chiark - git - mdw - clg/blob - glib/proxy.lisp

   1 ;; Common Lisp bindings for GTK+ v2.0
   2 ;; Copyright (C) 2000 Espen S. Johnsen <esj@stud.cs.uit.no>
   3 ;;
   4 ;; This library is free software; you can redistribute it and/or
   5 ;; modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   6 ;; License as published by the Free Software Foundation; either
   7 ;; version 2 of the License, or (at your option) any later version.
   8 ;;
   9 ;; This library is distributed in the hope that it will be useful,
  10 ;; but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11 ;; MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12 ;; Lesser General Public License for more details.
  13 ;;
  14 ;; You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  15 ;; License along with this library; if not, write to the Free Software
  16 ;; Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  17
  18 ;; $Id: proxy.lisp,v 1.16 2004/12/19 23:33:57 espen Exp $
  19
  20 (in-package "GLIB")
  21
  22 ;;;; Superclass for all metaclasses implementing some sort of virtual slots
  23
  24 (eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
  25   (defclass virtual-slots-class (standard-class)
  26     ())
  27
  28   (defclass direct-virtual-slot-definition (standard-direct-slot-definition)
  29     ((setter :reader slot-definition-setter :initarg :setter)
  30      (getter :reader slot-definition-getter :initarg :getter)
  31      (unbound :reader slot-definition-unbound :initarg :unbound)
  32      (boundp :reader slot-definition-boundp :initarg :boundp)))
  33
  34   (defclass effective-virtual-slot-definition (standard-effective-slot-definition)
  35     ((setter :reader slot-definition-setter :initarg :setter)
  36      (getter :reader slot-definition-getter :initarg :getter)
  37      (unbound :reader slot-definition-unbound :initarg :unbound)
  38      (boundp :reader slot-definition-boundp :initarg :boundp)))
  39
  40   (defvar *unbound-marker* (gensym "UNBOUND-MARKER-"))
  41
  42   (defun most-specific-slot-value (instances slot &optional
  43                                    (default *unbound-marker*))
  44     (let ((object (find-if
  45                    #'(lambda (ob)
  46                        (and (slot-exists-p ob slot) (slot-boundp ob slot)))
  47                    instances)))
  48       (if object
  49           (slot-value object slot)
  50           default))))
  51
  52
  53
  54 (defmethod direct-slot-definition-class ((class virtual-slots-class) &rest initargs)
  55   (if (eq (getf initargs :allocation) :virtual)
  56       (find-class 'direct-virtual-slot-definition)
  57     (call-next-method)))
  58
  59 (defmethod effective-slot-definition-class ((class virtual-slots-class) &rest initargs)
  60   (if (eq (getf initargs :allocation) :virtual)
  61       (find-class 'effective-virtual-slot-definition)
  62     (call-next-method)))
  63
  64
  65 (defmethod initialize-internal-slot-functions ((slotd effective-virtual-slot-definition))
  66   (if (not (slot-boundp slotd 'getter))
  67       (setf
  68        (slot-value slotd 'reader-function)
  69        #'(lambda (object)
  70            (declare (ignore object))
  71            (error "Can't read slot: ~A" (slot-definition-name slotd)))
  72        (slot-value slotd 'boundp-function)
  73        #'(lambda (object) (declare (ignore object)) nil))
  74
  75     (let ((getter-function
  76            (let ((getter (slot-value slotd 'getter)))
  77              (etypecase getter
  78                (function getter)
  79                (symbol
  80                 #'(lambda (object)
  81                     (funcall getter object)))
  82                (string
  83                 (let ((reader nil))
  84                   (setf (slot-value slotd 'reader-function)
  85                         #'(lambda (object)
  86                             (unless reader
  87                             (setq reader
  88                              (mkbinding getter
  89                               (slot-definition-type slotd) 'pointer)))
  90                             (funcall reader (proxy-location object))))))))))
  91
  92       (setf
  93        (slot-value slotd 'boundp-function)
  94        (cond
  95         ((and
  96           (not (slot-boundp slotd 'unbound))
  97           (not (slot-boundp slotd 'boundp)))
  98          #'(lambda (object) (declare (ignore object)) t))
  99         ((slot-boundp slotd 'unbound)
 100          (let ((unbound-value (slot-value slotd 'unbound)))
 101            (lambda (object)
 102              (not (eq (funcall getter-function object) unbound-value)))))
 103         ((let ((boundp (slot-value slotd 'boundp)))
 104            (etypecase boundp
 105              (function boundp)
 106              (symbol #'(lambda (object)
 107                          (funcall boundp object)))
 108              (string (let ((reader ()))
 109                        #'(lambda (object)
 110                            (unless reader
 111                              (setq reader
 112                               (mkbinding boundp
 113                                (slot-definition-type slotd) 'pointer)))
 114                            (funcall reader (proxy-location object))))))))))
 115
 116       (setf
 117        (slot-value slotd 'reader-function)
 118        (cond
 119         ((slot-boundp slotd 'unbound)
 120          (let ((unbound (slot-value slotd 'unbound))
 121                (slot-name (slot-definition-name slotd)))
 122            (lambda (object)
 123              (let ((value (funcall getter-function object)))
 124                (if (eq value unbound)
 125                    (slot-unbound (class-of object) object slot-name)
 126                  value)))))
 127         ((slot-boundp slotd 'boundp)
 128          (let ((boundp-function (slot-value slotd 'boundp-function)))
 129            (lambda (object)
 130              (and
 131               (funcall boundp-function object)
 132               (funcall getter-function object)))))
 133         (getter-function)))))
 134
 135   (setf
 136    (slot-value slotd 'writer-function)
 137    (if (not (slot-boundp slotd 'setter))
 138        #'(lambda (object)
 139            (declare (ignore object))
 140            (error "Can't set slot: ~A" (slot-definition-name slotd)))
 141      (with-slots (setter) slotd
 142        (etypecase setter
 143          (function setter)
 144          ((or symbol cons)
 145           #'(lambda (value object)
 146               (funcall (fdefinition setter) value object)))
 147          (string
 148           (let ((writer ()))
 149             (setf
 150              (slot-value slotd 'writer-function)
 151              #'(lambda (value object)
 152                  (unless writer
 153                    (setq writer
 154                     (mkbinding setter 'nil 'pointer
 155                      (slot-definition-type slotd))))
 156                  (funcall writer (proxy-location object) value)))))))))
 157
 158   (initialize-internal-slot-gfs (slot-definition-name slotd)))
 159
 160
 161
 162 (defmethod compute-slot-accessor-info ((slotd effective-virtual-slot-definition) type gf)
 163   nil)
 164
 165 (defmethod compute-effective-slot-definition-initargs ((class virtual-slots-class) direct-slotds)
 166   (if (typep (first direct-slotds) 'direct-virtual-slot-definition)
 167       (let ((initargs ()))
 168         (let ((getter (most-specific-slot-value direct-slotds 'getter)))
 169           (unless (eq getter *unbound-marker*)
 170             (setf (getf initargs :getter) getter)))
 171         (let ((setter (most-specific-slot-value direct-slotds 'setter)))
 172           (unless (eq setter *unbound-marker*)
 173             (setf (getf initargs :setter) setter)))
 174         (let ((unbound (most-specific-slot-value direct-slotds 'unbound)))
 175           (unless (eq unbound *unbound-marker*)
 176             (setf (getf initargs :unbound) unbound)))
 177         (let ((boundp (most-specific-slot-value direct-slotds 'boundp)))
 178           (unless (eq boundp *unbound-marker*)
 179             (setf (getf initargs :boundp) boundp)))
 180         (nconc initargs (call-next-method)))
 181     (call-next-method)))
 182
 183
 184 (defmethod slot-value-using-class
 185     ((class virtual-slots-class) (object standard-object)
 186      (slotd effective-virtual-slot-definition))
 187   (if (funcall (slot-value slotd 'boundp-function) object)
 188       (funcall (slot-value slotd 'reader-function) object)
 189     (slot-unbound class object (slot-definition-name slotd))))
 190
 191 (defmethod slot-boundp-using-class
 192     ((class virtual-slots-class) (object standard-object)
 193      (slotd effective-virtual-slot-definition))
 194   (funcall (slot-value slotd 'boundp-function) object))
 195
 196 (defmethod (setf slot-value-using-class)
 197     (value (class virtual-slots-class) (object standard-object)
 198      (slotd effective-virtual-slot-definition))
 199   (funcall (slot-value slotd 'writer-function) value object))
 200
 201
 202 (defmethod validate-superclass
 203     ((class virtual-slots-class) (super standard-class))
 204   t)
 205
 206
 207 ;;;; Proxy cache
 208
 209 (internal *instance-cache*)
 210 (defvar *instance-cache* (make-hash-table :test #'eql))
 211
 212 (defun cache-instance (instance)
 213   (setf
 214    (gethash (system:sap-int (proxy-location instance)) *instance-cache*)
 215    (ext:make-weak-pointer instance)))
 216
 217 (defun find-cached-instance (location)
 218   (let ((ref (gethash (system:sap-int location) *instance-cache*)))
 219     (when ref
 220       (ext:weak-pointer-value ref))))
 221
 222 (defun instance-cached-p (location)
 223   (gethash (system:sap-int location) *instance-cache*))
 224
 225 (defun remove-cached-instance (location)
 226   (remhash (system:sap-int location) *instance-cache*))
 227
 228 ;; For debuging
 229 (defun cached-instances ()
 230   (let ((instances ()))
 231     (maphash #'(lambda (location ref)
 232                  (declare (ignore location))
 233                  (push (ext:weak-pointer-value ref) instances))
 234              *instance-cache*)
 235     instances))
 236
 237
 238
 239 ;;;; Proxy for alien instances
 240
 241 (defclass proxy ()
 242   ((location :reader proxy-location :type system-area-pointer)))
 243
 244 (defgeneric initialize-proxy (object &rest initargs))
 245 (defgeneric instance-finalizer (object))
 246 (defgeneric reference-foreign (class location))
 247 (defgeneric unreference-foreign (class location))
 248
 249 (defmethod reference-foreign ((name symbol) location)
 250   (reference-foreign (find-class name) location))
 251
 252 (defmethod unreference-foreign ((name symbol) location)
 253   (unreference-foreign (find-class name) location))
 254
 255 (defmethod unreference-foreign :around ((class class) location)
 256   (unless (null-pointer-p location)
 257 ;;     (format t "Unreferencing ~A at ~A" (class-name class) location)
 258 ;;     (finish-output *standard-output*)
 259     (call-next-method)
 260 ;;     (write-line " done")
 261 ;;     (finish-output *standard-output*)
 262     ))
 263
 264 (defmethod print-object ((instance proxy) stream)
 265   (print-unreadable-object (instance stream :type t :identity nil)
 266     (when (slot-boundp instance 'location)
 267       (format stream "at 0x~X" (sap-int (proxy-location instance))))))
 268
 269 (defmethod initialize-instance :around ((instance proxy) &key location)
 270   (if location
 271       (setf (slot-value instance 'location) location)
 272     (call-next-method))
 273   (cache-instance instance)
 274   (ext:finalize instance (instance-finalizer instance))
 275   instance)
 276
 277 (defmethod instance-finalizer ((instance proxy))
 278   (let ((location (proxy-location instance))
 279         (class (class-of instance)))
 280 ;;     (unless (find-method #'unreference-foreign nil (list (class-of class) t) nil)
 281 ;;       (error "No matching method for UNREFERENCE-INSTANCE when called with class ~A" class))
 282     #'(lambda ()
 283         (remove-cached-instance location)
 284         (unreference-foreign class location))))
 285
 286
 287 ;;;; Metaclass used for subclasses of proxy
 288
 289 (eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
 290   (defclass proxy-class (virtual-slots-class)
 291     ((size :reader proxy-instance-size)))
 292
 293   (defclass direct-alien-slot-definition (direct-virtual-slot-definition)
 294     ((allocation :initform :alien)
 295      (offset :reader slot-definition-offset :initarg :offset)))
 296
 297   (defclass effective-alien-slot-definition (effective-virtual-slot-definition)
 298     ((offset :reader slot-definition-offset :initarg :offset)))
 299
 300
 301   (defmethod most-specific-proxy-superclass ((class proxy-class))
 302     (find-if
 303      #'(lambda (class)
 304          (subtypep (class-name class) 'proxy))
 305      (cdr (compute-class-precedence-list class))))
 306
 307   (defmethod direct-proxy-superclass ((class proxy-class))
 308     (find-if
 309      #'(lambda (class)
 310          (subtypep (class-name class) 'proxy))
 311      (class-direct-superclasses class)))
 312
 313   (defmethod shared-initialize ((class proxy-class) names &key size)
 314     (call-next-method)
 315     (cond
 316       (size (setf (slot-value class 'size) (first size)))
 317       ((slot-boundp class 'size) (slot-makunbound class 'size))))
 318
 319   (defmethod direct-slot-definition-class ((class proxy-class) &rest initargs)
 320     (case (getf initargs :allocation)
 321       ((nil :alien) (find-class 'direct-alien-slot-definition))
 322       (t (call-next-method))))
 323
 324   (defmethod effective-slot-definition-class ((class proxy-class) &rest initargs)
 325     (case (getf initargs :allocation)
 326       (:alien (find-class 'effective-alien-slot-definition))
 327       (t (call-next-method))))
 328
 329
 330   (defmethod compute-effective-slot-definition-initargs ((class proxy-class) direct-slotds)
 331     (if (eq (most-specific-slot-value direct-slotds 'allocation) :alien)
 332         (nconc
 333          (list :offset (most-specific-slot-value direct-slotds 'offset))
 334          (call-next-method))
 335       (call-next-method)))
 336
 337
 338   (defmethod initialize-internal-slot-functions ((slotd effective-alien-slot-definition))
 339     (with-slots (offset) slotd
 340       (let ((type (slot-definition-type slotd)))
 341         (unless (slot-boundp slotd 'getter)
 342           (let ((reader (reader-function type)))
 343             (setf
 344              (slot-value slotd 'getter)
 345              #'(lambda (object)
 346                  (funcall reader (proxy-location object) offset)))))
 347
 348         (unless (slot-boundp slotd 'setter)
 349           (let ((writer (writer-function type))
 350                 (destroy (destroy-function type)))
 351             (setf
 352              (slot-value slotd 'setter)
 353              #'(lambda (value object)
 354                  (let ((location (proxy-location object)))
 355                    (funcall destroy location offset) ; destroy old value
 356                    (funcall writer value location offset))))))))
 357
 358     (call-next-method))
 359
 360
 361   ;; TODO: call some C code to detect this a compile time
 362   (defconstant +struct-alignmen+ 4)
 363
 364   (defmethod compute-slots ((class proxy-class))
 365     (loop
 366      with offset = (let ((size-of-super-classes
 367                           (proxy-instance-size
 368                            (most-specific-proxy-superclass class))))
 369                      (+ size-of-super-classes
 370                         (mod size-of-super-classes +struct-alignmen+)))
 371      with size = offset
 372      for slotd in (class-direct-slots class)
 373      when (eq (slot-definition-allocation slotd) :alien)
 374      do (if (not (slot-boundp slotd 'offset))
 375             (setf (slot-value slotd 'offset) offset)
 376           (setq offset (slot-value slotd 'offset)))
 377
 378         (incf offset (size-of (slot-definition-type slotd)))
 379         (incf offset (mod offset +struct-alignmen+))
 380         (setq size (max size offset))
 381
 382      finally (unless (slot-boundp class 'size)
 383                (setf (slot-value class 'size) size)))
 384     (call-next-method))
 385
 386
 387   (defmethod validate-superclass ((class proxy-class) (super standard-class))
 388     (subtypep (class-name super) 'proxy))
 389
 390   (defmethod proxy-instance-size (class)
 391     (declare (ignore class))
 392     0)
 393 )
 394
 395 (defmethod alien-type ((class proxy-class) &rest args)
 396   (declare (ignore class args))
 397   (alien-type 'pointer))
 398
 399 (defmethod size-of ((class proxy-class) &rest args)
 400   (declare (ignore class args))
 401   (size-of 'pointer))
 402
 403 (defmethod from-alien-form (location (class proxy-class) &rest args)
 404   (declare (ignore args))
 405   `(ensure-proxy-instance ',(class-name class) ,location))
 406
 407 (defmethod from-alien-function ((class proxy-class) &rest args)
 408   (declare (ignore args))
 409   #'(lambda (location)
 410       (ensure-proxy-instance class location)))
 411
 412 (defmethod to-alien-form (instance (class proxy-class) &rest args)
 413   (declare (ignore class args))
 414   `(proxy-location ,instance))
 415
 416 (defmethod to-alien-function ((class proxy-class) &rest args)
 417   (declare (ignore class args))
 418   #'proxy-location)
 419
 420 (defmethod copy-from-alien-form (location (class proxy-class) &rest args)
 421   (declare (ignore args))
 422   (let ((class-name (class-name class)))
 423     `(ensure-proxy-instance ',class-name
 424       (reference-foreign ',class-name ,location))))
 425
 426 (defmethod copy-from-alien-function ((class proxy-class) &rest args)
 427   (declare (ignore args))
 428   #'(lambda (location)
 429       (ensure-proxy-instance class (reference-foreign class location))))
 430
 431 (defmethod copy-to-alien-form (instance (class proxy-class) &rest args)
 432   (declare (ignore args))
 433   `(reference-foreign ',(class-name class) (proxy-location ,instance)))
 434
 435 (defmethod copy-to-alien-function ((class proxy-class) &rest args)
 436   (declare (ignore class args))
 437   #'(lambda (instance)
 438       (reference-foreign class (proxy-location instance))))
 439
 440 (defmethod writer-function ((class proxy-class) &rest args)
 441   (declare (ignore args))
 442   #'(lambda (instance location &optional (offset 0))
 443       (assert (null-pointer-p (sap-ref-sap location offset)))
 444       (setf
 445        (sap-ref-sap location offset)
 446        (reference-foreign class (proxy-location instance)))))
 447
 448 (defmethod reader-function ((class proxy-class) &rest args)
 449   (declare (ignore args))
 450   #'(lambda (location &optional (offset 0))
 451       (let ((instance (sap-ref-sap location offset)))
 452         (unless (null-pointer-p instance)
 453           (ensure-proxy-instance class (reference-foreign class instance))))))
 454
 455 (defmethod destroy-function ((class proxy-class) &rest args)
 456   (declare (ignore args))
 457   #'(lambda (location &optional (offset 0))
 458       (unreference-foreign class (sap-ref-sap location offset))))
 459
 460
 461 (defgeneric ensure-proxy-instance (class location)
 462   (:documentation "Returns a proxy object representing the foreign object at the give location."))
 463
 464 (defmethod ensure-proxy-instance :around (class location)
 465   (unless (null-pointer-p location)
 466     (or
 467      (find-cached-instance location)
 468      (call-next-method))))
 469
 470 (defmethod ensure-proxy-instance ((class symbol) location)
 471   (ensure-proxy-instance (find-class class) location))
 472
 473 (defmethod ensure-proxy-instance ((class proxy-class) location)
 474   (make-instance class :location location))
 475
 476
 477 ;;;; Superclasses for wrapping of C structures
 478
 479 (defclass struct (proxy)
 480   ()
 481   (:metaclass proxy-class))
 482
 483 (defmethod initialize-instance ((struct struct) &rest initargs)
 484   (declare (ignore initargs))
 485   (unless (slot-boundp struct 'location)
 486     (let ((size (proxy-instance-size (class-of struct))))
 487       (if (zerop size)
 488           (error "~A has zero size" (class-of struct))
 489           (setf (slot-value struct 'location) (allocate-memory size)))))
 490   (call-next-method))
 491
 492
 493 ;;;; Metaclasses used for subclasses of struct
 494
 495 (defclass struct-class (proxy-class)
 496   ())
 497
 498 (defmethod reference-foreign ((class struct-class) location)
 499   (copy-memory location (proxy-instance-size class)))
 500
 501 (defmethod unreference-foreign ((class struct-class) location)
 502   (deallocate-memory location))
 503
 504
 505 (defclass static-struct-class (struct-class)
 506   ())
 507
 508 (defmethod reference-foreign ((class static-struct-class) location)
 509   (declare (ignore class))
 510   location)
 511
 512 (defmethod unreference-foreign ((class static-struct-class) location)
 513   (declare (ignore class location))
 514   nil)