i.e. (N) > N.
2567;;;
2568;;; This is used by Numeric-Type-Intersection to mash the bound into the
2569;;; appropriate type number.  X may only be a float when Class is Float.
2570;;;
2571;;; ### Note: it is possible for the coercion to a float to overflow or
2572;;; underflow.  This happens when the bound doesn't fit in the specified
2573;;; format.  In this case, we should really return the appropriate
2574;;; {Most | Least}-{Positive | Negative}-XXX-Float float of desired format.
2575;;; But these conditions aren't currently signalled in any useful way.
2576;;;
2577;;; Also, when converting an open rational bound into a float we should
2578;;; probably convert it to a closed bound of the closest float in the specified
2579;;; format.  In general, open float bounds are fucked.
2580;;;
2581(defun round-numeric-bound (x class format up-p)
2582  (if x
2583    (let ((cx (if (consp x) (car x) x)))
2584        (ecase class
2585          ((nil rational) x)
2586          (integer
2587           (if (and (consp x) (integerp cx))
2588             (if up-p (1+ cx) (1- cx))
2589             (if up-p (ceiling cx) (floor cx))))
2590          (float
2591           (let ((res (if format (coerce cx format) (float cx))))
2592             (if (consp x) (list res) res)))))
2593    nil))
2594
2595;;; Number :Simple-Intersection type method  --  Internal
2596;;;
2597;;;    Handle the case of Type-Intersection on two numeric types.  We use
2598;;; Types-Intersect to throw out the case of types with no intersection.  If an
2599;;; attribute in Type1 is unspecified, then we use Type2's attribute, which
2600;;; must be at least as restrictive.  If the types intersect, then the only
2601;;; attributes that can be specified and different are the class and the
2602;;; bounds.
2603;;;
2604;;;    When the class differs, we use the more restrictive class.  The only
2605;;; interesting case is rational/integer, since rational includes integer.
2606;;;
2607;;;    We make the result lower (upper) bound the maximum (minimum) of the
2608;;; argument lower (upper) bounds.  We convert the bounds into the
2609;;; appropriate numeric type before maximizing.  This avoids possible confusion
2610;;; due to mixed-type comparisons (but I think the result is the same).
2611;;;
2612(define-type-method (number :simple-intersection) (type1 type2)
2613  (declare (type numeric-ctype type1 type2))
2614  (if (numeric-types-intersect type1 type2)
2615    (let* ((class1 (numeric-ctype-class type1))
2616           (class2 (numeric-ctype-class type2))
2617           (class (ecase class1
2618                    ((nil) class2)
2619                    ((integer float) class1)
2620                    (rational (if (eq class2 'integer) 'integer 'rational))))
2621           (format (or (numeric-ctype-format type1)
2622                       (numeric-ctype-format type2))))
2623      (make-numeric-ctype
2624       :class class
2625       :format format
2626       :complexp (or (numeric-ctype-complexp type1)
2627                     (numeric-ctype-complexp type2))
2628       :low (numeric-bound-max
2629             (round-numeric-bound (numeric-ctype-low type1)
2630                                  class format t)
2631             (round-numeric-bound (numeric-ctype-low type2)
2632                                  class format t)
2633             > >= nil)
2634       :high (numeric-bound-max
2635              (round-numeric-bound (numeric-ctype-high type1)
2636                                   class format nil)
2637              (round-numeric-bound (numeric-ctype-high type2)
2638                                   class format nil)
2639              < <= nil)))
2640    *empty-type*))
2641
2642;;; Float-Format-Max  --  Interface
2643;;;
2644;;;    Given two float formats, return the one with more precision.  If either
2645;;; one is null, return NIL.
2646;;;
2647(defun float-format-max (f1 f2)
2648  (when (and f1 f2)
2649    (dolist (f float-formats (error "Bad float format: ~S." f1))
2650      (when (or (eq f f1) (eq f f2))
2651          (return f)))))
2652
2653
2654;;; Numeric-Contagion  --  Interface
2655;;;
2656;;;    Return the result of an operation on Type1 and Type2 according to the
2657;;; rules of numeric contagion.  This is always NUMBER, some float format
2658;;; (possibly complex) or RATIONAL.  Due to rational canonicalization, there
2659;;; isn't much we can do here with integers or rational complex numbers.
2660;;;
2661;;;    If either argument is not a Numeric-Type, then return NUMBER.  This is
2662;;; useful mainly for allowing types that are technically numbers, but not a
2663;;; Numeric-Type.
2664;;;
2665(defun numeric-contagion (type1 type2)
2666  (if (and (numeric-ctype-p type1) (numeric-ctype-p type2))
2667    (let ((class1 (numeric-ctype-class type1))
2668            (class2 (numeric-ctype-class type2))
2669            (format1 (numeric-ctype-format type1))
2670            (format2 (numeric-ctype-format type2))
2671            (complexp1 (numeric-ctype-complexp type1))
2672            (complexp2 (numeric-ctype-complexp type2)))
2673        (cond ((or (null complexp1)
2674                   (null complexp2))
2675               (specifier-type 'number))
2676              ((eq class1 'float)
2677               (make-numeric-ctype
2678                  :class 'float
2679                  :format (ecase class2
2680                              (float (float-format-max format1 format2))
2681                              ((integer rational) format1)
2682                              ((nil)
2683                               ;; A double-float with any real number is a
2684                               ;; double-float.
2685                               (if (eq format1 'double-float)
2686                                 'double-float
2687                                 nil)))
2688                  :complexp (if (or (eq complexp1 :complex)
2689                                    (eq complexp2 :complex))
2690                              :complex
2691                              :real)))
2692              ((eq class2 'float) (numeric-contagion type2 type1))
2693              ((and (eq complexp1 :real) (eq complexp2 :real))
2694               (make-numeric-ctype
2695                  :class (and class1 class2 'rational)
2696                  :complexp :real))
2697              (t
2698               (specifier-type 'number))))
2699    (specifier-type 'number)))
2700
2701
2702
2703
2704;;;; Array types:
2705
2706;;; The Array-Type is used to represent all array types, including things such
2707;;; as SIMPLE-STRING.
2708;;;
2709
2710(defun make-array-ctype (&key
2711                         (dimensions '*)
2712                         (complexp '*)
2713                         element-type
2714                         (specialized-element-type *wild-type*))
2715  (%istruct 'array-ctype
2716            (type-class-or-lose 'array)
2717            nil
2718            dimensions
2719            complexp
2720            element-type
2721            specialized-element-type
2722            (unless (eq specialized-element-type *wild-type*)
2723              (ctype-subtype specialized-element-type))))
2724
2725(defun array-ctype-p (x) (istruct-typep x 'array-ctype))
2726(setf (type-predicate 'array-ctype) 'array-ctype-p)
2727
2728;;; Specialized-Element-Type-Maybe  --  Internal
2729;;;
2730;;;      What this does depends on the setting of the
2731;;; *use-implementation-types* switch.  If true, return the specialized element
2732;;; type, otherwise return the original element type.
2733;;;
2734(defun specialized-element-type-maybe (type)
2735  (declare (type array-ctype type))
2736  (if *use-implementation-types*
2737    (array-ctype-specialized-element-type type)
2738    (array-ctype-element-type type)))
2739
2740(define-type-method (array :simple-=) (type1 type2)
2741  (if (or (unknown-ctype-p (array-ctype-element-type type1))
2742          (unknown-ctype-p (array-ctype-element-type type2)))
2743    (multiple-value-bind (equalp certainp)
2744        (type= (array-ctype-element-type type1)
2745               (array-ctype-element-type type2))
2746      (assert (not (and (not equalp) certainp)))
2747      (values equalp certainp))
2748    (values (and (equal (array-ctype-dimensions type1)
2749                        (array-ctype-dimensions type2))
2750                 (eq (array-ctype-complexp type1)
2751                     (array-ctype-complexp type2))
2752                 (type= (specialized-element-type-maybe type1)
2753                        (specialized-element-type-maybe type2)))
2754            t)))
2755
2756(define-type-method (array :unparse) (type)
2757  (let ((dims (array-ctype-dimensions type))
2758          (eltype (type-specifier (array-ctype-element-type type)))
2759          (complexp (array-ctype-complexp type)))
2760    (cond ((eq dims '*)
2761             (if (eq eltype '*)
2762               (if complexp 'array 'simple-array)
2763               (if complexp `(array ,eltype) `(simple-array ,eltype))))
2764            ((= (length dims) 1) 
2765             (if complexp
2766               (if (eq (car dims) '*)
2767                   (case eltype
2768                     (bit 'bit-vector)
2769                     ((character base-char) 'base-string)
2770                     (* 'vector)
2771                     (t `(vector ,eltype)))
2772                   (case eltype
2773                     (bit `(bit-vector ,(car dims)))
2774                     ((character base-char) `(base-string ,(car dims)))
2775                     (t `(vector ,eltype ,(car dims)))))
2776               (if (eq (car dims) '*)
2777                   (case eltype
2778                     (bit 'simple-bit-vector)
2779                     ((base-char character) 'simple-base-string)
2780                     ((t) 'simple-vector)
2781                     (t `(simple-array ,eltype (*))))
2782                   (case eltype
2783                     (bit `(simple-bit-vector ,(car dims)))
2784                     ((base-char character) `(simple-base-string ,(car dims)))
2785                     ((t) `(simple-vector ,(car dims)))
2786                     (t `(simple-array ,eltype ,dims))))))
2787            (t
2788             (if complexp
2789               `(array ,eltype ,dims)
2790               `(simple-array ,eltype ,dims))))))
2791
2792(define-type-method (array :simple-subtypep) (type1 type2)
2793  (let ((dims1 (array-ctype-dimensions type1))
2794        (dims2 (array-ctype-dimensions type2))
2795        (complexp2 (array-ctype-complexp type2)))
2796    (cond (;; not subtypep unless dimensions are compatible
2797           (not (or (eq dims2 '*)
2798                    (and (not (eq dims1 '*))
2799                         (= (length (the list dims1))
2800                            (length (the list dims2)))
2801                         (every (lambda (x y)
2802                                  (or (eq y '*) (eql x y)))
2803                                (the list dims1)
2804                                (the list dims2)))))
2805           (values nil t))
2806          ;; not subtypep unless complexness is compatible
2807          ((not (or (eq complexp2 :maybe)
2808                    (eq (array-ctype-complexp type1) complexp2)))
2809           (values nil t))
2810          ;; Since we didn't fail any of the tests above, we win
2811          ;; if the TYPE2 element type is wild.
2812          ((eq (array-ctype-element-type type2) *wild-type*)
2813           (values t t))
2814          (;; Since we didn't match any of the special cases above, we
2815           ;; can't give a good answer unless both the element types
2816           ;; have been defined.
2817           (or (unknown-ctype-p (array-ctype-element-type type1))
2818               (unknown-ctype-p (array-ctype-element-type type2)))
2819           (values nil nil))
2820          (;; Otherwise, the subtype relationship holds iff the
2821           ;; types are equal, and they're equal iff the specialized
2822           ;; element types are identical.
2823           t
2824           (values (type= (specialized-element-type-maybe type1)
2825                          (specialized-element-type-maybe type2))
2826                   t)))))
2827
2828; (define-superclasses array (string string) (vector vector) (array))
2829
2830
2831(defun array-types-intersect (type1 type2)
2832  (declare (type array-ctype type1 type2))
2833  (let ((dims1 (array-ctype-dimensions type1))
2834        (dims2 (array-ctype-dimensions type2))
2835        (complexp1 (array-ctype-complexp type1))
2836        (complexp2 (array-ctype-complexp type2)))
2837    ;; See whether dimensions are compatible.
2838    (cond ((not (or (eq dims1 '*) (eq dims2 '*)
2839                    (and (= (length dims1) (length dims2))
2840                         (every (lambda (x y)
2841                                  (or (eq x '*) (eq y '*) (= x y)))
2842                                dims1 dims2))))
2843           (values nil t))
2844          ;; See whether complexpness is compatible.
2845          ((not (or (eq complexp1 :maybe)
2846                    (eq complexp2 :maybe)
2847                    (eq complexp1 complexp2)))
2848           (values nil t))
2849          ((or (eq (array-ctype-specialized-element-type type1) *wild-type*)
2850               (eq (array-ctype-specialized-element-type type2) *wild-type*)
2851               (type= (specialized-element-type-maybe type1)
2852                      (specialized-element-type-maybe type2)))
2853           (values t t))
2854          (t
2855           (values nil t)))))
2856
2857(define-type-method (array :simple-intersection) (type1 type2)
2858  (declare (type array-ctype type1 type2))
2859  (if (array-types-intersect type1 type2)
2860    (let ((dims1 (array-ctype-dimensions type1))
2861          (dims2 (array-ctype-dimensions type2))
2862          (complexp1 (array-ctype-complexp type1))
2863          (complexp2 (array-ctype-complexp type2))
2864          (eltype1 (array-ctype-element-type type1))
2865          (eltype2 (array-ctype-element-type type2)))
2866      (specialize-array-type
2867       (make-array-ctype
2868        :dimensions (cond ((eq dims1 '*) dims2)
2869                          ((eq dims2 '*) dims1)
2870                          (t
2871                           (mapcar #'(lambda (x y) (if (eq x '*) y x))
2872                                   dims1 dims2)))
2873        :complexp (if (eq complexp1 :maybe) complexp2 complexp1)
2874        :element-type (cond
2875                        ((eq eltype1 *wild-type*) eltype2)
2876                        ((eq eltype2 *wild-type*) eltype1)
2877                        (t (type-intersection eltype1 eltype2))))))
2878      *empty-type*))
2879
2880;;; Check-Array-Dimensions  --  Internal
2881;;;
2882;;;    Check a supplied dimension list to determine if it is legal.
2883;;;
2884(defun check-array-dimensions (dims)
2885  (typecase dims
2886    ((member *) dims)
2887    (integer
2888     (when (minusp dims)
2889       (signal-program-error "Arrays can't have a negative number of dimensions: ~D." dims))
2890     (when (>= dims array-rank-limit)
2891       (signal-program-error "Array type has too many dimensions: ~S." dims))
2892     (make-list dims :initial-element '*))
2893    (list
2894     (when (>= (length dims) array-rank-limit)
2895       (signal-program-error "Array type has too many dimensions: ~S." dims))
2896     (dolist (dim dims)
2897       (unless (eq dim '*)
2898           (unless (and (integerp dim)
2899                          (>= dim 0) (< dim array-dimension-limit))
2900             (signal-program-error "Bad dimension in array type: ~S." dim))))
2901     dims)
2902    (t
2903     (signal-program-error "Array dimensions is not a list, integer or *:~%  ~S"
2904                           dims))))
2905
2906(def-type-translator array (&optional element-type dimensions &environment env)
2907  (specialize-array-type
2908   (make-array-ctype :dimensions (check-array-dimensions dimensions)
2909                     :complexp :maybe
2910                     :element-type (specifier-type element-type env))))
2911
2912(def-type-translator simple-array (&optional element-type dimensions &environment env)
2913  (specialize-array-type
2914   (make-array-ctype :dimensions (check-array-dimensions dimensions)
2915                         :element-type (specifier-type element-type env)
2916                         :complexp nil)))
2917
2918;;; Order matters here.
2919(defparameter specialized-array-element-types
2920  '(nil bit (unsigned-byte 8) (signed-byte 8) (unsigned-byte 16)
2921    (signed-byte 16) (unsigned-byte 32) #+32-bit-target fixnum (signed-byte 32)
2922    #+64-bit-target (unsigned-byte 64)
2923    #+64-bit-target fixnum
2924    #+64-bit-target (signed-byte 64)
2925    character  short-float double-float))
2926
2927(defun specialize-array-type (type)
2928  (let* ((eltype (array-ctype-element-type type))
2929         (specialized-type (if (eq eltype *wild-type*)
2930                             *wild-type*
2931                             (dolist (stype-name specialized-array-element-types
2932                                      *universal-type*)
2933                               (let ((stype (specifier-type stype-name)))
2934                                 (when (csubtypep eltype stype)
2935                                   (return stype)))))))
2936   
2937    (setf (array-ctype-specialized-element-type type) specialized-type
2938          (array-ctype-typecode type) (unless (eq specialized-type *wild-type*)
2939                                        (ctype-subtype specialized-type)))
2940    type))
2941
2942
2943;;;; Member types.
2944
2945;;; The Member-Type represents uses of the MEMBER type specifier.  We bother
2946;;; with this at this level because MEMBER types are fairly important and union
2947;;; and intersection are well defined.
2948
2949(defun %make-member-ctype (members)
2950  (%istruct 'member-ctype
2951            (type-class-or-lose 'member)
2952            t
2953            members))
2954
2955(defun make-member-ctype (&key members)
2956  (let* ((singlep (subsetp '(-0.0f0 0.0f0) members))
2957         (doublep (subsetp '(-0.0d0 0.0d0) members))
2958         (union-types
2959          (if singlep
2960            (if doublep
2961              (list *ctype-of-single-float-0* *ctype-of-double-float-0*)
2962              (list *ctype-of-single-float-0*))
2963            (if doublep
2964              (list *ctype-of-double-float-0*)))))
2965    (if union-types
2966      (progn
2967        (if singlep
2968          (setq members (set-difference '(-0.0f0 0.0f0) members)))
2969        (if doublep
2970          (setq members (set-difference '(-0.d00 0.0d0) members)))
2971        (make-union-ctype (if (null members)
2972                            union-types
2973                            (cons (%make-member-ctype members) union-types))))
2974      (%make-member-ctype members))))
2975       
2976
2977(defun member-ctype-p (x) (istruct-typep x 'member-ctype))
2978(setf (type-predicate 'member-ctype) 'member-ctype-p)
2979
2980(define-type-method (member :unparse) (type)
2981  (if (type= type (specifier-type 'standard-char))
2982    'standard-char
2983    (let ((members (member-ctype-members type)))
2984      (if (equal members '(nil))
2985        'null
2986        `(member ,@members)))))
2987
2988(define-type-method (member :simple-subtypep) (type1 type2)
2989  (values (subsetp (member-ctype-members type1) (member-ctype-members type2))
2990            t))
2991
2992
2993(define-type-method (member :complex-subtypep-arg1) (type1 type2)
2994  (every/type (swapped-args-fun #'ctypep)
2995              type2
2996              (member-ctype-members type1)))
2997
2998;;; We punt if the odd type is enumerable and intersects with the member type.
2999;;; If not enumerable, then it is definitely not a subtype of the member type.
3000;;;
3001(define-type-method (member :complex-subtypep-arg2) (type1 type2)
3002  (cond ((not (ctype-enumerable type1)) (values nil t))
3003          ((types-intersect type1 type2)
3004           (invoke-complex-subtypep-arg1-method type1 type2))
3005          (t
3006           (values nil t))))
3007
3008(define-type-method (member :simple-intersection) (type1 type2)
3009  (let ((mem1 (member-ctype-members type1))
3010        (mem2 (member-ctype-members type2)))
3011    (values (cond ((subsetp mem1 mem2) type1)
3012                  ((subsetp mem2 mem1) type2)
3013                  (t
3014                   (let ((res (intersection mem1 mem2)))
3015                     (if res
3016                       (make-member-ctype :members res)
3017                       *empty-type*))))
3018            t)))
3019
3020(define-type-method (member :complex-intersection) (type1 type2)
3021  (block PUNT
3022    (collect ((members))
3023      (let ((mem2 (member-ctype-members type2)))
3024        (dolist (member mem2)
3025          (multiple-value-bind (val win) (ctypep member type1)
3026            (unless win
3027              (return-from punt nil))
3028            (when val (members member))))
3029        (cond ((subsetp mem2 (members)) type2)
3030              ((null (members)) *empty-type*)
3031              (t
3032               (make-member-ctype :members (members))))))))
3033
3034;;; We don't need a :COMPLEX-UNION, since the only interesting case is a union
3035;;; type, and the member/union interaction is handled by the union type
3036;;; method.
3037(define-type-method (member :simple-union) (type1 type2)
3038  (let ((mem1 (member-ctype-members type1))
3039        (mem2 (member-ctype-members type2)))
3040    (cond ((subsetp mem1 mem2) type2)
3041          ((subsetp mem2 mem1) type1)
3042          (t
3043           (make-member-ctype :members (union mem1 mem2))))))
3044
3045
3046(define-type-method (member :simple-=) (type1 type2)
3047  (let ((mem1 (member-ctype-members type1))
3048        (mem2 (member-ctype-members type2)))
3049    (values (and (subsetp mem1 mem2) (subsetp mem2 mem1))
3050            t)))
3051
3052(define-type-method (member :complex-=) (type1 type2)
3053  (if (ctype-enumerable type1)
3054    (multiple-value-bind (val win)
3055                               (csubtypep type2 type1)
3056        (if (or val (not win))
3057        (values nil nil)
3058        (values nil t)))
3059    (values nil t)))
3060
3061(def-type-translator member (&rest members)
3062  (if members
3063    (collect ((non-numbers) (numbers))
3064      (dolist (m (remove-duplicates members))
3065        (if (and (numberp m)
3066                 (not (and (floatp m) (zerop m))))
3067          (numbers (ctype-of m))
3068          (non-numbers m)))
3069      (apply #'type-union
3070             (if (non-numbers)
3071               (make-member-ctype :members (non-numbers))
3072               *empty-type*)
3073             (numbers)))
3074    *empty-type*))
3075
3076
3077
3078;;;; Union types:
3079
3080;;; The Union-Type represents uses of the OR type specifier which can't be
3081;;; canonicalized to something simpler.  Canonical form:
3082;;;
3083;;; 1] There is never more than one Member-Type component.
3084;;; 2] There are never any Union-Type components.
3085;;;
3086
3087(defun make-union-ctype (types)
3088  (declare (list types))
3089  (%istruct 'union-ctype
3090            (type-class-or-lose 'union)
3091            (every #'(lambda (x) (ctype-enumerable x)) types)
3092            types))
3093
3094(defun union-ctype-p (x) (istruct-typep x 'union-ctype))
3095(setf (type-predicate 'union-ctype) 'union-ctype-p)
3096
3097
3098;;;    If List, then return that, otherwise the OR of the component types.
3099;;;
3100(define-type-method (union :unparse) (type)
3101  (declare (type ctype type))
3102    (cond
3103      ((type= type (specifier-type 'list)) 'list)
3104      ((type= type (specifier-type 'float)) 'float)
3105      ((type= type (specifier-type 'real)) 'real)
3106      ((type= type (specifier-type 'sequence)) 'sequence)
3107      ((type= type (specifier-type 'bignum)) 'bignum)
3108      (t `(or ,@(mapcar #'type-specifier (union-ctype-types type))))))
3109
3110
3111
3112(define-type-method (union :simple-=) (type1 type2)
3113  (multiple-value-bind (subtype certain?)
3114      (csubtypep type1 type2)
3115    (if subtype
3116      (csubtypep type2 type1)
3117      (if certain?
3118        (values nil t)
3119        (multiple-value-bind (subtype certain?)
3120            (csubtypep type2 type1)
3121          (declare (ignore subtype))
3122          (values nil certain?))))))
3123
3124
3125(define-type-method (union :complex-=) (type1 type2)
3126  (declare (ignore type1))
3127  (if (some #'type-might-contain-other-types-p 
3128            (union-ctype-types type2))
3129    (values nil nil)
3130    (values nil t)))
3131
3132
3133(defun union-simple-subtypep (type1 type2)
3134  (every/type (swapped-args-fun #'union-complex-subtypep-arg2)
3135              type2
3136              (union-ctype-types type1)))
3137
3138(define-type-method (union :simple-subtypep) (type1 type2)
3139  (union-simple-subtypep type1 type2))
3140
3141(defun union-complex-subtypep-arg1 (type1 type2)
3142  (every/type (swapped-args-fun #'csubtypep)
3143              type2
3144              (union-ctype-types type1)))
3145
3146(define-type-method (union :complex-subtypep-arg1) (type1 type2)
3147  (union-complex-subtypep-arg1 type1 type2))
3148
3149(defun union-complex-subtypep-arg2 (type1 type2)
3150  (multiple-value-bind (sub-value sub-certain?)
3151      (progn
3152        (assert (union-ctype-p type2))
3153        (assert (not (union-ctype-p type1)))
3154        (type= type1
3155               (apply #'type-union
3156                      (mapcar (lambda (x) (type-intersection type1 x))
3157                              (union-ctype-types type2)))))
3158    (if sub-certain?
3159      (values sub-value sub-certain?)
3160      (invoke-complex-subtypep-arg1-method type1 type2))))
3161
3162(define-type-method (union :complex-subtypep-arg2) (type1 type2)
3163  (union-complex-subtypep-arg2 type1 type2))
3164
3165(define-type-method (union :simple-intersection :complex-intersection)
3166    (type1 type2)
3167  (assert (union-ctype-p type2))
3168  (cond ((and (union-ctype-p type1)
3169              (union-simple-subtypep type1 type2)) type1)
3170        ((and (union-ctype-p type1)
3171              (union-simple-subtypep type2 type1)) type2)
3172        ((and (not (union-ctype-p type1))
3173              (union-complex-subtypep-arg2 type1 type2))
3174         type1)
3175        ((and (not (union-ctype-p type1))
3176              (union-complex-subtypep-arg1 type2 type1))
3177         type2)
3178        (t 
3179         (let ((accumulator *empty-type*))
3180           (dolist (t2 (union-ctype-types type2) accumulator)
3181             (setf accumulator
3182                   (type-union accumulator
3183                               (type-intersection type1 t2))))))))
3184
3185
3186
3187(def-type-translator or (&rest type-specifiers &environment env)
3188  (apply #'type-union
3189         (mapcar #'(lambda (spec) (specifier-type spec env)) type-specifiers)))
3190
3191
3192;;; Intersection types
3193(defun make-intersection-ctype (enumerable types)
3194  (%istruct 'intersection-ctype
3195            (type-class-or-lose 'intersection)
3196            enumerable
3197            types))
3198
3199(defun intersection-ctype-p (x)
3200  (istruct-typep x 'intersection-ctype))
3201(setf (type-predicate 'intersection-ctype) 'intersection-ctype-p)
3202
3203(define-type-method (intersection :unparse) (type)
3204  (declare (type ctype type))
3205  (or (find type '(ratio keyword) :key #'specifier-type :test #'type=)
3206      `(and ,@(mapcar #'type-specifier (intersection-ctype-types type)))))
3207
3208;;; shared machinery for type equality: true if every type in the set
3209;;; TYPES1 matches a type in the set TYPES2 and vice versa
3210(defun type=-set (types1 types2)
3211  (flet (;; true if every type in the set X matches a type in the set Y
3212         (type<=-set (x y)
3213           (declare (type list x y))
3214           (every (lambda (xelement)
3215                    (position xelement y :test #'type=))
3216                  x)))
3217    (values (and (type<=-set types1 types2)
3218                 (type<=-set types2 types1))
3219            t)))
3220
3221(define-type-method (intersection :simple-=) (type1 type2)
3222  (type=-set (intersection-ctype-types type1)
3223             (intersection-ctype-types type2)))
3224
3225(defun %intersection-complex-subtypep-arg1 (type1 type2)
3226  (type= type1 (type-intersection type1 type2)))
3227
3228(defun %intersection-simple-subtypep (type1 type2)
3229  (every/type #'%intersection-complex-subtypep-arg1
3230              type1
3231              (intersection-ctype-types type2)))
3232
3233(define-type-method (intersection :simple-subtypep) (type1 type2)
3234  (%intersection-simple-subtypep type1 type2))
3235 
3236(define-type-method (intersection :complex-subtypep-arg1) (type1 type2)
3237  (%intersection-complex-subtypep-arg1 type1 type2))
3238
3239(defun %intersection-complex-subtypep-arg2 (type1 type2)
3240  (every/type #'csubtypep type1 (intersection-ctype-types type2)))
3241
3242(define-type-method (intersection :complex-subtypep-arg2) (type1 type2)
3243  (%intersection-complex-subtypep-arg2 type1 type2))
3244
3245(define-type-method (intersection :simple-union :complex-union)
3246    (type1 type2)
3247  (assert (intersection-ctype-p type2))
3248  (cond ((and (intersection-ctype-p type1)
3249              (%intersection-simple-subtypep type1 type2)) type2)
3250        ((and (intersection-ctype-p type1)
3251              (%intersection-simple-subtypep type2 type1)) type1)
3252        ((and (not (intersection-ctype-p type1))
3253              (%intersection-complex-subtypep-arg2 type1 type2))
3254         type2)
3255        ((and (not (intersection-ctype-p type1))
3256              (%intersection-complex-subtypep-arg1 type2 type1))
3257         type1)
3258        ((and (csubtypep type2 (specifier-type 'ratio))
3259              (numeric-ctype-p type1)
3260              (csubtypep type1 (specifier-type 'integer))
3261              (csubtypep type2
3262                         (make-numeric-ctype
3263                          :class 'rational
3264                          :complexp nil
3265                          :low (if (null (numeric-ctype-low type1))
3266                                 nil
3267                                 (list (1- (numeric-ctype-low type1))))
3268                          :high (if (null (numeric-ctype-high type1))
3269                                  nil
3270                                  (list (1+ (numeric-ctype-high type1)))))))
3271         (type-union type1
3272                     (apply #'type-intersection
3273                            (remove (specifier-type '(not integer))
3274                                    (intersection-ctype-types type2)
3275                                    :test #'type=))))
3276        (t
3277         (let ((accumulator *universal-type*))
3278           (do ((t2s (intersection-ctype-types type2) (cdr t2s)))
3279               ((null t2s) accumulator)
3280             (let ((union (type-union type1 (car t2s))))
3281               (when (union-ctype-p union)
3282                 (if (and (eq accumulator *universal-type*)
3283                          (null (cdr t2s)))
3284                     (return union)
3285                     (return nil)))
3286               (setf accumulator
3287                     (type-intersection accumulator union))))))))
3288
3289(def-type-translator and (&rest type-specifiers &environment env)
3290  (apply #'type-intersection
3291         (mapcar #'(lambda (spec) (specifier-type spec env))
3292                 type-specifiers)))
3293
3294;;; cons-ctype
3295(defun wild-ctype-to-universal-ctype (c)
3296  (if (type= c *wild-type*)
3297    *universal-type*
3298    c))
3299
3300(defun make-cons-ctype (car-ctype-value cdr-ctype-value)
3301  (if (or (eq car-ctype-value *empty-type*)
3302          (eq cdr-ctype-value *empty-type*))
3303    *empty-type*
3304    (%istruct 'cons-ctype
3305              (type-class-or-lose 'cons)
3306              nil
3307              (wild-ctype-to-universal-ctype car-ctype-value)
3308              (wild-ctype-to-universal-ctype cdr-ctype-value))))
3309
3310(defun cons-ctype-p (x)
3311  (istruct-typep x 'cons-ctype))
3312
3313(setf (type-predicate 'cons-ctype) 'cons-ctype-p)
3314 
3315(def-type-translator cons (&optional (car-type-spec '*) (cdr-type-spec '*) &environment env)
3316  (make-cons-ctype (specifier-type car-type-spec env)
3317                   (specifier-type cdr-type-spec env)))
3318
3319(define-type-method (cons :unparse) (type)
3320  (let* ((car-spec (type-specifier (cons-ctype-car-ctype type)))
3321         (cdr-spec (type-specifier (cons-ctype-cdr-ctype type))))
3322    (if (and (member car-spec '(t *))
3323             (member cdr-spec '(t *)))
3324      'cons
3325      `(cons ,car-spec ,cdr-spec))))
3326
3327(define-type-method (cons :simple-=) (type1 type2)
3328  (declare (cons-ctype type1 type2))
3329  (and (type= (cons-ctype-car-ctype type1) (cons-ctype-car-ctype type2))
3330       (type= (cons-ctype-cdr-ctype type1) (cons-ctype-cdr-ctype type2))))
3331
3332(define-type-method (cons :simple-subtypep) (type1 type2)
3333  (declare (cons-ctype type1 type2))
3334  (multiple-value-bind (val-car win-car)
3335      (csubtypep (cons-ctype-car-ctype type1) (cons-ctype-car-ctype type2))
3336    (multiple-value-bind (val-cdr win-cdr)
3337        (csubtypep (cons-ctype-cdr-ctype type1) (cons-ctype-cdr-ctype type2))
3338      (if (and val-car val-cdr)
3339        (values t (and win-car win-cdr))
3340        (values nil (or win-car win-cdr))))))
3341
3342(define-type-method (cons :simple-union) (type1 type2)
3343  (declare (type cons-ctype type1 type2))
3344  (let ((car-type1 (cons-ctype-car-ctype type1))
3345        (car-type2 (cons-ctype-car-ctype type2))
3346        (cdr-type1 (cons-ctype-cdr-ctype type1))
3347        (cdr-type2 (cons-ctype-cdr-ctype type2))
3348        (car-not1)
3349        (car-not2))
3350    (macrolet ((frob-car (car1 car2 cdr1 cdr2
3351                          &optional (not1 nil not1p))
3352                 `(type-union
3353                   (make-cons-ctype ,car1 (type-union ,cdr1 ,cdr2))
3354                   (make-cons-ctype
3355                    (type-intersection
3356                     ,car2
3357                     ,(if not1p
3358                          not1
3359                          `(specifier-type
3360                            `(not ,(type-specifier ,car1))))) 
3361                    ,cdr2))))
3362      (cond ((type= car-type1 car-type2)
3363             (make-cons-ctype car-type1
3364                              (type-union cdr-type1 cdr-type2)))
3365            ((type= cdr-type1 cdr-type2)
3366             (make-cons-ctype (type-union car-type1 car-type2)
3367                              cdr-type1))
3368            ((csubtypep car-type1 car-type2)
3369             (frob-car car-type1 car-type2 cdr-type1 cdr-type2))
3370            ((csubtypep car-type2 car-type1)
3371             (frob-car car-type2 car-type1 cdr-type2 cdr-type1))
3372            ;; more general case of the above, but harder to compute
3373            ((progn
3374               (setf car-not1 (specifier-type
3375                               `(not ,(type-specifier car-type1))))
3376               (not (csubtypep car-type2 car-not1)))
3377             (frob-car car-type1 car-type2 cdr-type1 cdr-type2 car-not1))
3378            ((progn
3379               (setf car-not2 (specifier-type
3380                               `(not ,(type-specifier car-type2))))
3381               (not (csubtypep car-type1 car-not2)))
3382             (frob-car car-type2 car-type1 cdr-type2 cdr-type1 car-not2))))))
3383           
3384(define-type-method (cons :simple-intersection) (type1 type2)
3385  (declare (type cons-ctype type1 type2))
3386  (let ((car-int2 (type-intersection2 (cons-ctype-car-ctype type1)
3387                                      (cons-ctype-car-ctype type2)))
3388        (cdr-int2 (type-intersection2 (cons-ctype-cdr-ctype type1)
3389                                      (cons-ctype-cdr-ctype type2))))
3390    (cond ((and car-int2 cdr-int2)
3391           (make-cons-ctype car-int2 cdr-int2))
3392          (car-int2
3393           (make-cons-ctype car-int2
3394                            (type-intersection (cons-ctype-cdr-ctype type1)
3395                                               (cons-ctype-cdr-ctype type2))))
3396          (cdr-int2
3397           (make-cons-ctype (type-intersection (cons-ctype-car-ctype type1)
3398                                               (cons-ctype-car-ctype type2))
3399                            cdr-int2)))))
3400
3401
3402;;; An UNKNOWN-TYPE is a type not known to the type system (not yet defined).
3403;;; We make this distinction since we don't want to complain about types that
3404;;; are hairy but defined.
3405;;;
3406
3407(defun make-unknown-ctype (&key specifier (enumerable t))
3408  (%istruct 'unknown-ctype
3409            (type-class-or-lose 'hairy)
3410            enumerable
3411            specifier))
3412
3413(defun unknown-ctype-p (x)
3414  (istruct-typep x 'unknown-ctype))
3415
3416(setf (type-predicate 'unknown-ctype) 'unknown-ctype-p)
3417
3418
3419
3420
3421
3422;;;; foreign-type types
3423
3424
3425(defun %make-foreign-ctype (foreign-type)
3426  (%istruct 'foreign-ctype
3427            (type-class-or-lose 'foreign)
3428            nil
3429            foreign-type))
3430
3431(defun foreign-ctype-p (x) (istruct-typep x 'foreign-ctype))
3432(setf (type-predicate 'foreign-ctype) 'foreign-ctype-p)
3433
3434(define-type-method (foreign :unparse) (type)
3435  `(foreign ,(unparse-foreign-type (foreign-ctype-foreign-type type))))
3436
3437(define-type-method (foreign :simple-subtypep) (type1 type2)
3438  (values (foreign-subtype-p (foreign-ctype-foreign-type type1)
3439                                   (foreign-ctype-foreign-type type2))
3440            t))
3441
3442;(define-superclasses foreign (foreign-value))
3443
3444(define-type-method (foreign :simple-=) (type1 type2)
3445  (let ((foreign-type-1 (foreign-ctype-foreign-type type1))
3446          (foreign-type-2 (foreign-ctype-foreign-type type2)))
3447    (values (or (eq foreign-type-1 foreign-type-2)
3448                    (foreign-type-= foreign-type-1 foreign-type-2))
3449              t)))
3450
3451(def-type-translator foreign (&optional (foreign-type nil))
3452  (typecase foreign-type
3453    (null
3454     (make-foreign-ctype))
3455    (foreign-type
3456     (make-foreign-ctype foreign-type))
3457    (t
3458     (make-foreign-ctype (parse-foreign-type foreign-type)))))
3459
3460(defun make-foreign-ctype (&optional foreign-type)
3461  (if foreign-type
3462      (let ((lisp-rep-type (compute-lisp-rep-type foreign-type)))
3463        (if lisp-rep-type
3464            (specifier-type lisp-rep-type)
3465            (%make-foreign-ctype foreign-type)))
3466      *universal-type*))
3467
3468
3469;;; CLASS-CTYPES are supposed to help integrate CLOS and the CMU type system.
3470;;; They mostly just contain a backpointer to the CLOS class; the CPL is then
3471;;;  used to resolve type relationships.
3472
3473(defun class-ctype-p (x) (istruct-typep x 'class-ctype))
3474(setf (type-predicate 'class-ctype) 'class-ctype-p)
3475
3476(defun args-ctype-p (x) (and (eql (typecode x) target::subtag-istruct)
3477                             (member (istruct-type-name x)
3478                                     '(args-ctype values-ctype function-ctype))))
3479
3480(setf (type-predicate 'args-ctype) 'args-ctype-p
3481      (type-predicate 'function-ctype) 'function-ctype-p
3482      (type-predicate 'values-ctype) 'values-ctype-p)
3483
3484
3485;;; Simple methods for TYPE= and SUBTYPEP should never be called when the two
3486;;; classes are equal, since there are EQ checks in those operations.
3487;;;
3488(define-type-method (class :simple-=) (type1 type2)
3489  (assert (not (eq type1 type2)))
3490  (values nil t))
3491
3492(define-type-method (class :simple-subtypep) (type1 type2)
3493  (assert (not (eq type1 type2)))
3494  (let* ((class1 (if (class-ctype-p type1) (class-ctype-class type1)))
3495         (class2 (if (class-ctype-p type2) (class-ctype-class type2))))
3496    (if (and class1 class2)
3497      (let* ((ordinal2 (%class-ordinal class2))
3498             (wrapper1 (%class.own-wrapper class1))
3499             (bits1 (if wrapper1 (%wrapper-cpl-bits wrapper1))))
3500        (if bits1
3501          (locally (declare (simple-bit-vector bits1)
3502                            (optimize (speed 3) (safety 0)))
3503            (values (if (< ordinal2 (length bits1))
3504                      (not (eql 0 (sbit bits1 ordinal2))))
3505                    t))
3506          (if (%standard-instance-p class1)
3507            (if (memq class2 (%class.local-supers class1))
3508              (values t t)
3509              (if (eq (%class-of-instance class1)
3510                      *forward-referenced-class-class*)
3511                (values nil nil)
3512                ;; %INITED-CLASS-CPL will return NIL if class1 can't
3513                ;; be finalized; in that case, we don't know the answer.
3514                (let ((supers (%inited-class-cpl class1)))
3515                  (if (memq class2 supers)
3516                    (values t t)
3517                    (values nil (not (null supers)))))))
3518            (values nil t))))
3519      (values nil t))))
3520
3521(defun find-class-intersection (c1 c2)
3522  (labels ((walk-subclasses (class f)
3523             (dolist (sub (class-direct-subclasses class))
3524               (walk-subclasses sub f))
3525             (funcall f class)))
3526    (let* ((intersection nil))
3527      (walk-subclasses c1 #'(lambda (c)
3528                              (when (subclassp c c2)
3529                                (pushnew (%class.ctype c) intersection))))
3530      (when intersection
3531        (%type-union intersection)))))
3532
3533(define-type-method (class :simple-intersection) (type1 type2)
3534  (assert (not (eq type1 type2)))
3535  (let* ((class1 (if (class-ctype-p type1) (class-ctype-class type1)))
3536         (class2 (if (class-ctype-p type2) (class-ctype-class type2))))
3537    (if (and class1
3538             (not (typep class1 'compile-time-class))
3539             class2
3540             (not (typep class2 'compile-time-class)))
3541      (cond ((subclassp class1 class2)
3542             type1)
3543            ((subclassp class2 class1)
3544             type2)
3545            ;;; In the STANDARD-CLASS case where neither's
3546            ;;; a subclass of the other, there may be
3547            ;;; one or mor classes that're a subclass of both.  We
3548            ;;; -could- try to find all such classes, but
3549            ;;; punt instead.
3550            (t (or (find-class-intersection class1 class2)
3551                 *empty-type*)))
3552      nil)))
3553
3554(define-type-method (class :complex-subtypep-arg2) (type1 class2)
3555  (if (and (intersection-ctype-p type1)
3556           (> (count-if #'class-ctype-p (intersection-ctype-types type1)) 1))
3557      (values nil nil)
3558      (if (function-ctype-p type1)
3559        (csubtypep (specifier-type 'function) class2)
3560        (invoke-complex-subtypep-arg1-method type1 class2 nil t))))
3561
3562(define-type-method (class :complex-subtypep-arg1) (type1 type2)
3563  (if (and (function-ctype-p type2)
3564           (eq type1 (specifier-type 'function))
3565           (function-ctype-wild-args type2)
3566           (eq *wild-type* (function-ctype-returns type2)))
3567      (values t t)
3568      (values nil t)))
3569
3570(define-type-method (class :unparse) (type)
3571  (class-name (class-ctype-class type)))
3572
3573
3574;;; TYPE-DIFFERENCE  --  Interface
3575;;;
3576;;;    Return the type that describes all objects that are in X but not in Y.
3577;;; If we can't determine this type, then return NIL.
3578;;;
3579;;;    For now, we only are clever dealing with union and member types.  If
3580;;; either type is not a union type, then we pretend that it is a union of just
3581;;; one type.  What we do is remove from X all the types that are a subtype any
3582;;; type in Y.  If any type in X intersects with a type in Y but is not a
3583;;; subtype, then we give up.
3584;;;
3585;;;    We must also special-case any member type that appears in the union.  We
3586;;; remove from X's members all objects that are TYPEP to Y.  If Y has any
3587;;; members, we must be careful that none of those members are CTYPEP to any
3588;;; of Y's non-member types.  We give up in this case, since to compute that
3589;;; difference we would have to break the type from X into some collection of
3590;;; types that represents the type without that particular element.  This seems
3591;;; too hairy to be worthwhile, given its low utility.
3592;;;
3593(defun type-difference (x y)
3594  (let ((x-types (if (union-ctype-p x) (union-ctype-types x) (list x)))
3595        (y-types (if (union-ctype-p y) (union-ctype-types y) (list y))))
3596    (collect ((res))
3597      (dolist (x-type x-types)
3598        (if (member-ctype-p x-type)
3599            (collect ((members))
3600              (dolist (mem (member-ctype-members x-type))
3601                (multiple-value-bind (val win) (ctypep mem y)
3602                  (unless win (return-from type-difference nil))
3603                  (unless val
3604                    (members mem))))
3605              (when (members)
3606                (res (make-member-ctype :members (members)))))
3607            (dolist (y-type y-types (res x-type))
3608              (multiple-value-bind (val win) (csubtypep x-type y-type)
3609                (unless win (return-from type-difference nil))
3610                (when val (return))
3611                (when (types-intersect x-type y-type)
3612                  (return-from type-difference nil))))))
3613      (let ((y-mem (find-if #'member-ctype-p y-types)))
3614        (when y-mem
3615          (let ((members (member-ctype-members y-mem)))
3616            (dolist (x-type x-types)
3617              (unless (member-ctype-p x-type)
3618                (dolist (member members)
3619                  (multiple-value-bind (val win) (ctypep member x-type)
3620                    (when (or (not win) val)
3621                      (return-from type-difference nil)))))))))
3622      (apply #'type-union (res)))))
3623
3624;;; CTypep  --  Interface
3625;;;
3626;;;    If Type is a type that we can do a compile-time test on, then return the
3627;;; whether the object is of that type as the first value and second value
3628;;; true.  Otherwise return NIL, NIL.
3629;;;
3630;;; We give up on unknown types, pick off FUNCTION and UNION types.  For
3631;;; structure types, we require that the type be defined in both the current
3632;;; and compiler environments, and that the INCLUDES be the same.
3633;;;
3634(defun ctypep (obj type)
3635  (declare (type ctype type))
3636  (etypecase type
3637    ((or numeric-ctype named-ctype member-ctype array-ctype cons-ctype)
3638     (values (%typep obj type) t))
3639    (class-ctype
3640     (values (not (null (class-typep  obj (class-ctype-class type)))) t)
3641)
3642    (union-ctype
3643     (any/type #'ctypep obj (union-ctype-types type)))
3644    (intersection-ctype
3645     (every/type #'ctypep obj (intersection-ctype-types type)))
3646    (function-ctype
3647     (values (functionp obj) t))
3648    (unknown-ctype
3649     (values nil nil))
3650    (foreign-ctype
3651     (values (foreign-typep obj (foreign-ctype-foreign-type type)) t))
3652    (negation-ctype
3653     (multiple-value-bind (res win)
3654         (ctypep obj (negation-ctype-type type))
3655       (if win
3656           (values (not res) t)
3657           (values nil nil))))
3658    (hairy-ctype
3659     ;; Now the tricky stuff.
3660     (let* ((hairy-spec (hairy-ctype-specifier type))
3661            (symbol (if (consp hairy-spec) (car hairy-spec) hairy-spec)))
3662       (ecase symbol
3663         (and                           ; how would this get there ?
3664          (if (atom hairy-spec)
3665            (values t t)
3666            (dolist (spec (cdr hairy-spec) (values t t))
3667              (multiple-value-bind (res win)
3668                  (ctypep obj (specifier-type spec))
3669                (unless win (return (values nil nil)))
3670                (unless res (return (values nil t)))))))
3671           (not                         ; how would this get there ?
3672            (multiple-value-bind
3673              (res win)
3674                (ctypep obj (specifier-type (cadr hairy-spec)))
3675              (if win
3676                (values (not res) t)
3677                (values nil nil))))
3678           (satisfies
3679            (let ((fun (second hairy-spec)))
3680              (cond ((and (symbolp fun) (fboundp fun))
3681                     ;; Binding *BREAK-ON-SIGNALS* here is a modularity
3682                     ;; violation intended to improve the signal-to-noise
3683                     ;; ratio on a mailing list.
3684                     (values (not (null (let* ((*break-on-signals* nil))
3685                                          (ignore-errors (funcall fun obj))))) t))
3686                    (t
3687                     (values nil nil))))))))))
3688
3689;;; %TYPEP -- internal.
3690;;;
3691;;; The actual typep engine.  The compiler only generates calls to this
3692;;; function when it can't figure out anything more intelligent to do.
3693;;;
3694; lose 1 function call -MAYBE
3695(defun %typep (object specifier)
3696  (%%typep object
3697           (if (typep specifier 'ctype)
3698             specifier
3699             (specifier-type specifier))))
3700
3701(eval-when (:compile-toplevel)
3702  (declaim (inline numeric-%%typep
3703                   array-%%typep
3704                   member-%%typep
3705                   cons-%%typep)))
3706
3707(defun numeric-%%typep (object type)
3708  (let ((pred (numeric-ctype-predicate type)))
3709    (if pred
3710      (funcall pred object)
3711      (and (numberp object)
3712           (let ((num (if (complexp object) (realpart object) object)))
3713             (ecase (numeric-ctype-class type)
3714               (integer (integerp num))
3715               (rational (rationalp num))
3716               (float
3717                (ecase (numeric-ctype-format type)
3718                  (single-float (typep num 'single-float))
3719                  (double-float (typep num 'double-float))
3720                  ((nil) (floatp num))))
3721               ((nil) t)))
3722           (flet ((bound-test (val)
3723                    (let ((low (numeric-ctype-low type))
3724                          (high (numeric-ctype-high type)))
3725                      (and (cond ((null low) t)
3726                                 ((listp low) (> val (car low)))
3727                                 (t (>= val low)))
3728                           (cond ((null high) t)
3729                                 ((listp high) (< val (car high)))
3730                                 (t (<= val high)))))))
3731             (ecase (numeric-ctype-complexp type)
3732               ((nil) t)
3733               (:complex
3734                (and (complexp object)
3735                     (bound-test (realpart object))
3736                     (bound-test (imagpart object))))
3737               (:real
3738                (and (not (complexp object))
3739                     (bound-test object)))))))))
3740
3741(defun array-%%typep (object type)
3742  (let* ((typecode (typecode object)))
3743    (declare (type (unsigned-byte 8) typecode))
3744    (and (>= typecode target::subtag-arrayH)
3745         (ecase (array-ctype-complexp type)
3746           ((t) (not (simple-array-p object)))
3747           ((nil) (simple-array-p object))
3748           ((* :maybe) t))
3749         (let* ((ctype-dimensions (array-ctype-dimensions type)))
3750           (or (eq ctype-dimensions '*)
3751               (if (eql typecode target::subtag-arrayH)
3752                   (let* ((rank (%svref object target::arrayH.rank-cell)))
3753                     (declare (fixnum rank))
3754                     (and (eql rank (length ctype-dimensions))
3755                          (do* ((i 0 (1+ i))
3756                                (dim target::arrayH.dim0-cell (1+ dim))
3757                                (want (array-ctype-dimensions type) (cdr want))
3758                                (got (%svref object dim) (%svref object dim)))
3759                               ((eql i rank) t)
3760                            (unless (or (eq (car want) '*)
3761                                        (eql (%car want) (the fixnum got)))
3762                              (return nil)))))
3763                   (and (null (cdr ctype-dimensions))
3764                        (or (eq (%car ctype-dimensions) '*)
3765                            (eql (%car ctype-dimensions)
3766                                 (if (eql typecode target::subtag-vectorH)
3767                                   (%svref object target::vectorH.physsize-cell)
3768                                   (uvsize object))))))))
3769         (or (eq (array-ctype-element-type type) *wild-type*)
3770             (eql (array-ctype-typecode type)
3771                  (if (> typecode target::subtag-vectorH)
3772                      typecode
3773                      (ldb target::arrayH.flags-cell-subtag-byte (the fixnum (%svref object target::arrayH.flags-cell)))))
3774             (type= (array-ctype-specialized-element-type type)
3775                    (specifier-type (array-element-type object)))))))
3776
3777
3778(defun member-%%typep (object type)
3779  (not (null (member object (member-ctype-members type)))))
3780
3781(defun cons-%%typep (object type) 
3782  (and (consp object)
3783       (%%typep (car object) (cons-ctype-car-ctype type))
3784       (%%typep (cdr object) (cons-ctype-cdr-ctype type)))) 
3785
3786
3787(defun %%typep (object type)
3788  ;(if (not (typep type 'ctype))(setq type (specifier-type type)))
3789  (locally (declare (type ctype type))
3790    (etypecase type
3791      (named-ctype
3792       (ecase (named-ctype-name type)
3793         ((* t) t)
3794         ((nil) nil)))
3795      (numeric-ctype
3796       (numeric-%%typep object type))
3797      (array-ctype
3798       (array-%%typep object type))
3799      (member-ctype
3800       (member-%%typep object type))
3801      (class-ctype
3802       (not (null (class-typep object (class-ctype-class type)))))
3803      (union-ctype
3804       (dolist (type (union-ctype-types type))
3805         (when (%%typep object type)
3806           (return t))))
3807      (intersection-ctype
3808       (dolist (type (intersection-ctype-types type) t)
3809         (unless (%%typep object type) (return nil))))
3810      (cons-ctype
3811       (cons-%%typep object type))
3812      (unknown-ctype
3813       ;; Parse it again to make sure it's really undefined.
3814       (let ((reparse (specifier-type (unknown-ctype-specifier type))))
3815         (if (typep reparse 'unknown-ctype)
3816           (error "Unknown type specifier: ~S"
3817                  (unknown-ctype-specifier reparse))
3818           (%%typep object reparse))))
3819      (negation-ctype
3820       (not (%%typep object (negation-ctype-type type))))
3821      (hairy-ctype
3822       ;; Now the tricky stuff.
3823       (let* ((hairy-spec (hairy-ctype-specifier type))
3824              (symbol (if (consp hairy-spec) (car hairy-spec) hairy-spec)))
3825         (ecase symbol
3826           (and
3827            (or (atom hairy-spec)
3828                (dolist (spec (cdr hairy-spec) t)
3829                  (unless (%%typep object (specifier-type spec))
3830                    (return nil)))))
3831           (not
3832            (unless (and (listp hairy-spec) (= (length hairy-spec) 2))
3833              (error "Invalid type specifier: ~S" hairy-spec))
3834            (not (%%typep object (specifier-type (cadr hairy-spec)))))
3835           (satisfies
3836            (unless (and (listp hairy-spec) (= (length hairy-spec) 2))
3837              (error "Invalid type specifier: ~S" hairy-spec))
3838            (let ((fn (cadr hairy-spec)))
3839              (if (funcall (typecase fn
3840                             (function fn)
3841                             (symbol (symbol-function fn))
3842                             (t
3843                              (coerce fn 'function)))
3844                           object)
3845                t
3846                nil))))))
3847      #|
3848    (foreign-ctype
3849     (foreign-typep object (foreign-ctype-foreign-type type)))
3850|#
3851      (function-ctype
3852       (error "Function types are not a legal argument to TYPEP:~%  ~S"
3853              (type-specifier type))))))
3854
3855
3856;;; Ctype-Of  --  Interface
3857;;;
3858;;;    Like Type-Of, only returns a Type structure instead of a type
3859;;; specifier.  We try to return the type most useful for type checking, rather
3860;;; than trying to come up with the one that the user might find most
3861;;; informative.
3862;;;
3863
3864(defun float-format-name (x)
3865  (declare (float x))
3866  (etypecase x
3867    (single-float "SINGLE-FLOAT")
3868    (double-float "DOUBLE-FLOAT")))
3869
3870(defun ctype-of-number (x)
3871  (let ((num (if (complexp x) (realpart x) x)))
3872    (multiple-value-bind (complexp low high)
3873        (if (complexp x)
3874            (let ((imag (imagpart x)))
3875              (values :complex (min num imag) (max num imag)))
3876            (values :real num num))
3877      (make-numeric-ctype :class (etypecase num
3878                                   (integer (if (complexp x)
3879                                                (if (integerp (imagpart x))
3880                                                    'integer
3881                                                    'rational)
3882                                                'integer))
3883                                   (rational 'rational)
3884                                   (float 'float))
3885                          :format (and (floatp num)
3886                                       (if (typep num 'double-float)
3887                                         'double-float
3888                                         'single-float))
3889                          :complexp complexp
3890                          :low low
3891                          :high high))))
3892
3893(defun ctype-of (x)
3894  (typecase x
3895    (function (specifier-type 'function)) ; GFs ..
3896    (symbol
3897     (make-member-ctype :members (list x)))
3898    (number (ctype-of-number x))
3899    (array
3900     (let ((etype (specifier-type (array-element-type x))))
3901       (make-array-ctype :dimensions (array-dimensions x)
3902                         :complexp (not (typep x 'simple-array))
3903                         :element-type etype
3904                         :specialized-element-type etype)))
3905    (t
3906     (%class.ctype (class-of x)))))
3907
3908(defvar *ctype-of-double-float-0* (ctype-of 0.0d0))
3909(defvar *ctype-of-single-float-0* (ctype-of 0.0f0))
3910
3911
3912
3913
3914; These DEFTYPES should only happen while initializing.
3915
3916(progn
3917(let-globally ((*type-system-initialized* nil))
3918
3919
3920(deftype bit () '(integer 0 1))
3921
3922(deftype eql (val) `(member ,val))
3923
3924(deftype signed-byte (&optional s)
3925  (cond ((eq s '*) 'integer)
3926          ((and (integerp s) (> s 0))
3927           (let ((bound (ash 1 (1- s))))
3928             `(integer ,(- bound) ,(1- bound))))
3929          (t
3930           (signal-program-error "Bad size specified for SIGNED-BYTE type specifier: ~S." s))))
3931 
3932(deftype unsigned-byte (&optional s)
3933  (cond ((eq s '*) '(integer 0))
3934        ((and (integerp s) (> s 0))
3935         `(integer 0 ,(1- (ash 1 s))))
3936        (t
3937         (error "Bad size specified for UNSIGNED-BYTE type specifier: ~S." s))))
3938
3939(deftype vector (&optional element-type size)
3940  `(array ,element-type (,size)))
3941
3942(deftype simple-vector (&optional size)
3943  `(simple-array t (,size)))
3944
3945(deftype base-string (&optional size)
3946  `(array base-char (,size)))
3947(deftype simple-base-string (&optional size)
3948  `(simple-array base-char (,size)))
3949
3950
3951
3952(deftype string (&optional size)
3953  `(array character (,size)))
3954
3955(deftype simple-string (&optional size)
3956  `(simple-array character (,size)))
3957
3958(deftype bit-vector (&optional size)
3959  `(array bit (,size)))
3960
3961(deftype simple-bit-vector (&optional size)
3962  `(simple-array bit (,size)))
3963
3964; TYPE-OF sometimes returns random symbols that aren't really type specifiers.
3965
3966(deftype simple-unsigned-word-vector (&optional size)
3967  `(simple-array (unsigned-byte 16) (,size)))
3968
3969(deftype simple-unsigned-byte-vector (&optional size)
3970  `(simple-array (unsigned-byte 8) (,size)))
3971
3972(deftype simple-unsigned-long-vector (&optional size)
3973  `(simple-array (unsigned-byte 32) (,size)))
3974
3975(deftype simple-signed-word-vector (&optional size)
3976  `(simple-array (signed-byte 16) (,size)))
3977
3978(deftype simple-signed-byte-vector (&optional size)
3979  `(simple-array (signed-byte 8) (,size)))
3980
3981(deftype simple-signed-long-vector (&optional size)
3982  `(simple-array (signed-byte 32) (,size)))
3983
3984
3985
3986(deftype simple-short-float-vector (&optional size)
3987  `(simple-array short-float (,size)))
3988
3989(deftype unsigned-word-vector (&optional size)
3990  `(vector (unsigned-byte 16) ,size))
3991
3992(deftype single-float-vector (&optional size)
3993  `(vector short-float ,size))
3994
3995(deftype unsigned-byte-vector (&optional size)
3996  `(vector (unsigned-byte 8) ,size))
3997
3998(deftype unsigned-long-vector (&optional size)
3999  `(vector (unsigned-byte 32) ,size))
4000
4001(deftype long-float-vector (&optional size)
4002  `(vector double-float ,size))
4003
4004(deftype long-vector (&optional size)
4005  `(vector (signed-byte 32) ,size))
4006
4007(deftype double-float-vector (&optional size)
4008  `(vector double-float ,size))
4009
4010(deftype byte-vector (&optional size)
4011  `(vector (signed-byte 8) ,size))
4012
4013(deftype general-vector (&optional size)
4014  `(vector t ,size))
4015
4016(deftype word-vector (&optional size)
4017  `(vector (signed-byte 16) ,size))
4018
4019(deftype short-float-vector (&optional size)
4020  `(vector single-float ,size))
4021
4022(deftype simple-1d-array (&optional size)
4023  `(simple-array * (,size)))
4024
4025(deftype simple-long-vector (&optional size)
4026  `(simple-array (signed-byte 32) (,size)))
4027
4028(deftype simple-word-vector (&optional size)
4029  `(simple-array (signed-byte 16) (,size)))
4030
4031(deftype simple-short-float-vector (&optional size)
4032  `(simple-array single-float (,size)))
4033
4034(deftype simple-byte-vector (&optional size)
4035  `(simple-array (signed-byte 8) (,size)))
4036
4037(deftype simple-double-float-vector (&optional size)
4038  `(simple-array double-float (,size)))
4039
4040(deftype simple-single-float-vector (&optional size)
4041  `(simple-array single-float (,size)))
4042
4043(deftype simple-long-float-vector (&optional size)
4044  `(simple-array double-float (,size)))
4045
4046(deftype simple-fixnum-vector (&optional size)
4047  `(simple-array fixnum (,size)))
4048
4049(deftype fixnum-vector (&optional size)
4050  `(array fixnum (,size)))
4051
4052#+64-bit-target
4053(deftype simple-doubleword-vector (&optional size)
4054  `(simple-array (signed-byte 64) (,size)))
4055
4056#+64-bit-target
4057(deftype simple-unsigned-doubleword-vector (&optional size)
4058  `(simple-array (unsigned-byte 64) (,size)))
4059
4060
4061(deftype short-float (&optional low high)
4062  `(single-float ,low ,high))
4063
4064(deftype long-float (&optional low high)
4065  `(double-float ,low ,high))
4066
4067#||
4068;;; As empty a type as you're likely to find ...
4069(deftype extended-char ()
4070  "Type of CHARACTERs that aren't BASE-CHARs."
4071  nil)
4072||#
4073
4074(deftype natural ()
4075  `(unsigned-byte ,target::nbits-in-word))
4076
4077(deftype signed-natural ()
4078  `(signed-byte ,target::nbits-in-word))
4079)
4080
4081
4082(let* ((builtin-translations 
4083        `((array . array)
4084          (simple-array . simple-array)
4085          (cons . cons)
4086          (vector . vector)
4087          (null . (member nil))
4088          (list . (or cons null))
4089          (sequence . (or list vector))
4090          (simple-vector . simple-vector)
4091          (bit-vector . bit-vector)
4092          (simple-bit-vector . simple-bit-vector)
4093          (simple-string . simple-string)
4094          (simple-base-string . simple-base-string)
4095          (string . string)
4096          (base-string . base-string)
4097          (real . real)
4098          (complex . complex)
4099          (float . float)
4100          (double-float . double-float)
4101          (long-float . double-float)
4102          (single-float . single-float)
4103          (short-float . single-float)
4104
4105          (rational . rational)
4106          (integer . integer)
4107          (ratio . (and rational (not integer)))
4108          (fixnum . (integer ,target::target-most-negative-fixnum
4109                     ,target::target-most-positive-fixnum))
4110          (bignum . (or (integer * (,target::target-most-negative-fixnum))
4111                         (integer (,target::target-most-positive-fixnum) *)))
4112         
4113          )))
4114  (dolist (spec builtin-translations)
4115    (setf (info-type-kind (car spec)) :primitive
4116          (info-type-builtin (car spec)) (specifier-type (cdr spec)))))
4117
4118
4119
4120
4121
4122       
4123(precompute-types '((mod 2) (mod 4) (mod 16) (mod #x100) (mod #x10000)
4124                    #-cross-compiling
4125                    (mod #x100000000)
4126                    (unsigned-byte 1) 
4127                    (unsigned-byte 8) (unsigned-byte 16) (unsigned-byte 32)
4128                    (unsigned-byte 64)
4129                    (signed-byte 8) (signed-byte 16) (signed-byte 32)
4130                    (signed-byte 64)
4131                    (or function symbol)
4132                    ))
4133
4134
4135(precompute-types *cl-types*)
4136
4137;;; Treat CHARACTER and BASE-CHAR as equivalent.
4138(setf (info-type-builtin 'character) (info-type-builtin 'base-char))
4139;;; And EXTENDED-CHAR as empty.
4140(setf (info-type-builtin 'extended-char) *empty-type*)
4141
4142(defparameter *null-type* (specifier-type 'null))
4143
4144
4145(flet ((set-builtin-class-type-translation (thing)
4146         (let* ((class-name (if (atom thing) thing (car thing)))
4147                (spec (if (atom thing) thing (cadr thing)))
4148                (spectype (specifier-type spec)))
4149           (setf (class-ctype-translation
4150                  (%class.ctype (find-class class-name))) spectype))))
4151  (mapc #'set-builtin-class-type-translation
4152        '(
4153          ;; Root Of All Evil
4154          t
4155          ;; Numbers:
4156          number real ratio complex rational fixnum
4157          ;;  Integers:
4158          signed-byte  unsigned-byte bit bignum integer
4159          ;;  Floats
4160           float  double-float single-float
4161          ;; Arrays
4162          array
4163          ;;  Simple Arrays
4164          simple-array
4165          ;;  Vectors
4166          vector string base-string bit-vector
4167          unsigned-byte-vector unsigned-word-vector unsigned-long-vector
4168          byte-vector word-vector long-vector
4169          single-float-vector double-float-vector
4170          general-vector
4171          fixnum-vector
4172          #+64-bit-target
4173          doubleword-vector
4174          #+64-bit-target
4175          unsigned-doubleword-vector
4176          ;;   Simple 1-Dimensional Arrays
4177          simple-1d-array  simple-string simple-base-string simple-bit-vector
4178          simple-unsigned-byte-vector
4179          simple-unsigned-long-vector
4180          simple-unsigned-word-vector
4181          simple-byte-vector
4182          simple-word-vector
4183          simple-long-vector 
4184          simple-single-float-vector 
4185          simple-double-float-vector
4186          simple-vector
4187          simple-fixnum-vector
4188          #+64-bit-target
4189          simple-doubleword-vector
4190          #+64-bit-target
4191          simple-unsigned-doubleword-vector
4192          ;; Sequence types
4193          sequence list  cons null
4194         
4195 )
4196                                                         
4197        ))
4198)
4199;(setq *type-system-initialized* t)
4200
4201
4202
4203
4204; These deftypes help the CMUCL compiler; the type system doesn't depend on them.
4205
4206;;; Since Clozure CL's DEFTYPE tries to globally define the type
4207;;; at compile-time as well as load- and execute time, hide
4208;;; the definition of these "built-in" types.  (It'd be cleaner
4209;;; to make DEFTYPE do something saner at compile-time.)
4210(let* ()                                ; make the following be non-toplevel
4211(deftype boolean () '(member t nil))
4212
4213(deftype atom () '(not cons))
4214;;;
4215;;; A type specifier.
4216(deftype type-specifier () '(or list symbol class))
4217;;;
4218;;; An index into an array.   Also used for sequence index.
4219(deftype index () `(integer 0 (,array-dimension-limit)))
4220;;;
4221;;; Array rank, total size...
4222(deftype array-rank () `(integer 0 (,array-rank-limit)))
4223(deftype array-total-size () `(integer 0 (,array-total-size-limit)))
4224;;;
4225;;; Some thing legal in an evaluated context.
4226(deftype form () t)
4227;;;
4228;;; Maclisp compatibility...
4229(deftype stringlike () '(or string symbol))
4230(deftype stringable () '(or string symbol character))
4231;;;
4232;;; Save a little typing...
4233(deftype truth () '(member t))
4234;;;
4235;;; A thing legal in places where we want the name of a file.
4236(deftype filename () '(or string pathname))
4237;;;
4238;;; A legal arg to pathname functions.
4239(deftype pathnamelike () '(or string pathname stream))
4240;;;
4241;;; A thing returned by the irrational functions.  We assume that they never
4242;;; compute a rational result.
4243(deftype irrational () '(or float (complex float)))
4244;;;
4245;;; Character components:
4246(deftype char-code () `(integer 0 (,char-code-limit)))
4247;;;
4248;;; A consed sequence result.  If a vector, is a simple array.
4249(deftype consed-sequence () '(or list (simple-array * (*))))
4250;;;
4251;;; The :end arg to a sequence...
4252(deftype sequence-end () '(or null index))
4253;;;
4254;;; A valid argument to a stream function...
4255(deftype streamlike () '(or stream (member nil t)))
4256;;;
4257;;; A thing that can be passed to funcall & friends.
4258(deftype callable () '(or function symbol))
4259
4260;;; Until we decide if and how to wedge this into the type system, make it
4261;;; equivalent to t.
4262;;;
4263(deftype void () t)
4264;;;
4265;;; An index into an integer.
4266(deftype bit-index () `(integer 0 ,target::target-most-positive-fixnum))
4267;;;
4268;;; Offset argument to Ash (a signed bit index).
4269(deftype ash-index () 'fixnum)
4270
4271;;; Not sure how to do this without SATISFIES.
4272(deftype setf-function-name () `(satisfies setf-function-name-p))
4273
4274;;; Better than nothing, arguably.
4275(deftype function-name () `(or symbol setf-function-name))
4276
4277(deftype valid-char-code () `(satisfies valid-char-code-p))
4278
4279)                                       ; end of LET* sleaze
4280
4281(defun array-or-union-ctype-element-type (ctype)
4282  (if (typep ctype 'array-ctype)
4283    (type-specifier (array-ctype-element-type ctype))
4284    (if (typep ctype 'union-ctype)
4285      `(or ,@(mapcar #'array-or-union-ctype-element-type 
4286                     (union-ctype-types ctype))))))
4287
4288
4289(defvar *simple-predicate-function-prototype*
4290  #'(lambda (thing)
4291      (%%typep thing #.(specifier-type t))))
4292
4293(defun make-simple-type-predicate (function datum)
4294  #+ppc-target
4295  (gvector :function
4296           (uvref *simple-predicate-function-prototype* 0)
4297           datum
4298           function
4299           nil
4300           (dpb 1 $lfbits-numreq 0))
4301  #+x86-target
4302  (%clone-x86-function
4303   *simple-predicate-function-prototype*
4304   datum
4305   function
4306   nil
4307   (dpb 1 $lfbits-numreq 0)))
4308
4309(defun check-ctypep (thing ctype)
4310  (multiple-value-bind (win sure) (ctypep thing ctype)
4311    (or win (not sure))))
4312
4313
4314(defun generate-predicate-for-ctype (ctype)
4315  (typecase ctype
4316    (numeric-ctype
4317     (or (numeric-ctype-predicate ctype)
4318         (make-simple-type-predicate 'numeric-%%typep ctype)))
4319    (array-ctype
4320     (make-simple-type-predicate 'array-%%typep ctype))
4321    (member-ctype
4322     (make-simple-type-predicate 'member-%%typep ctype))
4323    (named-ctype
4324     (case (named-ctype-name ctype)
4325       ((* t) #'true)
4326       (t #'false)))
4327    (cons-ctype
4328     (make-simple-type-predicate 'cons-%%typep ctype))
4329    (function-ctype
4330     #'functionp)
4331    (class-ctype
4332     (make-simple-type-predicate 'class-cell-typep (find-class-cell (class-name (class-ctype-class ctype)) t)))
4333    (t
4334     (make-simple-type-predicate 'check-ctypep ctype))))
4335   
4336       
4337
4338   
4339
4340;;; Ensure that standard EFFECTIVE-SLOT-DEFINITIONs have a meaningful
4341;;; type predicate, if we can.
4342(defmethod shared-initialize :after ((spec effective-slot-definition)
4343                                     slot-names
4344                                     &key 
4345                                     &allow-other-keys)
4346  (declare (ignore slot-names))
4347  (let* ((type (slot-definition-type spec)))
4348    (setf (slot-value spec 'type-predicate)
4349          (or (and (typep type 'symbol)
4350                   (not (eq type 't))
4351                   (type-predicate type))
4352              (handler-case
4353                  (let* ((ctype (specifier-type type)))
4354                    (unless (eq ctype *universal-type*)
4355                      (generate-predicate-for-ctype ctype)))
4356                (program-error ()
4357                  (warn "Invalid type specifier ~s in slot definition for ~s in class ~s." type (slot-definition-name spec) (slot-definition-class spec))
4358                  (lambda (v)
4359                    (cerror "Allow the assignment or initialization."
4360                            "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."
4361                            v (slot-definition-name spec) (slot-definition-class spec) (slot-definition-type spec))
4362                    ;; Suppress further checking, at least for things that use this effective slotd.
4363                    ;; (It's hard to avoid this, and more trouble than it's worth to do better.)
4364                    (setf (slot-value spec 'type-predicate) nil)
4365                    t))
4366                (parse-unknown-type (c)
4367                   (declare (ignore c))
4368                   #'(lambda (value)
4369                       ;; If the type's now known, install a new predicate.
4370                       (let* ((nowctype (specifier-type type)))
4371                         (unless (typep nowctype 'unknown-ctype)
4372                           (setf (slot-value spec 'type-predicate)
4373                                 (generate-predicate-for-ctype nowctype)))
4374                         (multiple-value-bind (win sure)
4375                             (ctypep value nowctype)
4376                           (or (not sure) win))))))))))
4377
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.