chiark / gitweb /
New feature: proper object lifecycle protocol; init and teardown fragments.
[sod] / doc / structures.tex
1 %%% -*-latex-*-
2 %%%
3 %%% In-depth exploration of the generated structures
4 %%%
5 %%% (c) 2015 Straylight/Edgeware
6 %%%
7
8 %%%----- Licensing notice ---------------------------------------------------
9 %%%
10 %%% This file is part of the Simple Object Definition system.
11 %%%
12 %%% SOD is free software; you can redistribute it and/or modify
13 %%% it under the terms of the GNU General Public License as published by
14 %%% the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
15 %%% (at your option) any later version.
16 %%%
17 %%% SOD is distributed in the hope that it will be useful,
18 %%% but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
19 %%% MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
20 %%% GNU General Public License for more details.
21 %%%
22 %%% You should have received a copy of the GNU General Public License
23 %%% along with SOD; if not, write to the Free Software Foundation,
24 %%% Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
25
26 \chapter{Object structures} \label{ch:structures}
27
28 This chapter describes the structure and layout of standard Sod objects,
29 classes and associated metadata.  Note that Sod's object system is very
30 flexible and it's possible for an extension to define a new root class which
31 works very differently from the standard @|SodObject| described here.
32
33 The concrete types described in \xref{sec:structures.common} and
34 \ref{sec:structures.root} are declared by the header file @|<sod/sod.h>|.
35 The definitions described in \xref{sec:structures.layout} are defined in the
36 header file generated by the containing module.
37
38 %%%--------------------------------------------------------------------------
39 \section{Common instance structure} \label{sec:structures.common}
40
41 As described below, a pointer to an instance actually points to an
42 \emph{instance chain} structure within the instances overall layout
43 structure.
44
45 Instance chains contain slots and vtable pointers, as described below.  All
46 instances have the basic structure of a @|struct sod_instance|.
47
48 \begin{describe}[struct sod_instance]{type}
49     {struct sod_instance \{ \\ \ind
50        const struct sod_vtable *_vt; \- \\
51      \};}
52
53   The basic structure of all instances.  Members are as follows.
54   \begin{description} \let\makelabel\code
55   \item[_vt] A pointer to a \emph{vtable}, which has the basic structure of a
56     @|struct sod_vtable|, described below.
57   \end{description}
58 \end{describe}
59
60 \begin{describe}[struct sod_vtable]{type}
61     {struct sod_vtable \{ \\ \ind
62        const SodClass *_class; \\
63        size_t _base; \- \\
64      \};}
65
66   A vtable contains static metadata needed for efficient conversions and
67   message dispatch, and pointers to the instance's class.  Each chain points
68   to a different vtable.  All vtables have the basic structure of a @|struct
69   sod_vtable|, which has the following members.
70   \begin{description} \let\makelabel\code
71   \item[_class] A pointer to the instance's class object.
72   \item[_base] The offset of this chain structure above the start of the
73     overall instance layout, in bytes.  Subtracting @|_base| from the
74     instance chain pointer finds the layout base address.
75   \end{description}
76 \end{describe}
77
78 %%%--------------------------------------------------------------------------
79 \section{Built-in root objects} \label{sec:structures.root}
80
81 This section describes the built-in classes @|SodObject| and @|SodClass|,
82 which are the standard roots of the inheritance and metaclass graphs
83 respectively.  Specifically, @|SodObject| has no direct superclasses, and
84 @|SodClass| is its own metaclass.  It is not possible to define root classes
85 in module files because of circularities: @|SodObject| has @|SodClass| as its
86 metaclass, and @|SodClass| is a subclass of @|SodObject|.  Extensions can
87 define additional root classes, but this is tricky, and not really to be
88 recommended.
89
90
91 \subsection{The SodObject class} \label{sec:structures.root.sodobject}
92
93 \begin{figure}[tbp]
94   \begin{tabular}{p{10pt}p{10pt}}
95     \begin{nprog}
96       struct SodObject__ilayout \{ \\ \ind
97         union \{ \\ \ind
98           struct SodObject__ichain_obj \{ \\ \ind
99             const struct SodObject__vt_obj *_vt; \- \\
100           \} obj; \- \\
101         \} obj; \- \\
102       \};
103     \end{nprog}
104     &
105     \begin{nprog}
106       struct SodObject__vt_obj \{ \\ \ind
107         const SodClass *_class; \\
108         size_t _base; \\
109         struct SodObject__vtmsgs_obj \{ \\ \ind
110           void (*init)(SodObject *me, ...); \\
111           void (*init__v)(SodObject *me, va_list); \\
112           int (*teardown)(SodObject *me); \- \\
113         \} obj; \- \\
114       \};
115     \end{nprog} \\
116   \end{tabular}
117   \caption{Instance and vtable layout of @|SodObject|}
118   \label{fig:structures.root.sodobject}
119 \end{figure}
120
121 \begin{describe}[SodObject]{cls}
122     {[nick = obj, metaclass = SodClass, lisp_metaclass = sod_class] \\
123      class SodObject \{ \\ \ind
124        void init(?);
125      \}}
126
127   The @|SodObject| class defines no slots.  Because @|SodObject| has no
128   direct superclasses, there is only one chain, and no inherited slots or
129   messages, so the single chain contains only a vtable pointer.
130
131   Since @|SodClass| also has only one chain, the vtable contains only the
132   standard class pointer and offset-to-base members.  In a direct instance of
133   @|SodObject| (why would you want one?)  the class pointer contains the
134   address of @|SodObject__class| and the offset is zero.
135
136   The instance and vtable layout of @|SodObject| is shown in
137   \xref{fig:structures.root.sodobject}.
138
139   The following messages are defined.
140
141   \begin{describe}[obj.init]{msg}{void init(?);}
142     Initialize a newly allocated instance.
143
144     This message uses a custom method combination which works like the
145     standard method combination except that default behaviour specific to the
146     receiver's direct class is invoked if no primary or around method
147     overrides.  This default behaviour may be invoked multiple times if some
148     method calls on its @|next_method| function more than once.
149
150     This default behaviour is to initialize the instance's slots using the
151     defined slot initializers, and execute the initialization fragments.
152     Each slot is initialized using the most specific applicable initializer,
153     if any.  Slots without an initializer are left uninitialized.
154
155     Slots are initialized and initialization fragments executed together, a
156     superclass at a time: first, the superclass's slots are initialized (if
157     any); then the superclass's initialization fragments (if any) are
158     executed, starting with the least specific superclass first.  Slots and
159     initialization fragments defined by the same class are processed in the
160     order in which they appear in the class definition.
161
162     There are no standard keyword arguments; methods on subclasses are free
163     to introduce their own in the usual way.
164
165     It is usual to provide complex initialization behaviour as @|after|
166     methods.  This ensures that slots have been initialized as necessary
167     before the method executes.
168
169     For more details on instance construction, see
170     \xref{sec:concepts.lifecycle.birth}.
171   \end{describe}
172
173   \begin{describe}[obj.teardown]{msg}{int teardown();}
174     Teardown an instance which is no longer required.
175
176     The message returns an integer flag.  A zero value means that the
177     instance is safe to deallocate.  A nonzero value means that the instance
178     should not be deallocated, and that it is safe for the caller to simply
179     forget about it.  This simple protocol may be used, for example, to
180     implement a reference-counting system.
181
182     This message uses a custom method combination which works like the
183     standard method combination except that default behaviour is invoked if
184     no primary or around method overrides.
185
186     This default behaviour is to execute each superclass's teardown
187     fragments, most specific first, and then return zero to indicate that the
188     object is ready for deallocation.  Teardown fragments defined by the same
189     class are processed in the order in which they appear in the class
190     definition.
191
192     It is usual to provide complex teardown behaviour as @|before| methods.
193     Logic to decide whether to allow deallocation is usually implemented as
194     @|around| methods.
195   \end{describe}
196 \end{describe}
197
198
199 \subsection{The SodClass class} \label{sec:structures.root.sodclass}
200
201 \begin{describe}[SodClass]{cls}
202     {[nick = cls, link = SodObject] \\
203      class SodClass : SodObject \{ \\ \ind
204        const char *name; \\
205        const char *nick; \\
206        size_t initsz; \\
207        void *(*imprint)(void *@<p>); \\
208        size_t n_supers; \\
209        const SodClass *const *supers; \\
210        size_t n_cpl; \\
211        const SodClass *const *cpl; \\
212        const SodClass *link; \\
213        const SodClass *head; \\
214        size_t level; \\
215        size_t n_chains; \\
216        const struct sod_chain *chains; \\
217        size_t off_islots; \\
218        size_t islotsz; \- \\
219      \}}
220
221   The @|SodClass| class defines no additional messages , but there are a
222   number of slots.  Its only direct superclass is @|SodObject| and so (like
223   its superclass) its vtable is simple.
224
225   The slots defined are as follows.
226   \begin{description} \let\makelabel\code
227
228   \item[name] A pointer to the class's name.
229
230   \item[nick] A pointer to the class's nickname.
231
232   \item[initsz] The size in bytes required to store an instance of the class.
233
234   \item[imprint] A pointer to a function: given a pointer @<p> to at least
235     @<initsz> bytes of appropriately aligned memory, `imprint' this memory it
236     so that it becomes a minimally functional instance of the class: all of
237     the vtable and class pointers are properly initialized, but the slots are
238     left untouched.  The function returns its argument @<p>.
239
240   \item[n_supers] The number of direct superclasses.  (This is zero exactly
241     in the case of @|SodObject|.)
242
243   \item[supers] A pointer to an array of @<n_supers> pointers to class
244     objects listing the class's direct superclasses, in the order in which
245     they were listed in the class definition.  If @<n_supers> is zero, then
246     this pointer is null.
247
248   \item[n_cpl] The number of superclasses in the class's class precedence
249     list.
250
251   \item[cpl] A pointer to an array of pointers to class objects listing all
252     of the class's superclasses, from most- to least-specific, starting with
253     the class itself, so $@|$c$@->cls.cpl[0]| = c$ for all class objects
254     $c$.
255
256   \item[link] If the class is a chain head, then this is a null pointer;
257     otherwise it points to the class's distinguished link superclass (which
258     might or might not be a direct superclass).
259
260   \item[head] A pointer to the least-specific class in this class's chain; so
261     @|$c$@->cls.head@->cls.link| is always null, and either @|$c$@->cls.link|
262     is null (in which case $@|$c$@->cls.head| = c$) or $@|$c$@->cls.head| =
263     @|$c$@->cls.link@->cls.head|$.
264
265   \item[level] The number of less specific superclasses in this class's
266     chain.  If @|$c$@->cls.link| is null then @|$c$@->cls.level| is zero;
267     otherwise $@|$c$@->cls.level| = @|$c$@->cls.link@->cls.level| + 1$.
268
269   \item[n_chains] The number of chains formed by the class's superclasses.
270
271   \item[chains] A pointer to an array of @|struct sod_chain| structures (see
272     below) describing the class's superclass chains, in decreasing order of
273     specificity of their most specific classes.  It is always the case that
274     $@|$c$@->cls.chains[0].classes[$c$@->cls.level]| = c$.
275
276   \item[off_islots] The offset of the class's @|islots| structure relative to
277     its containing @|ichain| structure.  The class doesn't define any slots
278     if and only if this is zero.  (The offset can't be zero because the
279     vtable pointer is at offset zero.)
280
281   \item[islotsz] The size required to store the class's direct slots, i.e.,
282     the size of its @|islots| structure.  The class doesn't define any slots
283     if and only if this is zero.
284
285   \end{description}
286 \end{describe}
287
288 \begin{describe}[struct sod_chain]{type}
289     {struct sod_chain \{ \\ \ind
290        size_t n_classes; \\
291        const SodClass *const *classes; \\
292        size_t off_ichain; \\
293        const struct sod_vtable *vt; \\
294        size_t ichainsz; \- \\
295      \};}
296
297   The @|struct sod_chain| structure describes an individual chain of
298   superclasses.  It has the following members.
299   \begin{description} \let\makelabel\code
300
301   \item[n_classes] The number of classes in the chain.  This is always at
302     least one.
303
304   \item[classes] A pointer to an array of class pointers listing the classes
305     in the chain from least- to most-specific.  So
306     $@|@<classes>[$i$]@->cls.head| = @|@<classes>[0]|$ for all $0 \le i <
307     @<n_classes>$, @|@<classes>[0]@->cls.link| is always null, and
308     $@|@<classes>[$i$]@->cls.link| = @|@<classes>[$i - 1$]|$ if $1 \le i <
309     @<n_classes>$.
310
311   \item[off_ichain] The size of the @|ichain| structure for this chain.
312
313   \item[vt] The vtable for this chain.  (It is possible, therefore, to
314     partially duplicate the behaviour of the @<imprint> function by walking
315     the chain structure.\footnote{%
316       There isn't enough information readily available to fill in the class
317       pointers correctly.} %
318     The @<imprint> function is much faster, though.)
319
320   \item[ichainsz] The size of the @|ichain| structure for this chain.
321
322   \end{description}
323 \end{describe}
324
325 %%%--------------------------------------------------------------------------
326 \section{Class and vtable layout} \label{sec:structures.layout}
327
328 The layout algorithms for Sod instances and vtables are nontrivial.  They are
329 defined here in full detail, since they're effectively fixed by Sod's ABI
330 compatibility guarantees, so they might as well be documented for the sake of
331 interoperating programs.
332
333 Unfortunately, the descriptions are rather complicated, and, for the most
334 part not necessary to a working understanding of Sod.  The skeleton structure
335 definitions shown should be more than enough for readers attempting to make
336 sense of the generated headers and tables.
337
338 In the description that follows, uppercase letters vary over class names,
339 while the corresponding lowercase letters indicate the class nicknames.
340 Throughout, we consider a class $C$ (therefore with nickname $c$).
341
342
343 \subsection{Generic instance structure}
344 \label{sec:structures.layout.instance}
345
346 The entire state of an instance of $C$ is contained in a single structure of
347 type @|struct $C$__ilayout|.
348
349 \begin{prog}
350   struct $C$__ilayout \{ \\ \ind
351     union $C$__ichainu_$h$ \{ \\ \ind
352       struct $C$__ichain_$h$ \{ \\ \ind
353         const struct $C$__vt_$h$ *_vt; \\
354         struct $H$__islots $h$; \\
355         \quad$\vdots$ \\
356         struct $C$__islots \{ \\ \ind
357           @<type>_1 @<slot>_1; \\
358           \quad$\vdots$ \\
359           @<type>_n @<slot>_n; \- \\
360         \} $c$; \- \\
361       \} $c$; \\
362       struct $H$__ichain_$h$ $h$; \\
363       \quad$\vdots$ \- \\
364     \} $h$; \\
365     union $B$__ichainu_$i$ $i$; \\
366     \quad$\vdots$ \- \\
367   \};
368   \\+
369   typedef struct $C$__ichain_$h$ $C$;
370 \end{prog}
371
372 The set of superclasses of $C$, including itself, can be partitioned into
373 chains by following their distinguished superclass links.  (Formally, the
374 chains are the equivalence classes determined by the reflexive, symmetric,
375 transitive closure of the `links to' relation.)  Chains are identified by
376 naming their least specific classes; the least specific class in a chain is
377 called the \emph{chain head}.  Suppose that the chain head of the chain
378 containing $C$ itself is named $H$ (though keep in mind that it's possible
379 that .$H$ is in fact $C$ itself.)
380
381 \subsubsection{The ilayout structure}
382 The @|ilayout| structure contains one member for each of $C$'s superclass
383 chains.  The first such member is
384 \begin{prog}
385   union $C$__ichainu_$h$ $h$;
386 \end{prog}
387 described below; this is followed by members
388 \begin{prog}
389   union $B$__ichainu_$i$ $i$;
390 \end{prog}
391 for each other chain, where $I$ is the head and $B$ the tail (most-specific)
392 class of the chain.  The members are in decreasing order of the specificity
393 of the chains' most-specific classes.  (Note that all but the first of these
394 unions has already been defined as part of the definition of the
395 corresponding $B$.)
396
397 \subsubsection{The ichainu union}
398 The @|ichainu| union contains a member for each class in the chain.  The
399 first is
400 \begin{prog}
401   struct $C$__ichain_$h$ $c$;
402 \end{prog}
403 and this is followed by corresponding members
404 \begin{prog}
405   struct $A$__ichain_$h$ $a$;
406 \end{prog}
407 for each of $C$'s superclasses $A$ in the same chain in some (unimportant)
408 order.
409
410 \subsubsection{The ichain structure}
411 The
412 @|ichain|
413 structure contains (in order), a pointer
414 \begin{prog}
415   const struct $C$__vt_$h$ *_vt;
416 \end{prog}
417 followed by a structure
418 \begin{prog}
419   struct $A$__islots $a$;
420 \end{prog}
421 for each superclass $A$ of $C$ in the same chain which defines slots, from
422 least- to most-specific; if $C$ defines any slots, then the last member is
423 \begin{prog}
424   struct $C$__islots $c$;
425 \end{prog}
426 A `pointer to $C$' is always assumed (and, indeed, defined in C's
427 type system) to be a pointer to the @|struct $C$__ichain_$h$|.
428
429 \subsubsection{The islots structure}
430 Finally, the @|islots| structure simply contains one member for each slot
431 defined by $C$ in the order they appear in the class definition.
432
433
434 \subsection{Generic vtable structure} \label{sec:structures.layout.vtable}
435
436 As described above, each @|ichain| structure of an instance's storage has a
437 vtable pointer
438 \begin{prog}
439   const struct $C$__vt_$h$ *_vt;
440 \end{prog}
441 In general, the vtables for the different chains will have \emph{different}
442 structures.
443
444 The instance layout split neatly into disjoint chains.  This is necessary
445 because each @|ichain| must have as a prefix the @|ichain| for each
446 superclass in the same chain, and each slot must be stored in exactly one
447 place.  The layout of vtables doesn't have this second requirement: it
448 doesn't matter that there are multiple method entry pointers for the same
449 effective method as long as they all work correctly.  Indeed, it's essential
450 that they do, because each chain's method entry function will need to apply a
451 different offset to the receiver pointer before invoking the effective
452 method.
453
454 A vtable for a class $C$ with chain head $H$ has the following general
455 structure.
456 \begin{prog}
457   union $C$__vtu_$h$ \{ \\ \ind
458     struct $C$__vt_$h$ \{ \\ \ind
459       const $P$ *_class; \\
460       size_t _base; \\
461       \quad$\vdots$ \\
462       const $Q$ *_cls_$j$; \\
463       \quad$\vdots$ \\
464       ptrdiff_t _off_$i$; \\
465       \quad$\vdots$ \\
466       struct $C$__vtmsgs_$a$ \{ \\ \ind
467         @<type> (*@<msg>)($C$ *, $\dots$); \\
468         \quad$\vdots$ \- \\
469       \} $a$; \\
470       \quad$\vdots$ \- \\
471     \} $c$; \- \\
472   \};
473   \\+
474   extern const union $C$__vtu_$h$ $C$__vtable_$h$;
475 \end{prog}
476
477 \subsubsection{The vtu union}
478 The outer layer is a @|union $C$__vtu_$h$| containing a member
479 \begin{prog}
480   struct $A$__vt_$h$ $a$;
481 \end{prog}
482 for each of $C$'s superclasses $A$ in the same chain, with $C$ itself listed
483 first.
484
485 This is mostly an irrelevant detail,
486 whose purpose is to defend against malicious compilers:
487 pointers are always to one of the inner
488 @|vt|
489 structures.
490 It's important only because it's the outer
491 @|vtu|
492 union which is exported by name.
493 Specifically, for each chain of
494 $C$'s
495 superclasses
496 there is an external object
497 \begin{prog}
498   const union $A$__vtu_$i$ $C$__vtable_$i$;
499 \end{prog}
500 where $A$ and $I$ are respectively the most and least specific classes in the
501 chain.
502
503 \subsubsection{The vt structure}
504 The first member in the @|vt| structure is the \emph{root class pointer}
505 \begin{prog}
506   const $P$ *_class;
507 \end{prog}
508 Among the superclasses of $C$ there must be exactly one class $O$ which
509 itself has no direct superclasses; this is the \emph{root superclass} of $C$.
510 (This is a rule enforced by the Sod translator.)  The metaclass $R$ of $O$ is
511 then the \emph{root metaclass} of $C$.  The @|_class| member points to the
512 @|ichain| structure of most specific superclass $P$ of $M$ in the same chain
513 as $R$.
514
515 This is followed by the \emph{base offset}
516 \begin{prog}
517   size_t _base;
518 \end{prog}
519 which is simply the offset of the @|ichain| structure from the instance base.
520
521 The rest of the vtable structure is populated by walking the superclass chain
522 containing $C$ as follows.  For each such superclass $B$, in increasing order
523 of specificity, walk the class precedence list of $B$, again starting with
524 its least-specific superclass.  (This complex procedure guarantees that the
525 vtable structure for a class is a prefix of the vtable structure for any of
526 its subclasses in the same chain.)
527
528 So, let $A$ be some superclass of $C$ which has been encountered during this
529 traversal.
530
531 \begin{itemize}
532
533 \item Let $N$ be the metaclass of $A$.  Examine the superclass chains of $N$
534   in order of decreasing specificity of their most-specific classes.  Let $J$
535   be the chain head of such a chain, and let $Q$ be the most specific
536   superclass of $M$ in the same chain as $J$.  Then, if there is currently no
537   class pointer of type $Q$, then add a member
538   \begin{prog}
539     const $Q$ *_cls_$j$;
540   \end{prog}
541   to the vtable pointing to the appropriate @|islots| structure within $M$'s
542   class object.
543
544 \item Examine the superclass chains of $A$ in order of decreasing specificity
545   of their most-specific classes.  Let $I$ be the chain head of such a chain.
546   If there is currently no member @|_off_$i$| then add a member
547   \begin{prog}
548     ptrdiff_t _off_$i$;
549   \end{prog}
550   to the vtable, containing the (signed) offset from the @|ichain| structure
551   of the chain headed by $h$ to that of the chain headed by $i$ within the
552   instance's layout.
553
554 \item If class $A$ defines any messages, and there is currently no member
555   $a$, then add a member
556   \begin{prog}
557     struct $C$__vtmsgs_$a$ $a$;
558   \end{prog}
559   to the vtable.  See below.
560
561 \end{itemize}
562
563 \subsubsection{The vtmsgs structure}
564 Finally, the @|vtmsgs| structures contain pointers to the effective method
565 entry functions for the messages defined by a superclass.  There may be more
566 than one method entry for a message, but all of the entry pointers for a
567 message appear together, and entry pointers for separate messages appear in
568 the order in which the messages are defined.  If the receiver class has no
569 applicable primary method for a message then it's usual for the method entry
570 pointer to be null (though, as with a lot of things in Sod, extensions may do
571 something different).
572
573 For a standard message which takes a fixed number of arguments, defined as
574 \begin{prog}
575   @<type>_0 $m$(@<type>_1 @<arg>_1, $\ldots$, @<type>_n @<arg>_n);
576 \end{prog}
577 there is always a `main' entry point,
578 \begin{prog}
579   @<type>_0 $m$($C$ *me, @<type>_1 @<arg>_1, $\ldots$, @<type>_n @<arg>_n);
580 \end{prog}
581
582 For a standard message which takes a variable number of arguments,
583 defined as
584 \begin{prog}
585   @<type>_0 $m$(@<type>_1 @<arg>_1, $\ldots$, @<type>_n @<arg>_n, \dots);
586 \end{prog}
587 or a standard message which takes keyword arguments, defined as
588 \begin{prog}
589   @<type>_0 $m$(\=@<type>_1 @<arg>_1, $\ldots$, @<type>_n @<arg>_n? \+ \\
590                   @<type>_{n+1} @<kw>_{n+1} @[= @<dflt>_{n+1}@], $\ldots$,
591                   @<type>_m @<kw>_m @[= @<dflt>_m@]);
592 \end{prog}
593 two entry points are defined: the usual `main' entry point which accepts a
594 variable number of arguments, and a `valist' entry point which accepts an
595 argument of type @|va_list| in place of the variable portion of the argument
596 list or keywords.
597 \begin{prog}
598   @<type>_0 $m$($C$ *me, @<type>_1 @<arg>_1, $\ldots$,
599                 @<type>_n @<arg>_n, \dots); \\
600   @<type>_0 $m$__v($C$ *me, @<type>_1 @<arg>_1, $\ldots$,
601                    @<type>_n @<arg>_n, va_list sod__ap);
602 \end{prog}
603
604
605 \subsection{Additional definitions} \label{sec:structures.layout.additional}
606
607 In addition to the instance and vtable structures described above, the
608 following definitions are made for each class $C$.
609
610 For each message $m$ directly defined by $C$ there is a macro definition
611 \begin{prog}
612   \#define $C$_$m$(@<me>, $\ldots$) @<me>@->_vt@->$c$.$m$(@<me>, $\ldots$)
613 \end{prog}
614 which makes sending the message $m$ to an instance of (any subclass of) $C$
615 somewhat less ugly.
616
617 If $m$ takes a variable number of arguments, or keyword arguments, the macro
618 is more complicated and is only available in compilers advertising C99
619 support, but the effect is the same.  For each variable-argument message,
620 there is also an additional macro for calling the `valist' entry point.
621 \begin{prog}
622   \#define $C$_$m$__v(@<me>, $\ldots$, @<sod__ap>)
623     @<me>@->_vt@->$c$.$m$__v(@<me>, $\ldots$, @<sod__ap>)
624 \end{prog}
625
626 For each proper superclass $A$ of $C$, there is a macro defined
627 \begin{prog}
628   $A$ *$C$__CONV_$a$($C$ *_obj);
629 \end{prog}
630 (named in \emph{upper case}) which converts a (static-type) pointer to $C$ to
631 a pointer to the same actual instance, but statically typed as a pointer to
632 $A$.  This is most useful when $A$ is not in the same chain as $C$ since
633 in-chain upcasts are both trivial and rarely needed, but the full set is
634 defined for the sake of completeness.
635
636 Finally, the class object is defined as
637 \begin{prog}
638   extern const struct $R$__ilayout $C$__classobj; \\
639   \#define $C$__class (\&$C$__classobj.$j$.$r$)
640 \end{prog}
641 The exported symbol @|$C$__classobj| contains the entire class instance.
642 This is usually rather unwieldy.  The macro @|$C$__class| is usable as a
643 pointer of type @|const $R$~*|, where $R$ is the root metaclass of $C$, i.e.,
644 the metaclass of the least specific superclass of $C$; usually this is
645 @|const SodClass~*|.
646
647 %%%----- That's all, folks --------------------------------------------------
648
649 %%% Local variables:
650 %%% mode: LaTeX
651 %%% TeX-master: "sod.tex"
652 %%% TeX-PDF-mode: t
653 %%% End: