source: trunk/source/level-1/l1-typesys.lisp @ 13067

Last change on this file since 13067 was 13067, checked in by rme, 10 years ago

Update copyright notices.

  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
File size: 152.8 KB
Line 
1;;;-*- Mode: Lisp; Package: CCL -*-
2;;;
3;;;   Copyright (C) 2009 Clozure Associates
4;;;   Copyright (C) 1994-2001 Digitool, Inc
5;;;   This file is part of Clozure CL. 
6;;;
7;;;   Clozure CL is licensed under the terms of the Lisp Lesser GNU Public
8;;;   License , known as the LLGPL and distributed with Clozure CL as the
9;;;   file "LICENSE".  The LLGPL consists of a preamble and the LGPL,
10;;;   which is distributed with Clozure CL as the file "LGPL".  Where these
11;;;   conflict, the preamble takes precedence. 
12;;;
13;;;   Clozure CL is referenced in the preamble as the "LIBRARY."
14;;;
15;;;   The LLGPL is also available online at
16;;;   http://opensource.franz.com/preamble.html
17
18;; This is a hacked-up version of the CMU CL type system.
19
20(in-package "CCL")
21
22
23
24;;; This condition is signalled whenever we make a UNKNOWN-TYPE so that
25;;; compiler warnings can be emitted as appropriate.
26;;;
27(define-condition parse-unknown-type (condition)
28  ((specifier :reader parse-unknown-type-specifier :initarg :specifier))
29  (:report (lambda (c s) (print-unreadable-object (c s :type t)
30                           (format s "unknown type ~A" (parse-unknown-type-specifier c))))))
31
32(defun parse-lambda-list (list)
33  (let* ((required)
34         (optional)
35         (keys)
36         (aux))
37    (let ((restp nil)
38          (rest nil)
39          (keyp nil)
40          (allowp nil)
41          (state :required))
42      (dolist (arg list)
43        (if (and (symbolp arg)
44                 (let ((name (symbol-name arg)))
45                   (and (/= (length name) 0)
46                        (char= (char name 0) #\&))))
47          (case arg
48            (&optional
49             (unless (eq state :required)
50               (error "Misplaced &optional in lambda-list: ~S." list))
51             (setq state '&optional))
52            (&rest
53             (unless (member state '(:required &optional))
54               (error "Misplaced &rest in lambda-list: ~S." list))
55             (setq state '&rest))
56            (&key
57             (unless (member state '(:required &optional :post-rest
58                                     ))
59               (error "Misplaced &key in lambda-list: ~S." list))
60             (setq keyp t)
61             (setq state '&key))
62            (&allow-other-keys
63             (unless (eq state '&key)
64               (error "Misplaced &allow-other-keys in lambda-list: ~S." list))
65             (setq allowp t  state '&allow-other-keys))
66            (&aux
67             (when (member state '(&rest))
68               (error "Misplaced &aux in lambda-list: ~S." list))
69             (setq state '&aux))
70            (t
71             (error "Unknown &keyword in lambda-list: ~S." arg)))
72          (case state
73            (:required (push arg required))
74            (&optional (push arg optional))
75            (&rest
76             (setq restp t  rest arg  state :post-rest))
77            (&key (push arg keys))
78            (&aux (push arg aux))
79            (t
80             (error "Found garbage in lambda-list when expecting a keyword: ~S." arg)))))
81     
82      (values (nreverse required) (nreverse optional) restp rest keyp (nreverse keys) allowp (nreverse aux)))))
83
84(defvar %deftype-expanders% (make-hash-table :test #'eq))
85(defvar *type-translators* (make-hash-table :test #'eq))
86(defvar *builtin-type-info* (make-hash-table :test #'equal))
87(defvar %builtin-type-cells% (make-hash-table :test 'equal))
88
89(defvar *use-implementation-types* t)
90
91(defun info-type-builtin (name)
92  (gethash name *builtin-type-info*))
93
94(defun (setf info-type-builtin) (val name)
95  (setf (gethash name *builtin-type-info*) val))
96
97(defun info-type-translator (name)
98  (gethash name *type-translators*))
99
100
101
102
103;;; Allow bootstrapping: mostly, allow us to bootstrap the type system
104;;; by having DEFTYPE expanders defined on built-in classes (the user
105;;; shouldn't be allowed to do so, at least not easily.
106
107;(defvar *type-system-initialized* nil)
108
109(defun %deftype (name fn doc)
110  (clear-type-cache)
111  (cond ((null fn)
112         (remhash name %deftype-expanders%))
113        ((and *type-system-initialized*
114              (or (built-in-type-p name)
115                  (let ((c (find-class name nil)))
116                    (and c (eq (class-name c) name)))))
117         (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)))
118        ((memq name *nx-known-declarations*)
119         (check-declaration-redefinition name 'deftype))
120        (t (setf (gethash name %deftype-expanders%) fn)
121           (record-source-file name 'type)))
122  (set-documentation name 'type doc)   ; nil clears it.
123  name)
124
125(defun %define-type-translator (name fn doc)
126  (declare (ignore doc))
127  (setf (gethash name *type-translators*) fn)
128  name)
129
130;;;(defun %deftype-expander (name)
131;;;  (or (gethash name %deftype-expanders%)
132;;;      (and *compiling-file* (%cdr (assq name *compile-time-deftype-expanders*)))))
133(defun %deftype-expander (name)
134  (gethash name %deftype-expanders%))
135
136(defun process-deftype-arglist (arglist &aux (in-optional? nil))
137  "Returns a NEW list similar to arglist except
138    inserts * as the default default for &optional args."
139  (mapcar #'(lambda (item)
140              (cond ((eq item '&optional) (setq in-optional? t) item)
141                    ((memq item lambda-list-keywords) (setq in-optional? nil) item)
142                    ((and in-optional? (symbolp item)) (list item ''*))
143                    (t item)))
144          arglist))
145
146
147(defun expand-type-macro (definer name arglist body env)
148  (setq name (require-type name 'symbol))
149  (multiple-value-bind (lambda doc)
150      (parse-macro-internal name arglist body env '*)
151    `(progn
152       (eval-when (:compile-toplevel)
153         (note-type-info ',name 'macro ,env))
154       (eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
155         (,definer ',name
156             (nfunction ,name ,lambda)
157           ,doc)))))
158
159(defmacro deftype (name arglist &body body &environment env)
160  "Define a new type, with syntax like DEFMACRO."
161  (expand-type-macro '%deftype name arglist body env))
162
163(defmacro def-type-translator (name arglist &body body &environment env)
164  (expand-type-macro '%define-type-translator name arglist body env))
165
166
167(defun type-expand (form &optional env &aux def)
168  (while (setq def (cond ((symbolp form)
169                          (gethash form %deftype-expanders%))
170                         ((and (consp form) (symbolp (%car form)))
171                          (gethash (%car form) %deftype-expanders%))
172                         (t nil)))
173    (setq form (funcall def (if (consp form) form (list form)) env)))
174  form)
175
176(defmethod print-object ((tc type-class) stream)
177  (print-unreadable-object (tc stream :type t :identity t)
178    (format stream "~s" (type-class-name tc))))
179
180(defmethod print-object ((c ctype) stream)
181  (print-unreadable-object (c stream :type t)
182    (format stream "~S" (type-specifier c))))
183
184(defmethod make-load-form ((c ctype) &optional env)
185  (declare (ignore env))
186  `(specifier-type ',(type-specifier c)))
187
188(defmethod make-load-form ((cell type-cell) &optional env)
189  (declare (ignore env))
190  `(register-type-cell `,(type-cell-type-specifier cell)))
191
192(defmethod print-object ((cell type-cell) stream)
193  (print-unreadable-object (cell stream :type t :identity t)
194    (format stream "for ~s" (type-cell-type-specifier cell))))
195
196(defun make-key-info (&key name type)
197  (%istruct 'key-info name type))
198
199(defun type-class-or-lose (name)
200  (or (cdr (assq name *type-classes*))
201      (error "~S is not a defined type class." name)))
202
203(eval-when (:compile-toplevel :execute)
204
205(defconstant type-class-function-slots
206  '((:simple-subtypep . #.type-class-simple-subtypep)
207    (:complex-subtypep-arg1 . #.type-class-complex-subtypep-arg1)
208    (:complex-subtypep-arg2 . #.type-class-complex-subtypep-arg2)
209    (:simple-union . #.type-class-simple-union)
210    (:complex-union . #.type-class-complex-union)
211    (:simple-intersection . #.type-class-simple-intersection)
212    (:complex-intersection . #.type-class-complex-intersection)
213    (:simple-= . #.type-class-simple-=)
214    (:complex-= . #.type-class-complex-=)
215    (:unparse . #.type-class-unparse)))
216
217)
218
219(defun class-typep (form class)
220  (memq class (%inited-class-cpl (class-of form))))
221
222;;; CLASS-FUNCTION-SLOT-OR-LOSE  --  Interface
223;;;
224(defun class-function-slot-or-lose (name)
225  (or (cdr (assoc name type-class-function-slots))
226      (error "~S is not a defined type class method." name)))
227
228
229(eval-when (:compile-toplevel :execute)
230
231;;; INVOKE-TYPE-METHOD  --  Interface
232;;;
233;;;    Invoke a type method on TYPE1 and TYPE2.  If the two types have the same
234;;; class, invoke the simple method.  Otherwise, invoke any complex method.  If
235;;; there isn't a distinct complex-arg1 method, then swap the arguments when
236;;; calling type1's method.  If no applicable method, return DEFAULT.
237;;;
238
239(defmacro invoke-type-method (simple complex-arg2 type1 type2 &key
240                                     (default '(values nil t))
241                                     complex-arg1)
242  (let ((simple (class-function-slot-or-lose simple))
243        (cslot1 (class-function-slot-or-lose (or complex-arg1 complex-arg2)))
244        (cslot2 (class-function-slot-or-lose complex-arg2)))
245    (once-only ((n-type1 type1)
246                (n-type2 type2))
247      (once-only ((class1 `(ctype-class-info ,n-type1))
248                  (class2 `(ctype-class-info ,n-type2)))
249        `(if (eq ,class1 ,class2)
250           (funcall (%svref ,class1 ,simple) ,n-type1 ,n-type2)
251           ,(once-only ((complex1 `(%svref ,class1 ,cslot1))
252                        (complex2 `(%svref ,class2 ,cslot2)))
253              `(cond (,complex2 (funcall ,complex2 ,n-type1 ,n-type2))
254                     (,complex1
255                      ,(if complex-arg1
256                         `(funcall ,complex1 ,n-type1 ,n-type2)
257                         `(funcall ,complex1 ,n-type2 ,n-type1)))
258                     (t ,default))))))))
259
260
261;;;; Utilities:
262
263;;; ANY-TYPE-OP, EVERY-TYPE-OP  --  Interface
264;;;
265;;;    Like ANY and EVERY, except that we handle two-arg uncertain predicates.
266;;; If the result is uncertain, then we return Default from the block PUNT.
267;;; If LIST-FIRST is true, then the list element is the first arg, otherwise
268;;; the second.
269;;;
270(defmacro any-type-op (op thing list &key (default '(values nil nil))
271                                list-first)
272  (let ((n-this (gensym))
273          (n-thing (gensym))
274          (n-val (gensym))
275          (n-win (gensym))
276          (n-uncertain (gensym)))
277    `(let ((,n-thing ,thing)
278             (,n-uncertain nil))
279       (dolist (,n-this ,list
280                              (if ,n-uncertain
281                                (return-from PUNT ,default)
282                                nil))
283           (multiple-value-bind (,n-val ,n-win)
284                                    ,(if list-first
285                                         `(,op ,n-this ,n-thing)
286                                         `(,op ,n-thing ,n-this))
287             (unless ,n-win (setq ,n-uncertain t))
288             (when ,n-val (return t)))))))
289;;;
290(defmacro every-type-op (op thing list &key (default '(values nil nil))
291                                  list-first)
292  (let ((n-this (gensym))
293          (n-thing (gensym))
294          (n-val (gensym))
295          (n-win (gensym)))
296    `(let ((,n-thing ,thing))
297       (dolist (,n-this ,list t)
298           (multiple-value-bind (,n-val ,n-win)
299                                    ,(if list-first
300                                         `(,op ,n-this ,n-thing)
301                                         `(,op ,n-thing ,n-this))
302             (unless ,n-win (return-from PUNT ,default))
303             (unless ,n-val (return nil)))))))
304
305)
306
307 
308;;; VANILLA-INTERSECTION  --  Interface
309;;;
310;;;    Compute the intersection for types that intersect only when one is a
311;;; hierarchical subtype of the other.
312;;;
313(defun vanilla-intersection (type1 type2)
314  (multiple-value-bind (stp1 win1)
315                           (csubtypep type1 type2)
316    (multiple-value-bind (stp2 win2)
317                               (csubtypep type2 type1)
318      (cond (stp1 (values type1 t))
319              (stp2 (values type2 t))
320              ((and win1 win2) (values *empty-type* t))
321              (t
322               (values type1 nil))))))
323
324
325;;; VANILLA-UNION  --  Interface
326;;;
327(defun vanilla-union (type1 type2)
328  (cond ((csubtypep type1 type2) type2)
329        ((csubtypep type2 type1) type1)
330        (t nil)))
331
332(defun hierarchical-intersection2 (type1 type2)
333  (multiple-value-bind (subtypep1 win1) (csubtypep type1 type2)
334    (multiple-value-bind (subtypep2 win2) (csubtypep type2 type1)
335      (cond (subtypep1 type1)
336            (subtypep2 type2)
337            ((and win1 win2) *empty-type*)
338            (t nil)))))
339
340(defun hierarchical-union2 (type1 type2)
341  (cond ((csubtypep type1 type2) type2)
342        ((csubtypep type2 type1) type1)
343        (t nil)))
344
345;;; DELEGATE-COMPLEX-{SUBTYPEP-ARG2,INTERSECTION}  --  Interface
346;;;
347;;;    These functions are used as method for types which need a complex
348;;; subtypep method to handle some superclasses, but cover a subtree of the
349;;; type graph (i.e. there is no simple way for any other type class to be a
350;;; subtype.)  There are always still complex ways, namely UNION and MEMBER
351;;; types, so we must give TYPE1's method a chance to run, instead of
352;;; immediately returning NIL, T.
353;;;
354(defun delegate-complex-subtypep-arg2 (type1 type2)
355  (let ((subtypep-arg1
356         (type-class-complex-subtypep-arg1
357          (ctype-class-info type1))))
358    (if subtypep-arg1
359        (funcall subtypep-arg1 type1 type2)
360        (values nil t))))
361;;;
362(defun delegate-complex-intersection (type1 type2)
363  (let ((method (type-class-complex-intersection (ctype-class-info type1))))
364    (if (and method (not (eq method #'delegate-complex-intersection)))
365        (funcall method type2 type1)
366        (hierarchical-intersection2 type1 type2))))
367
368;;; HAS-SUPERCLASSES-COMPLEX-SUBTYPEP-ARG1  --  Internal
369;;;
370;;;    Used by DEFINE-SUPERCLASSES to define the SUBTYPE-ARG1 method.  Info is
371;;; a list of conses (SUPERCLASS-CLASS . {GUARD-TYPE-SPECIFIER | NIL}).  Will
372;;; never be called with a hairy type as type2, since the hairy type type2
373;;; method gets first crack.
374;;;
375#|
376(defun has-superclasses-complex-subtypep-arg1 (type1 type2 info)
377  (values
378   (and (typep type2 'class)
379        (dolist (x info nil)
380          (when (or (not (cdr x))
381                    (csubtypep type1 (specifier-type (cdr x))))
382            (return
383             (or (eq type2 (car x))
384                 (let ((inherits (layout-inherits (class-layout (car x)))))
385                   (dotimes (i (length inherits) nil)
386                     (when (eq type2 (layout-class (svref inherits i)))
387                       (return t)))))))))
388   t))
389|#
390
391(eval-when (:compile-toplevel :execute)
392;;; DEFINE-SUPERCLASSES  --  Interface
393;;;
394;;;    Takes a list of specs of the form (superclass &optional guard).
395;;; Consider one spec (with no guard): any instance of type-class is also a
396;;; subtype of SUPERCLASS and of any of its superclasses.  If there are
397;;; multiple specs, then some will have guards.  We choose the first spec whose
398;;; guard is a supertype of TYPE1 and use its superclass.  In effect, a
399;;; sequence of guards G0, G1, G2 is actually G0, (and G1 (not G0)),
400;;; (and G2 (not (or G0 G1))).
401;;;
402#|
403(defmacro define-superclasses (type-class &rest specs)
404  (let ((info
405         (mapcar #'(lambda (spec)
406                     (destructuring-bind (super &optional guard)
407                                         spec
408                       (cons (find-class super) guard)))
409                 specs)))
410    `(progn
411      (setf (type-class-complex-subtypep-arg1
412             (type-class-or-lose ',type-class))
413            #'(lambda (type1 type2)
414                (has-superclasses-complex-subtypep-arg1 type1 type2 ',info)))
415       
416       (setf (type-class-complex-subtypep-arg2
417              (type-class-or-lose ',type-class))
418             #'delegate-complex-subtypep-arg2)
419       
420       (setf (type-class-complex-intersection
421              (type-class-or-lose ',type-class))
422             #'delegate-complex-intersection))))
423|#
424
425); eval-when (compile eval)
426
427
428(defun reparse-unknown-ctype (type)
429  (if (unknown-ctype-p type)
430    (specifier-type (type-specifier type))
431    type))
432
433(defun swapped-args-fun (f)
434  #'(lambda (x y)
435      (funcall f y x)))
436
437(defun equal-but-no-car-recursion (x y)
438  (cond ((eql x y) t)
439        ((consp x)
440         (and (consp y)
441              (eql (car x) (car y))
442              (equal-but-no-car-recursion (cdr x) (cdr y))))
443        (t nil)))
444
445(defun any/type (op thing list)
446  (declare (type function op))
447  (let ((certain? t))
448    (dolist (i list (values nil certain?))
449      (multiple-value-bind (sub-value sub-certain?) (funcall op thing i)
450        (if sub-certain?
451            (when sub-value (return (values t t)))
452            (setf certain? nil))))))
453
454(defun every/type (op thing list)
455  (declare (type function op))
456  (let ((certain? t))
457    (dolist (i list (if certain? (values t t) (values nil nil)))
458      (multiple-value-bind (sub-value sub-certain?) (funcall op thing i)
459        (if sub-certain?
460            (unless sub-value (return (values nil t)))
461            (setf certain? nil))))))
462
463(defun invoke-complex-=-other-method (type1 type2)
464  (let* ((type-class (ctype-class-info type1))
465         (method-fun (type-class-complex-= type-class)))
466    (if method-fun
467        (funcall (the function method-fun) type2 type1)
468        (values nil t))))
469
470(defun invoke-complex-subtypep-arg1-method (type1 type2 &optional subtypep win)
471  (let* ((type-class (ctype-class-info type1))
472         (method-fun (type-class-complex-subtypep-arg1 type-class)))
473    (if method-fun
474      (funcall (the function method-fun) type1 type2)
475      (values subtypep win))))
476
477(defun type-might-contain-other-types-p (type)
478  (or (hairy-ctype-p type)
479      (negation-ctype-p type)
480      (union-ctype-p type)
481      (intersection-ctype-p type)))
482
483
484(eval-when (:compile-toplevel :execute)
485
486(defmacro define-type-method ((class method &rest more-methods)
487                                    lambda-list &body body)
488  `(progn
489     (let* ((fn (nfunction (,class ,method ,@more-methods)
490                           (lambda ,lambda-list ,@body))))
491       ,@(mapcar #'(lambda (method)
492                         `(setf (%svref
493                                   (type-class-or-lose ',class)
494                             ,(class-function-slot-or-lose method))
495                                  fn))
496                     (cons method more-methods)))
497     nil))
498
499)
500
501
502(defun ctype-p (x)
503  (and (eql (typecode x) target::subtag-istruct)
504       (memq (istruct-type-name x)
505             '#.(cons 'ctype 
506                      (cons 'unknown-ctype                             
507                            (append (mapcar #'class-name 
508                                            (class-direct-subclasses (find-class 'args-ctype)))
509                                    (mapcar #'class-name 
510                                            (class-direct-subclasses (find-class 'ctype)))))))))
511
512
513(setf (type-predicate 'ctype) 'ctype-p)
514
515
516;;;; Function and Values types.
517;;;
518;;;    Pretty much all of the general type operations are illegal on VALUES
519;;; types, since we can't discriminate using them, do SUBTYPEP, etc.  FUNCTION
520;;; types are acceptable to the normal type operations, but are generally
521;;; considered to be equivalent to FUNCTION.  These really aren't true types in
522;;; any type theoretic sense, but we still parse them into CTYPE structures for
523;;; two reasons:
524;;; -- Parsing and unparsing work the same way, and indeed we can't tell
525;;;    whether a type is a function or values type without parsing it.
526;;; -- Many of the places that can be annotated with real types can also be
527;;;    annotated function or values types.
528
529;; Methods on the VALUES type class.
530
531(defun make-values-ctype (&key
532                          required
533                          optional
534                          rest
535                          keyp
536                          keywords
537                          allowp)
538  (%istruct 'values-ctype
539            (type-class-or-lose 'values)
540            nil
541            required
542            optional
543            rest
544            keyp
545            keywords
546            allowp
547           ))
548
549(defun values-ctype-p (x) (istruct-typep x 'values-ctype))
550(setf (type-predicate 'values-ctype) 'values-ctype-p)
551
552
553(define-type-method (values :simple-subtypep :complex-subtypep-arg1)
554                    (type1 type2)
555  (declare (ignore type2))
556  (error "Subtypep is illegal on this type:~%  ~S" (type-specifier type1)))
557
558(define-type-method (values :complex-subtypep-arg2)
559                    (type1 type2)
560  (declare (ignore type1))
561  (error "Subtypep is illegal on this type:~%  ~S" (type-specifier type2)))
562
563
564(define-type-method (values :unparse) (type)
565  (cons 'values (unparse-args-types type)))
566
567
568;;; TYPE=-LIST  --  Internal
569;;;
570;;;    Return true if List1 and List2 have the same elements in the same
571;;; positions according to TYPE=.  We return NIL, NIL if there is an uncertain
572;;; comparison.
573;;;
574(defun type=-list (list1 list2)
575  (declare (list list1 list2))
576  (do ((types1 list1 (cdr types1))
577       (types2 list2 (cdr types2)))
578      ((or (null types1) (null types2))
579       (if (or types1 types2)
580           (values nil t)
581           (values t t)))
582    (multiple-value-bind (val win)
583                               (type= (first types1) (first types2))
584      (unless win
585          (return (values nil nil)))
586      (unless val
587          (return (values nil t))))))
588
589(define-type-method (values :simple-=) (type1 type2)
590  (let ((rest1 (args-ctype-rest type1))
591        (rest2 (args-ctype-rest type2)))
592    (cond ((or (args-ctype-keyp type1) (args-ctype-keyp type2)
593               (args-ctype-allowp type1) (args-ctype-allowp type2))
594             (values nil nil))
595            ((and rest1 rest2 (type/= rest1 rest2))
596             (type= rest1 rest2))
597            ((or rest1 rest2)
598             (values nil t))
599            (t
600             (multiple-value-bind (req-val req-win)
601                 (type=-list (values-ctype-required type1)
602                             (values-ctype-required type2))
603               (multiple-value-bind (opt-val opt-win)
604                   (type=-list (values-ctype-optional type1)
605                               (values-ctype-optional type2))
606                 (values (and req-val opt-val) (and req-win opt-win))))))))
607
608
609;; Methods on the FUNCTION type class.
610
611
612(defun make-function-ctype (&key
613                            required
614                            optional
615                            rest
616                            keyp
617                            keywords
618                            allowp
619                            wild-args
620                            returns)
621  (%istruct 'function-ctype
622            (type-class-or-lose 'function)
623            nil
624            required
625            optional
626            rest
627            keyp
628            keywords
629            allowp
630            wild-args
631            returns
632           ))
633
634(defun function-ctype-p (x) (istruct-typep x 'function-ctype))
635(setf (type-predicate 'function-ctype) 'function-ctype-p)
636
637;;; A flag that we can bind to cause complex function types to be unparsed as
638;;; FUNCTION.  Useful when we want a type that we can pass to TYPEP.
639;;;
640(defvar *unparse-function-type-simplify* nil)
641
642(define-type-method (function :unparse) (type)
643  (if *unparse-function-type-simplify*
644    'function
645    (list 'function
646            (if (function-ctype-wild-args type)
647                '*
648                (unparse-args-types type))
649            (type-specifier
650             (function-ctype-returns type)))))
651
652;;; Since all function types are equivalent to FUNCTION, they are all subtypes
653;;; of each other.
654;;;
655
656(define-type-method (function :simple-subtypep) (type1 type2)
657 (flet ((fun-type-simple-p (type)
658          (not (or (function-ctype-rest type)
659                   (function-ctype-keyp type))))
660        (every-csubtypep (types1 types2)
661          (loop
662             for a1 in types1
663             for a2 in types2
664             do (multiple-value-bind (res sure-p)
665                    (csubtypep a1 a2)
666                  (unless res (return (values res sure-p))))
667             finally (return (values t t)))))
668   (macrolet ((3and (x y)
669                `(multiple-value-bind (val1 win1) ,x
670                   (if (and (not val1) win1)
671                       (values nil t)
672                       (multiple-value-bind (val2 win2) ,y
673                         (if (and val1 val2)
674                             (values t t)
675                             (values nil (and win2 (not val2)))))))))
676     (3and (values-subtypep (function-ctype-returns type1)
677                            (function-ctype-returns type2))
678           (cond ((function-ctype-wild-args type2) (values t t))
679                 ((function-ctype-wild-args type1)
680                  (cond ((function-ctype-keyp type2) (values nil nil))
681                        ((not (function-ctype-rest type2)) (values nil t))
682                        ((not (null (function-ctype-required type2))) (values nil t))
683                        (t (3and (type= *universal-type* (function-ctype-rest type2))
684                                 (every/type #'type= *universal-type*
685                                             (function-ctype-optional type2))))))
686                 ((not (and (fun-type-simple-p type1)
687                            (fun-type-simple-p type2)))
688                  (values nil nil))
689                 (t (multiple-value-bind (min1 max1) (function-type-nargs type1)
690                      (multiple-value-bind (min2 max2) (function-type-nargs type2)
691                        (cond ((or (> max1 max2) (< min1 min2))
692                               (values nil t))
693                              ((and (= min1 min2) (= max1 max2))
694                               (3and (every-csubtypep (function-ctype-required type1)
695                                                      (function-ctype-required type2))
696                                     (every-csubtypep (function-ctype-optional type1)
697                                                      (function-ctype-optional type2))))
698                              (t (every-csubtypep
699                                  (concatenate 'list
700                                               (function-ctype-required type1)
701                                               (function-ctype-optional type1))
702                                  (concatenate 'list
703                                               (function-ctype-required type2)
704                                               (function-ctype-optional type2)))))))))))))
705
706
707                   
708;(define-superclasses function (function))       
709
710
711;;; The union or intersection of two FUNCTION types is FUNCTION.
712;;; (unless the types are type=)
713;;;
714(define-type-method (function :simple-union) (type1 type2)
715  (if (type= type1 type2)
716    type1
717    (specifier-type 'function)))
718
719;;;
720(define-type-method (function :simple-intersection) (type1 type2)
721  (if (type= type1 type2)
722    type1
723    (specifier-type 'function)))
724
725
726(define-type-method (function :complex-intersection) (type1 type2)
727  (declare (type function-ctype type2))
728  (let ((function (specifier-type 'function)))
729    (if (eq type1 function)
730      type2
731      (type-intersection2 type1 function))))
732
733
734
735;;; ### Not very real, but good enough for redefining transforms according to
736;;; type:
737;;;
738(define-type-method (function :simple-=) (type1 type2)
739  (values (equalp type1 type2) t))
740
741;;; The CONSTANT-TYPE structure represents a use of the CONSTANT-ARGUMENT "type
742;;; specifier", which is only meaningful in function argument type specifiers
743;;; used within the compiler.
744;;;
745
746(defun clone-type-class-methods (src-tc dest-tc)
747  (do* ((n (uvsize src-tc))
748        (i 2 (1+ i)))
749       ((= i n) dest-tc)
750    (declare (fixnum i n))
751    (setf (%svref dest-tc i)
752          (%svref src-tc i))))
753
754(clone-type-class-methods (type-class-or-lose 'values) (type-class-or-lose 'constant))
755
756(defun make-constant-ctype (&key type)
757  (%istruct 'constant-ctype
758            (type-class-or-lose 'constant)
759            nil
760            type))
761
762(defun constant-ctype-p (x) (istruct-typep x 'constant-ctype))
763(setf (type-predicate 'constant-ctype) 'constant-ctype-p)
764
765(define-type-method (constant :unparse) (type)
766  `(constant-argument ,(type-specifier (constant-ctype-type type))))
767
768(define-type-method (constant :simple-=) (type1 type2)
769  (type= (constant-ctype-type type1) (constant-ctype-type type2)))
770
771(def-type-translator constant-argument (type &environment env)
772  (make-constant-ctype :type (specifier-type type env)))
773
774
775;;; Parse-Args-Types  --  Internal
776;;;
777;;;    Given a lambda-list like values type specification and a Args-Type
778;;; structure, fill in the slots in the structure accordingly.  This is used
779;;; for both FUNCTION and VALUES types.
780;;;
781
782(defun parse-args-types (lambda-list result &optional env)
783  (multiple-value-bind (required optional restp rest keyp keys allowp aux)
784                           (parse-lambda-list lambda-list)
785    (when aux
786      (error "&Aux in a FUNCTION or VALUES type: ~S." lambda-list))
787    (flet ((parse (spec) (specifier-type spec env)))
788      (setf (args-ctype-required result) (mapcar #'parse required))
789      (setf (args-ctype-optional result) (mapcar #'parse optional))
790      (setf (args-ctype-rest result) (if restp (parse rest) nil))
791      (setf (args-ctype-keyp result) keyp)
792      (let* ((key-info ()))
793        (dolist (key keys)
794          (when (or (atom key) (/= (length key) 2))
795            (signal-program-error "Keyword type description is not a two-list: ~S." key))
796          (let ((kwd (first key)))
797            (when (member kwd key-info :test #'eq :key #'(lambda (x) (key-info-name x)))
798              (signal-program-error "Repeated keyword ~S in lambda list: ~S." kwd lambda-list))
799            (push (make-key-info :name kwd
800                                 :type (parse (second key))) key-info)))
801        (setf (args-ctype-keywords result) (nreverse key-info)))
802      (setf (args-ctype-allowp result) allowp))))
803
804;;; Unparse-Args-Types  --  Internal
805;;;
806;;;    Return the lambda-list like type specification corresponding
807;;; to a Args-Type.
808;;;
809(defun unparse-args-types (type)
810  (let* ((result ()))
811
812    (dolist (arg (args-ctype-required type))
813      (push (type-specifier arg) result))
814
815    (when (args-ctype-optional type)
816      (push '&optional result)
817      (dolist (arg (args-ctype-optional type))
818          (push (type-specifier arg) result)))
819
820    (when (args-ctype-rest type)
821      (push '&rest result)
822      (push (type-specifier (args-ctype-rest type)) result))
823
824    (when (args-ctype-keyp type)
825      (push '&key result)
826      (dolist (key (args-ctype-keywords type))
827          (push (list (key-info-name key)
828                    (type-specifier (key-info-type key))) result)))
829
830    (when (args-ctype-allowp type)
831      (push '&allow-other-keys result))
832
833    (nreverse result)))
834
835(def-type-translator function (&optional (args '*) (result '*) &environment env)
836  (let ((res (make-function-ctype
837                :returns (values-specifier-type result env))))
838    (if (eq args '*)
839        (setf (function-ctype-wild-args res) t)
840        (parse-args-types args res env))
841    res))
842
843(def-type-translator values (&rest values &environment env)
844  (let ((res (make-values-ctype)))
845    (parse-args-types values res env)
846    (when (or (values-ctype-keyp res) (values-ctype-allowp res))
847      (signal-program-error "&KEY or &ALLOW-OTHER-KEYS in values type: ~s"
848                            res))
849    res))
850
851;;; Single-Value-Type  --  Interface
852;;;
853;;;    Return the type of the first value indicated by Type.  This is used by
854;;; people who don't want to have to deal with values types.
855;;;
856(defun single-value-type (type)
857  (declare (type ctype type))
858  (cond ((values-ctype-p type)
859         (or (car (args-ctype-required type))
860             (if (args-ctype-optional type)
861                 (type-union (car (args-ctype-optional type))
862                             (specifier-type 'null)))
863             (args-ctype-rest type)
864             (specifier-type 'null)))
865        ((eq type *wild-type*)
866         *universal-type*)
867        (t
868         type)))
869
870
871;;; FUNCTION-TYPE-NARGS  --  Interface
872;;;
873;;;    Return the minmum number of arguments that a function can be called
874;;; with, and the maximum number or NIL.  If not a function type, return
875;;; NIL, NIL.
876;;;
877(defun function-type-nargs (type)
878  (declare (type ctype type))
879  (if (function-ctype-p type)
880    (let ((fixed (length (args-ctype-required type))))
881        (if (or (args-ctype-rest type)
882                  (args-ctype-keyp type)
883                  (args-ctype-allowp type))
884        (values fixed nil)
885        (values fixed (+ fixed (length (args-ctype-optional type))))))
886    (values nil nil)))
887
888
889;;; Values-Types  --  Interface
890;;;
891;;;    Determine if Type corresponds to a definite number of values.  The first
892;;; value is a list of the types for each value, and the second value is the
893;;; number of values.  If the number of values is not fixed, then return NIL
894;;; and :Unknown.
895;;;
896(defun values-types (type)
897  (declare (type ctype type))
898  (cond ((eq type *wild-type*)
899           (values nil :unknown))
900          ((not (values-ctype-p type))
901           (values (list type) 1))
902          ((or (args-ctype-optional type)
903               (args-ctype-rest type)
904               (args-ctype-keyp type)
905               (args-ctype-allowp type))
906           (values nil :unknown))
907          (t
908           (let ((req (args-ctype-required type)))
909             (values (mapcar #'single-value-type req) (length req))))))
910
911
912;;; Values-Type-Types  --  Internal
913;;;
914;;;    Return two values:
915;;; 1] A list of all the positional (fixed and optional) types.
916;;; 2] The rest type (if any).  If keywords allowed, *universal-type*.  If no
917;;;    keywords or rest, *empty-type*.
918;;;
919(defun values-type-types (type &optional (default-type *empty-type*))
920  (declare (type values-ctype type))
921  (values (append (args-ctype-required type)
922                  (args-ctype-optional type))
923            (cond ((args-ctype-keyp type) *universal-type*)
924                  ((args-ctype-rest type))
925                  (t default-type))))
926
927
928;;; Fixed-Values-Op  --  Internal
929;;;
930;;;    Return a list of Operation applied to the types in Types1 and Types2,
931;;; padding with Rest2 as needed.  Types1 must not be shorter than Types2.  The
932;;; second value is T if Operation always returned a true second value.
933;;;
934(defun fixed-values-op (types1 types2 rest2 operation)
935  (declare (list types1 types2) (type ctype rest2) (type function operation))
936  (let ((exact t))
937    (values (mapcar #'(lambda (t1 t2)
938                              (multiple-value-bind (res win)
939                                  (funcall operation t1 t2)
940                                (unless win (setq exact nil))
941                                res))
942                        types1
943                        (append types2
944                                (make-list (- (length types1) (length types2))
945                                           :initial-element rest2)))
946              exact)))
947
948;;; Coerce-To-Values  --  Internal
949;;;
950;;; If Type isn't a values type, then make it into one:
951;;;    <type>  ==>  (values type &rest t)
952;;;
953(defun coerce-to-values (type)
954  (declare (type ctype type))
955  (if (values-ctype-p type)
956    type
957    (make-values-ctype :required (list type))))
958
959
960;;; Args-Type-Op  --  Internal
961;;;
962;;;    Do the specified Operation on Type1 and Type2, which may be any type,
963;;; including Values types.  With values types such as:
964;;;    (values a0 a1)
965;;;    (values b0 b1)
966;;;
967;;; We compute the more useful result:
968;;;    (values (<operation> a0 b0) (<operation> a1 b1))
969;;;
970;;; Rather than the precise result:
971;;;    (<operation> (values a0 a1) (values b0 b1))
972;;;
973;;; This has the virtue of always keeping the values type specifier outermost,
974;;; and retains all of the information that is really useful for static type
975;;; analysis.  We want to know what is always true of each value independently.
976;;; It is worthless to know that IF the first value is B0 then the second will
977;;; be B1.
978;;;
979;;; If the values count signatures differ, then we produce result with the
980;;; required value count chosen by Nreq when applied to the number of required
981;;; values in type1 and type2.  Any &key values become &rest T (anyone who uses
982;;; keyword values deserves to lose.)
983;;;
984;;; The second value is true if the result is definitely empty or if Operation
985;;; returned true as its second value each time we called it.  Since we
986;;; approximate the intersection of values types, the second value being true
987;;; doesn't mean the result is exact.
988;;;
989(defun args-type-op (type1 type2 operation nreq default-type)
990  (declare (type ctype type1 type2 default-type)
991           (type function operation nreq))
992  (if (eq type1 type2)
993    (values type1 t)
994    (if (or (values-ctype-p type1) (values-ctype-p type2))
995      (let ((type1 (coerce-to-values type1))
996            (type2 (coerce-to-values type2)))
997        (multiple-value-bind (types1 rest1)
998            (values-type-types type1 default-type)
999          (multiple-value-bind (types2 rest2)
1000              (values-type-types type2 default-type)
1001            (multiple-value-bind (rest rest-exact)
1002                (funcall operation rest1 rest2)
1003              (multiple-value-bind
1004                  (res res-exact)
1005                  (if (< (length types1) (length types2))
1006                    (fixed-values-op types2 types1 rest1 operation)
1007                    (fixed-values-op types1 types2 rest2 operation))
1008                (let* ((req (funcall nreq
1009                                     (length (args-ctype-required type1))
1010                                     (length (args-ctype-required type2))))
1011                       (required (subseq res 0 req))
1012                       (opt (subseq res req))
1013                       (opt-last (position rest opt :test-not #'type=
1014                                           :from-end t)))
1015                  (if (find *empty-type* required :test #'type=)
1016                    (values *empty-type* t)
1017                    (values (make-values-ctype
1018                             :required required
1019                             :optional (if opt-last
1020                                         (subseq opt 0 (1+ opt-last))
1021                                         ())
1022                             :rest (if (eq rest *empty-type*) nil rest))
1023                            (and rest-exact res-exact)))))))))
1024      (funcall operation type1 type2))))
1025
1026;;; Values-Type-Union, Values-Type-Intersection  --  Interface
1027;;;
1028;;;    Do a union or intersection operation on types that might be values
1029;;; types.  The result is optimized for utility rather than exactness, but it
1030;;; is guaranteed that it will be no smaller (more restrictive) than the
1031;;; precise result.
1032;;;
1033
1034(defun values-type-union (type1 type2)
1035  (declare (type ctype type1 type2))
1036  (cond ((or (eq type1 *wild-type*) (eq type2 *wild-type*)) *wild-type*)
1037        ((eq type1 *empty-type*) type2)
1038        ((eq type2 *empty-type*) type1)
1039        (t
1040         (values (args-type-op type1 type2 #'type-union #'min *empty-type*)))))
1041
1042(defun values-type-intersection (type1 type2)
1043  (declare (type ctype type1 type2))
1044  (cond ((eq type1 *wild-type*) (values type2 t))
1045        ((eq type2 *wild-type*) (values type1 t))
1046        (t
1047         (args-type-op type1 type2 #'type-intersection #'max
1048                       (specifier-type 'null)))))
1049
1050
1051;;; Values-Types-Intersect  --  Interface
1052;;;
1053;;;    Like Types-Intersect, except that it sort of works on values types.
1054;;; Note that due to the semantics of Values-Type-Intersection, this might
1055;;; return {T, T} when there isn't really any intersection (?).
1056;;;
1057(defun values-types-intersect (type1 type2)
1058  (cond ((or (eq type1 *empty-type*) (eq type2 *empty-type*))
1059           (values t t))
1060          ((or (values-ctype-p type1) (values-ctype-p type2))
1061           (multiple-value-bind (res win)
1062                                    (values-type-intersection type1 type2)
1063             (values (not (eq res *empty-type*))
1064                       win)))
1065          (t
1066           (types-intersect type1 type2))))
1067
1068;;; Values-Subtypep  --  Interface
1069;;;
1070;;;    A subtypep-like operation that can be used on any types, including
1071;;; values types.
1072;;;
1073
1074(defun values-subtypep (type1 type2)
1075  (declare (type ctype type1 type2))
1076  (cond ((eq type2 *wild-type*) (values t t))
1077        ((eq type1 *wild-type*)
1078         (values (eq type2 *universal-type*) t))
1079        ((not (values-types-intersect type1 type2))
1080         (values nil t))
1081        (t
1082         (if (or (values-ctype-p type1) (values-ctype-p type2))
1083           (let ((type1 (coerce-to-values type1))
1084                 (type2 (coerce-to-values type2)))
1085             (multiple-value-bind (types1 rest1)
1086                 (values-type-types type1)
1087               (multiple-value-bind (types2 rest2)
1088                   (values-type-types type2)
1089                 (cond ((< (length (values-ctype-required type1))
1090                           (length (values-ctype-required type2)))
1091                        (values nil t))
1092                       ((< (length types1) (length types2))
1093                        (values nil nil))
1094                       ((or (values-ctype-keyp type1)
1095                            (values-ctype-keyp type2))
1096                        (values nil nil))
1097                       (t
1098                        (do ((t1 types1 (rest t1))
1099                             (t2 types2 (rest t2)))
1100                            ((null t2)
1101                             (csubtypep rest1 rest2))
1102                          (multiple-value-bind
1103                              (res win-p)
1104                              (csubtypep (first t1) (first t2))
1105                            (unless win-p
1106                              (return (values nil nil)))
1107                            (unless res
1108                              (return (values nil t))))))))))
1109           (csubtypep type1 type2)))))
1110 
1111
1112;;;; Type method interfaces:
1113
1114;;; Csubtypep  --  Interface
1115;;;
1116;;;    Like subtypep, only works on Type structures.
1117;;;
1118(defun csubtypep (type1 type2)
1119  (declare (type ctype type1 type2))
1120  (unless (typep type1 'ctype)
1121    (report-bad-arg type1 'ctype))
1122  (unless (typep type2 'ctype)
1123    (report-bad-arg type2 'ctype))
1124  (cond ((or (eq type1 type2)
1125             (eq type1 *empty-type*)
1126             (eq type2 *wild-type*))
1127         (values t t))
1128        (t
1129         (invoke-type-method :simple-subtypep :complex-subtypep-arg2
1130                             type1 type2
1131                             :complex-arg1 :complex-subtypep-arg1))))
1132
1133;;; Type1 is a type-epecifier; type2 is a TYPE-CELL which may cache
1134;;; a mapping between a type-specifier and a CTYPE.
1135(defun cell-csubtypep-2 (type-specifier type-cell)
1136  (let* ((type1 (specifier-type type-specifier))
1137         (type2 (or (type-cell-ctype type-cell)
1138                    (let* ((ctype (specifier-type
1139                                   (type-cell-type-specifier type-cell))))
1140                      (when (cacheable-ctype-p ctype)
1141                        (setf (type-cell-ctype type-cell) ctype))
1142                      ctype))))
1143    (cond ((or (eq type1 type2)
1144               (eq type1 *empty-type*)
1145               (eq type2 *wild-type*))
1146           (values t t))
1147          (t
1148           (invoke-type-method :simple-subtypep :complex-subtypep-arg2
1149                               type1 type2
1150                               :complex-arg1 :complex-subtypep-arg1)))))
1151                             
1152
1153
1154;;; Type=  --  Interface
1155;;;
1156;;;    If two types are definitely equivalent, return true.  The second value
1157;;; indicates whether the first value is definitely correct.  This should only
1158;;; fail in the presence of Hairy types.
1159;;;
1160
1161(defun type= (type1 type2)
1162   (declare (type ctype type1 type2))
1163   (if (eq type1 type2)
1164     (values t t)
1165     (invoke-type-method :simple-= :complex-= type1 type2)))
1166
1167;;; TYPE/=  --  Interface
1168;;;
1169;;;    Not exactly the negation of TYPE=, since when the relationship is
1170;;; uncertain, we still return NIL, NIL.  This is useful in cases where the
1171;;; conservative assumption is =.
1172;;;
1173(defun type/= (type1 type2)
1174  (declare (type ctype type1 type2))
1175  (multiple-value-bind (res win)
1176      (type= type1 type2)
1177    (if win
1178        (values (not res) t)
1179        (values nil nil))))
1180
1181;;; Type-Union  --  Interface
1182;;;
1183;;;    Find a type which includes both types.  Any inexactness is represented
1184;;; by the fuzzy element types; we return a single value that is precise to the
1185;;; best of our knowledge.  This result is simplified into the canonical form,
1186;;; thus is not a UNION type unless there is no other way to represent the
1187;;; result.
1188;;;
1189
1190(defun type-union (&rest input-types)
1191  (%type-union input-types))
1192
1193(defun %type-union (input-types)
1194  (let* ((simplified (simplify-unions input-types)))
1195    (cond ((null simplified) *empty-type*)
1196          ((null (cdr simplified)) (car simplified))
1197          (t (make-union-ctype simplified)))))
1198
1199(defun simplify-unions (types)
1200  (when types
1201    (multiple-value-bind (first rest)
1202        (if (union-ctype-p (car types))
1203          (values (car (union-ctype-types (car types)))
1204                  (append (cdr (union-ctype-types (car types)))
1205                          (cdr types)))
1206          (values (car types) (cdr types)))
1207      (let ((rest (simplify-unions rest)) u)
1208        (dolist (r rest (cons first rest))
1209          (when (setq u (type-union2 first r))
1210            (return (simplify-unions (nsubstitute u r rest)))))))))
1211
1212(defun type-union2 (type1 type2)
1213  (declare (type ctype type1 type2))
1214  (setq type1 (reparse-unknown-ctype type1))
1215  (setq type2 (reparse-unknown-ctype type2))
1216  (cond ((eq type1 type2) type1)
1217        ((csubtypep type1 type2) type2)
1218        ((csubtypep type2 type1) type1)
1219        (t
1220         (flet ((1way (x y)
1221                  (invoke-type-method :simple-union :complex-union
1222                                      x y
1223                                      :default nil)))
1224           (or (1way type1 type2)
1225               (1way type2 type1))))))
1226
1227;;; Return as restrictive and simple a type as we can discover that is
1228;;; no more restrictive than the intersection of TYPE1 and TYPE2. At
1229;;; worst, we arbitrarily return one of the arguments as the first
1230;;; value (trying not to return a hairy type).
1231(defun type-approx-intersection2 (type1 type2)
1232  (declare (type ctype type1 type2))
1233  (cond ((type-intersection2 type1 type2))
1234        ((hairy-ctype-p type1) type2)
1235        (t type1)))
1236
1237
1238;;; Type-Intersection  --  Interface
1239;;;
1240;;;    Return as restrictive a type as we can discover that is no more
1241;;; restrictive than the intersection of Type1 and Type2.  The second value is
1242;;; true if the result is exact.  At worst, we randomly return one of the
1243;;; arguments as the first value (trying not to return a hairy type).
1244;;;
1245
1246(defun type-intersection (&rest input-types)
1247  (%type-intersection input-types))
1248
1249(defun %type-intersection (input-types)
1250  (let ((simplified (simplify-intersections input-types)))
1251    ;;(declare (type (vector ctype) simplified))
1252    ;; We want to have a canonical representation of types (or failing
1253    ;; that, punt to HAIRY-TYPE). Canonical representation would have
1254    ;; intersections inside unions but not vice versa, since you can
1255    ;; always achieve that by the distributive rule. But we don't want
1256    ;; to just apply the distributive rule, since it would be too easy
1257    ;; to end up with unreasonably huge type expressions. So instead
1258    ;; we try to generate a simple type by distributing the union; if
1259    ;; the type can't be made simple, we punt to HAIRY-TYPE.
1260    (if (and (cdr simplified) (some #'union-ctype-p simplified))
1261      (let* ((first-union (find-if #'union-ctype-p simplified))
1262             (other-types (remove first-union simplified))
1263             (distributed (maybe-distribute-one-union first-union other-types)))
1264        (if distributed
1265          (apply #'type-union distributed)
1266          (make-hairy-ctype
1267           :specifier `(and ,@(mapcar #'type-specifier simplified)))))
1268      (cond
1269        ((null simplified) *universal-type*)
1270        ((null (cdr simplified)) (car simplified))
1271        (t (make-intersection-ctype
1272            (some #'(lambda (c) (ctype-enumerable c)) simplified)
1273            simplified))))))
1274
1275(defun simplify-intersections (types)
1276  (when types
1277    (let ((first (if (typep (car types) 'ctype)
1278                   (%car types)
1279                   (specifier-type (%car types)))))
1280      (multiple-value-bind (first rest)
1281          (if (intersection-ctype-p first)
1282            (values (car (intersection-ctype-types first))
1283                    (append (cdr (intersection-ctype-types first))
1284                            (cdr types)))
1285            (values first (cdr types)))
1286        (let ((rest (simplify-intersections rest)) u)
1287          (dolist (r rest (cons first rest))
1288            (when (setq u (type-intersection2 first r))
1289              (return (simplify-intersections (nsubstitute u r rest))))))))))
1290
1291(defun type-intersection2 (type1 type2)
1292  (declare (type ctype type1 type2))
1293  (setq type1 (reparse-unknown-ctype type1))
1294  (setq type2 (reparse-unknown-ctype type2))
1295  (cond ((eq type1 type2)
1296         type1)
1297        ((or (intersection-ctype-p type1)
1298             (intersection-ctype-p type2))
1299         ;; Intersections of INTERSECTION-TYPE should have the
1300         ;; INTERSECTION-CTYPE-TYPES values broken out and intersected
1301         ;; separately. The full TYPE-INTERSECTION function knows how
1302         ;; to do that, so let it handle it.
1303         (type-intersection type1 type2))
1304        ;;
1305        ;; (AND (FUNCTION (T) T) GENERIC-FUNCTION) for instance, but
1306        ;; not (AND (FUNCTION (T) T) (FUNCTION (T) T)).
1307        ((let ((function (specifier-type 'function)))
1308           (or (and (function-ctype-p type1)
1309                    (not (function-ctype-p type2))
1310                    (neq function type2)
1311                    (csubtypep type2 function)
1312                    (not (csubtypep function type2)))
1313               (and (function-ctype-p type2)
1314                    (not (function-ctype-p type1))
1315                    (neq function type1)
1316                    (csubtypep type1 function)
1317                    (not (csubtypep function type1)))))
1318         nil)
1319        (t
1320         (flet ((1way (x y)
1321                  (invoke-type-method :simple-intersection
1322                                      :complex-intersection
1323                                      x y
1324                                      :default :no-type-method-found)))
1325           (let ((xy (1way type1 type2)))
1326             (or (and (not (eql xy :no-type-method-found)) xy)
1327                 (let ((yx (1way type2 type1)))
1328                   (or (and (not (eql yx :no-type-method-found)) yx)
1329                       (cond ((and (eql xy :no-type-method-found)
1330                                   (eql yx :no-type-method-found))
1331                              *empty-type*)
1332                             (t
1333                              nil))))))))))
1334
1335
1336
1337(defun maybe-distribute-one-union (union-type types)
1338  (let* ((intersection (apply #'type-intersection types))
1339         (union (mapcar (lambda (x) (type-intersection x intersection))
1340                        (union-ctype-types union-type))))
1341    (if (notany (lambda (x)
1342                  (or (hairy-ctype-p x)
1343                      (intersection-ctype-p x)))
1344                union)
1345        union
1346        nil)))
1347
1348;;; Types-Intersect  --  Interface
1349;;;
1350;;;    The first value is true unless the types don't intersect.  The second
1351;;; value is true if the first value is definitely correct.  NIL is considered
1352;;; to intersect with any type.  If T is a subtype of either type, then we also
1353;;; return T, T.  This way we consider hairy types to intersect with T.
1354;;;
1355(defun types-intersect (type1 type2)
1356  (declare (type ctype type1 type2))
1357  (if (or (eq type1 *empty-type*) (eq type2 *empty-type*))
1358      (values t t)
1359      (let ((intersection2 (type-intersection2 type1 type2)))
1360        (cond ((not intersection2)
1361               (if (or (csubtypep *universal-type* type1)
1362                       (csubtypep *universal-type* type2))
1363                   (values t t)
1364                   (values t nil)))
1365              ((eq intersection2 *empty-type*) (values nil t))
1366              (t (values t t))))))
1367
1368;;; Type-Specifier  --  Interface
1369;;;
1370;;;    Return a Common Lisp type specifier corresponding to this type.
1371;;;
1372(defun type-specifier (type)
1373  (unless (ctype-p type)
1374    (setq type (require-type type 'ctype)))
1375  (locally 
1376      (declare (type ctype type))
1377    (funcall (type-class-unparse (ctype-class-info type)) type)))
1378
1379
1380(defconstant compound-only-type-specifiers
1381  ;; See CLHS Figure 4-4.
1382  '(and mod satisfies eql not values member or))
1383
1384
1385;;; VALUES-SPECIFIER-TYPE  --  Interface
1386;;;
1387;;;    Return the type structure corresponding to a type specifier.  We pick
1388;;; off Structure types as a special case.
1389;;;
1390
1391(defun values-specifier-type-internal (orig env)
1392  (or (info-type-builtin orig) ; this table could contain bytes etal and ands ors nots of built-in types - no classes
1393     
1394      ;; Now that we have our hands on the environment, we could pass it into type-expand,
1395      ;; but we'd have no way of knowing whether the expansion depended on the env, so
1396      ;; we wouldn't know if the result is safe to cache.   So for now don't let type
1397      ;; expanders see the env, which just means they won't see compile-time types.
1398      (let ((spec (type-expand orig #+not-yet env)))
1399        (cond
1400         ((and (not (eq spec orig))
1401               (info-type-builtin spec)))
1402         ((or (eq (info-type-kind spec) :instance)
1403              (and (symbolp spec)
1404                   (typep (find-class spec nil env) 'compile-time-class)))
1405          (let* ((class-ctype (%class.ctype (find-class spec t env))))
1406            (or (class-ctype-translation class-ctype)
1407                class-ctype)))
1408         ((typep spec 'class)
1409          (let* ((class-ctype (%class.ctype spec)))
1410            (or (class-ctype-translation class-ctype)
1411                class-ctype)))
1412         ((let ((cell (find-builtin-cell spec nil)))
1413           (and cell (cdr cell))))
1414         (t
1415          (when (member spec compound-only-type-specifiers)
1416            (error 'invalid-type-specifier :typespec spec))
1417          (let* ((lspec (if (atom spec) (list spec) spec))
1418                 (fun (info-type-translator (car lspec))))
1419            (cond (fun (funcall fun lspec env))
1420                  ((or (and (consp spec)
1421                            (symbolp (car spec))
1422                            (not (or (find-class (car spec) nil env)
1423                                     (info-type-builtin (car spec)))))
1424                       (symbolp spec))
1425                   (when *type-system-initialized*
1426                     (signal 'parse-unknown-type :specifier spec))
1427                   ;;
1428                   ;; Inhibit caching...
1429                   nil)
1430                  (t
1431                   (error 'invalid-type-specifier :typespec spec)))))))))
1432
1433(eval-when (:compile-toplevel :execute)
1434  (defconstant type-cache-size (ash 1 12))
1435  (defconstant type-cache-mask (1- type-cache-size)))
1436
1437(defun compile-time-ctype-p (ctype)
1438  (and (typep ctype 'class-ctype)
1439       (typep (class-ctype-class ctype) 'compile-time-class)))
1440
1441
1442;;; We can get in trouble if we try to cache certain kinds of ctypes,
1443;;; notably MEMBER types which refer to objects which might
1444;;; be stack-allocated or might be EQUAL without being EQL.
1445(defun cacheable-ctype-p (ctype)
1446  (case (istruct-cell-name (%svref ctype 0))
1447    (member-ctype
1448     (dolist (m (member-ctype-members ctype) t)
1449       (when (or (typep m 'cons)
1450                 (typep m 'array))
1451         (return nil))))
1452    (union-ctype
1453     (every #'cacheable-ctype-p (union-ctype-types ctype)))
1454    (intersection-ctype
1455     (every #'cacheable-ctype-p (intersection-ctype-types ctype)))
1456    (array-ctype
1457     (cacheable-ctype-p (array-ctype-element-type ctype)))
1458    ((values-ctype function-ctype)
1459     (and (every #'cacheable-ctype-p (values-ctype-required ctype))
1460          (every #'cacheable-ctype-p (values-ctype-optional ctype))
1461          (let* ((rest (values-ctype-rest ctype)))
1462            (or (null rest) (cacheable-ctype-p rest)))
1463          (every #'(lambda (info)
1464                     (cacheable-ctype-p (key-info-type info)))
1465                 (values-ctype-keywords ctype))
1466          (or (not (eq (istruct-cell-name (%svref ctype 0)) 'function-ctype))
1467              (let* ((result (function-ctype-returns ctype)))
1468                (or (null result)
1469                    (cacheable-ctype-p result))))))
1470    (negation-ctype
1471     (cacheable-ctype-p (negation-ctype-type ctype)))
1472    (cons-ctype
1473     (and (cacheable-ctype-p (cons-ctype-car-ctype ctype))
1474          (cacheable-ctype-p (cons-ctype-cdr-ctype ctype))))
1475    (unknown-ctype nil)
1476    (class-ctype
1477     (not (typep (class-ctype-class ctype) 'compile-time-class)))
1478    ;; Anything else ?  Simple things (numbers, classes) can't lose.
1479    (t t)))
1480               
1481     
1482   
1483
1484(defun hash-type-specifier (spec)
1485  (logand (sxhash spec) type-cache-mask))
1486
1487(let* ((type-cache-specs (make-array type-cache-size))
1488       (type-cache-ctypes (make-array type-cache-size))
1489       (probes 0)
1490       (hits 0)
1491       (ncleared 0)
1492       (locked nil))
1493 
1494  (defun clear-type-cache ()
1495    (%init-misc 0 type-cache-specs)
1496    (%init-misc 0 type-cache-ctypes)
1497    (incf ncleared)
1498    nil)
1499
1500  (defun values-specifier-type (spec &optional env)
1501    (if (typep spec 'class)
1502      (let* ((class-ctype (%class.ctype spec)))
1503        (or (class-ctype-translation class-ctype) class-ctype))
1504      (if locked
1505        (or (values-specifier-type-internal spec env)
1506            (make-unknown-ctype :specifier spec))
1507        (unwind-protect
1508          (progn
1509            (setq locked t)
1510            (if (or (symbolp spec)
1511                    (and (consp spec)
1512                         (symbolp (car spec))
1513                         ;; hashing scheme uses equal, so only use when equivalent to eql
1514                         (not (and (eq (car spec) 'member)
1515                                   (some (lambda (x)
1516                                           (typep x '(or cons string bit-vector pathname)))
1517                                         (cdr spec))))))
1518              (let* ((idx (hash-type-specifier spec)))
1519                (incf probes)
1520                (if (equal (svref type-cache-specs idx) spec)
1521                  (progn
1522                    (incf hits)
1523                    (svref type-cache-ctypes idx))
1524                  (let* ((ctype (values-specifier-type-internal spec env)))
1525                    (if ctype
1526                      (progn
1527                        (when (cacheable-ctype-p ctype)
1528                          (setf (svref type-cache-specs idx) (copy-tree spec)       ; in case it was stack-consed
1529                                (svref type-cache-ctypes idx) ctype))
1530                        ctype)
1531                      (make-unknown-ctype :specifier spec)))))
1532              (values-specifier-type-internal spec env)))
1533          (setq locked nil)))))
1534 
1535  (defun type-cache-hit-rate ()
1536    (values hits probes))
1537 
1538  (defun type-cache-locked-p ()
1539    locked)
1540
1541  (defun lock-type-cache ()
1542    (setq locked t)))
1543
1544                   
1545
1546 
1547
1548;;; SPECIFIER-TYPE  --  Interface
1549;;;
1550;;;    Like VALUES-SPECIFIER-TYPE, except that we guarantee to never return a
1551;;; VALUES type.
1552;;;
1553(defun specifier-type (x &optional env)
1554  (let ((res (values-specifier-type x env)))
1555    (when (values-ctype-p res)
1556      (signal-program-error "VALUES type illegal in this context:~%  ~S" x))
1557    res))
1558
1559(defun single-value-specifier-type (x &optional env)
1560  (let ((res (specifier-type x env)))
1561    (if (eq res *wild-type*)
1562        *universal-type*
1563        res)))
1564
1565(defun standardized-type-specifier (spec &optional env)
1566  (handler-case
1567      (type-specifier (specifier-type spec env))
1568    (program-error () spec)
1569    (parse-unknown-type () spec)))
1570
1571(defun modified-numeric-type (base
1572                              &key
1573                              (class      (numeric-ctype-class      base))
1574                              (format     (numeric-ctype-format     base))
1575                              (complexp   (numeric-ctype-complexp   base))
1576                              (low        (numeric-ctype-low        base))
1577                              (high       (numeric-ctype-high       base))
1578                              (enumerable (ctype-enumerable base)))
1579  (make-numeric-ctype :class class
1580                     :format format
1581                     :complexp complexp
1582                     :low low
1583                     :high high
1584                     :enumerable enumerable))
1585
1586;;; Precompute-Types  --  Interface
1587;;;
1588;;;    Take a list of type specifiers, compute the translation and define it as
1589;;; a builtin type.
1590;;;
1591 
1592(defun precompute-types (specs)
1593  (dolist (spec specs)
1594    (let ((res (specifier-type spec)))
1595      (when (numeric-ctype-p res)
1596        (let ((pred (make-numeric-ctype-predicate res)))
1597          (when pred (setf (numeric-ctype-predicate res) pred))))
1598      (unless (unknown-ctype-p res)
1599        (setf (info-type-builtin spec) res)
1600        (setf (info-type-kind spec) :primitive)))))
1601
1602;;;; Builtin types.
1603
1604;;; The NAMED-TYPE is used to represent *, T and NIL.  These types must be
1605;;; super or sub types of all types, not just classes and * & NIL aren't
1606;;; classes anyway, so it wouldn't make much sense to make them built-in
1607;;; classes.
1608;;;
1609
1610(defun define-named-ctype (name)
1611  (let* ((ctype (%istruct 'named-ctype
1612                          (type-class-or-lose 'named)
1613                          nil
1614                          name)))
1615    (setf (info-type-kind name) :builtin
1616          (info-type-builtin name) ctype)))
1617
1618
1619(defvar *wild-type* (define-named-ctype '*))
1620(defvar *empty-type* (define-named-ctype nil))
1621(defvar *universal-type* (define-named-ctype t))
1622
1623(defun named-ctype-p (x)
1624  (istruct-typep x 'named-ctype))
1625
1626(setf (type-predicate 'named-ctype) 'named-ctype-p)
1627
1628(define-type-method (named :simple-=) (type1 type2)
1629  (values (eq type1 type2) t))
1630
1631(define-type-method (named :complex-=) (type1 type2)
1632  (cond
1633    ((and (eq type2 *empty-type*)
1634          (intersection-ctype-p type1)
1635          ;; not allowed to be unsure on these... FIXME: keep the list
1636          ;; of CL types that are intersection types once and only
1637          ;; once.
1638          (not (or (type= type1 (specifier-type 'ratio))
1639                   (type= type1 (specifier-type 'keyword)))))
1640     ;; things like (AND (EQL 0) (SATISFIES ODDP)) or (AND FUNCTION
1641     ;; STREAM) can get here.  In general, we can't really tell
1642     ;; whether these are equal to NIL or not, so
1643     (values nil nil))
1644    ((type-might-contain-other-types-p type1)
1645     (invoke-complex-=-other-method type1 type2))
1646    (t (values nil t))))
1647
1648
1649(define-type-method (named :simple-subtypep) (type1 type2)
1650  (values (or (eq type1 *empty-type*) (eq type2 *wild-type*)) t))
1651
1652(define-type-method (named :complex-subtypep-arg1) (type1 type2)
1653  (cond ((eq type1 *empty-type*)
1654         t)
1655        (;; When TYPE2 might be the universal type in disguise
1656         (type-might-contain-other-types-p type2)
1657         ;; Now that the UNION and HAIRY COMPLEX-SUBTYPEP-ARG2 methods
1658         ;; can delegate to us (more or less as CALL-NEXT-METHOD) when
1659         ;; they're uncertain, we can't just barf on COMPOUND-TYPE and
1660         ;; HAIRY-TYPEs as we used to. Instead we deal with the
1661         ;; problem (where at least part of the problem is cases like
1662         ;;   (SUBTYPEP T '(SATISFIES FOO))
1663         ;; or
1664         ;;   (SUBTYPEP T '(AND (SATISFIES FOO) (SATISFIES BAR)))
1665         ;; where the second type is a hairy type like SATISFIES, or
1666         ;; is a compound type which might contain a hairy type) by
1667         ;; returning uncertainty.
1668         (values nil nil))
1669        (t
1670         ;; By elimination, TYPE1 is the universal type.
1671         (assert (or (eq type1 *wild-type*) (eq type1 *universal-type*)))
1672         ;; This case would have been picked off by the SIMPLE-SUBTYPEP
1673         ;; method, and so shouldn't appear here.
1674         (assert (not (eq type2 *universal-type*)))
1675         ;; Since TYPE2 is not EQ *UNIVERSAL-TYPE* and is not the
1676         ;; universal type in disguise, TYPE2 is not a superset of TYPE1.
1677         (values nil t))))
1678
1679
1680(define-type-method (named :complex-subtypep-arg2) (type1 type2)
1681  (assert (not (eq type2 *wild-type*))) ; * isn't really a type.
1682  (cond ((eq type2 *universal-type*)
1683         (values t t))
1684        ((type-might-contain-other-types-p type1)
1685         ;; those types can be *EMPTY-TYPE* or *UNIVERSAL-TYPE* in
1686         ;; disguise.  So we'd better delegate.
1687         (invoke-complex-subtypep-arg1-method type1 type2))
1688        (t
1689         ;; FIXME: This seems to rely on there only being 2 or 3
1690         ;; NAMED-TYPE values, and the exclusion of various
1691         ;; possibilities above. It would be good to explain it and/or
1692         ;; rewrite it so that it's clearer.
1693         (values (not (eq type2 *empty-type*)) t))))
1694
1695
1696(define-type-method (named :complex-intersection) (type1 type2)
1697  (hierarchical-intersection2 type1 type2))
1698
1699(define-type-method (named :unparse) (x)
1700  (named-ctype-name x))
1701
1702
1703;;;; Hairy and unknown types:
1704
1705;;; The Hairy-Type represents anything too wierd to be described
1706;;; reasonably or to be useful, such as SATISFIES.  We just remember
1707;;; the original type spec.
1708;;;
1709
1710(defun make-hairy-ctype (&key specifier (enumerable t))
1711  (%istruct 'hairy-ctype
1712            (type-class-or-lose 'hairy)
1713            enumerable
1714            specifier))
1715
1716(defun hairy-ctype-p (x)
1717  (or (istruct-typep x 'hairy-ctype)
1718      (istruct-typep x 'unknown-ctype)))
1719
1720(setf (type-predicate 'hairy-ctype) 'hairy-ctype-p)
1721
1722(define-type-method (hairy :unparse) (x) (hairy-ctype-specifier x))
1723
1724(define-type-method (hairy :simple-subtypep) (type1 type2)
1725  (let ((hairy-spec1 (hairy-ctype-specifier type1))
1726        (hairy-spec2 (hairy-ctype-specifier type2)))
1727    (cond ((equal-but-no-car-recursion hairy-spec1 hairy-spec2)
1728           (values t t))
1729          (t
1730           (values nil nil)))))
1731
1732(define-type-method (hairy :complex-subtypep-arg2) (type1 type2)
1733  (invoke-complex-subtypep-arg1-method type1 type2))
1734
1735(define-type-method (hairy :complex-subtypep-arg1) (type1 type2)
1736  (declare (ignore type1 type2))
1737  (values nil nil))
1738
1739(define-type-method (hairy :complex-=) (type1 type2)
1740  (if (and (unknown-ctype-p type2)
1741           (let* ((specifier2 (unknown-ctype-specifier type2))
1742                  (name2 (if (consp specifier2)
1743                           (car specifier2)
1744                           specifier2)))
1745             (info-type-kind name2)))
1746      (let ((type2 (specifier-type (unknown-ctype-specifier type2))))
1747        (if (unknown-ctype-p type2)
1748            (values nil nil)
1749            (type= type1 type2)))
1750  (values nil nil)))
1751
1752(define-type-method (hairy :simple-intersection :complex-intersection)
1753                    (type1 type2)
1754  (if (type= type1 type2)
1755    type1
1756    nil))
1757
1758
1759(define-type-method (hairy :simple-union) 
1760    (type1 type2)
1761  (if (type= type1 type2)
1762      type1
1763      nil))
1764
1765(define-type-method (hairy :simple-=) (type1 type2)
1766  (if (equal-but-no-car-recursion (hairy-ctype-specifier type1)
1767                                  (hairy-ctype-specifier type2))
1768      (values t t)
1769      (values nil nil)))
1770
1771
1772
1773(def-type-translator satisfies (&whole x fun)
1774  (unless (symbolp fun)
1775    (report-bad-arg fun 'symbol))
1776  (make-hairy-ctype :specifier x))
1777
1778
1779;;; Negation Ctypes
1780(defun make-negation-ctype (&key type (enumerable t))
1781  (%istruct 'negation-ctype
1782            (type-class-or-lose 'negation)
1783            enumerable
1784            type))
1785
1786(defun negation-ctype-p (x)
1787  (istruct-typep x 'negation-ctype))
1788
1789(setf (type-predicate 'negation-ctype) 'negation-ctype-p)
1790
1791(define-type-method (negation :unparse) (x)
1792  `(not ,(type-specifier (negation-ctype-type x))))
1793
1794(define-type-method (negation :simple-subtypep) (type1 type2)
1795  (csubtypep (negation-ctype-type type2) (negation-ctype-type type1)))
1796
1797(define-type-method (negation :complex-subtypep-arg2) (type1 type2)
1798  (let* ((complement-type2 (negation-ctype-type type2))
1799         (intersection2 (type-intersection type1 complement-type2)))
1800    (if intersection2
1801        ;; FIXME: if uncertain, maybe try arg1?
1802        (type= intersection2 *empty-type*)
1803        (invoke-complex-subtypep-arg1-method type1 type2))))
1804
1805(define-type-method (negation :complex-subtypep-arg1) (type1 type2)
1806  (block nil
1807    ;; (Several logical truths in this block are true as long as
1808    ;; b/=T. As of sbcl-0.7.1.28, it seems impossible to construct a
1809    ;; case with b=T where we actually reach this type method, but
1810    ;; we'll test for and exclude this case anyway, since future
1811    ;; maintenance might make it possible for it to end up in this
1812    ;; code.)
1813    (multiple-value-bind (equal certain)
1814        (type= type2 *universal-type*)
1815      (unless certain
1816        (return (values nil nil)))
1817      (when equal
1818        (return (values t t))))
1819    (let ((complement-type1 (negation-ctype-type type1)))
1820      ;; Do the special cases first, in order to give us a chance if
1821      ;; subtype/supertype relationships are hairy.
1822      (multiple-value-bind (equal certain) 
1823          (type= complement-type1 type2)
1824        ;; If a = b, ~a is not a subtype of b (unless b=T, which was
1825        ;; excluded above).
1826        (unless certain
1827          (return (values nil nil)))
1828        (when equal
1829          (return (values nil t))))
1830      ;; KLUDGE: ANSI requires that the SUBTYPEP result between any
1831      ;; two built-in atomic type specifiers never be uncertain. This
1832      ;; is hard to do cleanly for the built-in types whose
1833      ;; definitions include (NOT FOO), i.e. CONS and RATIO. However,
1834      ;; we can do it with this hack, which uses our global knowledge
1835      ;; that our implementation of the type system uses disjoint
1836      ;; implementation types to represent disjoint sets (except when
1837      ;; types are contained in other types).  (This is a KLUDGE
1838      ;; because it's fragile. Various changes in internal
1839      ;; representation in the type system could make it start
1840      ;; confidently returning incorrect results.) -- WHN 2002-03-08
1841      (unless (or (type-might-contain-other-types-p complement-type1)
1842                  (type-might-contain-other-types-p type2))
1843        ;; Because of the way our types which don't contain other
1844        ;; types are disjoint subsets of the space of possible values,
1845        ;; (SUBTYPEP '(NOT AA) 'B)=NIL when AA and B are simple (and B
1846        ;; is not T, as checked above).
1847        (return (values nil t)))
1848      ;; The old (TYPE= TYPE1 TYPE2) branch would never be taken, as
1849      ;; TYPE1 and TYPE2 will only be equal if they're both NOT types,
1850      ;; and then the :SIMPLE-SUBTYPEP method would be used instead.
1851      ;; But a CSUBTYPEP relationship might still hold:
1852      (multiple-value-bind (equal certain)
1853          (csubtypep complement-type1 type2)
1854        ;; If a is a subtype of b, ~a is not a subtype of b (unless
1855        ;; b=T, which was excluded above).
1856        (unless certain
1857          (return (values nil nil)))
1858        (when equal
1859          (return (values nil t))))
1860      (multiple-value-bind (equal certain)
1861          (csubtypep type2 complement-type1)
1862        ;; If b is a subtype of a, ~a is not a subtype of b.  (FIXME:
1863        ;; That's not true if a=T. Do we know at this point that a is
1864        ;; not T?)
1865        (unless certain
1866          (return (values nil nil)))
1867        (when equal
1868          (return (values nil t))))
1869      ;; old CSR comment ca. 0.7.2, now obsoleted by the SIMPLE-CTYPE?
1870      ;; KLUDGE case above: Other cases here would rely on being able
1871      ;; to catch all possible cases, which the fragility of this type
1872      ;; system doesn't inspire me; for instance, if a is type= to ~b,
1873      ;; then we want T, T; if this is not the case and the types are
1874      ;; disjoint (have an intersection of *empty-type*) then we want
1875      ;; NIL, T; else if the union of a and b is the *universal-type*
1876      ;; then we want T, T. So currently we still claim to be unsure
1877      ;; about e.g. (subtypep '(not fixnum) 'single-float).
1878      ;;
1879      ;; OTOH we might still get here:
1880      (values nil nil))))
1881
1882(define-type-method (negation :complex-=) (type1 type2)
1883  ;; (NOT FOO) isn't equivalent to anything that's not a negation
1884  ;; type, except possibly a type that might contain it in disguise.
1885  (declare (ignore type2))
1886  (if (type-might-contain-other-types-p type1)
1887      (values nil nil)
1888      (values nil t)))
1889
1890(define-type-method (negation :simple-intersection) (type1 type2)
1891  (let ((not1 (negation-ctype-type type1))
1892        (not2 (negation-ctype-type type2)))
1893    (cond
1894      ((csubtypep not1 not2) type2)
1895      ((csubtypep not2 not1) type1)
1896      ;; Why no analagous clause to the disjoint in the SIMPLE-UNION2
1897      ;; method, below?  The clause would read
1898      ;;
1899      ;; ((EQ (TYPE-UNION NOT1 NOT2) *UNIVERSAL-TYPE*) *EMPTY-TYPE*)
1900      ;;
1901      ;; but with proper canonicalization of negation types, there's
1902      ;; no way of constructing two negation types with union of their
1903      ;; negations being the universal type.
1904      (t
1905       nil))))
1906
1907(define-type-method (negation :complex-intersection) (type1 type2)
1908  (cond
1909    ((csubtypep type1 (negation-ctype-type type2)) *empty-type*)
1910    ((eq (type-intersection type1 (negation-ctype-type type2)) *empty-type*)
1911     type1)
1912    (t nil)))
1913
1914(define-type-method (negation :simple-union) (type1 type2)
1915  (let ((not1 (negation-ctype-type type1))
1916        (not2 (negation-ctype-type type2)))
1917    (cond
1918      ((csubtypep not1 not2) type1)
1919      ((csubtypep not2 not1) type2)
1920      ((eq (type-intersection not1 not2) *empty-type*)
1921       *universal-type*)
1922      (t nil))))
1923
1924(define-type-method (negation :complex-union) (type1 type2)
1925  (cond
1926    ((csubtypep (negation-ctype-type type2) type1) *universal-type*)
1927    ((eq (type-intersection type1 (negation-ctype-type type2)) *empty-type*)
1928     type2)
1929    (t nil)))
1930
1931(define-type-method (negation :simple-=) (type1 type2)
1932  (type= (negation-ctype-type type1) (negation-ctype-type type2)))
1933
1934(def-type-translator not (typespec &environment env)
1935  (let* ((not-type (specifier-type typespec env))
1936         (spec (type-specifier not-type)))
1937    (cond
1938      ;; canonicalize (NOT (NOT FOO))
1939      ((and (listp spec) (eq (car spec) 'not))
1940       (specifier-type (cadr spec) env))
1941      ;; canonicalize (NOT NIL) and (NOT T)
1942      ((eq not-type *empty-type*) *universal-type*)
1943      ((eq not-type *universal-type*) *empty-type*)
1944      ((and (numeric-ctype-p not-type)
1945            (null (numeric-ctype-low not-type))
1946            (null (numeric-ctype-high not-type)))
1947       (make-negation-ctype :type not-type))
1948      ((numeric-ctype-p not-type)
1949       (type-union
1950        (make-negation-ctype
1951         :type (modified-numeric-type not-type :low nil :high nil))
1952        (cond
1953          ((null (numeric-ctype-low not-type))
1954           (modified-numeric-type
1955            not-type
1956            :low (let ((h (numeric-ctype-high not-type)))
1957                   (if (consp h) (car h) (list h)))
1958            :high nil))
1959          ((null (numeric-ctype-high not-type))
1960           (modified-numeric-type
1961            not-type
1962            :low nil
1963            :high (let ((l (numeric-ctype-low not-type)))
1964                    (if (consp l) (car l) (list l)))))
1965          (t (type-union
1966              (modified-numeric-type
1967               not-type
1968               :low nil
1969               :high (let ((l (numeric-ctype-low not-type)))
1970                       (if (consp l) (car l) (list l))))
1971              (modified-numeric-type
1972               not-type
1973               :low (let ((h (numeric-ctype-high not-type)))
1974                      (if (consp h) (car h) (list h)))
1975               :high nil))))))
1976      ((intersection-ctype-p not-type)
1977       (apply #'type-union
1978              (mapcar #'(lambda (x)
1979                          (specifier-type `(not ,(type-specifier x)) env))
1980                      (intersection-ctype-types not-type))))
1981      ((union-ctype-p not-type)
1982       (apply #'type-intersection
1983              (mapcar #'(lambda (x)
1984                          (specifier-type `(not ,(type-specifier x)) env))
1985                      (union-ctype-types not-type))))
1986      ((member-ctype-p not-type)
1987       (let ((members (member-ctype-members not-type)))
1988         (if (some #'floatp members)
1989           (let (floats)
1990             (dolist (pair '((0.0f0 . -0.0f0) (0.0d0 . -0.0d0)))
1991               (when (member (car pair) members)
1992                 (assert (not (member (cdr pair) members)))
1993                 (push (cdr pair) floats)
1994                 (setf members (remove (car pair) members)))
1995               (when (member (cdr pair) members)
1996                 (assert (not (member (car pair) members)))
1997                 (push (car pair) floats)
1998                 (setf members (remove (cdr pair) members))))
1999             (apply #'type-intersection
2000                    (if (null members)
2001                      *universal-type*
2002                      (make-negation-ctype
2003                       :type (make-member-ctype :members members)))
2004                    (mapcar
2005                     (lambda (x)
2006                       (let ((type (ctype-of x)))
2007                         (type-union
2008                          (make-negation-ctype
2009                           :type (modified-numeric-type type
2010                                                          :low nil :high nil))
2011                            (modified-numeric-type type
2012                                                   :low nil :high (list x))
2013                            (make-member-ctype :members (list x))
2014                            (modified-numeric-type type
2015                                                   :low (list x) :high nil))))
2016                     floats)))
2017             (make-negation-ctype :type not-type))))
2018      ((and (cons-ctype-p not-type)
2019            (eq (cons-ctype-car-ctype not-type) *universal-type*)
2020            (eq (cons-ctype-cdr-ctype not-type) *universal-type*))
2021       (make-negation-ctype :type not-type))
2022      ((cons-ctype-p not-type)
2023       (type-union
2024        (make-negation-ctype :type (specifier-type 'cons env))
2025        (cond
2026          ((and (not (eq (cons-ctype-car-ctype not-type) *universal-type*))
2027                (not (eq (cons-ctype-cdr-ctype not-type) *universal-type*)))
2028           (type-union
2029            (make-cons-ctype
2030             (specifier-type `(not ,(type-specifier
2031                                     (cons-ctype-car-ctype not-type))) env)
2032             *universal-type*)
2033            (make-cons-ctype
2034             *universal-type*
2035             (specifier-type `(not ,(type-specifier
2036                                     (cons-ctype-cdr-ctype not-type))) env))))
2037          ((not (eq (cons-ctype-car-ctype not-type) *universal-type*))
2038           (make-cons-ctype
2039            (specifier-type `(not ,(type-specifier
2040                                    (cons-ctype-car-ctype not-type))) env)
2041            *universal-type*))
2042          ((not (eq (cons-ctype-cdr-ctype not-type) *universal-type*))
2043           (make-cons-ctype
2044            *universal-type*
2045            (specifier-type `(not ,(type-specifier
2046                                    (cons-ctype-cdr-ctype not-type))) env)))
2047          (t (error "Weird CONS type ~S" not-type)))))
2048      (t (make-negation-ctype :type not-type)))))
2049
2050
2051;;;; Numeric types.
2052
2053;;; A list of all the float formats, in order of decreasing precision.
2054;;;
2055(eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
2056  (defconstant float-formats
2057    '(long-float double-float single-float short-float)))
2058
2059;;; The type of a float format.
2060;;;
2061(deftype float-format () `(member ,@float-formats))
2062
2063(defun type-bound-number (x)
2064  (if (consp x)
2065      (destructuring-bind (result) x result)
2066      x))
2067
2068(defun make-numeric-ctype (&key class 
2069                                format
2070                                (complexp :real)
2071                                low
2072                                high
2073                                enumerable
2074                                predicate)
2075  ;; if interval is empty
2076  (if (and low
2077           high
2078           (if (or (consp low) (consp high)) ; if either bound is exclusive
2079             (>= (type-bound-number low) (type-bound-number high))
2080             (> low high)))
2081    *empty-type*
2082    (multiple-value-bind (canonical-low canonical-high)
2083        (case class
2084          (integer
2085           ;; INTEGER types always have their LOW and HIGH bounds
2086           ;; represented as inclusive, not exclusive values.
2087           (values (if (consp low)
2088                     (1+ (type-bound-number low))
2089                     low)
2090                   (if (consp high)
2091                     (1- (type-bound-number high))
2092                     high)))
2093          (t 
2094           ;; no canonicalization necessary
2095           (values low high)))
2096      (when (and (eq class 'rational)
2097                 (integerp canonical-low)
2098                 (integerp canonical-high)
2099                 (= canonical-low canonical-high))
2100        (setf class 'integer))
2101      (%istruct 'numeric-ctype
2102                (type-class-or-lose 'number)
2103                enumerable
2104                class
2105                format
2106                complexp
2107                canonical-low
2108                canonical-high
2109                predicate))))
2110   
2111
2112(defun make-numeric-ctype-predicate (ctype)
2113  (let ((class (numeric-ctype-class ctype))
2114        (lo (numeric-ctype-low ctype))
2115        (hi (numeric-ctype-high ctype)))
2116    (if (eq class 'integer)
2117      (if (and hi
2118               lo
2119               (<= hi target::target-most-positive-fixnum)
2120               (>= lo target::target-most-negative-fixnum))     
2121        #'(lambda (n)
2122            (and (fixnump n)
2123                 (locally (declare (fixnum n hi lo))
2124                   (and (%i>= n lo)
2125                        (%i<= n hi)))))))))
2126
2127(defun numeric-ctype-p (x)
2128  (istruct-typep x 'numeric-ctype))
2129
2130(setf (type-predicate 'numeric-ctype) 'numeric-ctype-p)
2131
2132(define-type-method (number :simple-=) (type1 type2)
2133  (values
2134   (and (eq (numeric-ctype-class type1) (numeric-ctype-class type2))
2135        (eq (numeric-ctype-format type1) (numeric-ctype-format type2))
2136        (eq (numeric-ctype-complexp type1) (numeric-ctype-complexp type2))
2137        (equalp (numeric-ctype-low type1) (numeric-ctype-low type2))
2138        (equalp (numeric-ctype-high type1) (numeric-ctype-high type2)))
2139   t))
2140
2141(define-type-method (number :unparse) (type)
2142  (let* ((complexp (numeric-ctype-complexp type))
2143         (low (numeric-ctype-low type))
2144         (high (numeric-ctype-high type))
2145         (base (case (numeric-ctype-class type)
2146                 (integer 'integer)
2147                 (rational 'rational)
2148                 (float (or (numeric-ctype-format type) 'float))
2149                 (t 'real))))
2150    (let ((base+bounds
2151           (cond ((and (eq base 'integer) high low)
2152                  (let ((high-count (logcount high))
2153                        (high-length (integer-length high)))
2154                    (cond ((= low 0)
2155                           (cond ((= high 0) '(integer 0 0))
2156                                 ((= high 1) 'bit)
2157                                 ((and (= high-count high-length)
2158                                       (plusp high-length))
2159                                  `(unsigned-byte ,high-length))
2160                                 (t
2161                                  `(mod ,(1+ high)))))
2162                          ((and (= low target::target-most-negative-fixnum)
2163                                (= high target::target-most-positive-fixnum))
2164                           'fixnum)
2165                          ((and (= low (lognot high))
2166                                (= high-count high-length)
2167                                (> high-count 0))
2168                           `(signed-byte ,(1+ high-length)))
2169                          (t
2170                           `(integer ,low ,high)))))
2171                 (high `(,base ,(or low '*) ,high))
2172                 (low
2173                  (if (and (eq base 'integer) (= low 0))
2174                      'unsigned-byte
2175                      `(,base ,low)))
2176                 (t base))))
2177      (ecase complexp
2178        (:real
2179         base+bounds)
2180        (:complex
2181         (if (eq base+bounds 'real)
2182             'complex
2183             `(complex ,base+bounds)))
2184        ((nil)
2185         (assert (eq base+bounds 'real))
2186         'number)))))
2187
2188;;; Numeric-Bound-Test  --  Internal
2189;;;
2190;;;    Return true if X is "less than or equal" to Y, taking open bounds into
2191;;; consideration.  Closed is the predicate used to test the bound on a closed
2192;;; interval (e.g. <=), and Open is the predicate used on open bounds (e.g. <).
2193;;; Y is considered to be the outside bound, in the sense that if it is
2194;;; infinite (NIL), then the test suceeds, whereas if X is infinite, then the
2195;;; test fails (unless Y is also infinite).
2196;;;
2197;;;    This is for comparing bounds of the same kind, e.g. upper and upper.
2198;;; Use Numeric-Bound-Test* for different kinds of bounds.
2199;;;
2200(defmacro numeric-bound-test (x y closed open)
2201  `(cond ((not ,y) t)
2202           ((not ,x) nil)
2203           ((consp ,x)
2204            (if (consp ,y)
2205              (,closed (car ,x) (car ,y))
2206              (,closed (car ,x) ,y)))
2207           (t
2208            (if (consp ,y)
2209              (,open ,x (car ,y))
2210              (,closed ,x ,y)))))
2211
2212;;; Numeric-Bound-Test*  --  Internal
2213;;;
2214;;;    Used to compare upper and lower bounds.  This is different from the
2215;;; same-bound case:
2216;;; -- Since X = NIL is -infinity, whereas y = NIL is +infinity, we return true
2217;;;    if *either* arg is NIL.
2218;;; -- an open inner bound is "greater" and also squeezes the interval, causing
2219;;;    us to use the Open test for those cases as well.
2220;;;
2221(defmacro numeric-bound-test* (x y closed open)
2222  `(cond ((not ,y) t)
2223         ((not ,x) t)
2224         ((consp ,x)
2225          (if (consp ,y)
2226              (,open (car ,x) (car ,y))
2227              (,open (car ,x) ,y)))
2228         (t
2229          (if (consp ,y)
2230              (,open ,x (car ,y))
2231              (,closed ,x ,y)))))
2232
2233;;; Numeric-Bound-Max  --  Internal
2234;;;
2235;;;    Return whichever of the numeric bounds X and Y is "maximal" according to
2236;;; the predicates Closed (e.g. >=) and Open (e.g. >).  This is only meaningful
2237;;; for maximizing like bounds, i.e. upper and upper.  If Max-P is true, then
2238;;; we return NIL if X or Y is NIL, otherwise we return the other arg.
2239;;;
2240(defmacro numeric-bound-max (x y closed open max-p)
2241  (once-only ((n-x x)
2242              (n-y y))
2243    `(cond
2244      ((not ,n-x) ,(if max-p nil n-y))
2245      ((not ,n-y) ,(if max-p nil n-x))
2246      ((consp ,n-x)
2247       (if (consp ,n-y)
2248         (if (,closed (car ,n-x) (car ,n-y)) ,n-x ,n-y)
2249         (if (,open (car ,n-x) ,n-y) ,n-x ,n-y)))
2250      (t
2251       (if (consp ,n-y)
2252         (if (,open (car ,n-y) ,n-x) ,n-y ,n-x)
2253         (if (,closed ,n-y ,n-x) ,n-y ,n-x))))))
2254
2255
2256(define-type-method (number :simple-subtypep) (type1 type2)
2257  (let ((class1 (numeric-ctype-class type1))
2258          (class2 (numeric-ctype-class type2))
2259          (complexp2 (numeric-ctype-complexp type2))
2260          (format2 (numeric-ctype-format type2))
2261          (low1 (numeric-ctype-low type1))
2262          (high1 (numeric-ctype-high type1))
2263          (low2 (numeric-ctype-low type2))
2264          (high2 (numeric-ctype-high type2)))
2265    ;;
2266    ;; If one is complex and the other isn't, they are disjoint.
2267    (cond ((not (or (eq (numeric-ctype-complexp type1) complexp2)
2268                        (null complexp2)))
2269             (values nil t))
2270            ;;
2271            ;; If the classes are specified and different, the types are
2272            ;; disjoint unless type2 is rational and type1 is integer.
2273            ((not (or (eq class1 class2) (null class2)
2274                        (and (eq class1 'integer) (eq class2 'rational))))
2275             (values nil t))
2276            ;;
2277            ;; If the float formats are specified and different, the types
2278            ;; are disjoint.
2279            ((not (or (eq (numeric-ctype-format type1) format2)
2280                        (null format2)))
2281             (values nil t))
2282            ;;
2283            ;; Check the bounds.
2284            ((and (numeric-bound-test low1 low2 >= >)
2285                    (numeric-bound-test high1 high2 <= <))
2286             (values t t))
2287            (t
2288             (values nil t)))))
2289
2290;(define-superclasses number (generic-number))
2291
2292;;; NUMERIC-TYPES-ADJACENT  --  Internal
2293;;;
2294;;;    If the high bound of Low is adjacent to the low bound of High, then
2295;;; return T, otherwise NIL.
2296;;;
2297(defun numeric-types-adjacent (low high)
2298  (let ((low-bound (numeric-ctype-high low))
2299        (high-bound (numeric-ctype-low high)))
2300    (cond ((not (and low-bound high-bound)) nil)
2301            ((consp low-bound)
2302             (eql (car low-bound) high-bound))
2303            ((consp high-bound)
2304             (eql (car high-bound) low-bound))
2305            ((and (eq (numeric-ctype-class low) 'integer)
2306                    (eq (numeric-ctype-class high) 'integer))
2307             (eql (1+ low-bound) high-bound))
2308            (t
2309             nil))))
2310
2311;;;
2312;;; Return a numeric type that is a supertype for both type1 and type2.
2313;;;
2314(define-type-method (number :simple-union) (type1 type2)
2315  (declare (type numeric-ctype type1 type2))
2316  (cond ((csubtypep type1 type2) type2)
2317        ((csubtypep type2 type1) type1)
2318        (t
2319         (let ((class1 (numeric-ctype-class type1))
2320               (format1 (numeric-ctype-format type1))
2321               (complexp1 (numeric-ctype-complexp type1))
2322               (class2 (numeric-ctype-class type2))
2323               (format2 (numeric-ctype-format type2))
2324               (complexp2 (numeric-ctype-complexp type2)))
2325           (cond
2326             ((and (eq class1 class2)
2327                   (eq format1 format2)
2328                   (eq complexp1 complexp2)
2329                   (or (numeric-types-intersect type1 type2)
2330                       (numeric-types-adjacent type1 type2)
2331                       (numeric-types-adjacent type2 type1)))
2332              (make-numeric-ctype
2333               :class class1
2334               :format format1
2335               :complexp complexp1
2336               :low (numeric-bound-max (numeric-ctype-low type1)
2337                                       (numeric-ctype-low type2)
2338                                       <= < t)
2339               :high (numeric-bound-max (numeric-ctype-high type1)
2340                                        (numeric-ctype-high type2)
2341                                        >= > t)))
2342             ;; FIXME: These two clauses are almost identical, and the
2343             ;; consequents are in fact identical in every respect.
2344             ((and (eq class1 'rational)
2345                   (eq class2 'integer)
2346                   (eq format1 format2)
2347                   (eq complexp1 complexp2)
2348                   (integerp (numeric-ctype-low type2))
2349                   (integerp (numeric-ctype-high type2))
2350                   (= (numeric-ctype-low type2) (numeric-ctype-high type2))
2351                   (or (numeric-types-adjacent type1 type2)
2352                       (numeric-types-adjacent type2 type1)))
2353              (make-numeric-ctype
2354               :class 'rational
2355               :format format1
2356               :complexp complexp1
2357               :low (numeric-bound-max (numeric-ctype-low type1)
2358                                       (numeric-ctype-low type2)
2359                                       <= < t)
2360               :high (numeric-bound-max (numeric-ctype-high type1)
2361                                        (numeric-ctype-high type2)
2362                                        >= > t)))
2363             ((and (eq class1 'integer)
2364                   (eq class2 'rational)
2365                   (eq format1 format2)
2366                   (eq complexp1 complexp2)
2367                   (integerp (numeric-ctype-low type1))
2368                   (integerp (numeric-ctype-high type1))
2369                   (= (numeric-ctype-low type1) (numeric-ctype-high type1))
2370                   (or (numeric-types-adjacent type1 type2)
2371                       (numeric-types-adjacent type2 type1)))
2372              (make-numeric-ctype
2373               :class 'rational
2374               :format format1
2375               :complexp complexp1
2376               :low (numeric-bound-max (numeric-ctype-low type1)
2377                                       (numeric-ctype-low type2)
2378                                       <= < t)
2379               :high (numeric-bound-max (numeric-ctype-high type1)
2380                                        (numeric-ctype-high type2)
2381                                        >= > t)))
2382             (t nil))))))
2383
2384(setf (info-type-kind 'number) :primitive
2385      (info-type-builtin 'number) (make-numeric-ctype :complexp nil))
2386
2387(def-type-translator complex (&optional spec &environment env)
2388  (if (eq spec '*)
2389      (make-numeric-ctype :complexp :complex)
2390      (labels ((not-numeric ()
2391                 (error "Component type for Complex is not numeric: ~S." spec))
2392               (not-real ()
2393                 (error "Component type for Complex is not a subtype of real: ~S." spec))
2394               (complex1 (component-type)
2395                 (unless (numeric-ctype-p component-type)
2396                   (not-numeric))
2397                 (when (eq (numeric-ctype-complexp component-type) :complex)
2398                   (not-real))
2399                 (let ((res (copy-uvector component-type)))
2400                   (setf (numeric-ctype-complexp res) :complex)
2401                   (setf (numeric-ctype-predicate res) nil) ; <<
2402                   res))
2403               (do-complex (ctype)
2404                 (cond
2405                   ((eq ctype *empty-type*) *empty-type*)
2406                   ((eq ctype *universal-type*) (not-real))
2407                   ((numeric-ctype-p ctype) (complex1 ctype))
2408                   ((union-ctype-p ctype)
2409                    (apply #'type-union
2410                           (mapcar #'do-complex (union-ctype-types ctype))))
2411                   ((member-ctype-p ctype)
2412                    (apply #'type-union
2413                           (mapcar (lambda (x) (do-complex (ctype-of x)))
2414                                   (member-ctype-members ctype))))
2415                   ((and (intersection-ctype-p ctype)
2416                         ;; just enough to handle simple types like RATIO.
2417                         (let ((numbers (remove-if-not
2418                                         #'numeric-ctype-p
2419                                         (intersection-ctype-types ctype))))
2420                           (and (car numbers)
2421                                (null (cdr numbers))
2422                                (eq (numeric-ctype-complexp (car numbers)) :real)
2423                                (complex1 (car numbers))))))
2424                   (t                   ; punt on harder stuff for now
2425                    (not-real)))))
2426        (let ((ctype (specifier-type spec env)))
2427          (do-complex ctype)))))
2428
2429;;; Check-Bound  --  Internal
2430;;;
2431;;;    Check that X is a well-formed numeric bound of the specified Type.
2432;;; If X is *, return NIL, otherwise return the bound.
2433;;;
2434(defmacro check-bound (x type)
2435  `(cond ((eq ,x '*) nil)
2436           ((or (typep ,x ',type)
2437                (and (consp ,x) (typep (car ,x) ',type) (null (cdr ,x))))
2438            ,x)
2439           (t
2440            (error "Bound is not *, a ~A or a list of a ~A: ~S" ',type ',type ,x))))
2441
2442(def-type-translator integer (&optional low high)
2443  (let* ((l (check-bound low integer))
2444         (lb (if (consp l) (1+ (car l)) l))
2445         (h (check-bound high integer))
2446         (hb (if (consp h) (1- (car h)) h)))
2447    (if (and hb lb (< hb lb))
2448      *empty-type*
2449      (make-numeric-ctype :class 'integer  :complexp :real
2450                          :enumerable (not (null (and l h)))
2451                          :low lb
2452                          :high hb))))
2453
2454(deftype mod (n)
2455  (unless (and (integerp n) (> n 0))
2456    (error "Bad N specified for MOD type specifier: ~S." n))
2457  `(integer 0 ,(1- n)))
2458
2459
2460(defmacro def-bounded-type (type class format)
2461  `(def-type-translator ,type (&optional low high)
2462     (let ((lb (check-bound low ,type))
2463             (hb (check-bound high ,type)))
2464       (unless (numeric-bound-test* lb hb <= <)
2465           (error "Lower bound ~S is not less than upper bound ~S." low high))
2466       (make-numeric-ctype :class ',class :format ',format :low lb :high hb))))
2467
2468(def-bounded-type rational rational nil)
2469
2470(defun coerce-bound (bound type inner-coerce-bound-fun)
2471  (declare (type function inner-coerce-bound-fun))
2472  (cond ((eql bound '*)
2473         bound)
2474        ((consp bound)
2475         (destructuring-bind (inner-bound) bound
2476           (list (funcall inner-coerce-bound-fun inner-bound type))))
2477        (t
2478         (funcall inner-coerce-bound-fun bound type))))
2479
2480(defun inner-coerce-real-bound (bound type)
2481  (ecase type
2482    (rational (rationalize bound))
2483    (float (if (floatp bound)
2484               bound
2485               ;; Coerce to the widest float format available, to
2486               ;; avoid unnecessary loss of precision:
2487               (coerce bound 'long-float)))))
2488
2489(defun coerced-real-bound (bound type)
2490  (coerce-bound bound type #'inner-coerce-real-bound))
2491
2492(defun coerced-float-bound (bound type)
2493  (coerce-bound bound type #'coerce))
2494
2495#|
2496(def-type-translator real (&optional (low '*) (high '*))
2497  (specifier-type `(or (float ,(coerced-real-bound  low 'float)
2498                              ,(coerced-real-bound high 'float))
2499                       (rational ,(coerced-real-bound  low 'rational)
2500                                 ,(coerced-real-bound high 'rational)))))
2501
2502(def-type-translator float (&optional (low '*) (high '*))
2503  (specifier-type
2504   `(or (single-float ,(coerced-float-bound  low 'single-float)
2505                      ,(coerced-float-bound high 'single-float))
2506        (double-float ,(coerced-float-bound  low 'double-float)
2507                      ,(coerced-float-bound high 'double-float)))))
2508|#
2509
2510(def-bounded-type float float nil)
2511(def-bounded-type real nil nil)
2512
2513(defmacro define-float-format (f)
2514  `(def-bounded-type ,f float ,f))
2515
2516(define-float-format short-float)
2517(define-float-format single-float)
2518(define-float-format double-float)
2519(define-float-format long-float)
2520
2521(defun numeric-types-intersect (type1 type2)
2522  (declare (type numeric-ctype type1 type2))
2523  (let* ((class1 (numeric-ctype-class type1))
2524         (class2 (numeric-ctype-class type2))
2525         (complexp1 (numeric-ctype-complexp type1))
2526         (complexp2 (numeric-ctype-complexp type2))
2527         (format1 (numeric-ctype-format type1))
2528         (format2 (numeric-ctype-format type2))
2529         (low1 (numeric-ctype-low type1))
2530         (high1 (numeric-ctype-high type1))
2531         (low2 (numeric-ctype-low type2))
2532         (high2 (numeric-ctype-high type2)))
2533    ;;
2534    ;; If one is complex and the other isn't, then they are disjoint.
2535    (cond ((not (or (eq complexp1 complexp2)
2536                    (null complexp1) (null complexp2)))
2537           nil)
2538          ;;
2539          ;; If either type is a float, then the other must either be specified
2540          ;; to be a float or unspecified.  Otherwise, they are disjoint.
2541          ((and (eq class1 'float) (not (member class2 '(float nil)))) nil)
2542          ((and (eq class2 'float) (not (member class1 '(float nil)))) nil)
2543          ;;
2544          ;; If the float formats are specified and different, the types
2545          ;; are disjoint.
2546          ((not (or (eq format1 format2) (null format1) (null format2)))
2547           nil)
2548          (t
2549           ;;
2550           ;; Check the bounds.  This is a bit odd because we must always have
2551           ;; the outer bound of the interval as the second arg.
2552           (if (numeric-bound-test high1 high2 <= <)
2553             (or (and (numeric-bound-test low1 low2 >= >)
2554                      (numeric-bound-test* low1 high2 <= <))
2555                 (and (numeric-bound-test low2 low1 >= >)
2556                      (numeric-bound-test* low2 high1 <= <)))
2557             (or (and (numeric-bound-test* low2 high1 <= <)
2558                      (numeric-bound-test low2 low1 >= >))
2559                 (and (numeric-bound-test high2 high1 <= <)
2560                      (numeric-bound-test* high2 low1 >= >))))))))
2561
2562;;; Round-Numeric-Bound  --  Internal
2563;;;
2564;;;    Take the numeric bound X and convert it into something that can be used
2565;;; as a bound in a numeric type with the specified Class and Format.  If up-p
2566;;; is true, then we round up as needed, otherwise we round down.  Up-p true
2567;;; implies that X is a lower bound, i.e. (N) > N.
2568;;;
2569;;; This is used by Numeric-Type-Intersection to mash the bound into the
2570;;; appropriate type number.  X may only be a float when Class is Float.
2571;;;
2572;;; ### Note: it is possible for the coercion to a float to overflow or
2573;;; underflow.  This happens when the bound doesn't fit in the specified
2574;;; format.  In this case, we should really return the appropriate
2575;;; {Most | Least}-{Positive | Negative}-XXX-Float float of desired format.
2576;;; But these conditions aren't currently signalled in any useful way.
2577;;;
2578;;; Also, when converting an open rational bound into a float we should
2579;;; probably convert it to a closed bound of the closest float in the specified
2580;;; format.  In general, open float bounds are fucked.
2581;;;
2582(defun round-numeric-bound (x class format up-p)
2583  (if x
2584    (let ((cx (if (consp x) (car x) x)))
2585        (ecase class
2586          ((nil rational) x)
2587          (integer
2588           (if (and (consp x) (integerp cx))
2589             (if up-p (1+ cx) (1- cx))
2590             (if up-p (ceiling cx) (floor cx))))
2591          (float
2592           (let ((res (if format (coerce cx format) (float cx))))
2593             (if (consp x) (list res) res)))))
2594    nil))
2595
2596;;; Number :Simple-Intersection type method  --  Internal
2597;;;
2598;;;    Handle the case of Type-Intersection on two numeric types.  We use
2599;;; Types-Intersect to throw out the case of types with no intersection.  If an
2600;;; attribute in Type1 is unspecified, then we use Type2's attribute, which
2601;;; must be at least as restrictive.  If the types intersect, then the only
2602;;; attributes that can be specified and different are the class and the
2603;;; bounds.
2604;;;
2605;;;    When the class differs, we use the more restrictive class.  The only
2606;;; interesting case is rational/integer, since rational includes integer.
2607;;;
2608;;;    We make the result lower (upper) bound the maximum (minimum) of the
2609;;; argument lower (upper) bounds.  We convert the bounds into the
2610;;; appropriate numeric type before maximizing.  This avoids possible confusion
2611;;; due to mixed-type comparisons (but I think the result is the same).
2612;;;
2613(define-type-method (number :simple-intersection) (type1 type2)
2614  (declare (type numeric-ctype type1 type2))
2615  (if (numeric-types-intersect type1 type2)
2616    (let* ((class1 (numeric-ctype-class type1))
2617           (class2 (numeric-ctype-class type2))
2618           (class (ecase class1
2619                    ((nil) class2)
2620                    ((integer float) class1)
2621                    (rational (if (eq class2 'integer) 'integer 'rational))))
2622           (format (or (numeric-ctype-format type1)
2623                       (numeric-ctype-format type2))))
2624      (make-numeric-ctype
2625       :class class
2626       :format format
2627       :complexp (or (numeric-ctype-complexp type1)
2628                     (numeric-ctype-complexp type2))
2629       :low (numeric-bound-max
2630             (round-numeric-bound (numeric-ctype-low type1)
2631                                  class format t)
2632             (round-numeric-bound (numeric-ctype-low type2)
2633                                  class format t)
2634             > >= nil)
2635       :high (numeric-bound-max
2636              (round-numeric-bound (numeric-ctype-high type1)
2637                                   class format nil)
2638              (round-numeric-bound (numeric-ctype-high type2)
2639                                   class format nil)
2640              < <= nil)))
2641    *empty-type*))
2642
2643;;; Float-Format-Max  --  Interface
2644;;;
2645;;;    Given two float formats, return the one with more precision.  If either
2646;;; one is null, return NIL.
2647;;;
2648(defun float-format-max (f1 f2)
2649  (when (and f1 f2)
2650    (dolist (f float-formats (error "Bad float format: ~S." f1))
2651      (when (or (eq f f1) (eq f f2))
2652          (return f)))))
2653
2654
2655;;; Numeric-Contagion  --  Interface
2656;;;
2657;;;    Return the result of an operation on Type1 and Type2 according to the
2658;;; rules of numeric contagion.  This is always NUMBER, some float format
2659;;; (possibly complex) or RATIONAL.  Due to rational canonicalization, there
2660;;; isn't much we can do here with integers or rational complex numbers.
2661;;;
2662;;;    If either argument is not a Numeric-Type, then return NUMBER.  This is
2663;;; useful mainly for allowing types that are technically numbers, but not a
2664;;; Numeric-Type.
2665;;;
2666(defun numeric-contagion (type1 type2)
2667  (if (and (numeric-ctype-p type1) (numeric-ctype-p type2))
2668    (let ((class1 (numeric-ctype-class type1))
2669            (class2 (numeric-ctype-class type2))
2670            (format1 (numeric-ctype-format type1))
2671            (format2 (numeric-ctype-format type2))
2672            (complexp1 (numeric-ctype-complexp type1))
2673            (complexp2 (numeric-ctype-complexp type2)))
2674        (cond ((or (null complexp1)
2675                   (null complexp2))
2676               (specifier-type 'number))
2677              ((eq class1 'float)
2678               (make-numeric-ctype
2679                  :class 'float
2680                  :format (ecase class2
2681                              (float (float-format-max format1 format2))
2682                              ((integer rational) format1)
2683                              ((nil)
2684                               ;; A double-float with any real number is a
2685                               ;; double-float.
2686                               (if (eq format1 'double-float)
2687                                 'double-float
2688                                 nil)))
2689                  :complexp (if (or (eq complexp1 :complex)
2690                                    (eq complexp2 :complex))
2691                              :complex
2692                              :real)))
2693              ((eq class2 'float) (numeric-contagion type2 type1))
2694              ((and (eq complexp1 :real) (eq complexp2 :real))
2695               (make-numeric-ctype
2696                  :class (and class1 class2 'rational)
2697                  :complexp :real))
2698              (t
2699               (specifier-type 'number))))
2700    (specifier-type 'number)))
2701
2702
2703
2704
2705;;;; Array types:
2706
2707;;; The Array-Type is used to represent all array types, including things such
2708;;; as SIMPLE-STRING.
2709;;;
2710
2711(defun make-array-ctype (&key
2712                         (dimensions '*)
2713                         (complexp '*)
2714                         element-type
2715                         (specialized-element-type *wild-type*))
2716  (%istruct 'array-ctype
2717            (type-class-or-lose 'array)
2718            nil
2719            dimensions
2720            complexp
2721            element-type
2722            specialized-element-type
2723            (unless (eq specialized-element-type *wild-type*)
2724              (ctype-subtype specialized-element-type))))
2725
2726(defun array-ctype-p (x) (istruct-typep x 'array-ctype))
2727(setf (type-predicate 'array-ctype) 'array-ctype-p)
2728
2729;;; Specialized-Element-Type-Maybe  --  Internal
2730;;;
2731;;;      What this does depends on the setting of the
2732;;; *use-implementation-types* switch.  If true, return the specialized element
2733;;; type, otherwise return the original element type.
2734;;;
2735(defun specialized-element-type-maybe (type)
2736  (declare (type array-ctype type))
2737  (if *use-implementation-types*
2738    (array-ctype-specialized-element-type type)
2739    (array-ctype-element-type type)))
2740
2741(define-type-method (array :simple-=) (type1 type2)
2742  (if (or (unknown-ctype-p (array-ctype-element-type type1))
2743          (unknown-ctype-p (array-ctype-element-type type2)))
2744    (multiple-value-bind (equalp certainp)
2745        (type= (array-ctype-element-type type1)
2746               (array-ctype-element-type type2))
2747      (assert (not (and (not equalp) certainp)))
2748      (values equalp certainp))
2749    (values (and (equal (array-ctype-dimensions type1)
2750                        (array-ctype-dimensions type2))
2751                 (eq (array-ctype-complexp type1)
2752                     (array-ctype-complexp type2))
2753                 (type= (specialized-element-type-maybe type1)
2754                        (specialized-element-type-maybe type2)))
2755            t)))
2756
2757(define-type-method (array :unparse) (type)
2758  (let ((dims (array-ctype-dimensions type))
2759          (eltype (type-specifier (array-ctype-element-type type)))
2760          (complexp (array-ctype-complexp type)))
2761    (cond ((eq dims '*)
2762             (if (eq eltype '*)
2763               (if complexp 'array 'simple-array)
2764               (if complexp `(array ,eltype) `(simple-array ,eltype))))
2765            ((= (length dims) 1) 
2766             (if complexp
2767               (if (eq (car dims) '*)
2768                   (case eltype
2769                     (bit 'bit-vector)
2770                     ((character base-char) 'base-string)
2771                     (* 'vector)
2772                     (t `(vector ,eltype)))
2773                   (case eltype
2774                     (bit `(bit-vector ,(car dims)))
2775                     ((character base-char) `(base-string ,(car dims)))
2776                     (t `(vector ,eltype ,(car dims)))))
2777               (if (eq (car dims) '*)
2778                   (case eltype
2779                     (bit 'simple-bit-vector)
2780                     ((base-char character) 'simple-base-string)
2781                     ((t) 'simple-vector)
2782                     (t `(simple-array ,eltype (*))))
2783                   (case eltype
2784                     (bit `(simple-bit-vector ,(car dims)))
2785                     ((base-char character) `(simple-base-string ,(car dims)))
2786                     ((t) `(simple-vector ,(car dims)))
2787                     (t `(simple-array ,eltype ,dims))))))
2788            (t
2789             (if complexp
2790               `(array ,eltype ,dims)
2791               `(simple-array ,eltype ,dims))))))
2792
2793(define-type-method (array :simple-subtypep) (type1 type2)
2794  (let ((dims1 (array-ctype-dimensions type1))
2795        (dims2 (array-ctype-dimensions type2))
2796        (complexp2 (array-ctype-complexp type2)))
2797    (cond (;; not subtypep unless dimensions are compatible
2798           (not (or (eq dims2 '*)
2799                    (and (not (eq dims1 '*))
2800                         (= (length (the list dims1))
2801                            (length (the list dims2)))
2802                         (every (lambda (x y)
2803                                  (or (eq y '*) (eql x y)))
2804                                (the list dims1)
2805                                (the list dims2)))))
2806           (values nil t))
2807          ;; not subtypep unless complexness is compatible
2808          ((not (or (eq complexp2 :maybe)
2809                    (eq (array-ctype-complexp type1) complexp2)))
2810           (values nil t))
2811          ;; Since we didn't fail any of the tests above, we win
2812          ;; if the TYPE2 element type is wild.
2813          ((eq (array-ctype-element-type type2) *wild-type*)
2814           (values t t))
2815          (;; Since we didn't match any of the special cases above, we
2816           ;; can't give a good answer unless both the element types
2817           ;; have been defined.
2818           (or (unknown-ctype-p (array-ctype-element-type type1))
2819               (unknown-ctype-p (array-ctype-element-type type2)))
2820           (values nil nil))
2821          (;; Otherwise, the subtype relationship holds iff the
2822           ;; types are equal, and they're equal iff the specialized
2823           ;; element types are identical.
2824           t
2825           (values (type= (specialized-element-type-maybe type1)
2826                          (specialized-element-type-maybe type2))
2827                   t)))))
2828
2829; (define-superclasses array (string string) (vector vector) (array))
2830
2831
2832(defun array-types-intersect (type1 type2)
2833  (declare (type array-ctype type1 type2))
2834  (let ((dims1 (array-ctype-dimensions type1))
2835        (dims2 (array-ctype-dimensions type2))
2836        (complexp1 (array-ctype-complexp type1))
2837        (complexp2 (array-ctype-complexp type2)))
2838    ;; See whether dimensions are compatible.
2839    (cond ((not (or (eq dims1 '*) (eq dims2 '*)
2840                    (and (= (length dims1) (length dims2))
2841                         (every (lambda (x y)
2842                                  (or (eq x '*) (eq y '*) (= x y)))
2843                                dims1 dims2))))
2844           (values nil t))
2845          ;; See whether complexpness is compatible.
2846          ((not (or (eq complexp1 :maybe)
2847                    (eq complexp2 :maybe)
2848                    (eq complexp1 complexp2)))
2849           (values nil t))
2850          ((or (eq (array-ctype-specialized-element-type type1) *wild-type*)
2851               (eq (array-ctype-specialized-element-type type2) *wild-type*)
2852               (type= (specialized-element-type-maybe type1)
2853                      (specialized-element-type-maybe type2)))
2854           (values t t))
2855          (t
2856           (values nil t)))))
2857
2858(define-type-method (array :simple-intersection) (type1 type2)
2859  (declare (type array-ctype type1 type2))
2860  (if (array-types-intersect type1 type2)
2861    (let ((dims1 (array-ctype-dimensions type1))
2862          (dims2 (array-ctype-dimensions type2))
2863          (complexp1 (array-ctype-complexp type1))
2864          (complexp2 (array-ctype-complexp type2))
2865          (eltype1 (array-ctype-element-type type1))
2866          (eltype2 (array-ctype-element-type type2)))
2867      (specialize-array-type
2868       (make-array-ctype
2869        :dimensions (cond ((eq dims1 '*) dims2)
2870                          ((eq dims2 '*) dims1)
2871                          (t
2872                           (mapcar #'(lambda (x y) (if (eq x '*) y x))
2873                                   dims1 dims2)))
2874        :complexp (if (eq complexp1 :maybe) complexp2 complexp1)
2875        :element-type (cond
2876                        ((eq eltype1 *wild-type*) eltype2)
2877                        ((eq eltype2 *wild-type*) eltype1)
2878                        (t (type-intersection eltype1 eltype2))))))
2879      *empty-type*))
2880
2881;;; Check-Array-Dimensions  --  Internal
2882;;;
2883;;;    Check a supplied dimension list to determine if it is legal.
2884;;;
2885(defun check-array-dimensions (dims)
2886  (typecase dims
2887    ((member *) dims)
2888    (integer
2889     (when (minusp dims)
2890       (signal-program-error "Arrays can't have a negative number of dimensions: ~D." dims))
2891     (when (>= dims array-rank-limit)
2892       (signal-program-error "Array type has too many dimensions: ~S." dims))
2893     (make-list dims :initial-element '*))
2894    (list
2895     (when (>= (length dims) array-rank-limit)
2896       (signal-program-error "Array type has too many dimensions: ~S." dims))
2897     (dolist (dim dims)
2898       (unless (eq dim '*)
2899           (unless (and (integerp dim)
2900                          (>= dim 0) (< dim array-dimension-limit))
2901             (signal-program-error "Bad dimension in array type: ~S." dim))))
2902     dims)
2903    (t
2904     (signal-program-error "Array dimensions is not a list, integer or *:~%  ~S"
2905                           dims))))
2906
2907(def-type-translator array (&optional element-type dimensions &environment env)
2908  (specialize-array-type
2909   (make-array-ctype :dimensions (check-array-dimensions dimensions)
2910                     :complexp :maybe
2911                     :element-type (specifier-type element-type env))))
2912
2913(def-type-translator simple-array (&optional element-type dimensions &environment env)
2914  (specialize-array-type
2915   (make-array-ctype :dimensions (check-array-dimensions dimensions)
2916                         :element-type (specifier-type element-type env)
2917                         :complexp nil)))
2918
2919;;; Order matters here.
2920(defparameter specialized-array-element-types
2921  '(nil bit (unsigned-byte 8) (signed-byte 8) (unsigned-byte 16)
2922    (signed-byte 16) (unsigned-byte 32) #+32-bit-target fixnum (signed-byte 32)
2923    #+64-bit-target (unsigned-byte 64)
2924    #+64-bit-target fixnum
2925    #+64-bit-target (signed-byte 64)
2926    character  short-float double-float))
2927
2928(defun specialize-array-type (type)
2929  (let* ((eltype (array-ctype-element-type type))
2930         (specialized-type (if (eq eltype *wild-type*)
2931                             *wild-type*
2932                             (dolist (stype-name specialized-array-element-types
2933                                      *universal-type*)
2934                               (let ((stype (specifier-type stype-name)))
2935                                 (when (csubtypep eltype stype)
2936                                   (return stype)))))))
2937   
2938    (setf (array-ctype-specialized-element-type type) specialized-type
2939          (array-ctype-typecode type) (unless (eq specialized-type *wild-type*)
2940                                        (ctype-subtype specialized-type)))
2941    type))
2942
2943
2944;;;; Member types.
2945
2946;;; The Member-Type represents uses of the MEMBER type specifier.  We bother
2947;;; with this at this level because MEMBER types are fairly important and union
2948;;; and intersection are well defined.
2949
2950(defun %make-member-ctype (members)
2951  (%istruct 'member-ctype
2952            (type-class-or-lose 'member)
2953            t
2954            members))
2955
2956(defun make-member-ctype (&key members)
2957  (let* ((singlep (subsetp '(-0.0f0 0.0f0) members))
2958         (doublep (subsetp '(-0.0d0 0.0d0) members))
2959         (union-types
2960          (if singlep
2961            (if doublep
2962              (list *ctype-of-single-float-0* *ctype-of-double-float-0*)
2963              (list *ctype-of-single-float-0*))
2964            (if doublep
2965              (list *ctype-of-double-float-0*)))))
2966    (if union-types
2967      (progn
2968        (if singlep
2969          (setq members (set-difference '(-0.0f0 0.0f0) members)))
2970        (if doublep
2971          (setq members (set-difference '(-0.d00 0.0d0) members)))
2972        (make-union-ctype (if (null members)
2973                            union-types
2974                            (cons (%make-member-ctype members) union-types))))
2975      (%make-member-ctype members))))
2976       
2977
2978(defun member-ctype-p (x) (istruct-typep x 'member-ctype))
2979(setf (type-predicate 'member-ctype) 'member-ctype-p)
2980
2981(define-type-method (member :unparse) (type)
2982  (if (type= type (specifier-type 'standard-char))
2983    'standard-char
2984    (let ((members (member-ctype-members type)))
2985      (if (equal members '(nil))
2986        'null
2987        `(member ,@members)))))
2988
2989(define-type-method (member :simple-subtypep) (type1 type2)
2990  (values (subsetp (member-ctype-members type1) (member-ctype-members type2))
2991            t))
2992
2993
2994(define-type-method (member :complex-subtypep-arg1) (type1 type2)
2995  (every/type (swapped-args-fun #'ctypep)
2996              type2
2997              (member-ctype-members type1)))
2998
2999;;; We punt if the odd type is enumerable and intersects with the member type.
3000;;; If not enumerable, then it is definitely not a subtype of the member type.
3001;;;
3002(define-type-method (member :complex-subtypep-arg2) (type1 type2)
3003  (cond ((not (ctype-enumerable type1)) (values nil t))
3004          ((types-intersect type1 type2)
3005           (invoke-complex-subtypep-arg1-method type1 type2))
3006          (t
3007           (values nil t))))
3008
3009(define-type-method (member :simple-intersection) (type1 type2)
3010  (let ((mem1 (member-ctype-members type1))
3011        (mem2 (member-ctype-members type2)))
3012    (values (cond ((subsetp mem1 mem2) type1)
3013                  ((subsetp mem2 mem1) type2)
3014                  (t
3015                   (let ((res (intersection mem1 mem2)))
3016                     (if res
3017                       (make-member-ctype :members res)
3018                       *empty-type*))))
3019            t)))
3020
3021(define-type-method (member :complex-intersection) (type1 type2)
3022  (block PUNT
3023    (collect ((members))
3024      (let ((mem2 (member-ctype-members type2)))
3025        (dolist (member mem2)
3026          (multiple-value-bind (val win) (ctypep member type1)
3027            (unless win
3028              (return-from punt nil))
3029            (when val (members member))))
3030        (cond ((subsetp mem2 (members)) type2)
3031              ((null (members)) *empty-type*)
3032              (t
3033               (make-member-ctype :members (members))))))))
3034
3035;;; We don't need a :COMPLEX-UNION, since the only interesting case is a union
3036;;; type, and the member/union interaction is handled by the union type
3037;;; method.
3038(define-type-method (member :simple-union) (type1 type2)
3039  (let ((mem1 (member-ctype-members type1))
3040        (mem2 (member-ctype-members type2)))
3041    (cond ((subsetp mem1 mem2) type2)
3042          ((subsetp mem2 mem1) type1)
3043          (t
3044           (make-member-ctype :members (union mem1 mem2))))))
3045
3046
3047(define-type-method (member :simple-=) (type1 type2)
3048  (let ((mem1 (member-ctype-members type1))
3049        (mem2 (member-ctype-members type2)))
3050    (values (and (subsetp mem1 mem2) (subsetp mem2 mem1))
3051            t)))
3052
3053(define-type-method (member :complex-=) (type1 type2)
3054  (if (ctype-enumerable type1)
3055    (multiple-value-bind (val win)
3056                               (csubtypep type2 type1)
3057        (if (or val (not win))
3058        (values nil nil)
3059        (values nil t)))
3060    (values nil t)))
3061
3062(def-type-translator member (&rest members)
3063  (if members
3064    (collect ((non-numbers) (numbers))
3065      (dolist (m (remove-duplicates members))
3066        (if (and (numberp m)
3067                 (not (and (floatp m) (zerop m))))
3068          (numbers (ctype-of m))
3069          (non-numbers m)))
3070      (apply #'type-union
3071             (if (non-numbers)
3072               (make-member-ctype :members (non-numbers))
3073               *empty-type*)
3074             (numbers)))
3075    *empty-type*))
3076
3077
3078
3079;;;; Union types:
3080
3081;;; The Union-Type represents uses of the OR type specifier which can't be
3082;;; canonicalized to something simpler.  Canonical form:
3083;;;
3084;;; 1] There is never more than one Member-Type component.
3085;;; 2] There are never any Union-Type components.
3086;;;
3087
3088(defun make-union-ctype (types)
3089  (declare (list types))
3090  (%istruct 'union-ctype
3091            (type-class-or-lose 'union)
3092            (every #'(lambda (x) (ctype-enumerable x)) types)
3093            types))
3094
3095(defun union-ctype-p (x) (istruct-typep x 'union-ctype))
3096(setf (type-predicate 'union-ctype) 'union-ctype-p)
3097
3098
3099;;;    If List, then return that, otherwise the OR of the component types.
3100;;;
3101(define-type-method (union :unparse) (type)
3102  (declare (type ctype type))
3103    (cond
3104      ((type= type (specifier-type 'list)) 'list)
3105      ((type= type (specifier-type 'float)) 'float)
3106      ((type= type (specifier-type 'real)) 'real)
3107      ((type= type (specifier-type 'sequence)) 'sequence)
3108      ((type= type (specifier-type 'bignum)) 'bignum)
3109      (t `(or ,@(mapcar #'type-specifier (union-ctype-types type))))))
3110
3111
3112
3113(define-type-method (union :simple-=) (type1 type2)
3114  (multiple-value-bind (subtype certain?)
3115      (csubtypep type1 type2)
3116    (if subtype
3117      (csubtypep type2 type1)
3118      (if certain?
3119        (values nil t)
3120        (multiple-value-bind (subtype certain?)
3121            (csubtypep type2 type1)
3122          (declare (ignore subtype))
3123          (values nil certain?))))))
3124
3125
3126(define-type-method (union :complex-=) (type1 type2)
3127  (declare (ignore type1))
3128  (if (some #'type-might-contain-other-types-p 
3129            (union-ctype-types type2))
3130    (values nil nil)
3131    (values nil t)))
3132
3133
3134(defun union-simple-subtypep (type1 type2)
3135  (every/type (swapped-args-fun #'union-complex-subtypep-arg2)
3136              type2
3137              (union-ctype-types type1)))
3138
3139(define-type-method (union :simple-subtypep) (type1 type2)
3140  (union-simple-subtypep type1 type2))
3141
3142(defun union-complex-subtypep-arg1 (type1 type2)
3143  (every/type (swapped-args-fun #'csubtypep)
3144              type2
3145              (union-ctype-types type1)))
3146
3147(define-type-method (union :complex-subtypep-arg1) (type1 type2)
3148  (union-complex-subtypep-arg1 type1 type2))
3149
3150(defun union-complex-subtypep-arg2 (type1 type2)
3151  (multiple-value-bind (sub-value sub-certain?)
3152      (progn
3153        (assert (union-ctype-p type2))
3154        (assert (not (union-ctype-p type1)))
3155        (type= type1
3156               (apply #'type-union
3157                      (mapcar (lambda (x) (type-intersection type1 x))
3158                              (union-ctype-types type2)))))
3159    (if sub-certain?
3160      (values sub-value sub-certain?)
3161      (invoke-complex-subtypep-arg1-method type1 type2))))
3162
3163(define-type-method (union :complex-subtypep-arg2) (type1 type2)
3164  (union-complex-subtypep-arg2 type1 type2))
3165
3166(define-type-method (union :simple-intersection :complex-intersection)
3167    (type1 type2)
3168  (assert (union-ctype-p type2))
3169  (cond ((and (union-ctype-p type1)
3170              (union-simple-subtypep type1 type2)) type1)
3171        ((and (union-ctype-p type1)
3172              (union-simple-subtypep type2 type1)) type2)
3173        ((and (not (union-ctype-p type1))
3174              (union-complex-subtypep-arg2 type1 type2))
3175         type1)
3176        ((and (not (union-ctype-p type1))
3177              (union-complex-subtypep-arg1 type2 type1))
3178         type2)
3179        (t 
3180         (let ((accumulator *empty-type*))
3181           (dolist (t2 (union-ctype-types type2) accumulator)
3182             (setf accumulator
3183                   (type-union accumulator
3184                               (type-intersection type1 t2))))))))
3185
3186
3187
3188(def-type-translator or (&rest type-specifiers &environment env)
3189  (apply #'type-union
3190         (mapcar #'(lambda (spec) (specifier-type spec env)) type-specifiers)))
3191
3192
3193;;; Intersection types
3194(defun make-intersection-ctype (enumerable types)
3195  (%istruct 'intersection-ctype
3196            (type-class-or-lose 'intersection)
3197            enumerable
3198            types))
3199
3200(defun intersection-ctype-p (x)
3201  (istruct-typep x 'intersection-ctype))
3202(setf (type-predicate 'intersection-ctype) 'intersection-ctype-p)
3203
3204(define-type-method (intersection :unparse) (type)
3205  (declare (type ctype type))
3206  (or (find type '(ratio keyword) :key #'specifier-type :test #'type=)
3207      `(and ,@(mapcar #'type-specifier (intersection-ctype-types type)))))
3208
3209;;; shared machinery for type equality: true if every type in the set
3210;;; TYPES1 matches a type in the set TYPES2 and vice versa
3211(defun type=-set (types1 types2)
3212  (flet (;; true if every type in the set X matches a type in the set Y
3213         (type<=-set (x y)
3214           (declare (type list x y))
3215           (every (lambda (xelement)
3216                    (position xelement y :test #'type=))
3217                  x)))
3218    (values (and (type<=-set types1 types2)
3219                 (type<=-set types2 types1))
3220            t)))
3221
3222(define-type-method (intersection :simple-=) (type1 type2)
3223  (type=-set (intersection-ctype-types type1)
3224             (intersection-ctype-types type2)))
3225
3226(defun %intersection-complex-subtypep-arg1 (type1 type2)
3227  (type= type1 (type-intersection type1 type2)))
3228
3229(defun %intersection-simple-subtypep (type1 type2)
3230  (every/type #'%intersection-complex-subtypep-arg1
3231              type1
3232              (intersection-ctype-types type2)))
3233
3234(define-type-method (intersection :simple-subtypep) (type1 type2)
3235  (%intersection-simple-subtypep type1 type2))
3236 
3237(define-type-method (intersection :complex-subtypep-arg1) (type1 type2)
3238  (%intersection-complex-subtypep-arg1 type1 type2))
3239
3240(defun %intersection-complex-subtypep-arg2 (type1 type2)
3241  (every/type #'csubtypep type1 (intersection-ctype-types type2)))
3242
3243(define-type-method (intersection :complex-subtypep-arg2) (type1 type2)
3244  (%intersection-complex-subtypep-arg2 type1 type2))
3245
3246(define-type-method (intersection :simple-union :complex-union)
3247    (type1 type2)
3248  (assert (intersection-ctype-p type2))
3249  (cond ((and (intersection-ctype-p type1)
3250              (%intersection-simple-subtypep type1 type2)) type2)
3251        ((and (intersection-ctype-p type1)
3252              (%intersection-simple-subtypep type2 type1)) type1)
3253        ((and (not (intersection-ctype-p type1))
3254              (%intersection-complex-subtypep-arg2 type1 type2))
3255         type2)
3256        ((and (not (intersection-ctype-p type1))
3257              (%intersection-complex-subtypep-arg1 type2 type1))
3258         type1)
3259        ((and (csubtypep type2 (specifier-type 'ratio))
3260              (numeric-ctype-p type1)
3261              (csubtypep type1 (specifier-type 'integer))
3262              (csubtypep type2
3263                         (make-numeric-ctype
3264                          :class 'rational
3265                          :complexp nil
3266                          :low (if (null (numeric-ctype-low type1))
3267                                 nil
3268                                 (list (1- (numeric-ctype-low type1))))
3269                          :high (if (null (numeric-ctype-high type1))
3270                                  nil
3271                                  (list (1+ (numeric-ctype-high type1)))))))
3272         (type-union type1
3273                     (apply #'type-intersection
3274                            (remove (specifier-type '(not integer))
3275                                    (intersection-ctype-types type2)
3276                                    :test #'type=))))
3277        (t
3278         (let ((accumulator *universal-type*))
3279           (do ((t2s (intersection-ctype-types type2) (cdr t2s)))
3280               ((null t2s) accumulator)
3281             (let ((union (type-union type1 (car t2s))))
3282               (when (union-ctype-p union)
3283                 (if (and (eq accumulator *universal-type*)
3284                          (null (cdr t2s)))
3285                     (return union)
3286                     (return nil)))
3287               (setf accumulator
3288                     (type-intersection accumulator union))))))))
3289
3290(def-type-translator and (&rest type-specifiers &environment env)
3291  (apply #'type-intersection
3292         (mapcar #'(lambda (spec) (specifier-type spec env))
3293                 type-specifiers)))
3294
3295;;; cons-ctype
3296(defun wild-ctype-to-universal-ctype (c)
3297  (if (type= c *wild-type*)
3298    *universal-type*
3299    c))
3300
3301(defun make-cons-ctype (car-ctype-value cdr-ctype-value)
3302  (if (or (eq car-ctype-value *empty-type*)
3303          (eq cdr-ctype-value *empty-type*))
3304    *empty-type*
3305    (%istruct 'cons-ctype
3306              (type-class-or-lose 'cons)
3307              nil
3308              (wild-ctype-to-universal-ctype car-ctype-value)
3309              (wild-ctype-to-universal-ctype cdr-ctype-value))))
3310
3311(defun cons-ctype-p (x)
3312  (istruct-typep x 'cons-ctype))
3313
3314(setf (type-predicate 'cons-ctype) 'cons-ctype-p)
3315 
3316(def-type-translator cons (&optional (car-type-spec '*) (cdr-type-spec '*) &environment env)
3317  (make-cons-ctype (specifier-type car-type-spec env)
3318                   (specifier-type cdr-type-spec env)))
3319
3320(define-type-method (cons :unparse) (type)
3321  (let* ((car-spec (type-specifier (cons-ctype-car-ctype type)))
3322         (cdr-spec (type-specifier (cons-ctype-cdr-ctype type))))
3323    (if (and (member car-spec '(t *))
3324             (member cdr-spec '(t *)))
3325      'cons
3326      `(cons ,car-spec ,cdr-spec))))
3327
3328(define-type-method (cons :simple-=) (type1 type2)
3329  (declare (cons-ctype type1 type2))
3330  (and (type= (cons-ctype-car-ctype type1) (cons-ctype-car-ctype type2))
3331       (type= (cons-ctype-cdr-ctype type1) (cons-ctype-cdr-ctype type2))))
3332
3333(define-type-method (cons :simple-subtypep) (type1 type2)
3334  (declare (cons-ctype type1 type2))
3335  (multiple-value-bind (val-car win-car)
3336      (csubtypep (cons-ctype-car-ctype type1) (cons-ctype-car-ctype type2))
3337    (multiple-value-bind (val-cdr win-cdr)
3338        (csubtypep (cons-ctype-cdr-ctype type1) (cons-ctype-cdr-ctype type2))
3339      (if (and val-car val-cdr)
3340        (values t (and win-car win-cdr))
3341        (values nil (or win-car win-cdr))))))
3342
3343(define-type-method (cons :simple-union) (type1 type2)
3344  (declare (type cons-ctype type1 type2))
3345  (let ((car-type1 (cons-ctype-car-ctype type1))
3346        (car-type2 (cons-ctype-car-ctype type2))
3347        (cdr-type1 (cons-ctype-cdr-ctype type1))
3348        (cdr-type2 (cons-ctype-cdr-ctype type2))
3349        (car-not1)
3350        (car-not2))
3351    (macrolet ((frob-car (car1 car2 cdr1 cdr2
3352                          &optional (not1 nil not1p))
3353                 `(type-union
3354                   (make-cons-ctype ,car1 (type-union ,cdr1 ,cdr2))
3355                   (make-cons-ctype
3356                    (type-intersection
3357                     ,car2
3358                     ,(if not1p
3359                          not1
3360                          `(specifier-type
3361                            `(not ,(type-specifier ,car1))))) 
3362                    ,cdr2))))
3363      (cond ((type= car-type1 car-type2)
3364             (make-cons-ctype car-type1
3365                              (type-union cdr-type1 cdr-type2)))
3366            ((type= cdr-type1 cdr-type2)
3367             (make-cons-ctype (type-union car-type1 car-type2)
3368                              cdr-type1))
3369            ((csubtypep car-type1 car-type2)
3370             (frob-car car-type1 car-type2 cdr-type1 cdr-type2))
3371            ((csubtypep car-type2 car-type1)
3372             (frob-car car-type2 car-type1 cdr-type2 cdr-type1))
3373            ;; more general case of the above, but harder to compute
3374            ((progn
3375               (setf car-not1 (specifier-type
3376                               `(not ,(type-specifier car-type1))))
3377               (not (csubtypep car-type2 car-not1)))
3378             (frob-car car-type1 car-type2 cdr-type1 cdr-type2 car-not1))
3379            ((progn
3380               (setf car-not2 (specifier-type
3381                               `(not ,(type-specifier car-type2))))
3382               (not (csubtypep car-type1 car-not2)))
3383             (frob-car car-type2 car-type1 cdr-type2 cdr-type1 car-not2))))))
3384           
3385(define-type-method (cons :simple-intersection) (type1 type2)
3386  (declare (type cons-ctype type1 type2))
3387  (let ((car-int2 (type-intersection2 (cons-ctype-car-ctype type1)
3388                                      (cons-ctype-car-ctype type2)))
3389        (cdr-int2 (type-intersection2 (cons-ctype-cdr-ctype type1)
3390                                      (cons-ctype-cdr-ctype type2))))
3391    (cond ((and car-int2 cdr-int2)
3392           (make-cons-ctype car-int2 cdr-int2))
3393          (car-int2
3394           (make-cons-ctype car-int2
3395                            (type-intersection (cons-ctype-cdr-ctype type1)
3396                                               (cons-ctype-cdr-ctype type2))))
3397          (cdr-int2
3398           (make-cons-ctype (type-intersection (cons-ctype-car-ctype type1)
3399                                               (cons-ctype-car-ctype type2))
3400                            cdr-int2)))))
3401
3402
3403;;; An UNKNOWN-TYPE is a type not known to the type system (not yet defined).
3404;;; We make this distinction since we don't want to complain about types that
3405;;; are hairy but defined.
3406;;;
3407
3408(defun make-unknown-ctype (&key specifier (enumerable t))
3409  (%istruct 'unknown-ctype
3410            (type-class-or-lose 'hairy)
3411            enumerable
3412            specifier))
3413
3414(defun unknown-ctype-p (x)
3415  (istruct-typep x 'unknown-ctype))
3416
3417(setf (type-predicate 'unknown-ctype) 'unknown-ctype-p)
3418
3419
3420
3421
3422
3423;;;; foreign-type types
3424
3425
3426(defun %make-foreign-ctype (foreign-type)
3427  (%istruct 'foreign-ctype
3428            (type-class-or-lose 'foreign)
3429            nil
3430            foreign-type))
3431
3432(defun foreign-ctype-p (x) (istruct-typep x 'foreign-ctype))
3433(setf (type-predicate 'foreign-ctype) 'foreign-ctype-p)
3434
3435(define-type-method (foreign :unparse) (type)
3436  `(foreign ,(unparse-foreign-type (foreign-ctype-foreign-type type))))
3437
3438(define-type-method (foreign :simple-subtypep) (type1 type2)
3439  (values (foreign-subtype-p (foreign-ctype-foreign-type type1)
3440                                   (foreign-ctype-foreign-type type2))
3441            t))
3442
3443;(define-superclasses foreign (foreign-value))
3444
3445(define-type-method (foreign :simple-=) (type1 type2)
3446  (let ((foreign-type-1 (foreign-ctype-foreign-type type1))
3447          (foreign-type-2 (foreign-ctype-foreign-type type2)))
3448    (values (or (eq foreign-type-1 foreign-type-2)
3449                    (foreign-type-= foreign-type-1 foreign-type-2))
3450              t)))
3451
3452(def-type-translator foreign (&optional (foreign-type nil))
3453  (typecase foreign-type
3454    (null
3455     (make-foreign-ctype))
3456    (foreign-type
3457     (make-foreign-ctype foreign-type))
3458    (t
3459     (make-foreign-ctype (parse-foreign-type foreign-type)))))
3460
3461(defun make-foreign-ctype (&optional foreign-type)
3462  (if foreign-type
3463      (let ((lisp-rep-type (compute-lisp-rep-type foreign-type)))
3464        (if lisp-rep-type
3465            (specifier-type lisp-rep-type)
3466            (%make-foreign-ctype foreign-type)))
3467      *universal-type*))
3468
3469
3470;;; CLASS-CTYPES are supposed to help integrate CLOS and the CMU type system.
3471;;; They mostly just contain a backpointer to the CLOS class; the CPL is then
3472;;;  used to resolve type relationships.
3473
3474(defun class-ctype-p (x) (istruct-typep x 'class-ctype))
3475(setf (type-predicate 'class-ctype) 'class-ctype-p)
3476
3477(defun args-ctype-p (x) (and (eql (typecode x) target::subtag-istruct)
3478                             (member (istruct-type-name x)
3479                                     '(args-ctype values-ctype function-ctype))))
3480
3481(setf (type-predicate 'args-ctype) 'args-ctype-p
3482      (type-predicate 'function-ctype) 'function-ctype-p
3483      (type-predicate 'values-ctype) 'values-ctype-p)
3484
3485
3486;;; Simple methods for TYPE= and SUBTYPEP should never be called when the two
3487;;; classes are equal, since there are EQ checks in those operations.
3488;;;
3489(define-type-method (class :simple-=) (type1 type2)
3490  (assert (not (eq type1 type2)))
3491  (values nil t))
3492
3493(define-type-method (class :simple-subtypep) (type1 type2)
3494  (assert (not (eq type1 type2)))
3495  (let* ((class1 (if (class-ctype-p type1) (class-ctype-class type1)))
3496         (class2 (if (class-ctype-p type2) (class-ctype-class type2))))
3497    (if (and class1 class2)
3498      (let* ((ordinal2 (%class-ordinal class2))
3499             (wrapper1 (%class.own-wrapper class1))
3500             (bits1 (if wrapper1 (%wrapper-cpl-bits wrapper1))))
3501        (if bits1
3502          (locally (declare (simple-bit-vector bits1)
3503                            (optimize (speed 3) (safety 0)))
3504            (values (if (< ordinal2 (length bits1))
3505                      (not (eql 0 (sbit bits1 ordinal2))))
3506                    t))
3507          (if (%standard-instance-p class1)
3508            (if (memq class2 (%class.local-supers class1))
3509              (values t t)
3510              (if (eq (%class-of-instance class1)
3511                      *forward-referenced-class-class*)
3512                (values nil nil)
3513                ;; %INITED-CLASS-CPL will return NIL if class1 can't
3514                ;; be finalized; in that case, we don't know the answer.
3515                (let ((supers (%inited-class-cpl class1)))
3516                  (if (memq class2 supers)
3517                    (values t t)
3518                    (values nil (not (null supers)))))))
3519            (values nil t))))
3520      (values nil t))))
3521
3522(defun find-class-intersection (c1 c2)
3523  (labels ((walk-subclasses (class f)
3524             (dolist (sub (class-direct-subclasses class))
3525               (walk-subclasses sub f))
3526             (funcall f class)))
3527    (let* ((intersection nil))
3528      (walk-subclasses c1 #'(lambda (c)
3529                              (when (subclassp c c2)
3530                                (pushnew (%class.ctype c) intersection))))
3531      (when intersection
3532        (%type-union intersection)))))
3533
3534(define-type-method (class :simple-intersection) (type1 type2)
3535  (assert (not (eq type1 type2)))
3536  (let* ((class1 (if (class-ctype-p type1) (class-ctype-class type1)))
3537         (class2 (if (class-ctype-p type2) (class-ctype-class type2))))
3538    (if (and class1
3539             (not (typep class1 'compile-time-class))
3540             class2
3541             (not (typep class2 'compile-time-class)))
3542      (cond ((subclassp class1 class2)
3543             type1)
3544            ((subclassp class2 class1)
3545             type2)
3546            ;;; In the STANDARD-CLASS case where neither's
3547            ;;; a subclass of the other, there may be
3548            ;;; one or mor classes that're a subclass of both.  We
3549            ;;; -could- try to find all such classes, but
3550            ;;; punt instead.
3551            (t (or (find-class-intersection class1 class2)
3552                 *empty-type*)))
3553      nil)))
3554
3555(define-type-method (class :complex-subtypep-arg2) (type1 class2)
3556  (if (and (intersection-ctype-p type1)
3557           (> (count-if #'class-ctype-p (intersection-ctype-types type1)) 1))
3558      (values nil nil)
3559      (if (function-ctype-p type1)
3560        (csubtypep (specifier-type 'function) class2)
3561        (invoke-complex-subtypep-arg1-method type1 class2 nil t))))
3562
3563(define-type-method (class :complex-subtypep-arg1) (type1 type2)
3564  (if (and (function-ctype-p type2)
3565           (eq type1 (specifier-type 'function))
3566           (function-ctype-wild-args type2)
3567           (eq *wild-type* (function-ctype-returns type2)))
3568      (values t t)
3569      (values nil t)))
3570
3571(define-type-method (class :unparse) (type)
3572  (class-name (class-ctype-class type)))
3573
3574
3575;;; TYPE-DIFFERENCE  --  Interface
3576;;;
3577;;;    Return the type that describes all objects that are in X but not in Y.
3578;;; If we can't determine this type, then return NIL.
3579;;;
3580;;;    For now, we only are clever dealing with union and member types.  If
3581;;; either type is not a union type, then we pretend that it is a union of just
3582;;; one type.  What we do is remove from X all the types that are a subtype any
3583;;; type in Y.  If any type in X intersects with a type in Y but is not a
3584;;; subtype, then we give up.
3585;;;
3586;;;    We must also special-case any member type that appears in the union.  We
3587;;; remove from X's members all objects that are TYPEP to Y.  If Y has any
3588;;; members, we must be careful that none of those members are CTYPEP to any
3589;;; of Y's non-member types.  We give up in this case, since to compute that
3590;;; difference we would have to break the type from X into some collection of
3591;;; types that represents the type without that particular element.  This seems
3592;;; too hairy to be worthwhile, given its low utility.
3593;;;
3594(defun type-difference (x y)
3595  (let ((x-types (if (union-ctype-p x) (union-ctype-types x) (list x)))
3596        (y-types (if (union-ctype-p y) (union-ctype-types y) (list y))))
3597    (collect ((res))
3598      (dolist (x-type x-types)
3599        (if (member-ctype-p x-type)
3600            (collect ((members))
3601              (dolist (mem (member-ctype-members x-type))
3602                (multiple-value-bind (val win) (ctypep mem y)
3603                  (unless win (return-from type-difference nil))
3604                  (unless val
3605                    (members mem))))
3606              (when (members)
3607                (res (make-member-ctype :members (members)))))
3608            (dolist (y-type y-types (res x-type))
3609              (multiple-value-bind (val win) (csubtypep x-type y-type)
3610                (unless win (return-from type-difference nil))
3611                (when val (return))
3612                (when (types-intersect x-type y-type)
3613                  (return-from type-difference nil))))))
3614      (let ((y-mem (find-if #'member-ctype-p y-types)))
3615        (when y-mem
3616          (let ((members (member-ctype-members y-mem)))
3617            (dolist (x-type x-types)
3618              (unless (member-ctype-p x-type)
3619                (dolist (member members)
3620                  (multiple-value-bind (val win) (ctypep member x-type)
3621                    (when (or (not win) val)
3622                      (return-from type-difference nil)))))))))
3623      (apply #'type-union (res)))))
3624
3625;;; CTypep  --  Interface
3626;;;
3627;;;    If Type is a type that we can do a compile-time test on, then return the
3628;;; whether the object is of that type as the first value and second value
3629;;; true.  Otherwise return NIL, NIL.
3630;;;
3631;;; We give up on unknown types, pick off FUNCTION and UNION types.  For
3632;;; structure types, we require that the type be defined in both the current
3633;;; and compiler environments, and that the INCLUDES be the same.
3634;;;
3635(defun ctypep (obj type)
3636  (declare (type ctype type))
3637  (etypecase type
3638    ((or numeric-ctype named-ctype member-ctype array-ctype cons-ctype)
3639     (values (%typep obj type) t))
3640    (class-ctype
3641     (values (not (null (class-typep  obj (class-ctype-class type)))) t)
3642)
3643    (union-ctype
3644     (any/type #'ctypep obj (union-ctype-types type)))
3645    (intersection-ctype
3646     (every/type #'ctypep obj (intersection-ctype-types type)))
3647    (function-ctype
3648     (values (functionp obj) t))
3649    (unknown-ctype
3650     (values nil nil))
3651    (foreign-ctype
3652     (values (foreign-typep obj (foreign-ctype-foreign-type type)) t))
3653    (negation-ctype
3654     (multiple-value-bind (res win)
3655         (ctypep obj (negation-ctype-type type))
3656       (if win
3657           (values (not res) t)
3658           (values nil nil))))
3659    (hairy-ctype
3660     ;; Now the tricky stuff.
3661     (let* ((hairy-spec (hairy-ctype-specifier type))
3662            (symbol (if (consp hairy-spec) (car hairy-spec) hairy-spec)))
3663       (ecase symbol
3664         (and                           ; how would this get there ?
3665          (if (atom hairy-spec)
3666            (values t t)
3667            (dolist (spec (cdr hairy-spec) (values t t))
3668              (multiple-value-bind (res win)
3669                  (ctypep obj (specifier-type spec))
3670                (unless win (return (values nil nil)))
3671                (unless res (return (values nil t)))))))
3672           (not                         ; how would this get there ?
3673            (multiple-value-bind
3674              (res win)
3675                (ctypep obj (specifier-type (cadr hairy-spec)))
3676              (if win
3677                (values (not res) t)
3678                (values nil nil))))
3679           (satisfies
3680            (let ((fun (second hairy-spec)))
3681              (cond ((and (symbolp fun) (fboundp fun))
3682                     ;; Binding *BREAK-ON-SIGNALS* here is a modularity
3683                     ;; violation intended to improve the signal-to-noise
3684                     ;; ratio on a mailing list.
3685                     (values (not (null (let* ((*break-on-signals* nil))
3686                                          (ignore-errors (funcall fun obj))))) t))
3687                    (t
3688                     (values nil nil))))))))))
3689
3690;;; %TYPEP -- internal.
3691;;;
3692;;; The actual typep engine.  The compiler only generates calls to this
3693;;; function when it can't figure out anything more intelligent to do.
3694;;;
3695; lose 1 function call -MAYBE
3696(defun %typep (object specifier)
3697  (%%typep object
3698           (if (typep specifier 'ctype)
3699             specifier
3700             (specifier-type specifier))))
3701
3702(eval-when (:compile-toplevel)
3703  (declaim (inline numeric-%%typep
3704                   array-%%typep
3705                   member-%%typep
3706                   cons-%%typep)))
3707
3708(defun numeric-%%typep (object type)
3709  (let ((pred (numeric-ctype-predicate type)))
3710    (if pred
3711      (funcall pred object)
3712      (and (numberp object)
3713           (let ((num (if (complexp object) (realpart object) object)))
3714             (ecase (numeric-ctype-class type)
3715               (integer (integerp num))
3716               (rational (rationalp num))
3717               (float
3718                (ecase (numeric-ctype-format type)
3719                  (single-float (typep num 'single-float))
3720                  (double-float (typep num 'double-float))
3721                  ((nil) (floatp num))))
3722               ((nil) t)))
3723           (flet ((bound-test (val)
3724                    (let ((low (numeric-ctype-low type))
3725                          (high (numeric-ctype-high type)))
3726                      (and (cond ((null low) t)
3727                                 ((listp low) (> val (car low)))
3728                                 (t (>= val low)))
3729                           (cond ((null high) t)
3730                                 ((listp high) (< val (car high)))
3731                                 (t (<= val high)))))))
3732             (ecase (numeric-ctype-complexp type)
3733               ((nil) t)
3734               (:complex
3735                (and (complexp object)
3736                     (bound-test (realpart object))
3737                     (bound-test (imagpart object))))
3738               (:real
3739                (and (not (complexp object))
3740                     (bound-test object)))))))))
3741
3742(defun array-%%typep (object type)
3743  (let* ((typecode (typecode object)))
3744    (declare (type (unsigned-byte 8) typecode))
3745    (and (>= typecode target::subtag-arrayH)
3746         (ecase (array-ctype-complexp type)
3747           ((t) (not (simple-array-p object)))
3748           ((nil) (simple-array-p object))
3749           ((* :maybe) t))
3750         (let* ((ctype-dimensions (array-ctype-dimensions type)))
3751           (or (eq ctype-dimensions '*)
3752               (if (eql typecode target::subtag-arrayH)
3753                   (let* ((rank (%svref object target::arrayH.rank-cell)))
3754                     (declare (fixnum rank))
3755                     (and (eql rank (length ctype-dimensions))
3756                          (do* ((i 0 (1+ i))
3757                                (dim target::arrayH.dim0-cell (1+ dim))
3758                                (want (array-ctype-dimensions type) (cdr want))
3759                                (got (%svref object dim) (%svref object dim)))
3760                               ((eql i rank) t)
3761                            (unless (or (eq (car want) '*)
3762                                        (eql (%car want) (the fixnum got)))
3763                              (return nil)))))
3764                   (and (null (cdr ctype-dimensions))
3765                        (or (eq (%car ctype-dimensions) '*)
3766                            (eql (%car ctype-dimensions)
3767                                 (if (eql typecode target::subtag-vectorH)
3768                                   (%svref object target::vectorH.physsize-cell)
3769                                   (uvsize object))))))))
3770         (or (eq (array-ctype-element-type type) *wild-type*)
3771             (eql (array-ctype-typecode type)
3772                  (if (> typecode target::subtag-vectorH)
3773                      typecode
3774                      (ldb target::arrayH.flags-cell-subtag-byte (the fixnum (%svref object target::arrayH.flags-cell)))))
3775             (type= (array-ctype-specialized-element-type type)
3776                    (specifier-type (array-element-type object)))))))
3777
3778
3779(defun member-%%typep (object type)
3780  (not (null (member object (member-ctype-members type)))))
3781
3782(defun cons-%%typep (object type) 
3783  (and (consp object)
3784       (%%typep (car object) (cons-ctype-car-ctype type))
3785       (%%typep (cdr object) (cons-ctype-cdr-ctype type)))) 
3786
3787
3788(defun %%typep (object type)
3789  ;(if (not (typep type 'ctype))(setq type (specifier-type type)))
3790  (locally (declare (type ctype type))
3791    (etypecase type
3792      (named-ctype
3793       (ecase (named-ctype-name type)
3794         ((* t) t)
3795         ((nil) nil)))
3796      (numeric-ctype
3797       (numeric-%%typep object type))
3798      (array-ctype
3799       (array-%%typep object type))
3800      (member-ctype
3801       (member-%%typep object type))
3802      (class-ctype
3803       (not (null (class-typep object (class-ctype-class type)))))
3804      (union-ctype
3805       (dolist (type (union-ctype-types type))
3806         (when (%%typep object type)
3807           (return t))))
3808      (intersection-ctype
3809       (dolist (type (intersection-ctype-types type) t)
3810         (unless (%%typep object type) (return nil))))
3811      (cons-ctype
3812       (cons-%%typep object type))
3813      (unknown-ctype
3814       ;; Parse it again to make sure it's really undefined.
3815       (let ((reparse (specifier-type (unknown-ctype-specifier type))))
3816         (if (typep reparse 'unknown-ctype)
3817           (error "Unknown type specifier: ~S"
3818                  (unknown-ctype-specifier reparse))
3819           (%%typep object reparse))))
3820      (negation-ctype
3821       (not (%%typep object (negation-ctype-type type))))
3822      (hairy-ctype
3823       ;; Now the tricky stuff.
3824       (let* ((hairy-spec (hairy-ctype-specifier type))
3825              (symbol (if (consp hairy-spec) (car hairy-spec) hairy-spec)))
3826         (ecase symbol
3827           (and
3828            (or (atom hairy-spec)
3829                (dolist (spec (cdr hairy-spec) t)
3830                  (unless (%%typep object (specifier-type spec))
3831                    (return nil)))))
3832           (not
3833            (unless (and (listp hairy-spec) (= (length hairy-spec) 2))
3834              (error "Invalid type specifier: ~S" hairy-spec))
3835            (not (%%typep object (specifier-type (cadr hairy-spec)))))
3836           (satisfies
3837            (unless (and (listp hairy-spec) (= (length hairy-spec) 2))
3838              (error "Invalid type specifier: ~S" hairy-spec))
3839            (let ((fn (cadr hairy-spec)))
3840              (if (funcall (typecase fn
3841                             (function fn)
3842                             (symbol (symbol-function fn))
3843                             (t
3844                              (coerce fn 'function)))
3845                           object)
3846                t
3847                nil))))))
3848      #|
3849    (foreign-ctype
3850     (foreign-typep object (foreign-ctype-foreign-type type)))
3851|#
3852      (function-ctype
3853       (error "Function types are not a legal argument to TYPEP:~%  ~S"
3854              (type-specifier type))))))
3855
3856
3857;;; Ctype-Of  --  Interface
3858;;;
3859;;;    Like Type-Of, only returns a Type structure instead of a type
3860;;; specifier.  We try to return the type most useful for type checking, rather
3861;;; than trying to come up with the one that the user might find most
3862;;; informative.
3863;;;
3864
3865(defun float-format-name (x)
3866  (declare (float x))
3867  (etypecase x
3868    (single-float "SINGLE-FLOAT")
3869    (double-float "DOUBLE-FLOAT")))
3870
3871(defun ctype-of-number (x)
3872  (let ((num (if (complexp x) (realpart x) x)))
3873    (multiple-value-bind (complexp low high)
3874        (if (complexp x)
3875            (let ((imag (imagpart x)))
3876              (values :complex (min num imag) (max num imag)))
3877            (values :real num num))
3878      (make-numeric-ctype :class (etypecase num
3879                                   (integer (if (complexp x)
3880                                                (if (integerp (imagpart x))
3881                                                    'integer
3882                                                    'rational)
3883                                                'integer))
3884                                   (rational 'rational)
3885                                   (float 'float))
3886                          :format (and (floatp num)
3887                                       (if (typep num 'double-float)
3888                                         'double-float
3889                                         'single-float))
3890                          :complexp complexp
3891                          :low low
3892                          :high high))))
3893
3894(defun ctype-of (x)
3895  (typecase x
3896    (function (specifier-type 'function)) ; GFs ..
3897    (symbol
3898     (make-member-ctype :members (list x)))
3899    (number (ctype-of-number x))
3900    (array
3901     (let ((etype (specifier-type (array-element-type x))))
3902       (make-array-ctype :dimensions (array-dimensions x)
3903                         :complexp (not (typep x 'simple-array))
3904                         :element-type etype
3905                         :specialized-element-type etype)))
3906    (t
3907     (%class.ctype (class-of x)))))
3908
3909(defvar *ctype-of-double-float-0* (ctype-of 0.0d0))
3910(defvar *ctype-of-single-float-0* (ctype-of 0.0f0))
3911
3912
3913
3914
3915; These DEFTYPES should only happen while initializing.
3916
3917(progn
3918(let-globally ((*type-system-initialized* nil))
3919
3920
3921(deftype bit () '(integer 0 1))
3922
3923(deftype eql (val) `(member ,val))
3924
3925(deftype signed-byte (&optional s)
3926  (cond ((eq s '*) 'integer)
3927          ((and (integerp s) (> s 0))
3928           (let ((bound (ash 1 (1- s))))
3929             `(integer ,(- bound) ,(1- bound))))
3930          (t
3931           (signal-program-error "Bad size specified for SIGNED-BYTE type specifier: ~S." s))))
3932 
3933(deftype unsigned-byte (&optional s)
3934  (cond ((eq s '*) '(integer 0))
3935        ((and (integerp s) (> s 0))
3936         `(integer 0 ,(1- (ash 1 s))))
3937        (t
3938         (error "Bad size specified for UNSIGNED-BYTE type specifier: ~S." s))))
3939
3940(deftype vector (&optional element-type size)
3941  `(array ,element-type (,size)))
3942
3943(deftype simple-vector (&optional size)
3944  `(simple-array t (,size)))
3945
3946(deftype base-string (&optional size)
3947  `(array base-char (,size)))
3948(deftype simple-base-string (&optional size)
3949  `(simple-array base-char (,size)))
3950
3951
3952
3953(deftype string (&optional size)
3954  `(array character (,size)))
3955
3956(deftype simple-string (&optional size)
3957  `(simple-array character (,size)))
3958
3959(deftype bit-vector (&optional size)
3960  `(array bit (,size)))
3961
3962(deftype simple-bit-vector (&optional size)
3963  `(simple-array bit (,size)))
3964
3965; TYPE-OF sometimes returns random symbols that aren't really type specifiers.
3966
3967(deftype simple-unsigned-word-vector (&optional size)
3968  `(simple-array (unsigned-byte 16) (,size)))
3969
3970(deftype simple-unsigned-byte-vector (&optional size)
3971  `(simple-array (unsigned-byte 8) (,size)))
3972
3973(deftype simple-unsigned-long-vector (&optional size)
3974  `(simple-array (unsigned-byte 32) (,size)))
3975
3976(deftype simple-signed-word-vector (&optional size)
3977  `(simple-array (signed-byte 16) (,size)))
3978
3979(deftype simple-signed-byte-vector (&optional size)
3980  `(simple-array (signed-byte 8) (,size)))
3981
3982(deftype simple-signed-long-vector (&optional size)
3983  `(simple-array (signed-byte 32) (,size)))
3984
3985
3986
3987(deftype simple-short-float-vector (&optional size)
3988  `(simple-array short-float (,size)))
3989
3990(deftype unsigned-word-vector (&optional size)
3991  `(vector (unsigned-byte 16) ,size))
3992
3993(deftype single-float-vector (&optional size)
3994  `(vector short-float ,size))
3995
3996(deftype unsigned-byte-vector (&optional size)
3997  `(vector (unsigned-byte 8) ,size))
3998
3999(deftype unsigned-long-vector (&optional size)
4000  `(vector (unsigned-byte 32) ,size))
4001
4002(deftype long-float-vector (&optional size)
4003  `(vector double-float ,size))
4004
4005(deftype long-vector (&optional size)
4006  `(vector (signed-byte 32) ,size))
4007
4008(deftype double-float-vector (&optional size)
4009  `(vector double-float ,size))
4010
4011(deftype byte-vector (&optional size)
4012  `(vector (signed-byte 8) ,size))
4013
4014(deftype general-vector (&optional size)
4015  `(vector t ,size))
4016
4017(deftype word-vector (&optional size)
4018  `(vector (signed-byte 16) ,size))
4019
4020(deftype short-float-vector (&optional size)
4021  `(vector single-float ,size))
4022
4023(deftype simple-1d-array (&optional size)
4024  `(simple-array * (,size)))
4025
4026(deftype simple-long-vector (&optional size)
4027  `(simple-array (signed-byte 32) (,size)))
4028
4029(deftype simple-word-vector (&optional size)
4030  `(simple-array (signed-byte 16) (,size)))
4031
4032(deftype simple-short-float-vector (&optional size)
4033  `(simple-array single-float (,size)))
4034
4035(deftype simple-byte-vector (&optional size)
4036  `(simple-array (signed-byte 8) (,size)))
4037
4038(deftype simple-double-float-vector (&optional size)
4039  `(simple-array double-float (,size)))
4040
4041(deftype simple-single-float-vector (&optional size)
4042  `(simple-array single-float (,size)))
4043
4044(deftype simple-long-float-vector (&optional size)
4045  `(simple-array double-float (,size)))
4046
4047(deftype simple-fixnum-vector (&optional size)
4048  `(simple-array fixnum (,size)))
4049
4050(deftype fixnum-vector (&optional size)
4051  `(array fixnum (,size)))
4052
4053#+64-bit-target
4054(deftype simple-doubleword-vector (&optional size)
4055  `(simple-array (signed-byte 64) (,size)))
4056
4057#+64-bit-target
4058(deftype simple-unsigned-doubleword-vector (&optional size)
4059  `(simple-array (unsigned-byte 64) (,size)))
4060
4061
4062(deftype short-float (&optional low high)
4063  `(single-float ,low ,high))
4064
4065(deftype long-float (&optional low high)
4066  `(double-float ,low ,high))
4067
4068#||
4069;;; As empty a type as you're likely to find ...
4070(deftype extended-char ()
4071  "Type of CHARACTERs that aren't BASE-CHARs."
4072  nil)
4073||#
4074
4075(deftype natural ()
4076  `(unsigned-byte ,target::nbits-in-word))
4077
4078(deftype signed-natural ()
4079  `(signed-byte ,target::nbits-in-word))
4080)
4081
4082
4083(let* ((builtin-translations 
4084        `((array . array)
4085          (simple-array . simple-array)
4086          (cons . cons)
4087          (vector . vector)
4088          (null . (member nil))
4089          (list . (or cons null))
4090          (sequence . (or list vector))
4091          (simple-vector . simple-vector)
4092          (bit-vector . bit-vector)
4093          (simple-bit-vector . simple-bit-vector)
4094          (simple-string . simple-string)
4095          (simple-base-string . simple-base-string)
4096          (string . string)
4097          (base-string . base-string)
4098          (real . real)
4099          (complex . complex)
4100          (float . float)
4101          (double-float . double-float)
4102          (long-float . double-float)
4103          (single-float . single-float)
4104          (short-float . single-float)
4105
4106          (rational . rational)
4107          (integer . integer)
4108          (ratio . (and rational (not integer)))
4109          (fixnum . (integer ,target::target-most-negative-fixnum
4110                     ,target::target-most-positive-fixnum))
4111          (bignum . (or (integer * (,target::target-most-negative-fixnum))
4112                         (integer (,target::target-most-positive-fixnum) *)))
4113         
4114          )))
4115  (dolist (spec builtin-translations)
4116    (setf (info-type-kind (car spec)) :primitive
4117          (info-type-builtin (car spec)) (specifier-type (cdr spec)))))
4118
4119
4120
4121
4122
4123       
4124(precompute-types '((mod 2) (mod 4) (mod 16) (mod #x100) (mod #x10000)
4125                    #-cross-compiling
4126                    (mod #x100000000)
4127                    (unsigned-byte 1) 
4128                    (unsigned-byte 8) (unsigned-byte 16) (unsigned-byte 32)
4129                    (unsigned-byte 64)
4130                    (signed-byte 8) (signed-byte 16) (signed-byte 32)
4131                    (signed-byte 64)
4132                    (or function symbol)
4133                    ))
4134
4135
4136(precompute-types *cl-types*)
4137
4138;;; Treat CHARACTER and BASE-CHAR as equivalent.
4139(setf (info-type-builtin 'character) (info-type-builtin 'base-char))
4140;;; And EXTENDED-CHAR as empty.
4141(setf (info-type-builtin 'extended-char) *empty-type*)
4142
4143(defparameter *null-type* (specifier-type 'null))
4144
4145
4146(flet ((set-builtin-class-type-translation (thing)
4147         (let* ((class-name (if (atom thing) thing (car thing)))
4148                (spec (if (atom thing) thing (cadr thing)))
4149                (spectype (specifier-type spec)))
4150           (setf (class-ctype-translation
4151                  (%class.ctype (find-class class-name))) spectype))))
4152  (mapc #'set-builtin-class-type-translation
4153        '(
4154          ;; Root Of All Evil
4155          t
4156          ;; Numbers:
4157          number real ratio complex rational fixnum
4158          ;;  Integers:
4159          signed-byte  unsigned-byte bit bignum integer
4160          ;;  Floats
4161           float  double-float single-float
4162          ;; Arrays
4163          array
4164          ;;  Simple Arrays
4165          simple-array
4166          ;;  Vectors
4167          vector string base-string bit-vector
4168          unsigned-byte-vector unsigned-word-vector unsigned-long-vector
4169          byte-vector word-vector long-vector
4170          single-float-vector double-float-vector
4171          general-vector
4172          fixnum-vector
4173          #+64-bit-target
4174          doubleword-vector
4175          #+64-bit-target
4176          unsigned-doubleword-vector
4177          ;;   Simple 1-Dimensional Arrays
4178          simple-1d-array  simple-string simple-base-string simple-bit-vector
4179          simple-unsigned-byte-vector
4180          simple-unsigned-long-vector
4181          simple-unsigned-word-vector
4182          simple-byte-vector
4183          simple-word-vector
4184          simple-long-vector 
4185          simple-single-float-vector 
4186          simple-double-float-vector
4187          simple-vector
4188          simple-fixnum-vector
4189          #+64-bit-target
4190          simple-doubleword-vector
4191          #+64-bit-target
4192          simple-unsigned-doubleword-vector
4193          ;; Sequence types
4194          sequence list  cons null
4195         
4196 )
4197                                                         
4198        ))
4199)
4200;(setq *type-system-initialized* t)
4201
4202
4203
4204
4205; These deftypes help the CMUCL compiler; the type system doesn't depend on them.
4206
4207;;; Since Clozure CL's DEFTYPE tries to globally define the type
4208;;; at compile-time as well as load- and execute time, hide
4209;;; the definition of these "built-in" types.  (It'd be cleaner
4210;;; to make DEFTYPE do something saner at compile-time.)
4211(let* ()                                ; make the following be non-toplevel
4212(deftype boolean () '(member t nil))
4213
4214(deftype atom () '(not cons))
4215;;;
4216;;; A type specifier.
4217(deftype type-specifier () '(or list symbol class))
4218;;;
4219;;; An index into an array.   Also used for sequence index.
4220(deftype index () `(integer 0 (,array-dimension-limit)))
4221;;;
4222;;; Array rank, total size...
4223(deftype array-rank () `(integer 0 (,array-rank-limit)))
4224(deftype array-total-size () `(integer 0 (,array-total-size-limit)))
4225;;;
4226;;; Some thing legal in an evaluated context.
4227(deftype form () t)
4228;;;
4229;;; Maclisp compatibility...
4230(deftype stringlike () '(or string symbol))
4231(deftype stringable () '(or string symbol character))
4232;;;
4233;;; Save a little typing...
4234(deftype truth () '(member t))
4235;;;
4236;;; A thing legal in places where we want the name of a file.
4237(deftype filename () '(or string pathname))
4238;;;
4239;;; A legal arg to pathname functions.
4240(deftype pathnamelike () '(or string pathname stream))
4241;;;
4242;;; A thing returned by the irrational functions.  We assume that they never
4243;;; compute a rational result.
4244(deftype irrational () '(or float (complex float)))
4245;;;
4246;;; Character components:
4247(deftype char-code () `(integer 0 (,char-code-limit)))
4248;;;
4249;;; A consed sequence result.  If a vector, is a simple array.
4250(deftype consed-sequence () '(or list (simple-array * (*))))
4251;;;
4252;;; The :end arg to a sequence...
4253(deftype sequence-end () '(or null index))
4254;;;
4255;;; A valid argument to a stream function...
4256(deftype streamlike () '(or stream (member nil t)))
4257;;;
4258;;; A thing that can be passed to funcall & friends.
4259(deftype callable () '(or function symbol))
4260
4261;;; Until we decide if and how to wedge this into the type system, make it
4262;;; equivalent to t.
4263;;;
4264(deftype void () t)
4265;;;
4266;;; An index into an integer.
4267(deftype bit-index () `(integer 0 ,target::target-most-positive-fixnum))
4268;;;
4269;;; Offset argument to Ash (a signed bit index).
4270(deftype ash-index () 'fixnum)
4271
4272;;; Not sure how to do this without SATISFIES.
4273(deftype setf-function-name () `(satisfies setf-function-name-p))
4274
4275;;; Better than nothing, arguably.
4276(deftype function-name () `(or symbol setf-function-name))
4277
4278(deftype valid-char-code () `(satisfies valid-char-code-p))
4279
4280)                                       ; end of LET* sleaze
4281
4282(defun array-or-union-ctype-element-type (ctype)
4283  (if (typep ctype 'array-ctype)
4284    (type-specifier (array-ctype-element-type ctype))
4285    (if (typep ctype 'union-ctype)
4286      `(or ,@(mapcar #'array-or-union-ctype-element-type 
4287                     (union-ctype-types ctype))))))
4288
4289
4290(defvar *simple-predicate-function-prototype*
4291  #'(lambda (thing)
4292      (%%typep thing #.(specifier-type t))))
4293
4294(defun make-simple-type-predicate (function datum)
4295  #+ppc-target
4296  (gvector :function
4297           (uvref *simple-predicate-function-prototype* 0)
4298           datum
4299           function
4300           nil
4301           (dpb 1 $lfbits-numreq 0))
4302  #+x86-target
4303  (%clone-x86-function
4304   *simple-predicate-function-prototype*
4305   datum
4306   function
4307   nil
4308   (dpb 1 $lfbits-numreq 0)))
4309
4310(defun check-ctypep (thing ctype)
4311  (multiple-value-bind (win sure) (ctypep thing ctype)
4312    (or win (not sure))))
4313
4314
4315(defun generate-predicate-for-ctype (ctype)
4316  (typecase ctype
4317    (numeric-ctype
4318     (or (numeric-ctype-predicate ctype)
4319         (make-simple-type-predicate 'numeric-%%typep ctype)))
4320    (array-ctype
4321     (make-simple-type-predicate 'array-%%typep ctype))
4322    (member-ctype
4323     (make-simple-type-predicate 'member-%%typep ctype))
4324    (named-ctype
4325     (case (named-ctype-name ctype)
4326       ((* t) #'true)
4327       (t #'false)))
4328    (cons-ctype
4329     (make-simple-type-predicate 'cons-%%typep ctype))
4330    (function-ctype
4331     #'functionp)
4332    (class-ctype
4333     (make-simple-type-predicate 'class-cell-typep (find-class-cell (class-name (class-ctype-class ctype)) t)))
4334    (t
4335     (make-simple-type-predicate 'check-ctypep ctype))))
4336   
4337       
4338
4339   
4340
4341;;; Ensure that standard EFFECTIVE-SLOT-DEFINITIONs have a meaningful
4342;;; type predicate, if we can.
4343(defmethod shared-initialize :after ((spec effective-slot-definition)
4344                                     slot-names
4345                                     &key 
4346                                     &allow-other-keys)
4347  (declare (ignore slot-names))
4348  (let* ((type (slot-definition-type spec)))
4349    (setf (slot-value spec 'type-predicate)
4350          (or (and (typep type 'symbol)
4351                   (not (eq type 't))
4352                   (type-predicate type))
4353              (handler-case
4354                  (let* ((ctype (specifier-type type)))
4355                    (unless (eq ctype *universal-type*)
4356                      (generate-predicate-for-ctype ctype)))
4357                (program-error ()
4358                  (warn "Invalid type specifier ~s in slot definition for ~s in class ~s." type (slot-definition-name spec) (slot-definition-class spec))
4359                  (lambda (v)
4360                    (cerror "Allow the assignment or initialization."
4361                            "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."
4362                            v (slot-definition-name spec) (slot-definition-class spec) (slot-definition-type spec))
4363                    ;; Suppress further checking, at least for things that use this effective slotd.
4364                    ;; (It's hard to avoid this, and more trouble than it's worth to do better.)
4365                    (setf (slot-value spec 'type-predicate) nil)
4366                    t))
4367                (parse-unknown-type (c)
4368                   (declare (ignore c))
4369                   #'(lambda (value)
4370                       ;; If the type's now known, install a new predicate.
4371                       (let* ((nowctype (specifier-type type)))
4372                         (unless (typep nowctype 'unknown-ctype)
4373                           (setf (slot-value spec 'type-predicate)
4374                                 (generate-predicate-for-ctype nowctype)))
4375                         (multiple-value-bind (win sure)
4376                             (ctypep value nowctype)
4377                           (or (not sure) win))))))))))
4378
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.