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Merge branch 'master' into doc
[sod] / src / module-impl.lisp
1 ;;; -*-lisp-*-
2 ;;;
3 ;;; Module protocol implementation
4 ;;;
5 ;;; (c) 2009 Straylight/Edgeware
6 ;;;
7
8 ;;;----- Licensing notice ---------------------------------------------------
9 ;;;
10 ;;; This file is part of the Sensble Object Design, an object system for C.
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 (cl:in-package #:sod)
27
28 ;;;--------------------------------------------------------------------------
29 ;;; Module basics.
30
31 (defmethod module-import ((module module))
32   (dolist (item (module-items module))
33     (module-import item)))
34
35 (defmethod add-to-module ((module module) item)
36   (setf (module-items module)
37         (nconc (module-items module) (list item)))
38   (module-import item))
39
40 (defmethod shared-initialize :after ((module module) slot-names &key pset)
41   "Tick off known properties on the property set."
42   (declare (ignore slot-names))
43   (dolist (prop '(:guard))
44     (get-property pset prop nil)))
45
46 (defmethod finalize-module ((module module))
47   (let* ((pset (module-pset module))
48          (class (get-property pset :module-class :symbol 'module)))
49
50     ;; Always call `change-class', even if it's the same one; this will
51     ;; exercise the property-set fiddling in `shared-initialize' and we can
52     ;; catch unknown-property errors.
53     (change-class module class :state t :pset pset)
54     (check-unused-properties pset)
55     module))
56
57 ;;;--------------------------------------------------------------------------
58 ;;; Module objects.
59
60 (defparameter *module-map* (make-hash-table :test #'equal)
61   "Hash table mapping true names to module objects.")
62
63 (defun build-module
64     (name thunk &key (truename (probe-file name)) location)
65   "Construct a new module.
66
67    This is the functionality underlying `define-module': see that macro for
68    full information."
69
70   ;; Check for an import cycle.
71   (when truename
72     (let ((existing (gethash truename *module-map*)))
73       (cond ((null existing))
74             ((eq (module-state existing) t)
75              (return-from build-module existing))
76             (t
77              (error "Module ~A already being imported at ~A"
78                     name (module-state existing))))))
79
80   ;; Construct the new module.
81   (let ((*module* (make-instance 'module
82                                  :name (pathname name)
83                                  :state (file-location location))))
84     (when truename
85       (setf (gethash truename *module-map*) *module*))
86     (unwind-protect
87          (with-module-environment ()
88            (module-import *builtin-module*)
89            (funcall thunk)
90            (finalize-module *module*))
91       (when (and truename (not (eq (module-state *module*) t)))
92         (remhash truename *module-map*)))))
93
94 (defun call-with-module-environment (thunk &optional (module *module*))
95   "Invoke THUNK with bindings for the module variables in scope.
96
97    This is the guts of `with-module-environment', which you should probably
98    use instead."
99   (progv
100       (mapcar #'car *module-bindings-alist*)
101       (module-variables module)
102     (unwind-protect (funcall thunk)
103       (setf (module-variables module)
104             (mapcar (compose #'car #'symbol-value)
105                     *module-bindings-alist*)))))
106
107 (defun call-with-temporary-module (thunk)
108   "Invoke THUNK in the context of a temporary module, returning its values.
109
110    This is mainly useful for testing things which depend on module variables.
111    This is the functionality underlying `with-temporary-module'."
112   (let ((*module* (make-instance 'module
113                                  :name "<temp>"
114                                  :state nil)))
115     (with-module-environment ()
116       (module-import *builtin-module*)
117       (funcall thunk))))
118
119 ;;;--------------------------------------------------------------------------
120 ;;; Type definitions.
121
122 (export 'type-item)
123 (defclass type-item ()
124   ((name :initarg :name :type string :reader type-name))
125   (:documentation
126    "A note that a module exports a type.
127
128    We can only export simple types, so we only need to remember the name.
129    The magic simple-type cache will ensure that we get the same type object
130    when we do the import."))
131
132 (defmethod module-import ((item type-item))
133   (let* ((name (type-name item))
134          (def (gethash name *module-type-map*))
135          (type (make-simple-type name)))
136     (cond ((not def)
137            (setf (gethash name *module-type-map*) type))
138           ((not (eq def type))
139            (error "Conflicting types `~A'" name)))))
140
141 (defmethod module-import ((class sod-class))
142   (record-sod-class class))
143
144 ;;;--------------------------------------------------------------------------
145 ;;; Code fragments.
146
147 (export 'c-fragment)
148 (defclass c-fragment ()
149   ((location :initarg :location :type file-location
150              :accessor c-fragment-location)
151    (text :initarg :text :type string :accessor c-fragment-text))
152   (:documentation
153    "Represents a fragment of C code to be written to an output file.
154
155    A C fragment is aware of its original location, and will bear proper #line
156    markers when written out."))
157
158 (defun output-c-excursion (stream location thunk)
159   "Invoke THUNK surrounding it by writing #line markers to STREAM.
160
161    The first marker describes LOCATION; the second refers to the actual
162    output position in STREAM.  If LOCATION doesn't provide a line number then
163    no markers are output after all.  If the output stream isn't
164    position-aware then no final marker is output."
165
166   (let* ((location (file-location location))
167          (line (file-location-line location))
168          (filename (file-location-filename location)))
169     (cond (line
170            (when (typep stream 'position-aware-stream)
171              (format stream "~&#line ~D~@[ ~S~]~%" line filename))
172            (funcall thunk)
173            (when (typep stream 'position-aware-stream)
174              (fresh-line stream)
175              (format stream "~&#line ~D ~S~%"
176                      (1+ (position-aware-stream-line stream))
177                      (let ((path (stream-pathname stream)))
178                        (if path (namestring path) "<sod-output>")))))
179           (t
180            (funcall thunk)))))
181
182 (defmethod print-object ((fragment c-fragment) stream)
183   (let ((text (c-fragment-text fragment))
184         (location (c-fragment-location fragment)))
185     (if *print-escape*
186         (print-unreadable-object (fragment stream :type t)
187           (when location
188             (format stream "~A " location))
189           (cond ((< (length text) 40)
190                  (prin1 text stream) stream)
191                 (t
192                  (prin1 (subseq text 0 37) stream)
193                  (write-string "..." stream))))
194         (output-c-excursion stream location
195                             (lambda () (write-string text stream))))))
196
197 (defmethod make-load-form ((fragment c-fragment) &optional environment)
198   (make-load-form-saving-slots fragment :environment environment))
199
200 (export 'code-fragment-item)
201 (defclass code-fragment-item ()
202   ((fragment :initarg :fragment :type c-fragment :reader code-fragment)
203    (reason :initarg :reason :type keyword :reader code-fragment-reason)
204    (name :initarg :name :type t :reader code-fragment-name)
205    (constraints :initarg :constraints :type list
206                 :reader code-fragment-constraints))
207   (:documentation
208    "A plain fragment of C to be dropped in at top-level."))
209
210 (defmacro define-fragment ((reason name) &body things)
211   (categorize (thing things)
212       ((constraints (listp thing))
213        (frags (typep thing '(or string c-fragment))))
214     (when (null frags)
215       (error "Missing code fragment"))
216     (when (cdr frags)
217       (error "Multiple code fragments"))
218     `(add-to-module
219       *module*
220       (make-instance 'code-fragment-item
221                      :fragment ',(car frags)
222                      :name ,name
223                      :reason ,reason
224                      :constraints (list ,@(mapcar (lambda (constraint)
225                                                     (cons 'list constraint))
226                                                   constraints))))))
227
228 ;;;--------------------------------------------------------------------------
229 ;;; File searching.
230
231 (export '*module-dirs*)
232 (defparameter *module-dirs* nil
233   "A list of directories (as pathname designators) to search for files.
234
235    Both SOD module files and Lisp extension files are searched for in this
236    list.  The search works by merging the requested pathname with each
237    element of this list in turn.  The list is prefixed by the pathname of the
238    requesting file, so that it can refer to other files relative to wherever
239    it was found.
240
241    See `find-file' for the grubby details.")
242
243 (export 'find-file)
244 (defun find-file (scanner name what thunk)
245   "Find a file called NAME on the module search path, and call THUNK on it.
246
247    The file is searched for relative to the SCANNER's current file, and also
248    in the directories mentioned in the `*module-dirs*' list.  If the file is
249    found, then THUNK is invoked with two arguments: the name we used to find
250    it (which might be relative to the starting directory) and the truename
251    found by `probe-file'.
252
253    If the file wasn't found, or there was some kind of error, then an error
254    is signalled; WHAT should be a noun phrase describing the kind of thing we
255    were looking for, suitable for inclusion in the error message.
256
257    While `find-file' establishes condition handlers for its own purposes,
258    THUNK is not invoked with any additional handlers defined."
259
260   (handler-case
261       (dolist (dir (cons (pathname (scanner-filename scanner)) *module-dirs*)
262                (values nil nil))
263         (let* ((path (merge-pathnames name dir))
264                (probe (probe-file path)))
265           (when probe
266             (return (values path probe)))))
267     (file-error (error)
268       (error "Error searching for ~A ~S: ~A" what (namestring name) error))
269     (:no-error (path probe)
270       (cond ((null path)
271              (error "Failed to find ~A ~S" what (namestring name)))
272             (t
273              (funcall thunk path probe))))))
274
275 ;;;----- That's all, folks --------------------------------------------------