source: trunk/source/level-1/l1-typesys.lisp @ 15306

Last change on this file since 15306 was 15306, checked in by gb, 8 years ago

DEFINE-CONDITION arranges to validate parent types as subtypes of CONDITION.
Move some condition-types around to allow this to be bootstrapped.
Fixes ticket:928.

  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
File size: 153.1 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
25(defun parse-lambda-list (list)
26  (let* ((required)
27         (optional)
28         (keys)
29         (aux))
30    (let ((restp nil)
31          (rest nil)
32          (keyp nil)
33          (allowp nil)
34          (state :required))
35      (dolist (arg list)
36        (if (and (symbolp arg)
37                 (let ((name (symbol-name arg)))
38                   (and (/= (length name) 0)
39                        (char= (char name 0) #\&))))
40          (case arg
41            (&optional
42             (unless (eq state :required)
43               (error "Misplaced &optional in lambda-list: ~S." list))
44             (setq state '&optional))
45            (&rest
46             (unless (member state '(:required &optional))
47               (error "Misplaced &rest in lambda-list: ~S." list))
48             (setq state '&rest))
49            (&key
50             (unless (member state '(:required &optional :post-rest
51                                     ))
52               (error "Misplaced &key in lambda-list: ~S." list))
53             (setq keyp t)
54             (setq state '&key))
55            (&allow-other-keys
56             (unless (eq state '&key)
57               (error "Misplaced &allow-other-keys in lambda-list: ~S." list))
58             (setq allowp t  state '&allow-other-keys))
59            (&aux
60             (when (member state '(&rest))
61               (error "Misplaced &aux in lambda-list: ~S." list))
62             (setq state '&aux))
63            (t
64             (error "Unknown &keyword in lambda-list: ~S." arg)))
65          (case state
66            (:required (push arg required))
67            (&optional (push arg optional))
68            (&rest
69             (setq restp t  rest arg  state :post-rest))
70            (&key (push arg keys))
71            (&aux (push arg aux))
72            (t
73             (error "Found garbage in lambda-list when expecting a keyword: ~S." arg)))))
74     
75      (values (nreverse required) (nreverse optional) restp rest keyp (nreverse keys) allowp (nreverse aux)))))
76
77(defvar %deftype-expanders% (make-hash-table :test #'eq))
78(defvar *type-translators* (make-hash-table :test #'eq))
79(defvar *builtin-type-info* (make-hash-table :test #'equal))
80(defvar %builtin-type-cells% (make-hash-table :test 'equal))
81
82(defvar *use-implementation-types* t)
83
84(defun info-type-builtin (name)
85  (gethash name *builtin-type-info*))
86
87(defun (setf info-type-builtin) (val name)
88  (setf (gethash name *builtin-type-info*) val))
89
90(defun info-type-translator (name)
91  (gethash name *type-translators*))
92
93
94
95
96;;; Allow bootstrapping: mostly, allow us to bootstrap the type system
97;;; by having DEFTYPE expanders defined on built-in classes (the user
98;;; shouldn't be allowed to do so, at least not easily.
99
100;(defvar *type-system-initialized* nil)
101
102(defun %deftype (name fn doc)
103  (clear-type-cache)
104  (cond ((null fn)
105         (remhash name %deftype-expanders%))
106        ((and *type-system-initialized*
107              (or (built-in-type-p name)
108                  (let ((c (find-class name nil)))
109                    (and c (eq (class-name c) name)))))
110         (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)))
111        ((memq name *nx-known-declarations*)
112         (check-declaration-redefinition name 'deftype))
113        (t (setf (gethash name %deftype-expanders%) fn)
114           (record-source-file name 'type)))
115  (set-documentation name 'type doc)   ; nil clears it.
116  name)
117
118(defun %define-type-translator (name fn doc)
119  (declare (ignore doc))
120  (setf (gethash name *type-translators*) fn)
121  name)
122
123;;;(defun %deftype-expander (name)
124;;;  (or (gethash name %deftype-expanders%)
125;;;      (and *compiling-file* (%cdr (assq name *compile-time-deftype-expanders*)))))
126(defun %deftype-expander (name)
127  (gethash name %deftype-expanders%))
128
129(defun process-deftype-arglist (arglist &aux (in-optional? nil))
130  "Returns a NEW list similar to arglist except
131    inserts * as the default default for &optional args."
132  (mapcar #'(lambda (item)
133              (cond ((eq item '&optional) (setq in-optional? t) item)
134                    ((memq item lambda-list-keywords) (setq in-optional? nil) item)
135                    ((and in-optional? (symbolp item)) (list item ''*))
136                    (t item)))
137          arglist))
138
139
140(defun expand-type-macro (definer name arglist body env)
141  (setq name (require-type name 'symbol))
142  (multiple-value-bind (lambda doc)
143      (parse-macro-internal name arglist body env '*)
144    `(progn
145       (eval-when (:compile-toplevel)
146         (note-type-info ',name 'macro ,env))
147       (eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
148         (,definer ',name
149             (nfunction ,name ,lambda)
150           ,doc)))))
151
152(defmacro deftype (name arglist &body body &environment env)
153  "Define a new type, with syntax like DEFMACRO."
154  (expand-type-macro '%deftype name arglist body env))
155
156(defmacro def-type-translator (name arglist &body body &environment env)
157  (expand-type-macro '%define-type-translator name arglist body env))
158
159
160(defun type-expand (form &optional env &aux def)
161  (while (setq def (cond ((symbolp form)
162                          (gethash form %deftype-expanders%))
163                         ((and (consp form) (symbolp (%car form)))
164                          (gethash (%car form) %deftype-expanders%))
165                         (t nil)))
166    (setq form (funcall def (if (consp form) form (list form)) env)))
167  form)
168
169(defmethod print-object ((tc type-class) stream)
170  (print-unreadable-object (tc stream :type t :identity t)
171    (format stream "~s" (type-class-name tc))))
172
173(defmethod print-object ((c ctype) stream)
174  (print-unreadable-object (c stream :type t)
175    (format stream "~S" (type-specifier c))))
176
177(defmethod make-load-form ((c ctype) &optional env)
178  (declare (ignore env))
179  `(specifier-type ',(type-specifier c)))
180
181(defmethod make-load-form ((cell type-cell) &optional env)
182  (declare (ignore env))
183  `(register-type-cell `,(type-cell-type-specifier cell)))
184
185(defmethod print-object ((cell type-cell) stream)
186  (print-unreadable-object (cell stream :type t :identity t)
187    (format stream "for ~s" (type-cell-type-specifier cell))))
188
189(defun make-key-info (&key name type)
190  (%istruct 'key-info name type))
191
192(defun type-class-or-lose (name)
193  (or (cdr (assq name *type-classes*))
194      (error "~S is not a defined type class." name)))
195
196(eval-when (:compile-toplevel :execute)
197
198(defconstant type-class-function-slots
199  '((:simple-subtypep . #.type-class-simple-subtypep)
200    (:complex-subtypep-arg1 . #.type-class-complex-subtypep-arg1)
201    (:complex-subtypep-arg2 . #.type-class-complex-subtypep-arg2)
202    (:simple-union . #.type-class-simple-union)
203    (:complex-union . #.type-class-complex-union)
204    (:simple-intersection . #.type-class-simple-intersection)
205    (:complex-intersection . #.type-class-complex-intersection)
206    (:simple-= . #.type-class-simple-=)
207    (:complex-= . #.type-class-complex-=)
208    (:unparse . #.type-class-unparse)))
209
210)
211
212(defun class-typep (form class)
213  (memq class (%inited-class-cpl (class-of form))))
214
215;;; CLASS-FUNCTION-SLOT-OR-LOSE  --  Interface
216;;;
217(defun class-function-slot-or-lose (name)
218  (or (cdr (assoc name type-class-function-slots))
219      (error "~S is not a defined type class method." name)))
220
221
222(eval-when (:compile-toplevel :execute)
223
224;;; INVOKE-TYPE-METHOD  --  Interface
225;;;
226;;;    Invoke a type method on TYPE1 and TYPE2.  If the two types have the same
227;;; class, invoke the simple method.  Otherwise, invoke any complex method.  If
228;;; there isn't a distinct complex-arg1 method, then swap the arguments when
229;;; calling type1's method.  If no applicable method, return DEFAULT.
230;;;
231
232(defmacro invoke-type-method (simple complex-arg2 type1 type2 &key
233                                     (default '(values nil t))
234                                     complex-arg1)
235  (let ((simple (class-function-slot-or-lose simple))
236        (cslot1 (class-function-slot-or-lose (or complex-arg1 complex-arg2)))
237        (cslot2 (class-function-slot-or-lose complex-arg2)))
238    (once-only ((n-type1 type1)
239                (n-type2 type2))
240      (once-only ((class1 `(ctype-class-info ,n-type1))
241                  (class2 `(ctype-class-info ,n-type2)))
242        `(if (eq ,class1 ,class2)
243           (funcall (%svref ,class1 ,simple) ,n-type1 ,n-type2)
244           ,(once-only ((complex1 `(%svref ,class1 ,cslot1))
245                        (complex2 `(%svref ,class2 ,cslot2)))
246              `(cond (,complex2 (funcall ,complex2 ,n-type1 ,n-type2))
247                     (,complex1
248                      ,(if complex-arg1
249                         `(funcall ,complex1 ,n-type1 ,n-type2)
250                         `(funcall ,complex1 ,n-type2 ,n-type1)))
251                     (t ,default))))))))
252
253
254;;;; Utilities:
255
256;;; ANY-TYPE-OP, EVERY-TYPE-OP  --  Interface
257;;;
258;;;    Like ANY and EVERY, except that we handle two-arg uncertain predicates.
259;;; If the result is uncertain, then we return Default from the block PUNT.
260;;; If LIST-FIRST is true, then the list element is the first arg, otherwise
261;;; the second.
262;;;
263(defmacro any-type-op (op thing list &key (default '(values nil nil))
264                                list-first)
265  (let ((n-this (gensym))
266          (n-thing (gensym))
267          (n-val (gensym))
268          (n-win (gensym))
269          (n-uncertain (gensym)))
270    `(let ((,n-thing ,thing)
271             (,n-uncertain nil))
272       (dolist (,n-this ,list
273                              (if ,n-uncertain
274                                (return-from PUNT ,default)
275                                nil))
276           (multiple-value-bind (,n-val ,n-win)
277                                    ,(if list-first
278                                         `(,op ,n-this ,n-thing)
279                                         `(,op ,n-thing ,n-this))
280             (unless ,n-win (setq ,n-uncertain t))
281             (when ,n-val (return t)))))))
282;;;
283(defmacro every-type-op (op thing list &key (default '(values nil nil))
284                                  list-first)
285  (let ((n-this (gensym))
286          (n-thing (gensym))
287          (n-val (gensym))
288          (n-win (gensym)))
289    `(let ((,n-thing ,thing))
290       (dolist (,n-this ,list t)
291           (multiple-value-bind (,n-val ,n-win)
292                                    ,(if list-first
293                                         `(,op ,n-this ,n-thing)
294                                         `(,op ,n-thing ,n-this))
295             (unless ,n-win (return-from PUNT ,default))
296             (unless ,n-val (return nil)))))))
297
298)
299
300 
301;;; VANILLA-INTERSECTION  --  Interface
302;;;
303;;;    Compute the intersection for types that intersect only when one is a
304;;; hierarchical subtype of the other.
305;;;
306(defun vanilla-intersection (type1 type2)
307  (multiple-value-bind (stp1 win1)
308                           (csubtypep type1 type2)
309    (multiple-value-bind (stp2 win2)
310                               (csubtypep type2 type1)
311      (cond (stp1 (values type1 t))
312              (stp2 (values type2 t))
313              ((and win1 win2) (values *empty-type* t))
314              (t
315               (values type1 nil))))))
316
317
318;;; VANILLA-UNION  --  Interface
319;;;
320(defun vanilla-union (type1 type2)
321  (cond ((csubtypep type1 type2) type2)
322        ((csubtypep type2 type1) type1)
323        (t nil)))
324
325(defun hierarchical-intersection2 (type1 type2)
326  (multiple-value-bind (subtypep1 win1) (csubtypep type1 type2)
327    (multiple-value-bind (subtypep2 win2) (csubtypep type2 type1)
328      (cond (subtypep1 type1)
329            (subtypep2 type2)
330            ((and win1 win2) *empty-type*)
331            (t nil)))))
332
333(defun hierarchical-union2 (type1 type2)
334  (cond ((csubtypep type1 type2) type2)
335        ((csubtypep type2 type1) type1)
336        (t nil)))
337
338;;; DELEGATE-COMPLEX-{SUBTYPEP-ARG2,INTERSECTION}  --  Interface
339;;;
340;;;    These functions are used as method for types which need a complex
341;;; subtypep method to handle some superclasses, but cover a subtree of the
342;;; type graph (i.e. there is no simple way for any other type class to be a
343;;; subtype.)  There are always still complex ways, namely UNION and MEMBER
344;;; types, so we must give TYPE1's method a chance to run, instead of
345;;; immediately returning NIL, T.
346;;;
347(defun delegate-complex-subtypep-arg2 (type1 type2)
348  (let ((subtypep-arg1
349         (type-class-complex-subtypep-arg1
350          (ctype-class-info type1))))
351    (if subtypep-arg1
352        (funcall subtypep-arg1 type1 type2)
353        (values nil t))))
354;;;
355(defun delegate-complex-intersection (type1 type2)
356  (let ((method (type-class-complex-intersection (ctype-class-info type1))))
357    (if (and method (not (eq method #'delegate-complex-intersection)))
358        (funcall method type2 type1)
359        (hierarchical-intersection2 type1 type2))))
360
361;;; HAS-SUPERCLASSES-COMPLEX-SUBTYPEP-ARG1  --  Internal
362;;;
363;;;    Used by DEFINE-SUPERCLASSES to define the SUBTYPE-ARG1 method.  Info is
364;;; a list of conses (SUPERCLASS-CLASS . {GUARD-TYPE-SPECIFIER | NIL}).  Will
365;;; never be called with a hairy type as type2, since the hairy type type2
366;;; method gets first crack.
367;;;
368#|
369(defun has-superclasses-complex-subtypep-arg1 (type1 type2 info)
370  (values
371   (and (typep type2 'class)
372        (dolist (x info nil)
373          (when (or (not (cdr x))
374                    (csubtypep type1 (specifier-type (cdr x))))
375            (return
376             (or (eq type2 (car x))
377                 (let ((inherits (layout-inherits (class-layout (car x)))))
378                   (dotimes (i (length inherits) nil)
379                     (when (eq type2 (layout-class (svref inherits i)))
380                       (return t)))))))))
381   t))
382|#
383
384(eval-when (:compile-toplevel :execute)
385;;; DEFINE-SUPERCLASSES  --  Interface
386;;;
387;;;    Takes a list of specs of the form (superclass &optional guard).
388;;; Consider one spec (with no guard): any instance of type-class is also a
389;;; subtype of SUPERCLASS and of any of its superclasses.  If there are
390;;; multiple specs, then some will have guards.  We choose the first spec whose
391;;; guard is a supertype of TYPE1 and use its superclass.  In effect, a
392;;; sequence of guards G0, G1, G2 is actually G0, (and G1 (not G0)),
393;;; (and G2 (not (or G0 G1))).
394;;;
395#|
396(defmacro define-superclasses (type-class &rest specs)
397  (let ((info
398         (mapcar #'(lambda (spec)
399                     (destructuring-bind (super &optional guard)
400                                         spec
401                       (cons (find-class super) guard)))
402                 specs)))
403    `(progn
404      (setf (type-class-complex-subtypep-arg1
405             (type-class-or-lose ',type-class))
406            #'(lambda (type1 type2)
407                (has-superclasses-complex-subtypep-arg1 type1 type2 ',info)))
408       
409       (setf (type-class-complex-subtypep-arg2
410              (type-class-or-lose ',type-class))
411             #'delegate-complex-subtypep-arg2)
412       
413       (setf (type-class-complex-intersection
414              (type-class-or-lose ',type-class))
415             #'delegate-complex-intersection))))
416|#
417
418); eval-when (compile eval)
419
420
421(defun reparse-unknown-ctype (type)
422  (if (unknown-ctype-p type)
423    (specifier-type (type-specifier type))
424    type))
425
426(defun swapped-args-fun (f)
427  #'(lambda (x y)
428      (funcall f y x)))
429
430(defun equal-but-no-car-recursion (x y)
431  (cond ((eql x y) t)
432        ((consp x)
433         (and (consp y)
434              (eql (car x) (car y))
435              (equal-but-no-car-recursion (cdr x) (cdr y))))
436        (t nil)))
437
438(defun any/type (op thing list)
439  (declare (type function op))
440  (let ((certain? t))
441    (dolist (i list (values nil certain?))
442      (multiple-value-bind (sub-value sub-certain?) (funcall op thing i)
443        (if sub-certain?
444            (when sub-value (return (values t t)))
445            (setf certain? nil))))))
446
447(defun every/type (op thing list)
448  (declare (type function op))
449  (let ((certain? t))
450    (dolist (i list (if certain? (values t t) (values nil nil)))
451      (multiple-value-bind (sub-value sub-certain?) (funcall op thing i)
452        (if sub-certain?
453            (unless sub-value (return (values nil t)))
454            (setf certain? nil))))))
455
456(defun invoke-complex-=-other-method (type1 type2)
457  (let* ((type-class (ctype-class-info type1))
458         (method-fun (type-class-complex-= type-class)))
459    (if method-fun
460        (funcall (the function method-fun) type2 type1)
461        (values nil t))))
462
463(defun invoke-complex-subtypep-arg1-method (type1 type2 &optional subtypep win)
464  (let* ((type-class (ctype-class-info type1))
465         (method-fun (type-class-complex-subtypep-arg1 type-class)))
466    (if method-fun
467      (funcall (the function method-fun) type1 type2)
468      (values subtypep win))))
469
470(defun type-might-contain-other-types-p (type)
471  (or (hairy-ctype-p type)
472      (negation-ctype-p type)
473      (union-ctype-p type)
474      (intersection-ctype-p type)))
475
476
477(eval-when (:compile-toplevel :execute)
478
479(defmacro define-type-method ((class method &rest more-methods)
480                                    lambda-list &body body)
481  `(progn
482     (let* ((fn (nfunction (,class ,method ,@more-methods)
483                           (lambda ,lambda-list ,@body))))
484       ,@(mapcar #'(lambda (method)
485                         `(setf (%svref
486                                   (type-class-or-lose ',class)
487                             ,(class-function-slot-or-lose method))
488                                  fn))
489                     (cons method more-methods)))
490     nil))
491
492)
493
494
495(defun ctype-p (x)
496  (and (eql (typecode x) target::subtag-istruct)
497       (memq (istruct-type-name x)
498             '#.(cons 'ctype 
499                      (cons 'unknown-ctype                             
500                            (append (mapcar #'class-name 
501                                            (class-direct-subclasses (find-class 'args-ctype)))
502                                    (mapcar #'class-name 
503                                            (class-direct-subclasses (find-class 'ctype)))))))))
504
505
506(setf (type-predicate 'ctype) 'ctype-p)
507
508
509;;;; Function and Values types.
510;;;
511;;;    Pretty much all of the general type operations are illegal on VALUES
512;;; types, since we can't discriminate using them, do SUBTYPEP, etc.  FUNCTION
513;;; types are acceptable to the normal type operations, but are generally
514;;; considered to be equivalent to FUNCTION.  These really aren't true types in
515;;; any type theoretic sense, but we still parse them into CTYPE structures for
516;;; two reasons:
517;;; -- Parsing and unparsing work the same way, and indeed we can't tell
518;;;    whether a type is a function or values type without parsing it.
519;;; -- Many of the places that can be annotated with real types can also be
520;;;    annotated function or values types.
521
522;; Methods on the VALUES type class.
523
524(defun make-values-ctype (&key
525                          required
526                          optional
527                          rest
528                          keyp
529                          keywords
530                          allowp)
531  (%istruct 'values-ctype
532            (type-class-or-lose 'values)
533            nil
534            required
535            optional
536            rest
537            keyp
538            keywords
539            allowp
540           ))
541
542(defun values-ctype-p (x) (istruct-typep x 'values-ctype))
543(setf (type-predicate 'values-ctype) 'values-ctype-p)
544
545
546(define-type-method (values :simple-subtypep :complex-subtypep-arg1)
547                    (type1 type2)
548  (declare (ignore type2))
549  (error "Subtypep is illegal on this type:~%  ~S" (type-specifier type1)))
550
551(define-type-method (values :complex-subtypep-arg2)
552                    (type1 type2)
553  (declare (ignore type1))
554  (error "Subtypep is illegal on this type:~%  ~S" (type-specifier type2)))
555
556
557(define-type-method (values :unparse) (type)
558  (cons 'values (unparse-args-types type)))
559
560
561;;; TYPE=-LIST  --  Internal
562;;;
563;;;    Return true if List1 and List2 have the same elements in the same
564;;; positions according to TYPE=.  We return NIL, NIL if there is an uncertain
565;;; comparison.
566;;;
567(defun type=-list (list1 list2)
568  (declare (list list1 list2))
569  (do ((types1 list1 (cdr types1))
570       (types2 list2 (cdr types2)))
571      ((or (null types1) (null types2))
572       (if (or types1 types2)
573           (values nil t)
574           (values t t)))
575    (multiple-value-bind (val win)
576                               (type= (first types1) (first types2))
577      (unless win
578          (return (values nil nil)))
579      (unless val
580          (return (values nil t))))))
581
582(define-type-method (values :simple-=) (type1 type2)
583  (let ((rest1 (args-ctype-rest type1))
584        (rest2 (args-ctype-rest type2)))
585    (cond ((or (args-ctype-keyp type1) (args-ctype-keyp type2)
586               (args-ctype-allowp type1) (args-ctype-allowp type2))
587             (values nil nil))
588            ((and rest1 rest2 (type/= rest1 rest2))
589             (type= rest1 rest2))
590            ((or rest1 rest2)
591             (values nil t))
592            (t
593             (multiple-value-bind (req-val req-win)
594                 (type=-list (values-ctype-required type1)
595                             (values-ctype-required type2))
596               (multiple-value-bind (opt-val opt-win)
597                   (type=-list (values-ctype-optional type1)
598                               (values-ctype-optional type2))
599                 (values (and req-val opt-val) (and req-win opt-win))))))))
600
601
602;; Methods on the FUNCTION type class.
603
604
605(defun make-function-ctype (&key
606                            required
607                            optional
608                            rest
609                            keyp
610                            keywords
611                            allowp
612                            wild-args
613                            returns)
614  (%istruct 'function-ctype
615            (type-class-or-lose 'function)
616            nil
617            required
618            optional
619            rest
620            keyp
621            keywords
622            allowp
623            wild-args
624            returns
625           ))
626
627(defun function-ctype-p (x) (istruct-typep x 'function-ctype))
628(setf (type-predicate 'function-ctype) 'function-ctype-p)
629
630;;; A flag that we can bind to cause complex function types to be unparsed as
631;;; FUNCTION.  Useful when we want a type that we can pass to TYPEP.
632;;;
633(defvar *unparse-function-type-simplify* nil)
634
635(define-type-method (function :unparse) (type)
636  (if *unparse-function-type-simplify*
637    'function
638    (list 'function
639            (if (function-ctype-wild-args type)
640                '*
641                (unparse-args-types type))
642            (type-specifier
643             (function-ctype-returns type)))))
644
645;;; Since all function types are equivalent to FUNCTION, they are all subtypes
646;;; of each other.
647;;;
648
649(define-type-method (function :simple-subtypep) (type1 type2)
650 (flet ((fun-type-simple-p (type)
651          (not (or (function-ctype-rest type)
652                   (function-ctype-keyp type))))
653        (every-csubtypep (types1 types2)
654          (loop
655             for a1 in types1
656             for a2 in types2
657             do (multiple-value-bind (res sure-p)
658                    (csubtypep a1 a2)
659                  (unless res (return (values res sure-p))))
660             finally (return (values t t)))))
661   (macrolet ((3and (x y)
662                `(multiple-value-bind (val1 win1) ,x
663                   (if (and (not val1) win1)
664                       (values nil t)
665                       (multiple-value-bind (val2 win2) ,y
666                         (if (and val1 val2)
667                             (values t t)
668                             (values nil (and win2 (not val2)))))))))
669     (3and (values-subtypep (function-ctype-returns type1)
670                            (function-ctype-returns type2))
671           (cond ((function-ctype-wild-args type2) (values t t))
672                 ((function-ctype-wild-args type1)
673                  (cond ((function-ctype-keyp type2) (values nil nil))
674                        ((not (function-ctype-rest type2)) (values nil t))
675                        ((not (null (function-ctype-required type2))) (values nil t))
676                        (t (3and (type= *universal-type* (function-ctype-rest type2))
677                                 (every/type #'type= *universal-type*
678                                             (function-ctype-optional type2))))))
679                 ((not (and (fun-type-simple-p type1)
680                            (fun-type-simple-p type2)))
681                  (values nil nil))
682                 (t (multiple-value-bind (min1 max1) (function-type-nargs type1)
683                      (multiple-value-bind (min2 max2) (function-type-nargs type2)
684                        (cond ((or (> max1 max2) (< min1 min2))
685                               (values nil t))
686                              ((and (= min1 min2) (= max1 max2))
687                               (3and (every-csubtypep (function-ctype-required type1)
688                                                      (function-ctype-required type2))
689                                     (every-csubtypep (function-ctype-optional type1)
690                                                      (function-ctype-optional type2))))
691                              (t (every-csubtypep
692                                  (concatenate 'list
693                                               (function-ctype-required type1)
694                                               (function-ctype-optional type1))
695                                  (concatenate 'list
696                                               (function-ctype-required type2)
697                                               (function-ctype-optional type2)))))))))))))
698
699
700                   
701;(define-superclasses function (function))       
702
703
704;;; The union or intersection of two FUNCTION types is FUNCTION.
705;;; (unless the types are type=)
706;;;
707(define-type-method (function :simple-union) (type1 type2)
708  (if (type= type1 type2)
709    type1
710    (specifier-type 'function)))
711
712;;;
713(define-type-method (function :simple-intersection) (type1 type2)
714  (if (type= type1 type2)
715    type1
716    (specifier-type 'function)))
717
718
719(define-type-method (function :complex-intersection) (type1 type2)
720  (declare (type function-ctype type2))
721  (let ((function (specifier-type 'function)))
722    (if (eq type1 function)
723      type2
724      (type-intersection2 type1 function))))
725
726
727
728;;; ### Not very real, but good enough for redefining transforms according to
729;;; type:
730;;;
731(define-type-method (function :simple-=) (type1 type2)
732  (values (equalp type1 type2) t))
733
734;;; The CONSTANT-TYPE structure represents a use of the CONSTANT-ARGUMENT "type
735;;; specifier", which is only meaningful in function argument type specifiers
736;;; used within the compiler.
737;;;
738
739(defun clone-type-class-methods (src-tc dest-tc)
740  (do* ((n (uvsize src-tc))
741        (i 2 (1+ i)))
742       ((= i n) dest-tc)
743    (declare (fixnum i n))
744    (setf (%svref dest-tc i)
745          (%svref src-tc i))))
746
747(clone-type-class-methods (type-class-or-lose 'values) (type-class-or-lose 'constant))
748
749(defun make-constant-ctype (&key type)
750  (%istruct 'constant-ctype
751            (type-class-or-lose 'constant)
752            nil
753            type))
754
755(defun constant-ctype-p (x) (istruct-typep x 'constant-ctype))
756(setf (type-predicate 'constant-ctype) 'constant-ctype-p)
757
758(define-type-method (constant :unparse) (type)
759  `(constant-argument ,(type-specifier (constant-ctype-type type))))
760
761(define-type-method (constant :simple-=) (type1 type2)
762  (type= (constant-ctype-type type1) (constant-ctype-type type2)))
763
764(def-type-translator constant-argument (type &environment env)
765  (make-constant-ctype :type (specifier-type type env)))
766
767
768;;; Parse-Args-Types  --  Internal
769;;;
770;;;    Given a lambda-list like values type specification and a Args-Type
771;;; structure, fill in the slots in the structure accordingly.  This is used
772;;; for both FUNCTION and VALUES types.
773;;;
774
775(defun parse-args-types (lambda-list result &optional env)
776  (multiple-value-bind (required optional restp rest keyp keys allowp aux)
777                           (parse-lambda-list lambda-list)
778    (when aux
779      (error "&Aux in a FUNCTION or VALUES type: ~S." lambda-list))
780    (flet ((parse (spec) (specifier-type spec env)))
781      (setf (args-ctype-required result) (mapcar #'parse required))
782      (setf (args-ctype-optional result) (mapcar #'parse optional))
783      (setf (args-ctype-rest result) (if restp (parse rest) nil))
784      (setf (args-ctype-keyp result) keyp)
785      (let* ((key-info ()))
786        (dolist (key keys)
787          (when (or (atom key) (/= (length key) 2))
788            (signal-program-error "Keyword type description is not a two-list: ~S." key))
789          (let ((kwd (first key)))
790            (when (member kwd key-info :test #'eq :key #'(lambda (x) (key-info-name x)))
791              (signal-program-error "Repeated keyword ~S in lambda list: ~S." kwd lambda-list))
792            (push (make-key-info :name kwd
793                                 :type (parse (second key))) key-info)))
794        (setf (args-ctype-keywords result) (nreverse key-info)))
795      (setf (args-ctype-allowp result) allowp))))
796
797;;; Unparse-Args-Types  --  Internal
798;;;
799;;;    Return the lambda-list like type specification corresponding
800;;; to a Args-Type.
801;;;
802(defun unparse-args-types (type)
803  (let* ((result ()))
804
805    (dolist (arg (args-ctype-required type))
806      (push (type-specifier arg) result))
807
808    (when (args-ctype-optional type)
809      (push '&optional result)
810      (dolist (arg (args-ctype-optional type))
811          (push (type-specifier arg) result)))
812
813    (when (args-ctype-rest type)
814      (push '&rest result)
815      (push (type-specifier (args-ctype-rest type)) result))
816
817    (when (args-ctype-keyp type)
818      (push '&key result)
819      (dolist (key (args-ctype-keywords type))
820          (push (list (key-info-name key)
821                    (type-specifier (key-info-type key))) result)))
822
823    (when (args-ctype-allowp type)
824      (push '&allow-other-keys result))
825
826    (nreverse result)))
827
828(def-type-translator function (&optional (args '*) (result '*) &environment env)
829  (let ((res (make-function-ctype
830                :returns (values-specifier-type result env))))
831    (if (eq args '*)
832        (setf (function-ctype-wild-args res) t)
833        (parse-args-types args res env))
834    res))
835
836(def-type-translator values (&rest values &environment env)
837  (let ((res (make-values-ctype)))
838    (parse-args-types values res env)
839    (when (or (values-ctype-keyp res) (values-ctype-allowp res))
840      (signal-program-error "&KEY or &ALLOW-OTHER-KEYS in values type: ~s"
841                            res))
842    res))
843
844;;; Single-Value-Type  --  Interface
845;;;
846;;;    Return the type of the first value indicated by Type.  This is used by
847;;; people who don't want to have to deal with values types.
848;;;
849(defun single-value-type (type)
850  (declare (type ctype type))
851  (cond ((values-ctype-p type)
852         (or (car (args-ctype-required type))
853             (if (args-ctype-optional type)
854                 (type-union (car (args-ctype-optional type))
855                             (specifier-type 'null)))
856             (args-ctype-rest type)
857             (specifier-type 'null)))
858        ((eq type *wild-type*)
859         *universal-type*)
860        (t
861         type)))
862
863
864;;; FUNCTION-TYPE-NARGS  --  Interface
865;;;
866;;;    Return the minmum number of arguments that a function can be called
867;;; with, and the maximum number or NIL.  If not a function type, return
868;;; NIL, NIL.
869;;;
870(defun function-type-nargs (type)
871  (declare (type ctype type))
872  (if (function-ctype-p type)
873    (let ((fixed (length (args-ctype-required type))))
874        (if (or (args-ctype-rest type)
875                  (args-ctype-keyp type)
876                  (args-ctype-allowp type))
877        (values fixed nil)
878        (values fixed (+ fixed (length (args-ctype-optional type))))))
879    (values nil nil)))
880
881
882;;; Values-Types  --  Interface
883;;;
884;;;    Determine if Type corresponds to a definite number of values.  The first
885;;; value is a list of the types for each value, and the second value is the
886;;; number of values.  If the number of values is not fixed, then return NIL
887;;; and :Unknown.
888;;;
889(defun values-types (type)
890  (declare (type ctype type))
891  (cond ((eq type *wild-type*)
892           (values nil :unknown))
893          ((not (values-ctype-p type))
894           (values (list type) 1))
895          ((or (args-ctype-optional type)
896               (args-ctype-rest type)
897               (args-ctype-keyp type)
898               (args-ctype-allowp type))
899           (values nil :unknown))
900          (t
901           (let ((req (args-ctype-required type)))
902             (values (mapcar #'single-value-type req) (length req))))))
903
904
905;;; Values-Type-Types  --  Internal
906;;;
907;;;    Return two values:
908;;; 1] A list of all the positional (fixed and optional) types.
909;;; 2] The rest type (if any).  If keywords allowed, *universal-type*.  If no
910;;;    keywords or rest, *empty-type*.
911;;;
912(defun values-type-types (type &optional (default-type *empty-type*))
913  (declare (type values-ctype type))
914  (values (append (args-ctype-required type)
915                  (args-ctype-optional type))
916            (cond ((args-ctype-keyp type) *universal-type*)
917                  ((args-ctype-rest type))
918                  (t default-type))))
919
920
921;;; Fixed-Values-Op  --  Internal
922;;;
923;;;    Return a list of Operation applied to the types in Types1 and Types2,
924;;; padding with Rest2 as needed.  Types1 must not be shorter than Types2.  The
925;;; second value is T if Operation always returned a true second value.
926;;;
927(defun fixed-values-op (types1 types2 rest2 operation)
928  (declare (list types1 types2) (type ctype rest2) (type function operation))
929  (let ((exact t))
930    (values (mapcar #'(lambda (t1 t2)
931                              (multiple-value-bind (res win)
932                                  (funcall operation t1 t2)
933                                (unless win (setq exact nil))
934                                res))
935                        types1
936                        (append types2
937                                (make-list (- (length types1) (length types2))
938                                           :initial-element rest2)))
939              exact)))
940
941;;; Coerce-To-Values  --  Internal
942;;;
943;;; If Type isn't a values type, then make it into one:
944;;;    <type>  ==>  (values type &rest t)
945;;;
946(defun coerce-to-values (type)
947  (declare (type ctype type))
948  (if (values-ctype-p type)
949    type
950    (make-values-ctype :required (list type))))
951
952
953;;; Args-Type-Op  --  Internal
954;;;
955;;;    Do the specified Operation on Type1 and Type2, which may be any type,
956;;; including Values types.  With values types such as:
957;;;    (values a0 a1)
958;;;    (values b0 b1)
959;;;
960;;; We compute the more useful result:
961;;;    (values (<operation> a0 b0) (<operation> a1 b1))
962;;;
963;;; Rather than the precise result:
964;;;    (<operation> (values a0 a1) (values b0 b1))
965;;;
966;;; This has the virtue of always keeping the values type specifier outermost,
967;;; and retains all of the information that is really useful for static type
968;;; analysis.  We want to know what is always true of each value independently.
969;;; It is worthless to know that IF the first value is B0 then the second will
970;;; be B1.
971;;;
972;;; If the values count signatures differ, then we produce result with the
973;;; required value count chosen by Nreq when applied to the number of required
974;;; values in type1 and type2.  Any &key values become &rest T (anyone who uses
975;;; keyword values deserves to lose.)
976;;;
977;;; The second value is true if the result is definitely empty or if Operation
978;;; returned true as its second value each time we called it.  Since we
979;;; approximate the intersection of values types, the second value being true
980;;; doesn't mean the result is exact.
981;;;
982(defun args-type-op (type1 type2 operation nreq default-type)
983  (declare (type ctype type1 type2 default-type)
984           (type function operation nreq))
985  (if (eq type1 type2)
986    (values type1 t)
987    (if (or (values-ctype-p type1) (values-ctype-p type2))
988      (let ((type1 (coerce-to-values type1))
989            (type2 (coerce-to-values type2)))
990        (multiple-value-bind (types1 rest1)
991            (values-type-types type1 default-type)
992          (multiple-value-bind (types2 rest2)
993              (values-type-types type2 default-type)
994            (multiple-value-bind (rest rest-exact)
995                (funcall operation rest1 rest2)
996              (multiple-value-bind
997                  (res res-exact)
998                  (if (< (length types1) (length types2))
999                    (fixed-values-op types2 types1 rest1 operation)
1000                    (fixed-values-op types1 types2 rest2 operation))
1001                (let* ((req (funcall nreq
1002                                     (length (args-ctype-required type1))
1003                                     (length (args-ctype-required type2))))
1004                       (required (subseq res 0 req))
1005                       (opt (subseq res req))
1006                       (opt-last (position rest opt :test-not #'type=
1007                                           :from-end t)))
1008                  (if (find *empty-type* required :test #'type=)
1009                    (values *empty-type* t)
1010                    (values (make-values-ctype
1011                             :required required
1012                             :optional (if opt-last
1013                                         (subseq opt 0 (1+ opt-last))
1014                                         ())
1015                             :rest (if (eq rest *empty-type*) nil rest))
1016                            (and rest-exact res-exact)))))))))
1017      (funcall operation type1 type2))))
1018
1019;;; Values-Type-Union, Values-Type-Intersection  --  Interface
1020;;;
1021;;;    Do a union or intersection operation on types that might be values
1022;;; types.  The result is optimized for utility rather than exactness, but it
1023;;; is guaranteed that it will be no smaller (more restrictive) than the
1024;;; precise result.
1025;;;
1026
1027(defun values-type-union (type1 type2)
1028  (declare (type ctype type1 type2))
1029  (cond ((or (eq type1 *wild-type*) (eq type2 *wild-type*)) *wild-type*)
1030        ((eq type1 *empty-type*) type2)
1031        ((eq type2 *empty-type*) type1)
1032        (t
1033         (values (args-type-op type1 type2 #'type-union #'min *empty-type*)))))
1034
1035(defun values-type-intersection (type1 type2)
1036  (declare (type ctype type1 type2))
1037  (cond ((eq type1 *wild-type*) (values type2 t))
1038        ((eq type2 *wild-type*) (values type1 t))
1039        (t
1040         (args-type-op type1 type2 #'type-intersection #'max
1041                       (specifier-type 'null)))))
1042
1043
1044;;; Values-Types-Intersect  --  Interface
1045;;;
1046;;;    Like Types-Intersect, except that it sort of works on values types.
1047;;; Note that due to the semantics of Values-Type-Intersection, this might
1048;;; return {T, T} when there isn't really any intersection (?).
1049;;;
1050(defun values-types-intersect (type1 type2)
1051  (cond ((or (eq type1 *empty-type*) (eq type2 *empty-type*))
1052           (values t t))
1053          ((or (values-ctype-p type1) (values-ctype-p type2))
1054           (multiple-value-bind (res win)
1055                                    (values-type-intersection type1 type2)
1056             (values (not (eq res *empty-type*))
1057                       win)))
1058          (t
1059           (types-intersect type1 type2))))
1060
1061;;; Values-Subtypep  --  Interface
1062;;;
1063;;;    A subtypep-like operation that can be used on any types, including
1064;;; values types.
1065;;;
1066
1067(defun values-subtypep (type1 type2)
1068  (declare (type ctype type1 type2))
1069  (cond ((eq type2 *wild-type*) (values t t))
1070        ((eq type1 *wild-type*)
1071         (values (eq type2 *universal-type*) t))
1072        ((not (values-types-intersect type1 type2))
1073         (values nil t))
1074        (t
1075         (if (or (values-ctype-p type1) (values-ctype-p type2))
1076           (let ((type1 (coerce-to-values type1))
1077                 (type2 (coerce-to-values type2)))
1078             (multiple-value-bind (types1 rest1)
1079                 (values-type-types type1)
1080               (multiple-value-bind (types2 rest2)
1081                   (values-type-types type2)
1082                 (cond ((< (length (values-ctype-required type1))
1083                           (length (values-ctype-required type2)))
1084                        (values nil t))
1085                       ((< (length types1) (length types2))
1086                        (values nil nil))
1087                       ((or (values-ctype-keyp type1)
1088                            (values-ctype-keyp type2))
1089                        (values nil nil))
1090                       (t
1091                        (do ((t1 types1 (rest t1))
1092                             (t2 types2 (rest t2)))
1093                            ((null t2)
1094                             (csubtypep rest1 rest2))
1095                          (multiple-value-bind
1096                              (res win-p)
1097                              (csubtypep (first t1) (first t2))
1098                            (unless win-p
1099                              (return (values nil nil)))
1100                            (unless res
1101                              (return (values nil t))))))))))
1102           (csubtypep type1 type2)))))
1103 
1104
1105;;;; Type method interfaces:
1106
1107;;; Csubtypep  --  Interface
1108;;;
1109;;;    Like subtypep, only works on Type structures.
1110;;;
1111(defun csubtypep (type1 type2)
1112  (declare (type ctype type1 type2))
1113  (unless (typep type1 'ctype)
1114    (report-bad-arg type1 'ctype))
1115  (unless (typep type2 'ctype)
1116    (report-bad-arg type2 'ctype))
1117  (cond ((or (eq type1 type2)
1118             (eq type1 *empty-type*)
1119             (eq type2 *wild-type*))
1120         (values t t))
1121        (t
1122         (invoke-type-method :simple-subtypep :complex-subtypep-arg2
1123                             type1 type2
1124                             :complex-arg1 :complex-subtypep-arg1))))
1125
1126;;; Type1 is a type-epecifier; type2 is a TYPE-CELL which may cache
1127;;; a mapping between a type-specifier and a CTYPE.
1128(defun cell-csubtypep-2 (type-specifier type-cell)
1129  (let* ((type1 (specifier-type type-specifier))
1130         (type2 (or (type-cell-ctype type-cell)
1131                    (let* ((ctype (specifier-type
1132                                   (type-cell-type-specifier type-cell))))
1133                      (when (cacheable-ctype-p ctype)
1134                        (setf (type-cell-ctype type-cell) ctype))
1135                      ctype))))
1136    (cond ((or (eq type1 type2)
1137               (eq type1 *empty-type*)
1138               (eq type2 *wild-type*))
1139           (values t t))
1140          (t
1141           (invoke-type-method :simple-subtypep :complex-subtypep-arg2
1142                               type1 type2
1143                               :complex-arg1 :complex-subtypep-arg1)))))
1144                             
1145
1146
1147;;; Type=  --  Interface
1148;;;
1149;;;    If two types are definitely equivalent, return true.  The second value
1150;;; indicates whether the first value is definitely correct.  This should only
1151;;; fail in the presence of Hairy types.
1152;;;
1153
1154(defun type= (type1 type2)
1155   (declare (type ctype type1 type2))
1156   (if (eq type1 type2)
1157     (values t t)
1158     (invoke-type-method :simple-= :complex-= type1 type2)))
1159
1160;;; TYPE/=  --  Interface
1161;;;
1162;;;    Not exactly the negation of TYPE=, since when the relationship is
1163;;; uncertain, we still return NIL, NIL.  This is useful in cases where the
1164;;; conservative assumption is =.
1165;;;
1166(defun type/= (type1 type2)
1167  (declare (type ctype type1 type2))
1168  (multiple-value-bind (res win)
1169      (type= type1 type2)
1170    (if win
1171        (values (not res) t)
1172        (values nil nil))))
1173
1174;;; Type-Union  --  Interface
1175;;;
1176;;;    Find a type which includes both types.  Any inexactness is represented
1177;;; by the fuzzy element types; we return a single value that is precise to the
1178;;; best of our knowledge.  This result is simplified into the canonical form,
1179;;; thus is not a UNION type unless there is no other way to represent the
1180;;; result.
1181;;;
1182
1183(defun type-union (&rest input-types)
1184  (%type-union input-types))
1185
1186(defun %type-union (input-types)
1187  (let* ((simplified (simplify-unions input-types)))
1188    (cond ((null simplified) *empty-type*)
1189          ((null (cdr simplified)) (car simplified))
1190          (t (make-union-ctype simplified)))))
1191
1192(defun simplify-unions (types)
1193  (when types
1194    (multiple-value-bind (first rest)
1195        (if (union-ctype-p (car types))
1196          (values (car (union-ctype-types (car types)))
1197                  (append (cdr (union-ctype-types (car types)))
1198                          (cdr types)))
1199          (values (car types) (cdr types)))
1200      (let ((rest (simplify-unions rest)) u)
1201        (dolist (r rest (cons first rest))
1202          (when (setq u (type-union2 first r))
1203            (return (simplify-unions (nsubstitute u r rest)))))))))
1204
1205(defun type-union2 (type1 type2)
1206  (declare (type ctype type1 type2))
1207  (setq type1 (reparse-unknown-ctype type1))
1208  (setq type2 (reparse-unknown-ctype type2))
1209  (cond ((eq type1 type2) type1)
1210        ((csubtypep type1 type2) type2)
1211        ((csubtypep type2 type1) type1)
1212        (t
1213         (flet ((1way (x y)
1214                  (invoke-type-method :simple-union :complex-union
1215                                      x y
1216                                      :default nil)))
1217           (or (1way type1 type2)
1218               (1way type2 type1))))))
1219
1220;;; Return as restrictive and simple a type as we can discover that is
1221;;; no more restrictive than the intersection of TYPE1 and TYPE2. At
1222;;; worst, we arbitrarily return one of the arguments as the first
1223;;; value (trying not to return a hairy type).
1224(defun type-approx-intersection2 (type1 type2)
1225  (declare (type ctype type1 type2))
1226  (cond ((type-intersection2 type1 type2))
1227        ((hairy-ctype-p type1) type2)
1228        (t type1)))
1229
1230
1231;;; Type-Intersection  --  Interface
1232;;;
1233;;;    Return as restrictive a type as we can discover that is no more
1234;;; restrictive than the intersection of Type1 and Type2.  The second value is
1235;;; true if the result is exact.  At worst, we randomly return one of the
1236;;; arguments as the first value (trying not to return a hairy type).
1237;;;
1238
1239(defun type-intersection (&rest input-types)
1240  (%type-intersection input-types))
1241
1242(defun %type-intersection (input-types)
1243  (let ((simplified (simplify-intersections input-types)))
1244    ;;(declare (type (vector ctype) simplified))
1245    ;; We want to have a canonical representation of types (or failing
1246    ;; that, punt to HAIRY-TYPE). Canonical representation would have
1247    ;; intersections inside unions but not vice versa, since you can
1248    ;; always achieve that by the distributive rule. But we don't want
1249    ;; to just apply the distributive rule, since it would be too easy
1250    ;; to end up with unreasonably huge type expressions. So instead
1251    ;; we try to generate a simple type by distributing the union; if
1252    ;; the type can't be made simple, we punt to HAIRY-TYPE.
1253    (if (and (cdr simplified) (some #'union-ctype-p simplified))
1254      (let* ((first-union (find-if #'union-ctype-p simplified))
1255             (other-types (remove first-union simplified))
1256             (distributed (maybe-distribute-one-union first-union other-types)))
1257        (if distributed
1258          (apply #'type-union distributed)
1259          (make-hairy-ctype
1260           :specifier `(and ,@(mapcar #'type-specifier simplified)))))
1261      (cond
1262        ((null simplified) *universal-type*)
1263        ((null (cdr simplified)) (car simplified))
1264        (t (make-intersection-ctype
1265            (some #'(lambda (c) (ctype-enumerable c)) simplified)
1266            simplified))))))
1267
1268(defun simplify-intersections (types)
1269  (when types
1270    (let ((first (if (typep (car types) 'ctype)
1271                   (%car types)
1272                   (specifier-type (%car types)))))
1273      (multiple-value-bind (first rest)
1274          (if (intersection-ctype-p first)
1275            (values (car (intersection-ctype-types first))
1276                    (append (cdr (intersection-ctype-types first))
1277                            (cdr types)))
1278            (values first (cdr types)))
1279        (let ((rest (simplify-intersections rest)) u)
1280          (dolist (r rest (cons first rest))
1281            (when (setq u (type-intersection2 first r))
1282              (return (simplify-intersections (nsubstitute u r rest))))))))))
1283
1284(defun type-intersection2 (type1 type2)
1285  (declare (type ctype type1 type2))
1286  (setq type1 (reparse-unknown-ctype type1))
1287  (setq type2 (reparse-unknown-ctype type2))
1288  (cond ((eq type1 type2)
1289         type1)
1290        ((or (intersection-ctype-p type1)
1291             (intersection-ctype-p type2))
1292         ;; Intersections of INTERSECTION-TYPE should have the
1293         ;; INTERSECTION-CTYPE-TYPES values broken out and intersected
1294         ;; separately. The full TYPE-INTERSECTION function knows how
1295         ;; to do that, so let it handle it.
1296         (type-intersection type1 type2))
1297        ;;
1298        ;; (AND (FUNCTION (T) T) GENERIC-FUNCTION) for instance, but
1299        ;; not (AND (FUNCTION (T) T) (FUNCTION (T) T)).
1300        ((let ((function (specifier-type 'function)))
1301           (or (and (function-ctype-p type1)
1302                    (not (function-ctype-p type2))
1303                    (neq function type2)
1304                    (csubtypep type2 function)
1305                    (not (csubtypep function type2)))
1306               (and (function-ctype-p type2)
1307                    (not (function-ctype-p type1))
1308                    (neq function type1)
1309                    (csubtypep type1 function)
1310                    (not (csubtypep function type1)))))
1311         nil)
1312        (t
1313         (flet ((1way (x y)
1314                  (invoke-type-method :simple-intersection
1315                                      :complex-intersection
1316                                      x y
1317                                      :default :no-type-method-found)))
1318           (let ((xy (1way type1 type2)))
1319             (or (and (not (eql xy :no-type-method-found)) xy)
1320                 (let ((yx (1way type2 type1)))
1321                   (or (and (not (eql yx :no-type-method-found)) yx)
1322                       (cond ((and (eql xy :no-type-method-found)
1323                                   (eql yx :no-type-method-found))
1324                              *empty-type*)
1325                             (t
1326                              nil))))))))))
1327
1328
1329
1330(defun maybe-distribute-one-union (union-type types)
1331  (let* ((intersection (apply #'type-intersection types))
1332         (union (mapcar (lambda (x) (type-intersection x intersection))
1333                        (union-ctype-types union-type))))
1334    (if (notany (lambda (x)
1335                  (or (hairy-ctype-p x)
1336                      (intersection-ctype-p x)))
1337                union)
1338        union
1339        nil)))
1340
1341;;; Types-Intersect  --  Interface
1342;;;
1343;;;    The first value is true unless the types don't intersect.  The second
1344;;; value is true if the first value is definitely correct.  NIL is considered
1345;;; to intersect with any type.  If T is a subtype of either type, then we also
1346;;; return T, T.  This way we consider hairy types to intersect with T.
1347;;;
1348(defun types-intersect (type1 type2)
1349  (declare (type ctype type1 type2))
1350  (if (or (eq type1 *empty-type*) (eq type2 *empty-type*))
1351      (values t t)
1352      (let ((intersection2 (type-intersection2 type1 type2)))
1353        (cond ((not intersection2)
1354               (if (or (csubtypep *universal-type* type1)
1355                       (csubtypep *universal-type* type2))
1356                   (values t t)
1357                   (values t nil)))
1358              ((eq intersection2 *empty-type*) (values nil t))
1359              (t (values t t))))))
1360
1361;;; Type-Specifier  --  Interface
1362;;;
1363;;;    Return a Common Lisp type specifier corresponding to this type.
1364;;;
1365(defun type-specifier (type)
1366  (unless (ctype-p type)
1367    (setq type (require-type type 'ctype)))
1368  (locally 
1369      (declare (type ctype type))
1370    (funcall (type-class-unparse (ctype-class-info type)) type)))
1371
1372
1373(defconstant compound-only-type-specifiers
1374  ;; See CLHS Figure 4-4.
1375  '(and mod satisfies eql not values member or))
1376
1377
1378;;; VALUES-SPECIFIER-TYPE  --  Interface
1379;;;
1380;;;    Return the type structure corresponding to a type specifier.  We pick
1381;;; off Structure types as a special case.
1382;;;
1383
1384(defun values-specifier-type-internal (orig env)
1385  (or (info-type-builtin orig) ; this table could contain bytes etal and ands ors nots of built-in types - no classes
1386     
1387      ;; Now that we have our hands on the environment, we could pass it into type-expand,
1388      ;; but we'd have no way of knowing whether the expansion depended on the env, so
1389      ;; we wouldn't know if the result is safe to cache.   So for now don't let type
1390      ;; expanders see the env, which just means they won't see compile-time types.
1391      (let ((spec (type-expand orig #+not-yet env)))
1392        (cond
1393         ((and (not (eq spec orig))
1394               (info-type-builtin spec)))
1395         ((or (eq (info-type-kind spec) :instance)
1396              (and (symbolp spec)
1397                   (typep (find-class spec nil env) 'compile-time-class)))
1398          (let* ((class-ctype (%class.ctype (find-class spec t env))))
1399            (or (class-ctype-translation class-ctype)
1400                class-ctype)))
1401         ((typep spec 'class)
1402          (let* ((class-ctype (%class.ctype spec)))
1403            (or (class-ctype-translation class-ctype)
1404                class-ctype)))
1405         ((let ((cell (find-builtin-cell spec nil)))
1406           (and cell (cdr cell))))
1407         (t
1408          (when (member spec compound-only-type-specifiers)
1409            (error 'invalid-type-specifier :typespec spec))
1410          (let* ((lspec (if (atom spec) (list spec) spec))
1411                 (fun (info-type-translator (car lspec))))
1412            (cond (fun (funcall fun lspec env))
1413                  ((or (and (consp spec)
1414                            (symbolp (car spec))
1415                            (not (or (find-class (car spec) nil env)
1416                                     (info-type-builtin (car spec)))))
1417                       (symbolp spec))
1418                   (when *type-system-initialized*
1419                     (signal 'parse-unknown-type :specifier spec))
1420                   ;;
1421                   ;; Inhibit caching...
1422                   nil)
1423                  (t
1424                   (error 'invalid-type-specifier :typespec spec)))))))))
1425
1426(eval-when (:compile-toplevel :execute)
1427  (defconstant type-cache-size (ash 1 12))
1428  (defconstant type-cache-mask (1- type-cache-size)))
1429
1430(defun compile-time-ctype-p (ctype)
1431  (and (typep ctype 'class-ctype)
1432       (typep (class-ctype-class ctype) 'compile-time-class)))
1433
1434
1435;;; We can get in trouble if we try to cache certain kinds of ctypes,
1436;;; notably MEMBER types which refer to objects which might
1437;;; be stack-allocated or might be EQUAL without being EQL.
1438(defun cacheable-ctype-p (ctype)
1439  (case (istruct-cell-name (%svref ctype 0))
1440    (member-ctype
1441     (dolist (m (member-ctype-members ctype) t)
1442       (when (or (typep m 'cons)
1443                 (typep m 'array))
1444         (return nil))))
1445    (union-ctype
1446     (every #'cacheable-ctype-p (union-ctype-types ctype)))
1447    (intersection-ctype
1448     (every #'cacheable-ctype-p (intersection-ctype-types ctype)))
1449    (array-ctype
1450     (cacheable-ctype-p (array-ctype-element-type ctype)))
1451    ((values-ctype function-ctype)
1452     (and (every #'cacheable-ctype-p (values-ctype-required ctype))
1453          (every #'cacheable-ctype-p (values-ctype-optional ctype))
1454          (let* ((rest (values-ctype-rest ctype)))
1455            (or (null rest) (cacheable-ctype-p rest)))
1456          (every #'(lambda (info)
1457                     (cacheable-ctype-p (key-info-type info)))
1458                 (values-ctype-keywords ctype))
1459          (or (not (eq (istruct-cell-name (%svref ctype 0)) 'function-ctype))
1460              (let* ((result (function-ctype-returns ctype)))
1461                (or (null result)
1462                    (cacheable-ctype-p result))))))
1463    (negation-ctype
1464     (cacheable-ctype-p (negation-ctype-type ctype)))
1465    (cons-ctype
1466     (and (cacheable-ctype-p (cons-ctype-car-ctype ctype))
1467          (cacheable-ctype-p (cons-ctype-cdr-ctype ctype))))
1468    (unknown-ctype nil)
1469    (class-ctype
1470     (not (typep (class-ctype-class ctype) 'compile-time-class)))
1471    ;; Anything else ?  Simple things (numbers, classes) can't lose.
1472    (t t)))
1473               
1474     
1475   
1476
1477(defun hash-type-specifier (spec)
1478  (logand (sxhash spec) type-cache-mask))
1479
1480
1481(let* ((type-cache-specs (make-array type-cache-size))
1482       (type-cache-ctypes (make-array type-cache-size))
1483       (probes 0)
1484       (hits 0)
1485       (ncleared 0)
1486       (locked nil)
1487       (lock (make-lock)))
1488 
1489  (defun clear-type-cache ()
1490    (with-lock-grabbed (lock)
1491      (%init-misc 0 type-cache-specs)
1492      (%init-misc 0 type-cache-ctypes)
1493      (incf ncleared))
1494    nil)
1495
1496  (defun values-specifier-type (spec &optional env)
1497    (if (typep spec 'class)
1498      (let* ((class-ctype (%class.ctype spec)))
1499        (or (class-ctype-translation class-ctype) class-ctype))
1500      (handler-case
1501          (with-lock-grabbed (lock)
1502            (if locked
1503              (or (values-specifier-type-internal spec env)
1504                  (make-unknown-ctype :specifier spec))
1505              (unwind-protect
1506                   (progn
1507                     (setq locked t)
1508                     (if (or (symbolp spec)
1509                             (and (consp spec)
1510                                  (symbolp (car spec))
1511                                  ;; hashing scheme uses equal, so only use when equivalent to eql
1512                                  (not (and (eq (car spec) 'member)
1513                                            (some (lambda (x)
1514                                                    (typep x '(or cons string bit-vector pathname)))
1515                                                  (cdr spec))))))
1516                       (let* ((idx (hash-type-specifier spec)))
1517                         (incf probes)
1518                         (if (equal (svref type-cache-specs idx) spec)
1519                           (progn
1520                             (incf hits)
1521                             (svref type-cache-ctypes idx))
1522                           (let* ((ctype (values-specifier-type-internal spec env)))
1523                             (if ctype
1524                               (progn
1525                                 (when (cacheable-ctype-p ctype)
1526                                   (setf (svref type-cache-specs idx) (copy-tree spec) ; in case it was stack-consed
1527                                         (svref type-cache-ctypes idx) ctype))
1528                                 ctype)
1529                               (make-unknown-ctype :specifier spec)))))
1530                       (values-specifier-type-internal spec env)))
1531                (setq locked nil))))
1532        (error (condition) (error condition)))))
1533 
1534  (defun type-cache-hit-rate ()
1535    (values hits probes))
1536 
1537  (defun type-cache-locked-p ()
1538    locked)
1539
1540  (defun lock-type-cache ()
1541    (setq locked t)))
1542                   
1543
1544 
1545
1546;;; SPECIFIER-TYPE  --  Interface
1547;;;
1548;;;    Like VALUES-SPECIFIER-TYPE, except that we guarantee to never return a
1549;;; VALUES type.
1550;;;
1551(defun specifier-type (x &optional env)
1552  (let ((res (values-specifier-type x env)))
1553    (when (values-ctype-p res)
1554      (signal-program-error "VALUES type illegal in this context:~%  ~S" x))
1555    res))
1556
1557(defun single-value-specifier-type (x &optional env)
1558  (let ((res (specifier-type x env)))
1559    (if (eq res *wild-type*)
1560        *universal-type*
1561        res)))
1562
1563(defun standardized-type-specifier (spec &optional env)
1564  (handler-case
1565      (type-specifier (specifier-type spec env))
1566    (program-error () spec)
1567    (parse-unknown-type () spec)))
1568
1569(defun modified-numeric-type (base
1570                              &key
1571                              (class      (numeric-ctype-class      base))
1572                              (format     (numeric-ctype-format     base))
1573                              (complexp   (numeric-ctype-complexp   base))
1574                              (low        (numeric-ctype-low        base))
1575                              (high       (numeric-ctype-high       base))
1576                              (enumerable (ctype-enumerable base)))
1577  (make-numeric-ctype :class class
1578                     :format format
1579                     :complexp complexp
1580                     :low low
1581                     :high high
1582                     :enumerable enumerable))
1583
1584;;; Precompute-Types  --  Interface
1585;;;
1586;;;    Take a list of type specifiers, compute the translation and define it as
1587;;; a builtin type.
1588;;;
1589 
1590(defun precompute-types (specs)
1591  (dolist (spec specs)
1592    (let ((res (specifier-type spec)))
1593      (when (numeric-ctype-p res)
1594        (let ((pred (make-numeric-ctype-predicate res)))
1595          (when pred (setf (numeric-ctype-predicate res) pred))))
1596      (unless (unknown-ctype-p res)
1597        (setf (info-type-builtin spec) res)
1598        (setf (info-type-kind spec) :primitive)))))
1599
1600;;;; Builtin types.
1601
1602;;; The NAMED-TYPE is used to represent *, T and NIL.  These types must be
1603;;; super or sub types of all types, not just classes and * & NIL aren't
1604;;; classes anyway, so it wouldn't make much sense to make them built-in
1605;;; classes.
1606;;;
1607
1608(defun define-named-ctype (name)
1609  (let* ((ctype (%istruct 'named-ctype
1610                          (type-class-or-lose 'named)
1611                          nil
1612                          name)))
1613    (setf (info-type-kind name) :builtin
1614          (info-type-builtin name) ctype)))
1615
1616
1617(defvar *wild-type* (define-named-ctype '*))
1618(defvar *empty-type* (define-named-ctype nil))
1619(defvar *universal-type* (define-named-ctype t))
1620
1621(defun named-ctype-p (x)
1622  (istruct-typep x 'named-ctype))
1623
1624(setf (type-predicate 'named-ctype) 'named-ctype-p)
1625
1626(define-type-method (named :simple-=) (type1 type2)
1627  (values (eq type1 type2) t))
1628
1629(define-type-method (named :complex-=) (type1 type2)
1630  (cond
1631    ((and (eq type2 *empty-type*)
1632          (intersection-ctype-p type1)
1633          ;; not allowed to be unsure on these... FIXME: keep the list
1634          ;; of CL types that are intersection types once and only
1635          ;; once.
1636          (not (or (type= type1 (specifier-type 'ratio))
1637                   (type= type1 (specifier-type 'keyword)))))
1638     ;; things like (AND (EQL 0) (SATISFIES ODDP)) or (AND FUNCTION
1639     ;; STREAM) can get here.  In general, we can't really tell
1640     ;; whether these are equal to NIL or not, so
1641     (values nil nil))
1642    ((type-might-contain-other-types-p type1)
1643     (invoke-complex-=-other-method type1 type2))
1644    (t (values nil t))))
1645
1646
1647(define-type-method (named :simple-subtypep) (type1 type2)
1648  (values (or (eq type1 *empty-type*) (eq type2 *wild-type*)) t))
1649
1650(define-type-method (named :complex-subtypep-arg1) (type1 type2)
1651  (cond ((eq type1 *empty-type*)
1652         t)
1653        (;; When TYPE2 might be the universal type in disguise
1654         (type-might-contain-other-types-p type2)
1655         ;; Now that the UNION and HAIRY COMPLEX-SUBTYPEP-ARG2 methods
1656         ;; can delegate to us (more or less as CALL-NEXT-METHOD) when
1657         ;; they're uncertain, we can't just barf on COMPOUND-TYPE and
1658         ;; HAIRY-TYPEs as we used to. Instead we deal with the
1659         ;; problem (where at least part of the problem is cases like
1660         ;;   (SUBTYPEP T '(SATISFIES FOO))
1661         ;; or
1662         ;;   (SUBTYPEP T '(AND (SATISFIES FOO) (SATISFIES BAR)))
1663         ;; where the second type is a hairy type like SATISFIES, or
1664         ;; is a compound type which might contain a hairy type) by
1665         ;; returning uncertainty.
1666         (values nil nil))
1667        (t
1668         ;; By elimination, TYPE1 is the universal type.
1669         (assert (or (eq type1 *wild-type*) (eq type1 *universal-type*)))
1670         ;; This case would have been picked off by the SIMPLE-SUBTYPEP
1671         ;; method, and so shouldn't appear here.
1672         (assert (not (eq type2 *universal-type*)))
1673         ;; Since TYPE2 is not EQ *UNIVERSAL-TYPE* and is not the
1674         ;; universal type in disguise, TYPE2 is not a superset of TYPE1.
1675         (values nil t))))
1676
1677
1678(define-type-method (named :complex-subtypep-arg2) (type1 type2)
1679  (assert (not (eq type2 *wild-type*))) ; * isn't really a type.
1680  (cond ((eq type2 *universal-type*)
1681         (values t t))
1682        ((type-might-contain-other-types-p type1)
1683         ;; those types can be *EMPTY-TYPE* or *UNIVERSAL-TYPE* in
1684         ;; disguise.  So we'd better delegate.
1685         (invoke-complex-subtypep-arg1-method type1 type2))
1686        (t
1687         ;; FIXME: This seems to rely on there only being 2 or 3
1688         ;; NAMED-TYPE values, and the exclusion of various
1689         ;; possibilities above. It would be good to explain it and/or
1690         ;; rewrite it so that it's clearer.
1691         (values (not (eq type2 *empty-type*)) t))))
1692
1693
1694(define-type-method (named :complex-intersection) (type1 type2)
1695  (hierarchical-intersection2 type1 type2))
1696
1697(define-type-method (named :unparse) (x)
1698  (named-ctype-name x))
1699
1700
1701;;;; Hairy and unknown types:
1702
1703;;; The Hairy-Type represents anything too wierd to be described
1704;;; reasonably or to be useful, such as SATISFIES.  We just remember
1705;;; the original type spec.
1706;;;
1707
1708(defun make-hairy-ctype (&key specifier (enumerable t))
1709  (%istruct 'hairy-ctype
1710            (type-class-or-lose 'hairy)
1711            enumerable
1712            specifier))
1713
1714(defun hairy-ctype-p (x)
1715  (or (istruct-typep x 'hairy-ctype)
1716      (istruct-typep x 'unknown-ctype)))
1717
1718(setf (type-predicate 'hairy-ctype) 'hairy-ctype-p)
1719
1720(define-type-method (hairy :unparse) (x) (hairy-ctype-specifier x))
1721
1722(define-type-method (hairy :simple-subtypep) (type1 type2)
1723  (let ((hairy-spec1 (hairy-ctype-specifier type1))
1724        (hairy-spec2 (hairy-ctype-specifier type2)))
1725    (cond ((equal-but-no-car-recursion hairy-spec1 hairy-spec2)
1726           (values t t))
1727          (t
1728           (values nil nil)))))
1729
1730(define-type-method (hairy :complex-subtypep-arg2) (type1 type2)
1731  (invoke-complex-subtypep-arg1-method type1 type2))
1732
1733(define-type-method (hairy :complex-subtypep-arg1) (type1 type2)
1734  (declare (ignore type1 type2))
1735  (values nil nil))
1736
1737(define-type-method (hairy :complex-=) (type1 type2)
1738  (if (and (unknown-ctype-p type2)
1739           (let* ((specifier2 (unknown-ctype-specifier type2))
1740                  (name2 (if (consp specifier2)
1741                           (car specifier2)
1742                           specifier2)))
1743             (info-type-kind name2)))
1744      (let ((type2 (specifier-type (unknown-ctype-specifier type2))))
1745        (if (unknown-ctype-p type2)
1746            (values nil nil)
1747            (type= type1 type2)))
1748  (values nil nil)))
1749
1750(define-type-method (hairy :simple-intersection :complex-intersection)
1751                    (type1 type2)
1752  (if (type= type1 type2)
1753    type1
1754    nil))
1755
1756
1757(define-type-method (hairy :simple-union) 
1758    (type1 type2)
1759  (if (type= type1 type2)
1760      type1
1761      nil))
1762
1763(define-type-method (hairy :simple-=) (type1 type2)
1764  (if (equal-but-no-car-recursion (hairy-ctype-specifier type1)
1765                                  (hairy-ctype-specifier type2))
1766      (values t t)
1767      (values nil nil)))
1768
1769
1770
1771(def-type-translator satisfies (&whole x fun)
1772  (unless (symbolp fun)
1773    (report-bad-arg fun 'symbol))
1774  (make-hairy-ctype :specifier x))
1775
1776
1777;;; Negation Ctypes
1778(defun make-negation-ctype (&key type (enumerable t))
1779  (%istruct 'negation-ctype
1780            (type-class-or-lose 'negation)
1781            enumerable
1782            type))
1783
1784(defun negation-ctype-p (x)
1785  (istruct-typep x 'negation-ctype))
1786
1787(setf (type-predicate 'negation-ctype) 'negation-ctype-p)
1788
1789(define-type-method (negation :unparse) (x)
1790  `(not ,(type-specifier (negation-ctype-type x))))
1791
1792(define-type-method (negation :simple-subtypep) (type1 type2)
1793  (csubtypep (negation-ctype-type type2) (negation-ctype-type type1)))
1794
1795(define-type-method (negation :complex-subtypep-arg2) (type1 type2)
1796  (let* ((complement-type2 (negation-ctype-type type2))
1797         (intersection2 (type-intersection type1 complement-type2)))
1798    (if intersection2
1799        ;; FIXME: if uncertain, maybe try arg1?
1800        (type= intersection2 *empty-type*)
1801        (invoke-complex-subtypep-arg1-method type1 type2))))
1802
1803(define-type-method (negation :complex-subtypep-arg1) (type1 type2)
1804  (block nil
1805    ;; (Several logical truths in this block are true as long as
1806    ;; b/=T. As of sbcl-0.7.1.28, it seems impossible to construct a
1807    ;; case with b=T where we actually reach this type method, but
1808    ;; we'll test for and exclude this case anyway, since future
1809    ;; maintenance might make it possible for it to end up in this
1810    ;; code.)
1811    (multiple-value-bind (equal certain)
1812        (type= type2 *universal-type*)
1813      (unless certain
1814        (return (values nil nil)))
1815      (when equal
1816        (return (values t t))))
1817    (let ((complement-type1 (negation-ctype-type type1)))
1818      ;; Do the special cases first, in order to give us a chance if
1819      ;; subtype/supertype relationships are hairy.
1820      (multiple-value-bind (equal certain) 
1821          (type= complement-type1 type2)
1822        ;; If a = b, ~a is not a subtype of b (unless b=T, which was
1823        ;; excluded above).
1824        (unless certain
1825          (return (values nil nil)))
1826        (when equal
1827          (return (values nil t))))
1828      ;; KLUDGE: ANSI requires that the SUBTYPEP result between any
1829      ;; two built-in atomic type specifiers never be uncertain. This
1830      ;; is hard to do cleanly for the built-in types whose
1831      ;; definitions include (NOT FOO), i.e. CONS and RATIO. However,
1832      ;; we can do it with this hack, which uses our global knowledge
1833      ;; that our implementation of the type system uses disjoint
1834      ;; implementation types to represent disjoint sets (except when
1835      ;; types are contained in other types).  (This is a KLUDGE
1836      ;; because it's fragile. Various changes in internal
1837      ;; representation in the type system could make it start
1838      ;; confidently returning incorrect results.) -- WHN 2002-03-08
1839      (unless (or (type-might-contain-other-types-p complement-type1)
1840                  (type-might-contain-other-types-p type2))
1841        ;; Because of the way our types which don't contain other
1842        ;; types are disjoint subsets of the space of possible values,
1843        ;; (SUBTYPEP '(NOT AA) 'B)=NIL when AA and B are simple (and B
1844        ;; is not T, as checked above).
1845        (return (values nil t)))
1846      ;; The old (TYPE= TYPE1 TYPE2) branch would never be taken, as
1847      ;; TYPE1 and TYPE2 will only be equal if they're both NOT types,
1848      ;; and then the :SIMPLE-SUBTYPEP method would be used instead.
1849      ;; But a CSUBTYPEP relationship might still hold:
1850      (multiple-value-bind (equal certain)
1851          (csubtypep complement-type1 type2)
1852        ;; If a is a subtype of b, ~a is not a subtype of b (unless
1853        ;; b=T, which was excluded above).
1854        (unless certain
1855          (return (values nil nil)))
1856        (when equal
1857          (return (values nil t))))
1858      (multiple-value-bind (equal certain)
1859          (csubtypep type2 complement-type1)
1860        ;; If b is a subtype of a, ~a is not a subtype of b.  (FIXME:
1861        ;; That's not true if a=T. Do we know at this point that a is
1862        ;; not T?)
1863        (unless certain
1864          (return (values nil nil)))
1865        (when equal
1866          (return (values nil t))))
1867      ;; old CSR comment ca. 0.7.2, now obsoleted by the SIMPLE-CTYPE?
1868      ;; KLUDGE case above: Other cases here would rely on being able
1869      ;; to catch all possible cases, which the fragility of this type
1870      ;; system doesn't inspire me; for instance, if a is type= to ~b,
1871      ;; then we want T, T; if this is not the case and the types are
1872      ;; disjoint (have an intersection of *empty-type*) then we want
1873      ;; NIL, T; else if the union of a and b is the *universal-type*
1874      ;; then we want T, T. So currently we still claim to be unsure
1875      ;; about e.g. (subtypep '(not fixnum) 'single-float).
1876      ;;
1877      ;; OTOH we might still get here:
1878      (values nil nil))))
1879
1880(define-type-method (negation :complex-=) (type1 type2)
1881  ;; (NOT FOO) isn't equivalent to anything that's not a negation
1882  ;; type, except possibly a type that might contain it in disguise.
1883  (declare (ignore type2))
1884  (if (type-might-contain-other-types-p type1)
1885      (values nil nil)
1886      (values nil t)))
1887
1888(define-type-method (negation :simple-intersection) (type1 type2)
1889  (let ((not1 (negation-ctype-type type1))
1890        (not2 (negation-ctype-type type2)))
1891    (cond
1892      ((csubtypep not1 not2) type2)
1893      ((csubtypep not2 not1) type1)
1894      ;; Why no analagous clause to the disjoint in the SIMPLE-UNION2
1895      ;; method, below?  The clause would read
1896      ;;
1897      ;; ((EQ (TYPE-UNION NOT1 NOT2) *UNIVERSAL-TYPE*) *EMPTY-TYPE*)
1898      ;;
1899      ;; but with proper canonicalization of negation types, there's
1900      ;; no way of constructing two negation types with union of their
1901      ;; negations being the universal type.
1902      (t
1903       nil))))
1904
1905(define-type-method (negation :complex-intersection) (type1 type2)
1906  (cond
1907    ((csubtypep type1 (negation-ctype-type type2)) *empty-type*)
1908    ((eq (type-intersection type1 (negation-ctype-type type2)) *empty-type*)
1909     type1)
1910    (t nil)))
1911
1912(define-type-method (negation :simple-union) (type1 type2)
1913  (let ((not1 (negation-ctype-type type1))
1914        (not2 (negation-ctype-type type2)))
1915    (cond
1916      ((csubtypep not1 not2) type1)
1917      ((csubtypep not2 not1) type2)
1918      ((eq (type-intersection not1 not2) *empty-type*)
1919       *universal-type*)
1920      (t nil))))
1921
1922(define-type-method (negation :complex-union) (type1 type2)
1923  (cond
1924    ((csubtypep (negation-ctype-type type2) type1) *universal-type*)
1925    ((eq (type-intersection type1 (negation-ctype-type type2)) *empty-type*)
1926     type2)
1927    (t nil)))
1928
1929(define-type-method (negation :simple-=) (type1 type2)
1930  (type= (negation-ctype-type type1) (negation-ctype-type type2)))
1931
1932(def-type-translator not (typespec &environment env)
1933  (let* ((not-type (specifier-type typespec env))
1934         (spec (type-specifier not-type)))
1935    (cond
1936      ;; canonicalize (NOT (NOT FOO))
1937      ((and (listp spec) (eq (car spec) 'not))
1938       (specifier-type (cadr spec) env))
1939      ;; canonicalize (NOT NIL) and (NOT T)
1940      ((eq not-type *empty-type*) *universal-type*)
1941      ((eq not-type *universal-type*) *empty-type*)
1942      ((and (numeric-ctype-p not-type)
1943            (null (numeric-ctype-low not-type))
1944            (null (numeric-ctype-high not-type)))
1945       (make-negation-ctype :type not-type))
1946      ((numeric-ctype-p not-type)
1947       (type-union
1948        (make-negation-ctype
1949         :type (modified-numeric-type not-type :low nil :high nil))
1950        (cond
1951          ((null (numeric-ctype-low not-type))
1952           (modified-numeric-type
1953            not-type
1954            :low (let ((h (numeric-ctype-high not-type)))
1955                   (if (consp h) (car h) (list h)))
1956            :high nil))
1957          ((null (numeric-ctype-high not-type))
1958           (modified-numeric-type
1959            not-type
1960            :low nil
1961            :high (let ((l (numeric-ctype-low not-type)))
1962                    (if (consp l) (car l) (list l)))))
1963          (t (type-union
1964              (modified-numeric-type
1965               not-type
1966               :low nil
1967               :high (let ((l (numeric-ctype-low not-type)))
1968                       (if (consp l) (car l) (list l))))
1969              (modified-numeric-type
1970               not-type
1971               :low (let ((h (numeric-ctype-high not-type)))
1972                      (if (consp h) (car h) (list h)))
1973               :high nil))))))
1974      ((intersection-ctype-p not-type)
1975       (apply #'type-union
1976              (mapcar #'(lambda (x)
1977                          (specifier-type `(not ,(type-specifier x)) env))
1978                      (intersection-ctype-types not-type))))
1979      ((union-ctype-p not-type)
1980       (apply #'type-intersection
1981              (mapcar #'(lambda (x)
1982                          (specifier-type `(not ,(type-specifier x)) env))
1983                      (union-ctype-types not-type))))
1984      ((member-ctype-p not-type)
1985       (let ((members (member-ctype-members not-type)))
1986         (if (some #'floatp members)
1987           (let (floats)
1988             (dolist (pair '((0.0f0 . -0.0f0) (0.0d0 . -0.0d0)))
1989               (when (member (car pair) members)
1990                 (assert (not (member (cdr pair) members)))
1991                 (push (cdr pair) floats)
1992                 (setf members (remove (car pair) members)))
1993               (when (member (cdr pair) members)
1994                 (assert (not (member (car pair) members)))
1995                 (push (car pair) floats)
1996                 (setf members (remove (cdr pair) members))))
1997             (apply #'type-intersection
1998                    (if (null members)
1999                      *universal-type*
2000                      (make-negation-ctype
2001                       :type (make-member-ctype :members members)))
2002                    (mapcar
2003                     (lambda (x)
2004                       (let ((type (ctype-of x)))
2005                         (type-union
2006                          (make-negation-ctype
2007                           :type (modified-numeric-type type
2008                                                          :low nil :high nil))
2009                            (modified-numeric-type type
2010                                                   :low nil :high (list x))
2011                            (make-member-ctype :members (list x))
2012                            (modified-numeric-type type
2013                                                   :low (list x) :high nil))))
2014                     floats)))
2015             (make-negation-ctype :type not-type))))
2016      ((and (cons-ctype-p not-type)
2017            (eq (cons-ctype-car-ctype not-type) *universal-type*)
2018            (eq (cons-ctype-cdr-ctype not-type) *universal-type*))
2019       (make-negation-ctype :type not-type))
2020      ((cons-ctype-p not-type)
2021       (type-union
2022        (make-negation-ctype :type (specifier-type 'cons env))
2023        (cond
2024          ((and (not (eq (cons-ctype-car-ctype not-type) *universal-type*))
2025                (not (eq (cons-ctype-cdr-ctype not-type) *universal-type*)))
2026           (type-union
2027            (make-cons-ctype
2028             (specifier-type `(not ,(type-specifier
2029                                     (cons-ctype-car-ctype not-type))) env)
2030             *universal-type*)
2031            (make-cons-ctype
2032             *universal-type*
2033             (specifier-type `(not ,(type-specifier
2034                                     (cons-ctype-cdr-ctype not-type))) env))))
2035          ((not (eq (cons-ctype-car-ctype not-type) *universal-type*))
2036           (make-cons-ctype
2037            (specifier-type `(not ,(type-specifier
2038                                    (cons-ctype-car-ctype not-type))) env)
2039            *universal-type*))
2040          ((not (eq (cons-ctype-cdr-ctype not-type) *universal-type*))
2041           (make-cons-ctype
2042            *universal-type*
2043            (specifier-type `(not ,(type-specifier
2044                                    (cons-ctype-cdr-ctype not-type))) env)))
2045          (t (error "Weird CONS type ~S" not-type)))))
2046      (t (make-negation-ctype :type not-type)))))
2047
2048
2049;;;; Numeric types.
2050
2051;;; A list of all the float formats, in order of decreasing precision.
2052;;;
2053(eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
2054  (defconstant float-formats
2055    '(long-float double-float single-float short-float)))
2056
2057;;; The type of a float format.
2058;;;
2059(deftype float-format () `(member ,@float-formats))
2060
2061(defun type-bound-number (x)
2062  (if (consp x)
2063      (destructuring-bind (result) x result)
2064      x))
2065
2066(defun make-numeric-ctype (&key class 
2067                                format
2068                                (complexp :real)
2069                                low
2070                                high
2071                                enumerable
2072                                predicate)
2073  ;; if interval is empty
2074  (if (and low
2075           high
2076           (if (or (consp low) (consp high)) ; if either bound is exclusive
2077             (>= (type-bound-number low) (type-bound-number high))
2078             (> low high)))
2079    *empty-type*
2080    (multiple-value-bind (canonical-low canonical-high)
2081        (case class
2082          (integer
2083           ;; INTEGER types always have their LOW and HIGH bounds
2084           ;; represented as inclusive, not exclusive values.
2085           (values (if (consp low)
2086                     (1+ (type-bound-number low))
2087                     low)
2088                   (if (consp high)
2089                     (1- (type-bound-number high))
2090                     high)))
2091          (t 
2092           ;; no canonicalization necessary
2093           (values low high)))
2094      (when (and (eq class 'rational)
2095                 (integerp canonical-low)
2096                 (integerp canonical-high)
2097                 (= canonical-low canonical-high))
2098        (setf class 'integer))
2099      (%istruct 'numeric-ctype
2100                (type-class-or-lose 'number)
2101                enumerable
2102                class
2103                format
2104                complexp
2105                canonical-low
2106                canonical-high
2107                predicate))))
2108   
2109
2110(defun make-numeric-ctype-predicate (ctype)
2111  (let ((class (numeric-ctype-class ctype))
2112        (lo (numeric-ctype-low ctype))
2113        (hi (numeric-ctype-high ctype)))
2114    (if (eq class 'integer)
2115      (if (and hi
2116               lo
2117               (<= hi target::target-most-positive-fixnum)
2118               (>= lo target::target-most-negative-fixnum))     
2119        #'(lambda (n)
2120            (and (fixnump n)
2121                 (locally (declare (fixnum n hi lo))
2122                   (and (%i>= n lo)
2123                        (%i<= n hi)))))))))
2124
2125(defun numeric-ctype-p (x)
2126  (istruct-typep x 'numeric-ctype))
2127
2128(setf (type-predicate 'numeric-ctype) 'numeric-ctype-p)
2129
2130(define-type-method (number :simple-=) (type1 type2)
2131  (values
2132   (and (eq (numeric-ctype-class type1) (numeric-ctype-class type2))
2133        (eq (numeric-ctype-format type1) (numeric-ctype-format type2))
2134        (eq (numeric-ctype-complexp type1) (numeric-ctype-complexp type2))
2135        (equalp (numeric-ctype-low type1) (numeric-ctype-low type2))
2136        (equalp (numeric-ctype-high type1) (numeric-ctype-high type2)))
2137   t))
2138
2139(define-type-method (number :unparse) (type)
2140  (let* ((complexp (numeric-ctype-complexp type))
2141         (low (numeric-ctype-low type))
2142         (high (numeric-ctype-high type))
2143         (base (case (numeric-ctype-class type)
2144                 (integer 'integer)
2145                 (rational 'rational)
2146                 (float (or (numeric-ctype-format type) 'float))
2147                 (t 'real))))
2148    (let ((base+bounds
2149           (cond ((and (eq base 'integer) high low)
2150                  (let ((high-count (logcount high))
2151                        (high-length (integer-length high)))
2152                    (cond ((= low 0)
2153                           (cond ((= high 0) '(integer 0 0))
2154                                 ((= high 1) 'bit)
2155                                 ((and (= high-count high-length)
2156                                       (plusp high-length))
2157                                  `(unsigned-byte ,high-length))
2158                                 (t
2159                                  `(mod ,(1+ high)))))
2160                          ((and (= low target::target-most-negative-fixnum)
2161                                (= high target::target-most-positive-fixnum))
2162                           'fixnum)
2163                          ((and (= low (lognot high))
2164                                (= high-count high-length)
2165                                (> high-count 0))
2166                           `(signed-byte ,(1+ high-length)))
2167                          (t
2168                           `(integer ,low ,high)))))
2169                 (high `(,base ,(or low '*) ,high))
2170                 (low
2171                  (if (and (eq base 'integer) (= low 0))
2172                      'unsigned-byte
2173                      `(,base ,low)))
2174                 (t base))))
2175      (ecase complexp
2176        (:real
2177         base+bounds)
2178        (:complex
2179         (if (eq base+bounds 'real)
2180             'complex
2181             `(complex ,base+bounds)))
2182        ((nil)
2183         (assert (eq base+bounds 'real))
2184         'number)))))
2185
2186;;; Numeric-Bound-Test  --  Internal
2187;;;
2188;;;    Return true if X is "less than or equal" to Y, taking open bounds into
2189;;; consideration.  Closed is the predicate used to test the bound on a closed
2190;;; interval (e.g. <=), and Open is the predicate used on open bounds (e.g. <).
2191;;; Y is considered to be the outside bound, in the sense that if it is
2192;;; infinite (NIL), then the test suceeds, whereas if X is infinite, then the
2193;;; test fails (unless Y is also infinite).
2194;;;
2195;;;    This is for comparing bounds of the same kind, e.g. upper and upper.
2196;;; Use Numeric-Bound-Test* for different kinds of bounds.
2197;;;
2198(defmacro numeric-bound-test (x y closed open)
2199  `(cond ((not ,y) t)
2200           ((not ,x) nil)
2201           ((consp ,x)
2202            (if (consp ,y)
2203              (,closed (car ,x) (car ,y))
2204              (,closed (car ,x) ,y)))
2205           (t
2206            (if (consp ,y)
2207              (,open ,x (car ,y))
2208              (,closed ,x ,y)))))
2209
2210;;; Numeric-Bound-Test*  --  Internal
2211;;;
2212;;;    Used to compare upper and lower bounds.  This is different from the
2213;;; same-bound case:
2214;;; -- Since X = NIL is -infinity, whereas y = NIL is +infinity, we return true
2215;;;    if *either* arg is NIL.
2216;;; -- an open inner bound is "greater" and also squeezes the interval, causing
2217;;;    us to use the Open test for those cases as well.
2218;;;
2219(defmacro numeric-bound-test* (x y closed open)
2220  `(cond ((not ,y) t)
2221         ((not ,x) t)
2222         ((consp ,x)
2223          (if (consp ,y)
2224              (,open (car ,x) (car ,y))
2225              (,open (car ,x) ,y)))
2226         (t
2227          (if (consp ,y)
2228              (,open ,x (car ,y))
2229              (,closed ,x ,y)))))
2230
2231;;; Numeric-Bound-Max  --  Internal
2232;;;
2233;;;    Return whichever of the numeric bounds X and Y is "maximal" according to
2234;;; the predicates Closed (e.g. >=) and Open (e.g. >).  This is only meaningful
2235;;; for maximizing like bounds, i.e. upper and upper.  If Max-P is true, then
2236;;; we return NIL if X or Y is NIL, otherwise we return the other arg.
2237;;;
2238(defmacro numeric-bound-max (x y closed open max-p)
2239  (once-only ((n-x x)
2240              (n-y y))
2241    `(cond
2242      ((not ,n-x) ,(if max-p nil n-y))
2243      ((not ,n-y) ,(if max-p nil n-x))
2244      ((consp ,n-x)
2245       (if (consp ,n-y)
2246         (if (,closed (car ,n-x) (car ,n-y)) ,n-x ,n-y)
2247         (if (,open (car ,n-x) ,n-y) ,n-x ,n-y)))
2248      (t
2249       (if (consp ,n-y)
2250         (if (,open (car ,n-y) ,n-x) ,n-y ,n-x)
2251         (if (,closed ,n-y ,n-x) ,n-y ,n-x))))))
2252
2253
2254(define-type-method (number :simple-subtypep) (type1 type2)
2255  (let ((class1 (numeric-ctype-class type1))
2256          (class2 (numeric-ctype-class type2))
2257          (complexp2 (numeric-ctype-complexp type2))
2258          (format2 (numeric-ctype-format type2))
2259          (low1 (numeric-ctype-low type1))
2260          (high1 (numeric-ctype-high type1))
2261          (low2 (numeric-ctype-low type2))
2262          (high2 (numeric-ctype-high type2)))
2263    ;;
2264    ;; If one is complex and the other isn't, they are disjoint.
2265    (cond ((not (or (eq (numeric-ctype-complexp type1) complexp2)
2266                        (null complexp2)))
2267             (values nil t))
2268            ;;
2269            ;; If the classes are specified and different, the types are
2270            ;; disjoint unless type2 is rational and type1 is integer.
2271            ((not (or (eq class1 class2) (null class2)
2272                        (and (eq class1 'integer) (eq class2 'rational))))
2273             (values nil t))
2274            ;;
2275            ;; If the float formats are specified and different, the types
2276            ;; are disjoint.
2277            ((not (or (eq (numeric-ctype-format type1) format2)
2278                        (null format2)))
2279             (values nil t))
2280            ;;
2281            ;; Check the bounds.
2282            ((and (numeric-bound-test low1 low2 >= >)
2283                    (numeric-bound-test high1 high2 <= <))
2284             (values t t))
2285            (t
2286             (values nil t)))))
2287
2288;(define-superclasses number (generic-number))
2289
2290;;; NUMERIC-TYPES-ADJACENT  --  Internal
2291;;;
2292;;;    If the high bound of Low is adjacent to the low bound of High, then
2293;;; return T, otherwise NIL.
2294;;;
2295(defun numeric-types-adjacent (low high)
2296  (let ((low-bound (numeric-ctype-high low))
2297        (high-bound (numeric-ctype-low high)))
2298    (cond ((not (and low-bound high-bound)) nil)
2299            ((consp low-bound)
2300             (eql (car low-bound) high-bound))
2301            ((consp high-bound)
2302             (eql (car high-bound) low-bound))
2303            ((and (eq (numeric-ctype-class low) 'integer)
2304                    (eq (numeric-ctype-class high) 'integer))
2305             (eql (1+ low-bound) high-bound))
2306            (t
2307             nil))))
2308
2309;;;
2310;;; Return a numeric type that is a supertype for both type1 and type2.
2311;;;
2312(define-type-method (number :simple-union) (type1 type2)
2313  (declare (type numeric-ctype type1 type2))
2314  (cond ((csubtypep type1 type2) type2)
2315        ((csubtypep type2 type1) type1)
2316        (t
2317         (let ((class1 (numeric-ctype-class type1))
2318               (format1 (numeric-ctype-format type1))
2319               (complexp1 (numeric-ctype-complexp type1))
2320               (class2 (numeric-ctype-class type2))
2321               (format2 (numeric-ctype-format type2))
2322               (complexp2 (numeric-ctype-complexp type2)))
2323           (cond
2324             ((and (eq class1 class2)
2325                   (eq format1 format2)
2326                   (eq complexp1 complexp2)
2327                   (or (numeric-types-intersect type1 type2)
2328                       (numeric-types-adjacent type1 type2)
2329                       (numeric-types-adjacent type2 type1)))
2330              (make-numeric-ctype
2331               :class class1
2332               :format format1
2333               :complexp complexp1
2334               :low (numeric-bound-max (numeric-ctype-low type1)
2335                                       (numeric-ctype-low type2)
2336                                       <= < t)
2337               :high (numeric-bound-max (numeric-ctype-high type1)
2338                                        (numeric-ctype-high type2)
2339                                        >= > t)))
2340             ;; FIXME: These two clauses are almost identical, and the
2341             ;; consequents are in fact identical in every respect.
2342             ((and (eq class1 'rational)
2343                   (eq class2 'integer)
2344                   (eq format1 format2)
2345                   (eq complexp1 complexp2)
2346                   (integerp (numeric-ctype-low type2))
2347                   (integerp (numeric-ctype-high type2))
2348                   (= (numeric-ctype-low type2) (numeric-ctype-high type2))
2349                   (or (numeric-types-adjacent type1 type2)
2350                       (numeric-types-adjacent type2 type1)))
2351              (make-numeric-ctype
2352               :class 'rational
2353               :format format1
2354               :complexp complexp1
2355               :low (numeric-bound-max (numeric-ctype-low type1)
2356                                       (numeric-ctype-low type2)
2357                                       <= < t)
2358               :high (numeric-bound-max (numeric-ctype-high type1)
2359                                        (numeric-ctype-high type2)
2360                                        >= > t)))
2361             ((and (eq class1 'integer)
2362                   (eq class2 'rational)
2363                   (eq format1 format2)
2364                   (eq complexp1 complexp2)
2365                   (integerp (numeric-ctype-low type1))
2366                   (integerp (numeric-ctype-high type1))
2367                   (= (numeric-ctype-low type1) (numeric-ctype-high type1))
2368                   (or (numeric-types-adjacent type1 type2)
2369                       (numeric-types-adjacent type2 type1)))
2370              (make-numeric-ctype
2371               :class 'rational
2372               :format format1
2373               :complexp complexp1
2374               :low (numeric-bound-max (numeric-ctype-low type1)
2375                                       (numeric-ctype-low type2)
2376                                       <= < t)
2377               :high (numeric-bound-max (numeric-ctype-high type1)
2378                                        (numeric-ctype-high type2)
2379                                        >= > t)))
2380             (t nil))))))
2381
2382(setf (info-type-kind 'number) :primitive
2383      (info-type-builtin 'number) (make-numeric-ctype :complexp nil))
2384
2385(def-type-translator complex (&optional spec &environment env)
2386  (if (eq spec '*)
2387      (make-numeric-ctype :complexp :complex)
2388      (labels ((not-numeric ()
2389                 (error "Component type for Complex is not numeric: ~S." spec))
2390               (not-real ()
2391                 (error "Component type for Complex is not a subtype of real: ~S." spec))
2392               (complex1 (component-type)
2393                 (unless (numeric-ctype-p component-type)
2394                   (not-numeric))
2395                 (when (eq (numeric-ctype-complexp component-type) :complex)
2396                   (not-real))
2397                 (let ((res (copy-uvector component-type)))
2398                   (setf (numeric-ctype-complexp res) :complex)
2399                   (setf (numeric-ctype-predicate res) nil) ; <<
2400                   res))
2401               (do-complex (ctype)
2402                 (cond
2403                   ((eq ctype *empty-type*) *empty-type*)
2404                   ((eq ctype *universal-type*) (not-real))
2405                   ((numeric-ctype-p ctype) (complex1 ctype))
2406                   ((union-ctype-p ctype)
2407                    (apply #'type-union
2408                           (mapcar #'do-complex (union-ctype-types ctype))))
2409                   ((member-ctype-p ctype)
2410                    (apply #'type-union
2411                           (mapcar (lambda (x) (do-complex (ctype-of x)))
2412                                   (member-ctype-members ctype))))
2413                   ((and (intersection-ctype-p ctype)
2414                         ;; just enough to handle simple types like RATIO.
2415                         (let ((numbers (remove-if-not
2416                                         #'numeric-ctype-p
2417                                         (intersection-ctype-types ctype))))
2418                           (and (car numbers)
2419                                (null (cdr numbers))
2420                                (eq (numeric-ctype-complexp (car numbers)) :real)
2421                                (complex1 (car numbers))))))
2422                   (t                   ; punt on harder stuff for now
2423                    (not-real)))))
2424        (let ((ctype (specifier-type spec env)))
2425          (do-complex ctype)))))
2426
2427;;; Check-Bound  --  Internal
2428;;;
2429;;;    Check that X is a well-formed numeric bound of the specified Type.
2430;;; If X is *, return NIL, otherwise return the bound.
2431;;;
2432(defmacro check-bound (x type)
2433  `(cond ((eq ,x '*) nil)
2434           ((or (typep ,x ',type)
2435                (and (consp ,x) (typep (car ,x) ',type) (null (cdr ,x))))
2436            ,x)
2437           (t
2438            (error "Bound is not *, a ~A or a list of a ~A: ~S" ',type ',type ,x))))
2439
2440(def-type-translator integer (&optional low high)
2441  (let* ((l (check-bound low integer))
2442         (lb (if (consp l) (1+ (car l)) l))
2443         (h (check-bound high integer))
2444         (hb (if (consp h) (1- (car h)) h)))
2445    (if (and hb lb (< hb lb))
2446      *empty-type*
2447      (make-numeric-ctype :class 'integer  :complexp :real
2448                          :enumerable (not (null (and l h)))
2449                          :low lb
2450                          :high hb))))
2451
2452(deftype mod (n)
2453  (unless (and (integerp n) (> n 0))
2454    (error "Bad N specified for MOD type specifier: ~S." n))
2455  `(integer 0 ,(1- n)))
2456
2457
2458(defmacro def-bounded-type (type class format)
2459  `(def-type-translator ,type (&optional low high)
2460     (let ((lb (check-bound low ,type))
2461             (hb (check-bound high ,type)))
2462       (unless (numeric-bound-test* lb hb <= <)
2463           (error "Lower bound ~S is not less than upper bound ~S." low high))
2464       (make-numeric-ctype :class ',class :format ',format :low lb :high hb))))
2465
2466(def-bounded-type rational rational nil)
2467
2468(defun coerce-bound (bound type inner-coerce-bound-fun)
2469  (declare (type function inner-coerce-bound-fun))
2470  (cond ((eql bound '*)
2471         bound)
2472        ((consp bound)
2473         (destructuring-bind (inner-bound) bound
2474           (list (funcall inner-coerce-bound-fun inner-bound type))))
2475        (t
2476         (funcall inner-coerce-bound-fun bound type))))
2477
2478(defun inner-coerce-real-bound (bound type)
2479  (ecase type
2480    (rational (rationalize bound))
2481    (float (if (floatp bound)
2482               bound
2483               ;; Coerce to the widest float format available, to
2484               ;; avoid unnecessary loss of precision:
2485               (coerce bound 'long-float)))))
2486
2487(defun coerced-real-bound (bound type)
2488  (coerce-bound bound type #'inner-coerce-real-bound))
2489
2490(defun coerced-float-bound (bound type)
2491  (coerce-bound bound type #'coerce))
2492
2493#|
2494(def-type-translator real (&optional (low '*) (high '*))
2495  (specifier-type `(or (float ,(coerced-real-bound  low 'float)
2496                              ,(coerced-real-bound high 'float))
2497                       (rational ,(coerced-real-bound  low 'rational)
2498                                 ,(coerced-real-bound high 'rational)))))
2499
2500(def-type-translator float (&optional (low '*) (high '*))
2501  (specifier-type
2502   `(or (single-float ,(coerced-float-bound  low 'single-float)
2503                      ,(coerced-float-bound high 'single-float))
2504        (double-float ,(coerced-float-bound  low 'double-float)
2505                      ,(coerced-float-bound high 'double-float)))))
2506|#
2507
2508(def-bounded-type float float nil)
2509(def-bounded-type real nil nil)
2510
2511(defmacro define-float-format (f)
2512  `(def-bounded-type ,f float ,f))
2513
2514(define-float-format short-float)
2515(define-float-format single-float)
2516(define-float-format double-float)
2517(define-float-format long-float)
2518
2519(defun numeric-types-intersect (type1 type2)
2520  (declare (type numeric-ctype type1 type2))
2521  (let* ((class1 (numeric-ctype-class type1))
2522         (class2 (numeric-ctype-class type2))
2523         (complexp1 (numeric-ctype-complexp type1))
2524         (complexp2 (numeric-ctype-complexp type2))
2525         (format1 (numeric-ctype-format type1))
2526         (format2 (numeric-ctype-format type2))
2527         (low1 (numeric-ctype-low type1))
2528         (high1 (numeric-ctype-high type1))
2529         (low2 (numeric-ctype-low type2))
2530         (high2 (numeric-ctype-high type2)))
2531    ;;
2532    ;; If one is complex and the other isn't, then they are disjoint.
2533    (cond ((not (or (eq complexp1 complexp2)
2534                    (null complexp1) (null complexp2)))
2535           nil)
2536          ;;
2537          ;; If either type is a float, then the other must either be specified
2538          ;; to be a float or unspecified.  Otherwise, they are disjoint.
2539          ((and (eq class1 'float) (not (member class2 '(float nil)))) nil)
2540          ((and (eq class2 'float) (not (member class1 '(float nil)))) nil)
2541          ;;
2542          ;; If the float formats are specified and different, the types
2543          ;; are disjoint.
2544          ((not (or (eq format1 format2) (null format1) (null format2)))
2545           nil)
2546          (t
2547           ;;
2548           ;; Check the bounds.  This is a bit odd because we must always have
2549           ;; the outer bound of the interval as the second arg.
2550           (if (numeric-bound-test high1 high2 <= <)
2551             (or (and (numeric-bound-test low1 low2 >= >)
2552                      (numeric-bound-test* low1 high2 <= <))
2553                 (and (numeric-bound-test low2 low1 >= >)
2554                      (numeric-bound-test* low2 high1 <= <)))
2555             (or (and (numeric-bound-test* low2 high1 <= <)
2556                      (numeric-bound-test low2 low1 >= >))
2557                 (and (numeric-bound-test high2 high1 <= <)
2558                      (numeric-bound-test* high2 low1 >= >))))))))
2559
2560;;; Round-Numeric-Bound  --  Internal
2561;;;
2562;;;    Take the numeric bound X and convert it into something that can be used
2563;;; as a bound in a numeric type with the specified Class and Format.  If up-p
2564;;; is true, then we round up as needed, otherwise we round down.  Up-p true
2565;;; implies that X is a lower bound, i.e. (N) > N.
2566;;;
2567;;; This is used by Numeric-Type-Intersection to mash the bound into the
2568;;; appropriate type number.  X may only be a float when Class is Float.
2569;;;
2570;;; ### Note: it is possible for the coercion to a float to overflow or
2571;;; underflow.  This happens when the bound doesn't fit in the specified
2572;;; format.  In this case, we should really return the appropriate
2573;;; {Most | Least}-{Positive | Negative}-XXX-Float float of desired format.
2574;;; But these conditions aren't currently signalled in any useful way.
2575;;;
2576;;; Also, when converting an open rational bound into a float we should
2577;;; probably convert it to a closed bound of the closest float in the specified
2578;;; format.  In general, open float bounds are fucked.
2579;;;
2580(defun round-numeric-bound (x class format up-p)
2581  (if x
2582    (let ((cx (if (consp x) (car x) x)))
2583        (ecase class
2584          ((nil rational) x)
2585          (integer
2586           (if (and (consp x) (integerp cx))
2587             (if up-p (1+ cx) (1- cx))
2588             (if up-p (ceiling cx) (floor cx))))
2589          (float
2590           (let ((res (if format (coerce cx format) (float cx))))
2591             (if (consp x) (list res) res)))))
2592    nil))
2593
2594;;; Number :Simple-Intersection type method  --  Internal
2595;;;
2596;;;    Handle the case of Type-Intersection on two numeric types.  We use
2597;;; Types-Intersect to throw out the case of types with no intersection.  If an
2598;;; attribute in Type1 is unspecified, then we use Type2's attribute, which
2599;;; must be at least as restrictive.  If the types intersect, then the only
2600;;; attributes that can be specified and different are the class and the
2601;;; bounds.
2602;;;
2603;;;    When the class differs, we use the more restrictive class.  The only
2604;;; interesting case is rational/integer, since rational includes integer.
2605;;;
2606;;;    We make the result lower (upper) bound the maximum (minimum) of the
2607;;; argument lower (upper) bounds.  We convert the bounds into the
2608;;; appropriate numeric type before maximizing.  This avoids possible confusion
2609;;; due to mixed-type comparisons (but I think the result is the same).
2610;;;
2611(define-type-method (number :simple-intersection) (type1 type2)
2612  (declare (type numeric-ctype type1 type2))
2613  (if (numeric-types-intersect type1 type2)
2614    (let* ((class1 (numeric-ctype-class type1))
2615           (class2 (numeric-ctype-class type2))
2616           (class (ecase class1
2617                    ((nil) class2)
2618                    ((integer float) class1)
2619                    (rational (if (eq class2 'integer) 'integer 'rational))))
2620           (format (or (numeric-ctype-format type1)
2621                       (numeric-ctype-format type2))))
2622      (make-numeric-ctype
2623       :class class
2624       :format format
2625       :complexp (or (numeric-ctype-complexp type1)
2626                     (numeric-ctype-complexp type2))
2627       :low (numeric-bound-max
2628             (round-numeric-bound (numeric-ctype-low type1)
2629                                  class format t)
2630             (round-numeric-bound (numeric-ctype-low type2)
2631                                  class format t)
2632             > >= nil)
2633       :high (numeric-bound-max
2634              (round-numeric-bound (numeric-ctype-high type1)
2635                                   class format nil)
2636              (round-numeric-bound (numeric-ctype-high type2)
2637                                   class format nil)
2638              < <= nil)))
2639    *empty-type*))
2640
2641;;; Float-Format-Max  --  Interface
2642;;;
2643;;;    Given two float formats, return the one with more precision.  If either
2644;;; one is null, return NIL.
2645;;;
2646(defun float-format-max (f1 f2)
2647  (when (and f1 f2)
2648    (dolist (f float-formats (error "Bad float format: ~S." f1))
2649      (when (or (eq f f1) (eq f f2))
2650          (return f)))))
2651
2652
2653;;; Numeric-Contagion  --  Interface
2654;;;
2655;;;    Return the result of an operation on Type1 and Type2 according to the
2656;;; rules of numeric contagion.  This is always NUMBER, some float format
2657;;; (possibly complex) or RATIONAL.  Due to rational canonicalization, there
2658;;; isn't much we can do here with integers or rational complex numbers.
2659;;;
2660;;;    If either argument is not a Numeric-Type, then return NUMBER.  This is
2661;;; useful mainly for allowing types that are technically numbers, but not a
2662;;; Numeric-Type.
2663;;;
2664(defun numeric-contagion (type1 type2)
2665  (if (and (numeric-ctype-p type1) (numeric-ctype-p type2))
2666    (let ((class1 (numeric-ctype-class type1))
2667            (class2 (numeric-ctype-class type2))
2668            (format1 (numeric-ctype-format type1))
2669            (format2 (numeric-ctype-format type2))
2670            (complexp1 (numeric-ctype-complexp type1))
2671            (complexp2 (numeric-ctype-complexp type2)))
2672        (cond ((or (null complexp1)
2673                   (null complexp2))
2674               (specifier-type 'number))
2675              ((eq class1 'float)
2676               (make-numeric-ctype
2677                  :class 'float
2678                  :format (ecase class2
2679                              (float (float-format-max format1 format2))
2680                              ((integer rational) format1)
2681                              ((nil)
2682                               ;; A double-float with any real number is a
2683                               ;; double-float.
2684                               (if (eq format1 'double-float)
2685                                 'double-float
2686                                 nil)))
2687                  :complexp (if (or (eq complexp1 :complex)
2688                                    (eq complexp2 :complex))
2689                              :complex
2690                              :real)))
2691              ((eq class2 'float) (numeric-contagion type2 type1))
2692              ((and (eq complexp1 :real) (eq complexp2 :real))
2693               (make-numeric-ctype
2694                  :class (and class1 class2 'rational)
2695                  :complexp :real))
2696              (t
2697               (specifier-type 'number))))
2698    (specifier-type 'number)))
2699
2700
2701
2702
2703;;;; Array types:
2704
2705;;; The Array-Type is used to represent all array types, including things such
2706;;; as SIMPLE-STRING.
2707;;;
2708
2709(defun make-array-ctype (&key
2710                         (dimensions '*)
2711                         (complexp '*)
2712                         element-type
2713                         (specialized-element-type *wild-type*))
2714  (%istruct 'array-ctype
2715            (type-class-or-lose 'array)
2716            nil
2717            dimensions
2718            complexp
2719            element-type
2720            specialized-element-type
2721            (unless (eq specialized-element-type *wild-type*)
2722              (ctype-subtype specialized-element-type))))
2723
2724(defun array-ctype-p (x) (istruct-typep x 'array-ctype))
2725(setf (type-predicate 'array-ctype) 'array-ctype-p)
2726
2727;;; Specialized-Element-Type-Maybe  --  Internal
2728;;;
2729;;;      What this does depends on the setting of the
2730;;; *use-implementation-types* switch.  If true, return the specialized element
2731;;; type, otherwise return the original element type.
2732;;;
2733(defun specialized-element-type-maybe (type)
2734  (declare (type array-ctype type))
2735  (if *use-implementation-types*
2736    (array-ctype-specialized-element-type type)
2737    (array-ctype-element-type type)))
2738
2739(define-type-method (array :simple-=) (type1 type2)
2740  (if (or (unknown-ctype-p (array-ctype-element-type type1))
2741          (unknown-ctype-p (array-ctype-element-type type2)))
2742    (multiple-value-bind (equalp certainp)
2743        (type= (array-ctype-element-type type1)
2744               (array-ctype-element-type type2))
2745      (assert (not (and (not equalp) certainp)))
2746      (values equalp certainp))
2747    (values (and (equal (array-ctype-dimensions type1)
2748                        (array-ctype-dimensions type2))
2749                 (eq (array-ctype-complexp type1)
2750                     (array-ctype-complexp type2))
2751                 (type= (specialized-element-type-maybe type1)
2752                        (specialized-element-type-maybe type2)))
2753            t)))
2754
2755(define-type-method (array :unparse) (type)
2756  (let ((dims (array-ctype-dimensions type))
2757          (eltype (type-specifier (array-ctype-element-type type)))
2758          (complexp (array-ctype-complexp type)))
2759    (cond ((eq dims '*)
2760             (if (eq eltype '*)
2761               (if complexp 'array 'simple-array)
2762               (if complexp `(array ,eltype) `(simple-array ,eltype))))
2763            ((= (length dims) 1) 
2764             (if complexp
2765               (if (eq (car dims) '*)
2766                   (case eltype
2767                     (bit 'bit-vector)
2768                     ((character base-char) 'base-string)
2769                     (* 'vector)
2770                     (t `(vector ,eltype)))
2771                   (case eltype
2772                     (bit `(bit-vector ,(car dims)))
2773                     ((character base-char) `(base-string ,(car dims)))
2774                     (t `(vector ,eltype ,(car dims)))))
2775               (if (eq (car dims) '*)
2776                   (case eltype
2777                     (bit 'simple-bit-vector)
2778                     ((base-char character) 'simple-base-string)
2779                     ((t) 'simple-vector)
2780                     (t `(simple-array ,eltype (*))))
2781                   (case eltype
2782                     (bit `(simple-bit-vector ,(car dims)))
2783                     ((base-char character) `(simple-base-string ,(car dims)))
2784                     ((t) `(simple-vector ,(car dims)))
2785                     (t `(simple-array ,eltype ,dims))))))
2786            (t
2787             (if complexp
2788               `(array ,eltype ,dims)
2789               `(simple-array ,eltype ,dims))))))
2790
2791(define-type-method (array :simple-subtypep) (type1 type2)
2792  (let ((dims1 (array-ctype-dimensions type1))
2793        (dims2 (array-ctype-dimensions type2))
2794        (complexp2 (array-ctype-complexp type2)))
2795    (cond (;; not subtypep unless dimensions are compatible
2796           (not (or (eq dims2 '*)
2797                    (and (not (eq dims1 '*))
2798                         (= (length (the list dims1))
2799                            (length (the list dims2)))
2800                         (every (lambda (x y)
2801                                  (or (eq y '*) (eql x y)))
2802                                (the list dims1)
2803                                (the list dims2)))))
2804           (values nil t))
2805          ;; not subtypep unless complexness is compatible
2806          ((not (or (eq complexp2 :maybe)
2807                    (eq (array-ctype-complexp type1) complexp2)))
2808           (values nil t))
2809          ;; Since we didn't fail any of the tests above, we win
2810          ;; if the TYPE2 element type is wild.
2811          ((eq (array-ctype-element-type type2) *wild-type*)
2812           (values t t))
2813          (;; Since we didn't match any of the special cases above, we
2814           ;; can't give a good answer unless both the element types
2815           ;; have been defined.
2816           (or (unknown-ctype-p (array-ctype-element-type type1))
2817               (unknown-ctype-p (array-ctype-element-type type2)))
2818           (values nil nil))
2819          (;; Otherwise, the subtype relationship holds iff the
2820           ;; types are equal, and they're equal iff the specialized
2821           ;; element types are identical.
2822           t
2823           (values (type= (specialized-element-type-maybe type1)
2824                          (specialized-element-type-maybe type2))
2825                   t)))))
2826
2827; (define-superclasses array (string string) (vector vector) (array))
2828
2829
2830(defun array-types-intersect (type1 type2)
2831  (declare (type array-ctype type1 type2))
2832  (let ((dims1 (array-ctype-dimensions type1))
2833        (dims2 (array-ctype-dimensions type2))
2834        (complexp1 (array-ctype-complexp type1))
2835        (complexp2 (array-ctype-complexp type2)))
2836    ;; See whether dimensions are compatible.
2837    (cond ((not (or (eq dims1 '*) (eq dims2 '*)
2838                    (and (= (length dims1) (length dims2))
2839                         (every (lambda (x y)
2840                                  (or (eq x '*) (eq y '*) (= x y)))
2841                                dims1 dims2))))
2842           (values nil t))
2843          ;; See whether complexpness is compatible.
2844          ((not (or (eq complexp1 :maybe)
2845                    (eq complexp2 :maybe)
2846                    (eq complexp1 complexp2)))
2847           (values nil t))
2848          ((or (eq (array-ctype-specialized-element-type type1) *wild-type*)
2849               (eq (array-ctype-specialized-element-type type2) *wild-type*)
2850               (type= (specialized-element-type-maybe type1)
2851                      (specialized-element-type-maybe type2)))
2852           (values t t))
2853          (t
2854           (values nil t)))))
2855
2856(define-type-method (array :simple-intersection) (type1 type2)
2857  (declare (type array-ctype type1 type2))
2858  (if (array-types-intersect type1 type2)
2859    (let ((dims1 (array-ctype-dimensions type1))
2860          (dims2 (array-ctype-dimensions type2))
2861          (complexp1 (array-ctype-complexp type1))
2862          (complexp2 (array-ctype-complexp type2))
2863          (eltype1 (array-ctype-element-type type1))
2864          (eltype2 (array-ctype-element-type type2)))
2865      (specialize-array-type
2866       (make-array-ctype
2867        :dimensions (cond ((eq dims1 '*) dims2)
2868                          ((eq dims2 '*) dims1)
2869                          (t
2870                           (mapcar #'(lambda (x y) (if (eq x '*) y x))
2871                                   dims1 dims2)))
2872        :complexp (if (eq complexp1 :maybe) complexp2 complexp1)
2873        :element-type (cond
2874                        ((eq eltype1 *wild-type*) eltype2)
2875                        ((eq eltype2 *wild-type*) eltype1)
2876                        (t (type-intersection eltype1 eltype2))))))
2877      *empty-type*))
2878
2879;;; Check-Array-Dimensions  --  Internal
2880;;;
2881;;;    Check a supplied dimension list to determine if it is legal.
2882;;;
2883(defun check-array-dimensions (dims)
2884  (typecase dims
2885    ((member *) dims)
2886    (integer
2887     (when (minusp dims)
2888       (signal-program-error "Arrays can't have a negative number of dimensions: ~D." dims))
2889     (when (>= dims array-rank-limit)
2890       (signal-program-error "Array type has too many dimensions: ~S." dims))
2891     (make-list dims :initial-element '*))
2892    (list
2893     (when (>= (length dims) array-rank-limit)
2894       (signal-program-error "Array type has too many dimensions: ~S." dims))
2895     (dolist (dim dims)
2896       (unless (eq dim '*)
2897           (unless (and (integerp dim)
2898                          (>= dim 0) (< dim array-dimension-limit))
2899             (signal-program-error "Bad dimension in array type: ~S." dim))))
2900     dims)
2901    (t
2902     (signal-program-error "Array dimensions is not a list, integer or *:~%  ~S"
2903                           dims))))
2904
2905(def-type-translator array (&optional element-type dimensions &environment env)
2906  (specialize-array-type
2907   (make-array-ctype :dimensions (check-array-dimensions dimensions)
2908                     :complexp :maybe
2909                     :element-type (specifier-type element-type env))))
2910
2911(def-type-translator simple-array (&optional element-type dimensions &environment env)
2912  (specialize-array-type
2913   (make-array-ctype :dimensions (check-array-dimensions dimensions)
2914                         :element-type (specifier-type element-type env)
2915                         :complexp nil)))
2916
2917;;; Order matters here.
2918(defparameter specialized-array-element-types
2919  '(nil bit (unsigned-byte 8) (signed-byte 8) (unsigned-byte 16)
2920    (signed-byte 16) (unsigned-byte 32) #+32-bit-target fixnum (signed-byte 32)
2921    #+64-bit-target (unsigned-byte 64)
2922    #+64-bit-target fixnum
2923    #+64-bit-target (signed-byte 64)
2924    character  short-float double-float))
2925
2926(defun specialize-array-type (type)
2927  (let* ((eltype (array-ctype-element-type type))
2928         (specialized-type (if (eq eltype *wild-type*)
2929                             *wild-type*
2930                             (dolist (stype-name specialized-array-element-types
2931                                      *universal-type*)
2932                               (let ((stype (specifier-type stype-name)))
2933                                 (when (csubtypep eltype stype)
2934                                   (return stype)))))))
2935   
2936    (setf (array-ctype-specialized-element-type type) specialized-type
2937          (array-ctype-typecode type) (unless (eq specialized-type *wild-type*)
2938                                        (ctype-subtype specialized-type)))
2939    type))
2940
2941
2942;;;; Member types.
2943
2944;;; The Member-Type represents uses of the MEMBER type specifier.  We bother
2945;;; with this at this level because MEMBER types are fairly important and union
2946;;; and intersection are well defined.
2947
2948(defun %make-member-ctype (members)
2949  (%istruct 'member-ctype
2950            (type-class-or-lose 'member)
2951            t
2952            members))
2953
2954(defun make-member-ctype (&key members)
2955  (let* ((singlep (subsetp '(-0.0f0 0.0f0) members))
2956         (doublep (subsetp '(-0.0d0 0.0d0) members))
2957         (union-types
2958          (if singlep
2959            (if doublep
2960              (list *ctype-of-single-float-0* *ctype-of-double-float-0*)
2961              (list *ctype-of-single-float-0*))
2962            (if doublep
2963              (list *ctype-of-double-float-0*)))))
2964    (if union-types
2965      (progn
2966        (if singlep
2967          (setq members (set-difference '(-0.0f0 0.0f0) members)))
2968        (if doublep
2969          (setq members (set-difference '(-0.d00 0.0d0) members)))
2970        (make-union-ctype (if (null members)
2971                            union-types
2972                            (cons (%make-member-ctype members) union-types))))
2973      (%make-member-ctype members))))
2974       
2975
2976(defun member-ctype-p (x) (istruct-typep x 'member-ctype))
2977(setf (type-predicate 'member-ctype) 'member-ctype-p)
2978
2979(define-type-method (member :unparse) (type)
2980  (if (type= type (specifier-type 'standard-char))
2981    'standard-char
2982    (let ((members (member-ctype-members type)))
2983      (if (equal members '(nil))
2984        'null
2985        `(member ,@members)))))
2986
2987(define-type-method (member :simple-subtypep) (type1 type2)
2988  (values (subsetp (member-ctype-members type1) (member-ctype-members type2))
2989            t))
2990
2991
2992(define-type-method (member :complex-subtypep-arg1) (type1 type2)
2993  (every/type (swapped-args-fun #'ctypep)
2994              type2
2995              (member-ctype-members type1)))
2996
2997;;; We punt if the odd type is enumerable and intersects with the member type.
2998;;; If not enumerable, then it is definitely not a subtype of the member type.
2999;;;
3000(define-type-method (member :complex-subtypep-arg2) (type1 type2)
3001  (cond ((not (ctype-enumerable type1)) (values nil t))
3002          ((types-intersect type1 type2)
3003           (invoke-complex-subtypep-arg1-method type1 type2))
3004          (t
3005           (values nil t))))
3006
3007(define-type-method (member :simple-intersection) (type1 type2)
3008  (let ((mem1 (member-ctype-members type1))
3009        (mem2 (member-ctype-members type2)))
3010    (values (cond ((subsetp mem1 mem2) type1)
3011                  ((subsetp mem2 mem1) type2)
3012                  (t
3013                   (let ((res (intersection mem1 mem2)))
3014                     (if res
3015                       (make-member-ctype :members res)
3016                       *empty-type*))))
3017            t)))
3018
3019(define-type-method (member :complex-intersection) (type1 type2)
3020  (block PUNT
3021    (collect ((members))
3022      (let ((mem2 (member-ctype-members type2)))
3023        (dolist (member mem2)
3024          (multiple-value-bind (val win) (ctypep member type1)
3025            (unless win
3026              (return-from punt nil))
3027            (when val (members member))))
3028        (cond ((subsetp mem2 (members)) type2)
3029              ((null (members)) *empty-type*)
3030              (t
3031               (make-member-ctype :members (members))))))))
3032
3033;;; We don't need a :COMPLEX-UNION, since the only interesting case is a union
3034;;; type, and the member/union interaction is handled by the union type
3035;;; method.
3036(define-type-method (member :simple-union) (type1 type2)
3037  (let ((mem1 (member-ctype-members type1))
3038        (mem2 (member-ctype-members type2)))
3039    (cond ((subsetp mem1 mem2) type2)
3040          ((subsetp mem2 mem1) type1)
3041          (t
3042           (make-member-ctype :members (union mem1 mem2))))))
3043
3044
3045(define-type-method (member :simple-=) (type1 type2)
3046  (let ((mem1 (member-ctype-members type1))
3047        (mem2 (member-ctype-members type2)))
3048    (values (and (subsetp mem1 mem2) (subsetp mem2 mem1))
3049            t)))
3050
3051(define-type-method (member :complex-=) (type1 type2)
3052  (if (ctype-enumerable type1)
3053    (multiple-value-bind (val win)
3054                               (csubtypep type2 type1)
3055        (if (or val (not win))
3056        (values nil nil)
3057        (values nil t)))
3058    (values nil t)))
3059
3060(def-type-translator member (&rest members)
3061  (if members
3062    (collect ((non-numbers) (numbers))
3063      (dolist (m (remove-duplicates members))
3064        (if (and (numberp m)
3065                 (not (and (floatp m) (zerop m))))
3066          (numbers (ctype-of m))
3067          (non-numbers m)))
3068      (apply #'type-union
3069             (if (non-numbers)
3070               (make-member-ctype :members (non-numbers))
3071               *empty-type*)
3072             (numbers)))
3073    *empty-type*))
3074
3075
3076
3077;;;; Union types:
3078
3079;;; The Union-Type represents uses of the OR type specifier which can't be
3080;;; canonicalized to something simpler.  Canonical form:
3081;;;
3082;;; 1] There is never more than one Member-Type component.
3083;;; 2] There are never any Union-Type components.
3084;;;
3085
3086(defun make-union-ctype (types)
3087  (declare (list types))
3088  (%istruct 'union-ctype
3089            (type-class-or-lose 'union)
3090            (every #'(lambda (x) (ctype-enumerable x)) types)
3091            types))
3092
3093(defun union-ctype-p (x) (istruct-typep x 'union-ctype))
3094(setf (type-predicate 'union-ctype) 'union-ctype-p)
3095
3096
3097;;;    If List, then return that, otherwise the OR of the component types.
3098;;;
3099(define-type-method (union :unparse) (type)
3100  (declare (type ctype type))
3101    (cond
3102      ((type= type (specifier-type 'list)) 'list)
3103      ((type= type (specifier-type 'float)) 'float)
3104      ((type= type (specifier-type 'real)) 'real)
3105      ((type= type (specifier-type 'sequence)) 'sequence)
3106      ((type= type (specifier-type 'bignum)) 'bignum)
3107      (t `(or ,@(mapcar #'type-specifier (union-ctype-types type))))))
3108
3109
3110
3111(define-type-method (union :simple-=) (type1 type2)
3112  (multiple-value-bind (subtype certain?)
3113      (csubtypep type1 type2)
3114    (if subtype
3115      (csubtypep type2 type1)
3116      (if certain?
3117        (values nil t)
3118        (multiple-value-bind (subtype certain?)
3119            (csubtypep type2 type1)
3120          (declare (ignore subtype))
3121          (values nil certain?))))))
3122
3123
3124(define-type-method (union :complex-=) (type1 type2)
3125  (declare (ignore type1))
3126  (if (some #'type-might-contain-other-types-p 
3127            (union-ctype-types type2))
3128    (values nil nil)
3129    (values nil t)))
3130
3131
3132(defun union-simple-subtypep (type1 type2)
3133  (every/type (swapped-args-fun #'union-complex-subtypep-arg2)
3134              type2
3135              (union-ctype-types type1)))
3136
3137(define-type-method (union :simple-subtypep) (type1 type2)
3138  (union-simple-subtypep type1 type2))
3139
3140(defun union-complex-subtypep-arg1 (type1 type2)
3141  (every/type (swapped-args-fun #'csubtypep)
3142              type2
3143              (union-ctype-types type1)))
3144
3145(define-type-method (union :complex-subtypep-arg1) (type1 type2)
3146  (union-complex-subtypep-arg1 type1 type2))
3147
3148(defun union-complex-subtypep-arg2 (type1 type2)
3149  (multiple-value-bind (sub-value sub-certain?)
3150      (progn
3151        (assert (union-ctype-p type2))
3152        (assert (not (union-ctype-p type1)))
3153        (type= type1
3154               (apply #'type-union
3155                      (mapcar (lambda (x) (type-intersection type1 x))
3156                              (union-ctype-types type2)))))
3157    (if sub-certain?
3158      (values sub-value sub-certain?)
3159      (invoke-complex-subtypep-arg1-method type1 type2))))
3160
3161(define-type-method (union :complex-subtypep-arg2) (type1 type2)
3162  (union-complex-subtypep-arg2 type1 type2))
3163
3164(define-type-method (union :simple-intersection :complex-intersection)
3165    (type1 type2)
3166  (assert (union-ctype-p type2))
3167  (cond ((and (union-ctype-p type1)
3168              (union-simple-subtypep type1 type2)) type1)
3169        ((and (union-ctype-p type1)
3170              (union-simple-subtypep type2 type1)) type2)
3171        ((and (not (union-ctype-p type1))
3172              (union-complex-subtypep-arg2 type1 type2))
3173         type1)
3174        ((and (not (union-ctype-p type1))
3175              (union-complex-subtypep-arg1 type2 type1))
3176         type2)
3177        (t 
3178         (let ((accumulator *empty-type*))
3179           (dolist (t2 (union-ctype-types type2) accumulator)
3180             (setf accumulator
3181                   (type-union accumulator
3182                               (type-intersection type1 t2))))))))
3183
3184
3185
3186(def-type-translator or (&rest type-specifiers &environment env)
3187  (apply #'type-union
3188         (mapcar #'(lambda (spec) (specifier-type spec env)) type-specifiers)))
3189
3190
3191;;; Intersection types
3192(defun make-intersection-ctype (enumerable types)
3193  (%istruct 'intersection-ctype
3194            (type-class-or-lose 'intersection)
3195            enumerable
3196            types))
3197
3198(defun intersection-ctype-p (x)
3199  (istruct-typep x 'intersection-ctype))
3200(setf (type-predicate 'intersection-ctype) 'intersection-ctype-p)
3201
3202(define-type-method (intersection :unparse) (type)
3203  (declare (type ctype type))
3204  (or (find type '(ratio keyword) :key #'specifier-type :test #'type=)
3205      `(and ,@(mapcar #'type-specifier (intersection-ctype-types type)))))
3206
3207;;; shared machinery for type equality: true if every type in the set
3208;;; TYPES1 matches a type in the set TYPES2 and vice versa
3209(defun type=-set (types1 types2)
3210  (flet (;; true if every type in the set X matches a type in the set Y
3211         (type<=-set (x y)
3212           (declare (type list x y))
3213           (every (lambda (xelement)
3214                    (position xelement y :test #'type=))
3215                  x)))
3216    (values (and (type<=-set types1 types2)
3217                 (type<=-set types2 types1))
3218            t)))
3219
3220(define-type-method (intersection :simple-=) (type1 type2)
3221  (type=-set (intersection-ctype-types type1)
3222             (intersection-ctype-types type2)))
3223
3224(defun %intersection-complex-subtypep-arg1 (type1 type2)
3225  (type= type1 (type-intersection type1 type2)))
3226
3227(defun %intersection-simple-subtypep (type1 type2)
3228  (every/type #'%intersection-complex-subtypep-arg1
3229              type1
3230              (intersection-ctype-types type2)))
3231
3232(define-type-method (intersection :simple-subtypep) (type1 type2)
3233  (%intersection-simple-subtypep type1 type2))
3234 
3235(define-type-method (intersection :complex-subtypep-arg1) (type1 type2)
3236  (%intersection-complex-subtypep-arg1 type1 type2))
3237
3238(defun %intersection-complex-subtypep-arg2 (type1 type2)
3239  (every/type #'csubtypep type1 (intersection-ctype-types type2)))
3240
3241(define-type-method (intersection :complex-subtypep-arg2) (type1 type2)
3242  (%intersection-complex-subtypep-arg2 type1 type2))
3243
3244(define-type-method (intersection :simple-union :complex-union)
3245    (type1 type2)
3246  (assert (intersection-ctype-p type2))
3247  (cond ((and (intersection-ctype-p type1)
3248              (%intersection-simple-subtypep type1 type2)) type2)
3249        ((and (intersection-ctype-p type1)
3250              (%intersection-simple-subtypep type2 type1)) type1)
3251        ((and (not (intersection-ctype-p type1))
3252              (%intersection-complex-subtypep-arg2 type1 type2))
3253         type2)
3254        ((and (not (intersection-ctype-p type1))
3255              (%intersection-complex-subtypep-arg1 type2 type1))
3256         type1)
3257        ((and (csubtypep type2 (specifier-type 'ratio))
3258              (numeric-ctype-p type1)
3259              (csubtypep type1 (specifier-type 'integer))
3260              (csubtypep type2
3261                         (make-numeric-ctype
3262                          :class 'rational
3263                          :complexp nil
3264                          :low (if (null (numeric-ctype-low type1))
3265                                 nil
3266                                 (list (1- (numeric-ctype-low type1))))
3267                          :high (if (null (numeric-ctype-high type1))
3268                                  nil
3269                                  (list (1+ (numeric-ctype-high type1)))))))
3270         (type-union type1
3271                     (apply #'type-intersection
3272                            (remove (specifier-type '(not integer))
3273                                    (intersection-ctype-types type2)
3274                                    :test #'type=))))
3275        (t
3276         (let ((accumulator *universal-type*))
3277           (do ((t2s (intersection-ctype-types type2) (cdr t2s)))
3278               ((null t2s) accumulator)
3279             (let ((union (type-union type1 (car t2s))))
3280               (when (union-ctype-p union)
3281                 (if (and (eq accumulator *universal-type*)
3282                          (null (cdr t2s)))
3283                     (return union)
3284                     (return nil)))
3285               (setf accumulator
3286                     (type-intersection accumulator union))))))))
3287
3288(def-type-translator and (&rest type-specifiers &environment env)
3289  (apply #'type-intersection
3290         (mapcar #'(lambda (spec) (specifier-type spec env))
3291                 type-specifiers)))
3292
3293;;; cons-ctype
3294(defun wild-ctype-to-universal-ctype (c)
3295  (if (type= c *wild-type*)
3296    *universal-type*
3297    c))
3298
3299(defun make-cons-ctype (car-ctype-value cdr-ctype-value)
3300  (if (or (eq car-ctype-value *empty-type*)
3301          (eq cdr-ctype-value *empty-type*))
3302    *empty-type*
3303    (%istruct 'cons-ctype
3304              (type-class-or-lose 'cons)
3305              nil
3306              (wild-ctype-to-universal-ctype car-ctype-value)
3307              (wild-ctype-to-universal-ctype cdr-ctype-value))))
3308
3309(defun cons-ctype-p (x)
3310  (istruct-typep x 'cons-ctype))
3311
3312(setf (type-predicate 'cons-ctype) 'cons-ctype-p)
3313 
3314(def-type-translator cons (&optional (car-type-spec '*) (cdr-type-spec '*) &environment env)
3315  (make-cons-ctype (specifier-type car-type-spec env)
3316                   (specifier-type cdr-type-spec env)))
3317
3318(define-type-method (cons :unparse) (type)
3319  (let* ((car-spec (type-specifier (cons-ctype-car-ctype type)))
3320         (cdr-spec (type-specifier (cons-ctype-cdr-ctype type))))
3321    (if (and (member car-spec '(t *))
3322             (member cdr-spec '(t *)))
3323      'cons
3324      `(cons ,car-spec ,cdr-spec))))
3325
3326(define-type-method (cons :simple-=) (type1 type2)
3327  (declare (cons-ctype type1 type2))
3328  (and (type= (cons-ctype-car-ctype type1) (cons-ctype-car-ctype type2))
3329       (type= (cons-ctype-cdr-ctype type1) (cons-ctype-cdr-ctype type2))))
3330
3331(define-type-method (cons :simple-subtypep) (type1 type2)
3332  (declare (cons-ctype type1 type2))
3333  (multiple-value-bind (val-car win-car)
3334      (csubtypep (cons-ctype-car-ctype type1) (cons-ctype-car-ctype type2))
3335    (multiple-value-bind (val-cdr win-cdr)
3336        (csubtypep (cons-ctype-cdr-ctype type1) (cons-ctype-cdr-ctype type2))
3337      (if (and val-car val-cdr)
3338        (values t (and win-car win-cdr))
3339        (values nil (or win-car win-cdr))))))
3340
3341(define-type-method (cons :simple-union) (type1 type2)
3342  (declare (type cons-ctype type1 type2))
3343  (let ((car-type1 (cons-ctype-car-ctype type1))
3344        (car-type2 (cons-ctype-car-ctype type2))
3345        (cdr-type1 (cons-ctype-cdr-ctype type1))
3346        (cdr-type2 (cons-ctype-cdr-ctype type2))
3347        (car-not1)
3348        (car-not2))
3349    (macrolet ((frob-car (car1 car2 cdr1 cdr2
3350                          &optional (not1 nil not1p))
3351                 `(type-union
3352                   (make-cons-ctype ,car1 (type-union ,cdr1 ,cdr2))
3353                   (make-cons-ctype
3354                    (type-intersection
3355                     ,car2
3356                     ,(if not1p
3357                          not1
3358                          `(specifier-type
3359                            `(not ,(type-specifier ,car1))))) 
3360                    ,cdr2))))
3361      (cond ((type= car-type1 car-type2)
3362             (make-cons-ctype car-type1
3363                              (type-union cdr-type1 cdr-type2)))
3364            ((type= cdr-type1 cdr-type2)
3365             (make-cons-ctype (type-union car-type1 car-type2)
3366                              cdr-type1))
3367            ((csubtypep car-type1 car-type2)
3368             (frob-car car-type1 car-type2 cdr-type1 cdr-type2))
3369            ((csubtypep car-type2 car-type1)
3370             (frob-car car-type2 car-type1 cdr-type2 cdr-type1))
3371            ;; more general case of the above, but harder to compute
3372            ((progn
3373               (setf car-not1 (specifier-type
3374                               `(not ,(type-specifier car-type1))))
3375               (not (csubtypep car-type2 car-not1)))
3376             (frob-car car-type1 car-type2 cdr-type1 cdr-type2 car-not1))
3377            ((progn
3378               (setf car-not2 (specifier-type
3379                               `(not ,(type-specifier car-type2))))
3380               (not (csubtypep car-type1 car-not2)))
3381             (frob-car car-type2 car-type1 cdr-type2 cdr-type1 car-not2))))))
3382           
3383(define-type-method (cons :simple-intersection) (type1 type2)
3384  (declare (type cons-ctype type1 type2))
3385  (let ((car-int2 (type-intersection2 (cons-ctype-car-ctype type1)
3386                                      (cons-ctype-car-ctype type2)))
3387        (cdr-int2 (type-intersection2 (cons-ctype-cdr-ctype type1)
3388                                      (cons-ctype-cdr-ctype type2))))
3389    (cond ((and car-int2 cdr-int2)
3390           (make-cons-ctype car-int2 cdr-int2))
3391          (car-int2
3392           (make-cons-ctype car-int2
3393                            (type-intersection (cons-ctype-cdr-ctype type1)
3394                                               (cons-ctype-cdr-ctype type2))))
3395          (cdr-int2
3396           (make-cons-ctype (type-intersection (cons-ctype-car-ctype type1)
3397                                               (cons-ctype-car-ctype type2))
3398                            cdr-int2)))))
3399
3400
3401;;; An UNKNOWN-TYPE is a type not known to the type system (not yet defined).
3402;;; We make this distinction since we don't want to complain about types that
3403;;; are hairy but defined.
3404;;;
3405
3406(defun make-unknown-ctype (&key specifier (enumerable t))
3407  (%istruct 'unknown-ctype
3408            (type-class-or-lose 'hairy)
3409            enumerable
3410            specifier))
3411
3412(defun unknown-ctype-p (x)
3413  (istruct-typep x 'unknown-ctype))
3414
3415(setf (type-predicate 'unknown-ctype) 'unknown-ctype-p)
3416
3417
3418
3419
3420
3421;;;; foreign-type types
3422
3423
3424(defun %make-foreign-ctype (foreign-type)
3425  (%istruct 'foreign-ctype
3426            (type-class-or-lose 'foreign)
3427            nil
3428            foreign-type))
3429
3430(defun foreign-ctype-p (x) (istruct-typep x 'foreign-ctype))
3431(setf (type-predicate 'foreign-ctype) 'foreign-ctype-p)
3432
3433(define-type-method (foreign :unparse) (type)
3434  `(foreign ,(unparse-foreign-type (foreign-ctype-foreign-type type))))
3435
3436(define-type-method (foreign :simple-subtypep) (type1 type2)
3437  (values (foreign-subtype-p (foreign-ctype-foreign-type type1)
3438                                   (foreign-ctype-foreign-type type2))
3439            t))
3440
3441;(define-superclasses foreign (foreign-value))
3442
3443(define-type-method (foreign :simple-=) (type1 type2)
3444  (let ((foreign-type-1 (foreign-ctype-foreign-type type1))
3445          (foreign-type-2 (foreign-ctype-foreign-type type2)))
3446    (values (or (eq foreign-type-1 foreign-type-2)
3447                    (foreign-type-= foreign-type-1 foreign-type-2))
3448              t)))
3449
3450(def-type-translator foreign (&optional (foreign-type nil))
3451  (typecase foreign-type
3452    (null
3453     (make-foreign-ctype))
3454    (foreign-type
3455     (make-foreign-ctype foreign-type))
3456    (t
3457     (make-foreign-ctype (parse-foreign-type foreign-type)))))
3458
3459(defun make-foreign-ctype (&optional foreign-type)
3460  (if foreign-type
3461      (let ((lisp-rep-type (compute-lisp-rep-type foreign-type)))
3462        (if lisp-rep-type
3463            (specifier-type lisp-rep-type)
3464            (%make-foreign-ctype foreign-type)))
3465      *universal-type*))
3466
3467
3468;;; CLASS-CTYPES are supposed to help integrate CLOS and the CMU type system.
3469;;; They mostly just contain a backpointer to the CLOS class; the CPL is then
3470;;;  used to resolve type relationships.
3471
3472(defun class-ctype-p (x) (istruct-typep x 'class-ctype))
3473(setf (type-predicate 'class-ctype) 'class-ctype-p)
3474
3475(defun args-ctype-p (x) (and (eql (typecode x) target::subtag-istruct)
3476                             (member (istruct-type-name x)
3477                                     '(args-ctype values-ctype function-ctype))))
3478
3479(setf (type-predicate 'args-ctype) 'args-ctype-p
3480      (type-predicate 'function-ctype) 'function-ctype-p
3481      (type-predicate 'values-ctype) 'values-ctype-p)
3482
3483
3484;;; Simple methods for TYPE= and SUBTYPEP should never be called when the two
3485;;; classes are equal, since there are EQ checks in those operations.
3486;;;
3487(define-type-method (class :simple-=) (type1 type2)
3488  (assert (not (eq type1 type2)))
3489  (values nil t))
3490
3491(define-type-method (class :simple-subtypep) (type1 type2)
3492  (assert (not (eq type1 type2)))
3493  (let* ((class1 (if (class-ctype-p type1) (class-ctype-class type1)))
3494         (class2 (if (class-ctype-p type2) (class-ctype-class type2))))
3495    (if (and class1 class2)
3496      (let* ((ordinal2 (%class-ordinal class2))
3497             (wrapper1 (%class.own-wrapper class1))
3498             (bits1 (if wrapper1 (%wrapper-cpl-bits wrapper1))))
3499        (if bits1
3500          (locally (declare (simple-bit-vector bits1)
3501                            (optimize (speed 3) (safety 0)))
3502            (values (if (< ordinal2 (length bits1))
3503                      (not (eql 0 (sbit bits1 ordinal2))))
3504                    t))
3505          (if (%standard-instance-p class1)
3506            (if (memq class2 (%class.local-supers class1))
3507              (values t t)
3508              (if (eq (%class-of-instance class1)
3509                      *forward-referenced-class-class*)
3510                (values nil nil)
3511                ;; %INITED-CLASS-CPL will return NIL if class1 can't
3512                ;; be finalized; in that case, we don't know the answer.
3513                (let ((supers (%inited-class-cpl class1)))
3514                  (if (memq class2 supers)
3515                    (values t t)
3516                    (values nil (not (null supers)))))))
3517            (values nil t))))
3518      (values nil t))))
3519
3520(defun find-class-intersection (c1 c2)
3521  (labels ((walk-subclasses (class f)
3522             (dolist (sub (class-direct-subclasses class))
3523               (walk-subclasses sub f))
3524             (funcall f class)))
3525    (let* ((intersection nil))
3526      (walk-subclasses c1 #'(lambda (c)
3527                              (when (subclassp c c2)
3528                                (pushnew (%class.ctype c) intersection))))
3529      (when intersection
3530        (%type-union intersection)))))
3531
3532(define-type-method (class :simple-intersection) (type1 type2)
3533  (assert (not (eq type1 type2)))
3534  (let* ((class1 (if (class-ctype-p type1) (class-ctype-class type1)))
3535         (class2 (if (class-ctype-p type2) (class-ctype-class type2))))
3536    (if (and class1
3537             (not (typep class1 'compile-time-class))
3538             class2
3539             (not (typep class2 'compile-time-class)))
3540      (cond ((subclassp class1 class2)
3541             type1)
3542            ((subclassp class2 class1)
3543             type2)
3544            ;;; In the STANDARD-CLASS case where neither's
3545            ;;; a subclass of the other, there may be
3546            ;;; one or mor classes that're a subclass of both.  We
3547            ;;; -could- try to find all such classes, but
3548            ;;; punt instead.
3549            (t (or (find-class-intersection class1 class2)
3550                 *empty-type*)))
3551      nil)))
3552
3553(define-type-method (class :complex-subtypep-arg2) (type1 class2)
3554  (if (and (intersection-ctype-p type1)
3555           (> (count-if #'class-ctype-p (intersection-ctype-types type1)) 1))
3556      (values nil nil)
3557      (if (function-ctype-p type1)
3558        (csubtypep (specifier-type 'function) class2)
3559        (invoke-complex-subtypep-arg1-method type1 class2 nil t))))
3560
3561(define-type-method (class :complex-subtypep-arg1) (type1 type2)
3562  (if (and (function-ctype-p type2)
3563           (eq type1 (specifier-type 'function))
3564           (function-ctype-wild-args type2)
3565           (eq *wild-type* (function-ctype-returns type2)))
3566      (values t t)
3567      (values nil t)))
3568
3569(define-type-method (class :unparse) (type)
3570  (class-name (class-ctype-class type)))
3571
3572
3573;;; TYPE-DIFFERENCE  --  Interface
3574;;;
3575;;;    Return the type that describes all objects that are in X but not in Y.
3576;;; If we can't determine this type, then return NIL.
3577;;;
3578;;;    For now, we only are clever dealing with union and member types.  If
3579;;; either type is not a union type, then we pretend that it is a union of just
3580;;; one type.  What we do is remove from X all the types that are a subtype any
3581;;; type in Y.  If any type in X intersects with a type in Y but is not a
3582;;; subtype, then we give up.
3583;;;
3584;;;    We must also special-case any member type that appears in the union.  We
3585;;; remove from X's members all objects that are TYPEP to Y.  If Y has any
3586;;; members, we must be careful that none of those members are CTYPEP to any
3587;;; of Y's non-member types.  We give up in this case, since to compute that
3588;;; difference we would have to break the type from X into some collection of
3589;;; types that represents the type without that particular element.  This seems
3590;;; too hairy to be worthwhile, given its low utility.
3591;;;
3592(defun type-difference (x y)
3593  (let ((x-types (if (union-ctype-p x) (union-ctype-types x) (list x)))
3594        (y-types (if (union-ctype-p y) (union-ctype-types y) (list y))))
3595    (collect ((res))
3596      (dolist (x-type x-types)
3597        (if (member-ctype-p x-type)
3598            (collect ((members))
3599              (dolist (mem (member-ctype-members x-type))
3600                (multiple-value-bind (val win) (ctypep mem y)
3601                  (unless win (return-from type-difference nil))
3602                  (unless val
3603                    (members mem))))
3604              (when (members)
3605                (res (make-member-ctype :members (members)))))
3606            (dolist (y-type y-types (res x-type))
3607              (multiple-value-bind (val win) (csubtypep x-type y-type)
3608                (unless win (return-from type-difference nil))
3609                (when val (return))
3610                (when (types-intersect x-type y-type)
3611                  (return-from type-difference nil))))))
3612      (let ((y-mem (find-if #'member-ctype-p y-types)))
3613        (when y-mem
3614          (let ((members (member-ctype-members y-mem)))
3615            (dolist (x-type x-types)
3616              (unless (member-ctype-p x-type)
3617                (dolist (member members)
3618                  (multiple-value-bind (val win) (ctypep member x-type)
3619                    (when (or (not win) val)
3620                      (return-from type-difference nil)))))))))
3621      (apply #'type-union (res)))))
3622
3623;;; CTypep  --  Interface
3624;;;
3625;;;    If Type is a type that we can do a compile-time test on, then return the
3626;;; whether the object is of that type as the first value and second value
3627;;; true.  Otherwise return NIL, NIL.
3628;;;
3629;;; We give up on unknown types, pick off FUNCTION and UNION types.  For
3630;;; structure types, we require that the type be defined in both the current
3631;;; and compiler environments, and that the INCLUDES be the same.
3632;;;
3633(defun ctypep (obj type)
3634  (declare (type ctype type))
3635  (etypecase type
3636    ((or numeric-ctype named-ctype member-ctype array-ctype cons-ctype)
3637     (values (%typep obj type) t))
3638    (class-ctype
3639     (values (not (null (class-typep  obj (class-ctype-class type)))) t)
3640)
3641    (union-ctype
3642     (any/type #'ctypep obj (union-ctype-types type)))
3643    (intersection-ctype
3644     (every/type #'ctypep obj (intersection-ctype-types type)))
3645    (function-ctype
3646     (values (functionp obj) t))
3647    (unknown-ctype
3648     (values nil nil))
3649    (foreign-ctype
3650     (values (foreign-typep obj (foreign-ctype-foreign-type type)) t))
3651    (negation-ctype
3652     (multiple-value-bind (res win)
3653         (ctypep obj (negation-ctype-type type))
3654       (if win
3655           (values (not res) t)
3656           (values nil nil))))
3657    (hairy-ctype
3658     ;; Now the tricky stuff.
3659     (let* ((hairy-spec (hairy-ctype-specifier type))
3660            (symbol (if (consp hairy-spec) (car hairy-spec) hairy-spec)))
3661       (ecase symbol
3662         (and                           ; how would this get there ?
3663          (if (atom hairy-spec)
3664            (values t t)
3665            (dolist (spec (cdr hairy-spec) (values t t))
3666              (multiple-value-bind (res win)
3667                  (ctypep obj (specifier-type spec))
3668                (unless win (return (values nil nil)))
3669                (unless res (return (values nil t)))))))
3670           (not                         ; how would this get there ?
3671            (multiple-value-bind
3672              (res win)
3673                (ctypep obj (specifier-type (cadr hairy-spec)))
3674              (if win
3675                (values (not res) t)
3676                (values nil nil))))
3677           (satisfies
3678            (let ((fun (second hairy-spec)))
3679              (cond ((and (symbolp fun) (fboundp fun))
3680                     ;; Binding *BREAK-ON-SIGNALS* here is a modularity
3681                     ;; violation intended to improve the signal-to-noise
3682                     ;; ratio on a mailing list.
3683                     (values (not (null (let* ((*break-on-signals* nil))
3684                                          (ignore-errors (funcall fun obj))))) t))
3685                    (t
3686                     (values nil nil))))))))))
3687
3688;;; %TYPEP -- internal.
3689;;;
3690;;; The actual typep engine.  The compiler only generates calls to this
3691;;; function when it can't figure out anything more intelligent to do.
3692;;;
3693; lose 1 function call -MAYBE
3694(defun %typep (object specifier)
3695  (%%typep object
3696           (if (typep specifier 'ctype)
3697             specifier
3698             (specifier-type specifier))))
3699
3700(eval-when (:compile-toplevel)
3701  (declaim (inline numeric-%%typep
3702                   array-%%typep
3703                   member-%%typep
3704                   cons-%%typep)))
3705
3706(defun numeric-%%typep (object type)
3707  (let ((pred (numeric-ctype-predicate type)))
3708    (if pred
3709      (funcall pred object)
3710      (and (numberp object)
3711           (let ((num (if (complexp object) (realpart object) object)))
3712             (ecase (numeric-ctype-class type)
3713               (integer (integerp num))
3714               (rational (rationalp num))
3715               (float
3716                (ecase (numeric-ctype-format type)
3717                  (single-float (typep num 'single-float))
3718                  (double-float (typep num 'double-float))
3719                  ((nil) (floatp num))))
3720               ((nil) t)))
3721           (flet ((bound-test (val)
3722                    (let ((low (numeric-ctype-low type))
3723                          (high (numeric-ctype-high type)))
3724                      (and (cond ((null low) t)
3725                                 ((listp low) (> val (car low)))
3726                                 (t (>= val low)))
3727                           (cond ((null high) t)
3728                                 ((listp high) (< val (car high)))
3729                                 (t (<= val high)))))))
3730             (ecase (numeric-ctype-complexp type)
3731               ((nil) t)
3732               (:complex
3733                (and (complexp object)
3734                     (bound-test (realpart object))
3735                     (bound-test (imagpart object))))
3736               (:real
3737                (and (not (complexp object))
3738                     (bound-test object)))))))))
3739
3740(defun array-%%typep (object type)
3741  (let* ((typecode (typecode object)))
3742    (declare (type (unsigned-byte 8) typecode))
3743    (and (>= typecode target::subtag-arrayH)
3744         (ecase (array-ctype-complexp type)
3745           ((t) (not (simple-array-p object)))
3746           ((nil) (simple-array-p object))
3747           ((* :maybe) t))
3748         (let* ((ctype-dimensions (array-ctype-dimensions type)))
3749           (or (eq ctype-dimensions '*)
3750               (if (eql typecode target::subtag-arrayH)
3751                   (let* ((rank (%svref object target::arrayH.rank-cell)))
3752                     (declare (fixnum rank))
3753                     (and (eql rank (length ctype-dimensions))
3754                          (do* ((i 0 (1+ i))
3755                                (dim target::arrayH.dim0-cell (1+ dim))
3756                                (want (array-ctype-dimensions type) (cdr want))
3757                                (got (%svref object dim) (%svref object dim)))
3758                               ((eql i rank) t)
3759                            (unless (or (eq (car want) '*)
3760                                        (eql (%car want) (the fixnum got)))
3761                              (return nil)))))
3762                   (and (null (cdr ctype-dimensions))
3763                        (or (eq (%car ctype-dimensions) '*)
3764                            (eql (%car ctype-dimensions)
3765                                 (if (eql typecode target::subtag-vectorH)
3766                                   (%svref object target::vectorH.physsize-cell)
3767                                   (uvsize object))))))))
3768         (or (eq (array-ctype-element-type type) *wild-type*)
3769             (eql (array-ctype-typecode type)
3770                  (if (> typecode target::subtag-vectorH)
3771                      typecode
3772                      (ldb target::arrayH.flags-cell-subtag-byte (the fixnum (%svref object target::arrayH.flags-cell)))))
3773             (type= (array-ctype-specialized-element-type type)
3774                    (specifier-type (array-element-type object)))))))
3775
3776
3777(defun member-%%typep (object type)
3778  (not (null (member object (member-ctype-members type)))))
3779
3780(defun cons-%%typep (object type) 
3781  (and (consp object)
3782       (%%typep (car object) (cons-ctype-car-ctype type))
3783       (%%typep (cdr object) (cons-ctype-cdr-ctype type)))) 
3784
3785
3786(defun %%typep (object type)
3787  ;(if (not (typep type 'ctype))(setq type (specifier-type type)))
3788  (locally (declare (type ctype type))
3789    (etypecase type
3790      (named-ctype
3791       (ecase (named-ctype-name type)
3792         ((* t) t)
3793         ((nil) nil)))
3794      (numeric-ctype
3795       (numeric-%%typep object type))
3796      (array-ctype
3797       (array-%%typep object type))
3798      (member-ctype
3799       (member-%%typep object type))
3800      (class-ctype
3801       (not (null (class-typep object (class-ctype-class type)))))
3802      (union-ctype
3803       (dolist (type (union-ctype-types type))
3804         (when (%%typep object type)
3805           (return t))))
3806      (intersection-ctype
3807       (dolist (type (intersection-ctype-types type) t)
3808         (unless (%%typep object type) (return nil))))
3809      (cons-ctype
3810       (cons-%%typep object type))
3811      (unknown-ctype
3812       ;; Parse it again to make sure it's really undefined.
3813       (let ((reparse (specifier-type (unknown-ctype-specifier type))))
3814         (if (typep reparse 'unknown-ctype)
3815           (error "Unknown type specifier: ~S"
3816                  (unknown-ctype-specifier reparse))
3817           (%%typep object reparse))))
3818      (negation-ctype
3819       (not (%%typep object (negation-ctype-type type))))
3820      (hairy-ctype
3821       ;; Now the tricky stuff.
3822       (let* ((hairy-spec (hairy-ctype-specifier type))
3823              (symbol (if (consp hairy-spec) (car hairy-spec) hairy-spec)))
3824         (ecase symbol
3825           (and
3826            (or (atom hairy-spec)
3827                (dolist (spec (cdr hairy-spec) t)
3828                  (unless (%%typep object (specifier-type spec))
3829                    (return nil)))))
3830           (not
3831            (unless (and (listp hairy-spec) (= (length hairy-spec) 2))
3832              (error "Invalid type specifier: ~S" hairy-spec))
3833            (not (%%typep object (specifier-type (cadr hairy-spec)))))
3834           (satisfies
3835            (unless (and (listp hairy-spec) (= (length hairy-spec) 2))
3836              (error "Invalid type specifier: ~S" hairy-spec))
3837            (let ((fn (cadr hairy-spec)))
3838              (if (funcall (typecase fn
3839                             (function fn)
3840                             (symbol (symbol-function fn))
3841                             (t
3842                              (coerce fn 'function)))
3843                           object)
3844                t
3845                nil))))))
3846      #|
3847    (foreign-ctype
3848     (foreign-typep object (foreign-ctype-foreign-type type)))
3849|#
3850      (function-ctype
3851       (error "Function types are not a legal argument to TYPEP:~%  ~S"
3852              (type-specifier type))))))
3853
3854
3855;;; Ctype-Of  --  Interface
3856;;;
3857;;;    Like Type-Of, only returns a Type structure instead of a type
3858;;; specifier.  We try to return the type most useful for type checking, rather
3859;;; than trying to come up with the one that the user might find most
3860;;; informative.
3861;;;
3862
3863(defun float-format-name (x)
3864  (declare (float x))
3865  (etypecase x
3866    (single-float "SINGLE-FLOAT")
3867    (double-float "DOUBLE-FLOAT")))
3868
3869(defun ctype-of-number (x)
3870  (let ((num (if (complexp x) (realpart x) x)))
3871    (multiple-value-bind (complexp low high)
3872        (if (complexp x)
3873            (let ((imag (imagpart x)))
3874              (values :complex (min num imag) (max num imag)))
3875            (values :real num num))
3876      (make-numeric-ctype :class (etypecase num
3877                                   (integer (if (complexp x)
3878                                                (if (integerp (imagpart x))
3879                                                    'integer
3880                                                    'rational)
3881                                                'integer))
3882                                   (rational 'rational)
3883                                   (float 'float))
3884                          :format (and (floatp num)
3885                                       (if (typep num 'double-float)
3886                                         'double-float
3887                                         'single-float))
3888                          :complexp complexp
3889                          :low low
3890                          :high high))))
3891
3892(defun ctype-of (x)
3893  (typecase x
3894    (function (specifier-type 'function)) ; GFs ..
3895    (symbol
3896     (make-member-ctype :members (list x)))
3897    (number (ctype-of-number x))
3898    (array
3899     (let ((etype (specifier-type (array-element-type x))))
3900       (make-array-ctype :dimensions (array-dimensions x)
3901                         :complexp (not (typep x 'simple-array))
3902                         :element-type etype
3903                         :specialized-element-type etype)))
3904    (t
3905     (%class.ctype (class-of x)))))
3906
3907(defvar *ctype-of-double-float-0* (ctype-of 0.0d0))
3908(defvar *ctype-of-single-float-0* (ctype-of 0.0f0))
3909
3910
3911
3912
3913; These DEFTYPES should only happen while initializing.
3914
3915(progn
3916(let-globally ((*type-system-initialized* nil))
3917
3918
3919(deftype bit () '(integer 0 1))
3920
3921(deftype eql (val) `(member ,val))
3922
3923(deftype signed-byte (&optional s)
3924  (cond ((eq s '*) 'integer)
3925          ((and (integerp s) (> s 0))
3926           (let ((bound (ash 1 (1- s))))
3927             `(integer ,(- bound) ,(1- bound))))
3928          (t
3929           (signal-program-error "Bad size specified for SIGNED-BYTE type specifier: ~S." s))))
3930 
3931(deftype unsigned-byte (&optional s)
3932  (cond ((eq s '*) '(integer 0))
3933        ((and (integerp s) (> s 0))
3934         `(integer 0 ,(1- (ash 1 s))))
3935        (t
3936         (error "Bad size specified for UNSIGNED-BYTE type specifier: ~S." s))))
3937
3938(deftype vector (&optional element-type size)
3939  `(array ,element-type (,size)))
3940
3941(deftype simple-vector (&optional size)
3942  `(simple-array t (,size)))
3943
3944(deftype base-string (&optional size)
3945  `(array base-char (,size)))
3946(deftype simple-base-string (&optional size)
3947  `(simple-array base-char (,size)))
3948
3949
3950
3951(deftype string (&optional size)
3952  `(array character (,size)))
3953
3954(deftype simple-string (&optional size)
3955  `(simple-array character (,size)))
3956
3957(deftype bit-vector (&optional size)
3958  `(array bit (,size)))
3959
3960(deftype simple-bit-vector (&optional size)
3961  `(simple-array bit (,size)))
3962
3963; TYPE-OF sometimes returns random symbols that aren't really type specifiers.
3964
3965(deftype simple-unsigned-word-vector (&optional size)
3966  `(simple-array (unsigned-byte 16) (,size)))
3967
3968(deftype simple-unsigned-byte-vector (&optional size)
3969  `(simple-array (unsigned-byte 8) (,size)))
3970
3971(deftype simple-unsigned-long-vector (&optional size)
3972  `(simple-array (unsigned-byte 32) (,size)))
3973
3974(deftype simple-signed-word-vector (&optional size)
3975  `(simple-array (signed-byte 16) (,size)))
3976
3977(deftype simple-signed-byte-vector (&optional size)
3978  `(simple-array (signed-byte 8) (,size)))
3979
3980(deftype simple-signed-long-vector (&optional size)
3981  `(simple-array (signed-byte 32) (,size)))
3982
3983
3984
3985(deftype simple-short-float-vector (&optional size)
3986  `(simple-array short-float (,size)))
3987
3988(deftype unsigned-word-vector (&optional size)
3989  `(vector (unsigned-byte 16) ,size))
3990
3991(deftype single-float-vector (&optional size)
3992  `(vector short-float ,size))
3993
3994(deftype unsigned-byte-vector (&optional size)
3995  `(vector (unsigned-byte 8) ,size))
3996
3997(deftype unsigned-long-vector (&optional size)
3998  `(vector (unsigned-byte 32) ,size))
3999
4000(deftype long-float-vector (&optional size)
4001  `(vector double-float ,size))
4002
4003(deftype long-vector (&optional size)
4004  `(vector (signed-byte 32) ,size))
4005
4006(deftype double-float-vector (&optional size)
4007  `(vector double-float ,size))
4008
4009(deftype byte-vector (&optional size)
4010  `(vector (signed-byte 8) ,size))
4011
4012(deftype general-vector (&optional size)
4013  `(vector t ,size))
4014
4015(deftype word-vector (&optional size)
4016  `(vector (signed-byte 16) ,size))
4017
4018(deftype short-float-vector (&optional size)
4019  `(vector single-float ,size))
4020
4021(deftype simple-1d-array (&optional size)
4022  `(simple-array * (,size)))
4023
4024(deftype simple-long-vector (&optional size)
4025  `(simple-array (signed-byte 32) (,size)))
4026
4027(deftype simple-word-vector (&optional size)
4028  `(simple-array (signed-byte 16) (,size)))
4029
4030(deftype simple-short-float-vector (&optional size)
4031  `(simple-array single-float (,size)))
4032
4033(deftype simple-byte-vector (&optional size)
4034  `(simple-array (signed-byte 8) (,size)))
4035
4036(deftype simple-double-float-vector (&optional size)
4037  `(simple-array double-float (,size)))
4038
4039(deftype simple-single-float-vector (&optional size)
4040  `(simple-array single-float (,size)))
4041
4042(deftype simple-long-float-vector (&optional size)
4043  `(simple-array double-float (,size)))
4044
4045(deftype simple-fixnum-vector (&optional size)
4046  `(simple-array fixnum (,size)))
4047
4048(deftype fixnum-vector (&optional size)
4049  `(array fixnum (,size)))
4050
4051#+64-bit-target
4052(deftype simple-doubleword-vector (&optional size)
4053  `(simple-array (signed-byte 64) (,size)))
4054
4055#+64-bit-target
4056(deftype simple-unsigned-doubleword-vector (&optional size)
4057  `(simple-array (unsigned-byte 64) (,size)))
4058
4059
4060(deftype short-float (&optional low high)
4061  `(single-float ,low ,high))
4062
4063(deftype long-float (&optional low high)
4064  `(double-float ,low ,high))
4065
4066#||
4067;;; As empty a type as you're likely to find ...
4068(deftype extended-char ()
4069  "Type of CHARACTERs that aren't BASE-CHARs."
4070  nil)
4071||#
4072
4073(deftype natural ()
4074  `(unsigned-byte ,target::nbits-in-word))
4075
4076(deftype signed-natural ()
4077  `(signed-byte ,target::nbits-in-word))
4078)
4079
4080
4081(let* ((builtin-translations 
4082        `((array . array)
4083          (simple-array . simple-array)
4084          (cons . cons)
4085          (vector . vector)
4086          (null . (member nil))
4087          (list . (or cons null))
4088          (sequence . (or list vector))
4089          (simple-vector . simple-vector)
4090          (bit-vector . bit-vector)
4091          (simple-bit-vector . simple-bit-vector)
4092          (simple-string . simple-string)
4093          (simple-base-string . simple-base-string)
4094          (string . string)
4095          (base-string . base-string)
4096          (real . real)
4097          (complex . complex)
4098          (float . float)
4099          (double-float . double-float)
4100          (long-float . double-float)
4101          (single-float . single-float)
4102          (short-float . single-float)
4103
4104          (rational . rational)
4105          (integer . integer)
4106          (ratio . (and rational (not integer)))
4107          (fixnum . (integer ,target::target-most-negative-fixnum
4108                     ,target::target-most-positive-fixnum))
4109          (bignum . (or (integer * (,target::target-most-negative-fixnum))
4110                         (integer (,target::target-most-positive-fixnum) *)))
4111         
4112          )))
4113  (dolist (spec builtin-translations)
4114    (setf (info-type-kind (car spec)) :primitive
4115          (info-type-builtin (car spec)) (specifier-type (cdr spec)))))
4116
4117
4118
4119
4120
4121       
4122(precompute-types '((mod 2) (mod 4) (mod 16) (mod #x100) (mod #x10000)
4123                    #-cross-compiling
4124                    (mod #x100000000)
4125                    (unsigned-byte 1) 
4126                    (unsigned-byte 8) (unsigned-byte 16) (unsigned-byte 32)
4127                    (unsigned-byte 64)
4128                    (signed-byte 8) (signed-byte 16) (signed-byte 32)
4129                    (signed-byte 64)
4130                    (or function symbol)
4131                    ))
4132
4133
4134(precompute-types *cl-types*)
4135
4136;;; Treat CHARACTER and BASE-CHAR as equivalent.
4137(setf (info-type-builtin 'character) (info-type-builtin 'base-char))
4138;;; And EXTENDED-CHAR as empty.
4139(setf (info-type-builtin 'extended-char) *empty-type*)
4140
4141(defparameter *null-type* (specifier-type 'null))
4142
4143
4144(flet ((set-builtin-class-type-translation (thing)
4145         (let* ((class-name (if (atom thing) thing (car thing)))
4146                (spec (if (atom thing) thing (cadr thing)))
4147                (spectype (specifier-type spec)))
4148           (setf (class-ctype-translation
4149                  (%class.ctype (find-class class-name))) spectype))))
4150  (mapc #'set-builtin-class-type-translation
4151        '(
4152          ;; Root Of All Evil
4153          t
4154          ;; Numbers:
4155          number real ratio complex rational fixnum
4156          ;;  Integers:
4157          signed-byte  unsigned-byte bit bignum integer
4158          ;;  Floats
4159           float  double-float single-float
4160          ;; Arrays
4161          array
4162          ;;  Simple Arrays
4163          simple-array
4164          ;;  Vectors
4165          vector string base-string bit-vector
4166          unsigned-byte-vector unsigned-word-vector unsigned-long-vector
4167          byte-vector word-vector long-vector
4168          single-float-vector double-float-vector
4169          general-vector
4170          fixnum-vector
4171          #+64-bit-target
4172          doubleword-vector
4173          #+64-bit-target
4174          unsigned-doubleword-vector
4175          ;;   Simple 1-Dimensional Arrays
4176          simple-1d-array  simple-string simple-base-string simple-bit-vector
4177          simple-unsigned-byte-vector
4178          simple-unsigned-long-vector
4179          simple-unsigned-word-vector
4180          simple-byte-vector
4181          simple-word-vector
4182          simple-long-vector 
4183          simple-single-float-vector 
4184          simple-double-float-vector
4185          simple-vector
4186          simple-fixnum-vector
4187          #+64-bit-target
4188          simple-doubleword-vector
4189          #+64-bit-target
4190          simple-unsigned-doubleword-vector
4191          ;; Sequence types
4192          sequence list  cons null
4193         
4194 )
4195                                                         
4196        ))
4197)
4198;(setq *type-system-initialized* t)
4199
4200
4201
4202
4203; These deftypes help the CMUCL compiler; the type system doesn't depend on them.
4204
4205;;; Since Clozure CL's DEFTYPE tries to globally define the type
4206;;; at compile-time as well as load- and execute time, hide
4207;;; the definition of these "built-in" types.  (It'd be cleaner
4208;;; to make DEFTYPE do something saner at compile-time.)
4209(let* ()                                ; make the following be non-toplevel
4210(deftype boolean () '(member t nil))
4211
4212(deftype atom () '(not cons))
4213;;;
4214;;; A type specifier.
4215(deftype type-specifier () '(or list symbol class))
4216;;;
4217;;; An index into an array.   Also used for sequence index.
4218(deftype index () `(integer 0 (,array-dimension-limit)))
4219;;;
4220;;; Array rank, total size...
4221(deftype array-rank () `(integer 0 (,array-rank-limit)))
4222(deftype array-total-size () `(integer 0 (,array-total-size-limit)))
4223;;;
4224;;; Some thing legal in an evaluated context.
4225(deftype form () t)
4226;;;
4227;;; Maclisp compatibility...
4228(deftype stringlike () '(or string symbol))
4229(deftype stringable () '(or string symbol character))
4230;;;
4231;;; Save a little typing...
4232(deftype truth () '(member t))
4233;;;
4234;;; A thing legal in places where we want the name of a file.
4235(deftype filename () '(or string pathname))
4236;;;
4237;;; A legal arg to pathname functions.
4238(deftype pathnamelike () '(or string pathname stream))
4239;;;
4240;;; A thing returned by the irrational functions.  We assume that they never
4241;;; compute a rational result.
4242(deftype irrational () '(or float (complex float)))
4243;;;
4244;;; Character components:
4245(deftype char-code () `(integer 0 (,char-code-limit)))
4246;;;
4247;;; A consed sequence result.  If a vector, is a simple array.
4248(deftype consed-sequence () '(or list (simple-array * (*))))
4249;;;
4250;;; The :end arg to a sequence...
4251(deftype sequence-end () '(or null index))
4252;;;
4253;;; A valid argument to a stream function...
4254(deftype streamlike () '(or stream (member nil t)))
4255;;;
4256;;; A thing that can be passed to funcall & friends.
4257(deftype callable () '(or function symbol))
4258
4259;;; Until we decide if and how to wedge this into the type system, make it
4260;;; equivalent to t.
4261;;;
4262(deftype void () t)
4263;;;
4264;;; An index into an integer.
4265(deftype bit-index () `(integer 0 ,target::target-most-positive-fixnum))
4266;;;
4267;;; Offset argument to Ash (a signed bit index).
4268(deftype ash-index () 'fixnum)
4269
4270;;; Not sure how to do this without SATISFIES.
4271(deftype setf-function-name () `(satisfies setf-function-name-p))
4272
4273;;; Better than nothing, arguably.
4274(deftype function-name () `(or symbol setf-function-name))
4275
4276(deftype valid-char-code () `(satisfies valid-char-code-p))
4277
4278)                                       ; end of LET* sleaze
4279
4280(defun array-or-union-ctype-element-type (ctype)
4281  (if (typep ctype 'array-ctype)
4282    (type-specifier (array-ctype-element-type ctype))
4283    (if (typep ctype 'union-ctype)
4284      `(or ,@(mapcar #'array-or-union-ctype-element-type 
4285                     (union-ctype-types ctype))))))
4286
4287
4288(defvar *simple-predicate-function-prototype*
4289  #'(lambda (thing)
4290      (%%typep thing #.(specifier-type t))))
4291
4292(defun make-simple-type-predicate (function datum)
4293  #+ppc-target
4294  (gvector :function
4295           (uvref *simple-predicate-function-prototype* 0)
4296           datum
4297           function
4298           nil
4299           (dpb 1 $lfbits-numreq 0))
4300  #+arm-target
4301  (%fix-fn-entrypoint
4302   (gvector :function
4303           0
4304           (uvref *simple-predicate-function-prototype* 1)
4305           datum
4306           function
4307           nil
4308           (dpb 1 $lfbits-numreq 0)))
4309  #+x86-target
4310  (%clone-x86-function
4311   *simple-predicate-function-prototype*
4312   datum
4313   function
4314   nil
4315   (dpb 1 $lfbits-numreq 0)))
4316
4317(defun check-ctypep (thing ctype)
4318  (multiple-value-bind (win sure) (ctypep thing ctype)
4319    (or win (not sure))))
4320
4321
4322(defun generate-predicate-for-ctype (ctype)
4323  (typecase ctype
4324    (numeric-ctype
4325     (or (numeric-ctype-predicate ctype)
4326         (make-simple-type-predicate 'numeric-%%typep ctype)))
4327    (array-ctype
4328     (make-simple-type-predicate 'array-%%typep ctype))
4329    (member-ctype
4330     (make-simple-type-predicate 'member-%%typep ctype))
4331    (named-ctype
4332     (case (named-ctype-name ctype)
4333       ((* t) #'true)
4334       (t #'false)))
4335    (cons-ctype
4336     (make-simple-type-predicate 'cons-%%typep ctype))
4337    (function-ctype
4338     #'functionp)
4339    (class-ctype
4340     (make-simple-type-predicate 'class-cell-typep (find-class-cell (class-name (class-ctype-class ctype)) t)))
4341    (t
4342     (make-simple-type-predicate 'check-ctypep ctype))))
4343   
4344       
4345
4346   
4347
4348;;; Ensure that standard EFFECTIVE-SLOT-DEFINITIONs have a meaningful
4349;;; type predicate, if we can.
4350(defmethod shared-initialize :after ((spec effective-slot-definition)
4351                                     slot-names
4352                                     &key 
4353                                     &allow-other-keys)
4354  (declare (ignore slot-names))
4355  (let* ((type (slot-definition-type spec)))
4356    (setf (slot-value spec 'type-predicate)
4357          (or (and (typep type 'symbol)
4358                   (not (eq type 't))
4359                   (type-predicate type))
4360              (handler-case
4361                  (let* ((ctype (specifier-type type)))
4362                    (unless (eq ctype *universal-type*)
4363                      (generate-predicate-for-ctype ctype)))
4364                (program-error ()
4365                  (warn "Invalid type specifier ~s in slot definition for ~s in class ~s." type (slot-definition-name spec) (slot-definition-class spec))
4366                  (lambda (v)
4367                    (cerror "Allow the assignment or initialization."
4368                            "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."
4369                            v (slot-definition-name spec) (slot-definition-class spec) (slot-definition-type spec))
4370                    ;; Suppress further checking, at least for things that use this effective slotd.
4371                    ;; (It's hard to avoid this, and more trouble than it's worth to do better.)
4372                    (setf (slot-value spec 'type-predicate) nil)
4373                    t))
4374                (parse-unknown-type (c)
4375                   (declare (ignore c))
4376                   #'(lambda (value)
4377                       ;; If the type's now known, install a new predicate.
4378                       (let* ((nowctype (specifier-type type)))
4379                         (unless (typep nowctype 'unknown-ctype)
4380                           (setf (slot-value spec 'type-predicate)
4381                                 (generate-predicate-for-ctype nowctype)))
4382                         (multiple-value-bind (win sure)
4383                             (ctypep value nowctype)
4384                           (or (not sure) win))))))))))
4385
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.