chiark / gitweb /
src/c-types-{proto,impl,parse}.lisp: Add `storage specifiers' to the model.
[sod] / doc / clang.tex
1 %%% -*-latex-*-
2 %%%
3 %%% C language utilities
4 %%%
5 %%% (c) 2015 Straylight/Edgeware
6 %%%
7
8 %%%----- Licensing notice ---------------------------------------------------
9 %%%
10 %%% This file is part of the Sensible 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 %%%
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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{C language utilities} \label{ch:clang}
27
28 %%%--------------------------------------------------------------------------
29 \section{C type representation} \label{sec:clang.c-types}
30
31 \subsection{Overview} \label{sec:clang.c-types.over}
32
33 The Sod translator represents C types in a fairly simple and direct way.
34 However, because it spends a fair amount of its time dealing with C types, it
35 provides a number of useful operations and macros.
36
37 The class hierarchy is shown in~\xref{fig:codegen.c-types.classes}.
38
39 \begin{figure} \centering
40   \parbox{10pt}{\begin{tabbing}
41     @|c-type| \\ \ind
42       @|qualifiable-c-type| \\ \ind
43         @|simple-c-type| \\ \ind
44           @|c-class-type| \- \\
45         @|tagged-c-type| \\ \ind
46           @|c-struct-type| \\
47           @|c-union-type| \\
48           @|c-enum-type| \- \\
49         @|c-atomic-type| \\
50         @|c-pointer-type| \- \\
51       @|c-array-type| \\
52       @|c-function-type|
53   \end{tabbing}}
54   \caption{Classes representing C types}
55 \label{fig:codegen.c-types.classes}
56 \end{figure}
57
58 C type objects are immutable unless otherwise specified.
59
60 \subsubsection{Constructing C type objects}
61 There is a constructor function for each non-abstract class of C type object.
62 Note, however, that constructor functions need not generate a fresh type
63 object if a previously existing type object is suitable.  In this case, we
64 say that the objects are \emph{interned}.  Some constructor functions are
65 specified to return interned objects: programs may rely on receiving the same
66 (@|eq|) type object for similar (possibly merely @|equal|) arguments.  Where
67 not specified, clients may still not rely on receiving fresh objects.
68
69 A convenient S-expression notation is provided by the
70 \descref{c-type}[macro]{mac}.  Use of this macro is merely an abbreviation
71 for corresponding use of the various constructor functions, and therefore
72 interns type objects in the same manner.  The syntax accepted by the macro
73 can be extended in order to support new classes: see \descref{defctype}{mac},
74 \descref{c-type-alias}{mac} and \descref{define-c-type-syntax}{mac}.
75
76 The descriptions of each of the various classes include descriptions of the
77 initargs which may be passed to @|make-instance| when constructing a new
78 instance of the class.  However, the constructor functions and S-expression
79 syntax are strongly recommended over direct use of @|make-instance|.
80
81 \subsubsection{Printing}
82 There are two protocols for printing C types.  Unfortunately they have
83 similar names.
84 \begin{itemize}
85 \item The \descref{print-c-type}[function]{gf} prints a C type value using
86   the S-expression notation.  It is mainly useful for diagnostic purposes.
87 \item The \descref{pprint-c-type}[function]{gf} prints a C type as a
88   C-syntax declaration.
89 \end{itemize}
90 Neither generic function defines a default primary method; subclasses of
91 @|c-type| must define their own methods in order to print correctly.
92
93
94 \subsection{The C type root class} \label{sec:clang.c-types.root}
95
96 \begin{describe}{cls}{c-type ()}
97   The class @|c-type| marks the root of the built-in C type hierarchy.
98
99   Users may define subclasses of @|c-type|.  All non-abstract subclasses must
100   have a primary method defined on @|pprint-c-type|; unless instances of the
101   subclass are interned, a method on @|c-type-equal-p| is also required.
102
103   The class @|c-type| is abstract.
104 \end{describe}
105
106
107 \subsection{C type S-expression notation} \label{sec:clang.c-types.sexp}
108
109 The S-expression representation of a type is described syntactically as a
110 type specifier.  Type specifiers fit into two syntactic categories.
111 \begin{itemize}
112 \item A \emph{symbolic type specifier} consists of a symbol.  It has a
113   single, fixed meaning: if @<name> is a symbolic type specifier, then each
114   use of @<name> in a type specifier evaluates to the same (@|eq|) type
115   object, until the @<name> is redefined.
116 \item A \emph{type operator} is a symbol; the corresponding specifier is a
117   list whose @|car| is the operator.  The remaining items in the list are
118   arguments to the type operator.
119 \end{itemize}
120
121 \begin{describe}{mac}{c-type @<type-spec> @> @<c-type>}
122   Evaluates to a C type object, as described by the type specifier
123   @<type-spec>.
124 \end{describe}
125
126 \begin{describe}{mac}
127     {defctype \=@{ @<name> @! (@<name>^+) @} @<type-spec> \+ \\
128                 @[[ @|:export| @<export-flag> @]]^* \-
129        \nlret @<names>}
130   Defines a new symbolic type specifier @<name>; if a list of @<name>s is
131   given, then all are defined in the same way.  The type constructed by using
132   any of the @<name>s is as described by the type specifier @<type-spec>.
133
134   The resulting type object is constructed once, at the time that the macro
135   expansion is evaluated; the same (@|eq|) value is used each time any
136   @<name> is used in a type specifier.
137
138   A variable named @|c-type-@<name>|, for the first @<name> only, is defined
139   and initialized to contain the C type object so constructed.  Altering or
140   binding this name is discouraged.
141
142   If @<export-flag> is true, then the variable name, and all of the @<name>s,
143   are exported from the current package.
144 \end{describe}
145
146 \begin{describe}{mac}{c-type-alias @<original> @<alias>^* @> @<aliases>}
147   Defines each @<alias> as being a type operator identical in behaviour to
148   @<original>.  If @<original> is later redefined then the behaviour of the
149   @<alias>es changes too.
150 \end{describe}
151
152 \begin{describe}{mac}
153     {define-c-type-syntax @<name> @<lambda-list> \\ \ind
154       @[[ @<declaration>^* @! @<doc-string> @]] \\
155       @<form>^* \-
156      \nlret @<name>}
157   Defines the symbol @<name> as a new type operator.  When a list of the form
158   @|(@<name> @<argument>^*)| is used as a type specifier, the @<argument>s
159   are bound to fresh variables according to @<lambda-list> (a destructuring
160   lambda-list) and the @<form>s evaluated in order in the resulting lexical
161   environment as an implicit @|progn|.  The value should be a Lisp form which
162   will evaluate to the type specified by the arguments.
163
164   The @<form>s may call @|expand-c-type-spec| in order to recursively expand
165   type specifiers among its arguments.
166 \end{describe}
167
168 \begin{describe}{gf}{expand-c-type-spec @<type-spec> @> @<form>}
169   Returns the Lisp form that @|(c-type @<type-spec>)| would expand into.
170
171   If @<type-spec> is a list, then \descref{expand-c-type-form}{fun} is
172   invoked.
173 \end{describe}
174
175 \begin{describe}{gf}{expand-c-type-form @<head> @<tail> @> @<form>}
176   Returns the Lisp form that @|(c-type (@<head> . @<tail>)| would expand
177   into.
178 \end{describe}
179
180 \begin{describe}{gf}
181     {print-c-type @<stream> @<type> \&optional @<colon> @<atsign>}
182   Print the C type object @<type> to @<stream> in S-expression form.  The
183   @<colon> and @<atsign> arguments may be interpreted in any way which seems
184   appropriate: they are provided so that @|print-c-type| may be called via
185   @|format|'s @|\char`\~/\dots/| command; they are not set when
186   @|print-c-type| is called by Sod functions.
187
188   There should be a method defined for every C type class; there is no
189   default method.
190 \end{describe}
191
192
193 \subsection{Comparing C types} \label{sec:clang.c-types.cmp}
194
195 It is necessary to compare C types for equality, for example when checking
196 argument lists for methods.  This is done by @|c-type-equal-p|.
197
198 \begin{describe}{gf}
199     {c-type-equal-p @<c-type>_1 @<c-type>_2 @> @<generalized-boolean>}
200   The generic function @|c-type-equal-p| compares two C types @<c-type>_1 and
201   @<c-type>_2 for equality; it returns true if the two types are equal and
202   false if they are not.
203
204   Two types are equal if they are structurally similar, where this property
205   is defined by methods for each individual class; see the descriptions of
206   the classes for the details.
207
208   The generic function @|c-type-equal-p| uses the @|and| method combination.
209
210   \begin{describe}{meth}{c-type-equal-p @<c-type>_1 @<c-type>_2}
211     A default primary method for @|c-type-equal-p| is defined.  It simply
212     returns @|nil|.  This way, methods can specialize on both arguments
213     without fear that a call will fail because no methods are applicable.
214   \end{describe}
215   \begin{describe}{ar-meth}{c-type-equal-p @<c-type>_1 @<c-type>_2}
216     A default around-method for @|c-type-equal-p| is defined.  It returns
217     true if @<c-type>_1 and @<c-type>_2 are @|eql|; otherwise it delegates to
218     the primary methods.  Since several common kinds of C types are interned,
219     this is a common case worth optimizing.
220   \end{describe}
221 \end{describe}
222
223
224 \subsection{Outputting C types} \label{sec:clang.c-types.output}
225
226 \begin{describe}{gf}{pprint-c-type @<c-type> @<stream> @<kernel>}
227   The generic function @|pprint-c-type| pretty-prints to @<stream> a C-syntax
228   declaration of an object or function of type @<c-type>.  The result is
229   written to @<stream>.
230
231   A C declaration has two parts: a sequence of \emph{declaration specifiers}
232   and a \emph{declarator}.  The declarator syntax involves parentheses and
233   operators, in order to reflect the operators applicable to the declared
234   variable.  For example, the name of a pointer variable is preceded by @`*';
235   the name of an array is followed by dimensions enclosed in @`['\dots @`]'.
236
237   The @<kernel> argument must be a function designator (though see the
238   standard around-method); it is invoked as
239   \begin{quote} \codeface
240     (funcall @<kernel> @<stream> @<priority> @<spacep>)
241   \end{quote}
242   It should write to @<stream> -- which may not be the same stream originally
243   passed into the generic function -- the `kernel' of the declarator, i.e.,
244   the part to which prefix and/or postfix operators are attached to form the
245   full declarator.
246
247   The methods on @|pprint-c-type| specialized for compound types work by
248   recursively calling @|pprint-c-type| on the subtype, passing down a closure
249   which prints the necessary additional declarator operators before calling
250   the original @<kernel> function.  The additional arguments @<priority> and
251   @<spacep> support this implementation technique.
252
253   The @<priority> argument describes the surrounding operator context.  It is
254   zero if no type operators are directly attached to the kernel (i.e., there
255   are no operators at all, or the kernel is enclosed in parentheses), one if
256   a prefix operator is directly attached, or two if a postfix operator is
257   directly attached.  If the @<kernel> function intends to provide its own
258   additional declarator operators, it should check the @<priority> in order
259   to determine whether parentheses are necessary.  See also the
260   \descref{maybe-in-parens}[macro]{mac}.
261
262   The @<spacep> argument indicates whether a space needs to be printed in
263   order to separate the declarator from the declaration specifiers.  A kernel
264   which contains an identifier should insert a space before the identifier
265   when @<spacep> is non-nil.  An `empty' kernel, as found in an abstract
266   declarator (one that specifies no name), looks more pleasing without a
267   trailing space.  See also the \descref{c-type-space}[function]{fun}.
268
269   Every concrete subclass of @|c-type| is expected to provide a primary
270   method on this function.  There is no default primary method.
271
272   \begin{describe}{ar-meth}{pprint-c-type @<c-type> @<stream> @<kernel>}
273     A default around method is defined on @|pprint-c-type| which `canonifies'
274     non-function @<kernel> arguments.  In particular:
275     \begin{itemize}
276     \item if @<kernel> is nil, then @|pprint-c-type| is called recursively
277       with a @<kernel> function that does nothing; and
278     \item if @<kernel> is any other kind of object, then @|pprint-c-type| is
279       called recursively with a @<kernel> function that prints the object as
280       if by @|princ|, preceded if necessary by space using @|c-type-space|.
281     \end{itemize}
282   \end{describe}
283 \end{describe}
284
285 \begin{describe}{fun}{c-type-space @<stream>}
286   Writes a space and other pretty-printing instructions to @<stream> in order
287   visually to separate a declarator from the preceding declaration
288   specifiers.  The precise details are subject to change.
289 \end{describe}
290
291 \begin{describe}{mac}
292     {maybe-in-parens (@<stream-var> @<guard-form>)
293       @<declaration>^*
294       @<form>^*}
295   The @<guard-form> is evaluated, and then the @<form>s are evaluated in
296   sequence within a pretty-printer logical block writing to the stream named
297   by the symbol @<stream-var>.  If the @<guard-form> evaluates to nil, then
298   the logical block has empty prefix and suffix strings; if it evaluates to a
299   non-nil value, then the logical block has prefix and suffix @`(' and @`)'
300   respectively.
301
302   Note that this may cause @<stream> to be bound to a different stream object
303   within the @<form>s.
304 \end{describe}
305
306
307 \subsection{Type qualifiers and qualifiable types}
308 \label{sec:clang.ctypes.qual}
309
310 Qualifiers -- @|const|, @|volatile|, and so on -- are represented as lists of
311 keywords attached to types.  Not all C types can carry qualifiers: notably,
312 function and array types cannot be qualified.
313
314 For the most part, the C qualifier keywords correspond to like-named Lisp
315 keywords, only the Lisp keyword names are in uppercase.  The correspondence
316 is shown in \xref{tab:clang.ctypes.qual}.
317
318 \begin{table}
319   \begin{tabular}[C]{*2{>{\codeface}l}l}                           \hlx*{hv}
320     \thd{\textbf{C name}}       & \thd{\textbf{Lisp name}}      \\ \hlx{vhv}
321     _Atomic                     & :atomic                       \\
322     const                       & :const                        \\
323     restrict                    & :restrict                     \\
324     volatile                    & :volatile                     \\ \hlx*{vh}
325   \end{tabular}
326   \caption{C and Lisp qualifier names} \label{tab:clang.ctypes.qual}
327 \end{table}
328
329 The default behaviour, on output, is to convert keywords to lowercase and
330 hope for the best: special cases can be dealt with by adding appropriate
331 methods to \descref{c-qualifier-keyword}{gf}.
332
333 \begin{describe}{cls}{qualifiable-c-type (c-type) \&key :qualifiers}
334   The class @|qualifiable-c-type| describes C types which can bear
335   `qualifiers' (\Cplusplus\ calls them `cv-qualifiers'): @|const|,
336   @|restrict| and @|volatile|.
337
338   The @<qualifiers> are a list of keyword symbols @|:const|, @|:restrict| and
339   @|:volatile|.  There is no built-in limitation to these particular
340   qualifiers; others keywords may be used, though this isn't recommended.
341
342   Two qualifiable types are equal only if they have \emph{matching
343   qualifiers}: i.e., every qualifier attached to one is also attached to the
344   other: order is not significant, and neither is multiplicity.
345
346   The class @|qualifiable-c-type| is abstract.
347 \end{describe}
348
349 \begin{describe}{gf}{c-type-qualifiers @<c-type> @> @<list>}
350   Returns the qualifiers of the @|qualifiable-c-type| instance @<c-type> as
351   an immutable list.
352 \end{describe}
353
354 \begin{describe}{fun}{qualify-type @<c-type> @<qualifiers> @> @<c-type>}
355   The argument @<c-type> must be an instance of @|qualifiable-c-type|,
356   currently bearing no qualifiers, and @<qualifiers> a list of qualifier
357   keywords.  The result is a C type object like @<c-type> except that it
358   bears the given @<qualifiers>.
359
360   The @<c-type> is not modified.  If @<c-type> is interned, then the returned
361   type will be interned.
362 \end{describe}
363
364 \begin{describe}{fun}{format-qualifiers @<qualifiers> @> @<string>}
365   Returns a string containing the qualifiers listed in @<qualifiers> in C
366   syntax, with a space after each.  In particular, if @<qualifiers> is
367   non-null then the final character of the returned string will be a space.
368 \end{describe}
369
370 \begin{describe}{gf}{c-qualifier-keyword @<qualifier> @> @<string>}
371   Return, as a string, the C keyword corresponding to the Lisp @<qualifier>.
372
373   There is a standard method, which deals with many qualifiers.  Additional
374   methods exist for qualifier keywords which need special handling, such as
375   @|:atomic|; they are not listed here explicitly.
376
377   \begin{describe}{meth}{c-qualifier-keyword @<keyword> @> @<string>}
378     Returns the @<keyword>'s print-name, in lower case.  This is sufficient
379     for the standard qualifiers @|:const|, @|:restrict|, and @|:volatile|.
380   \end{describe}
381 \end{describe}
382
383 \begin{describe}{fun}{c-type-qualifier-keywords @<c-type> @> @<list>}
384   Return the @<c-type>'s qualifiers, as a list of C keyword names.
385 \end{describe}
386
387
388 \subsection{Storage specifiers} \label{sec:clang.ctypes.specs}
389
390 Some declaration specifiers, mostly to do with how to store the specific
391 object in question, are determinedly `top level', and, unlike qualifiers,
392 don't stay attached to the base type when acted on by declarator operators.
393 Sod calls these `storage specifiers', though no such category exists in the C
394 standard.  They have their own protocol, which is similar in many ways to
395 that of C types.
396
397 Every Lisp keyword is potentially a storage specifier, which simply maps to
398 its lower-case print name in C; but other storage specifiers may be more
399 complicated objects.
400
401 \begin{describe}{cls}
402     {c-storage-specifiers-type (c-type) \&key :subtype :specifiers}
403   A type which carries storage specifiers.  The @<subtype> is the actual
404   type, and may be any C type; the @<specifiers> are a list of
405   storage-specifier objects.
406
407   The type specifier @|(specs @<subtype> @<specifier>^*)| wraps the
408   @<subtype> in a @|c-storage-specifiers-type|, carrying the @<specifier>s,
409   which are a list of storage specifiers in S-expression notation.
410 \end{describe}
411
412 \begin{describe}{fun}{c-type-specifiers @<type> @> @<list>}
413   Returns the list of type specifiers attached to the @<type> object, which
414   must be a @|c-storage-specifiers-type|.
415 \end{describe}
416
417 \begin{describe}{mac}
418     {define-c-storage-specifier-syntax @<name> @<lambda-list> \\ \ind
419       @[[ @<declaration>^* @! @<doc-string> @]] \\
420       @<form>^* \-
421      \nlret @<name>}
422
423   Defines the symbol @<name> as a new storage-specifier operator.  When a
424   list of the form @|(@<name> @<argument>^*)| is used as a storage specifier,
425   the @<argument>s are bound to fresh variables according to the
426   @<lambda-list> (a destructuring lambda-list) and the @<form>s evaluated in
427   order in the resulting lexical environment as an implicit @<progn>.  The
428   value should be a Lisp form which will evaluate to the storage-specifier
429   object described by the arguments.
430
431   The @<form>s may call @|expand-c-storage-specifier| in order to recursively
432   expand storage specifiers among its arguments.
433 \end{describe}
434
435 \begin{describe}{gf}{expand-c-storage-specifier @<spec> @> @<form>}
436   Returns the Lisp form that @<spec> expands to within @|(c-type (specs
437   @<subtype> @<spec>))|.
438
439   If @<spec> is a list, then \descref{expand-c-storage-specifier-form} is
440   invoked.
441 \end{describe}
442
443 \begin{describe}{gf}{expand-c-storage-specifier-form @<spec> @> @<form>}
444   Returns the Lisp form that @|(@<head> . @<tail>)| expands to within
445   @|(c-type (specs @<subtype> (@<head> . @<tail>)))|.
446 \end{describe}
447
448 \begin{describe}{gf}{pprint-c-storage-specifier @<spec> @<stream>}
449 \end{describe}
450
451 \begin{describe}{gf}
452     {print-c-storage-specifier @<stream> @<spec>
453                                \&optional @<colon> @<atsign>}
454 \end{describe}
455
456 \begin{describe}{fun}{wrap-c-type @<func> @<base-type> @> @<c-type>}
457   Apply @<func> to the underlying C type of @<base-type> to create a new
458   `wrapped' type, and attach the storage specifiers of @<base-type> to the
459   wrapped type.
460
461   If @<base-type> is \emph{not} a @|c-storage-specifiers-type|, then return
462   @|(funcall @<func> @<base-type>)|.  Otherwise, return a new
463   @|c-storage-specifiers-type|, with the same specifiers, but whose subtype
464   is the result of applying @<func> to the subtype of the original
465   @<base-type>.
466 \end{describe}
467
468
469 \subsection{Leaf types} \label{sec:clang.c-types.leaf}
470
471 A \emph{leaf type} is a type which is not defined in terms of another type.
472 In Sod, the leaf types are
473 \begin{itemize}
474 \item \emph{simple types}, including builtin types like @|int| and @|char|,
475   as well as type names introduced by @|typename|, because Sod isn't
476   interested in what the type name means, merely that it names a type; and
477 \item \emph{tagged types}, i.e., enum, struct and union types which are named
478   by a keyword identifying the kind of type, and a \emph{tag}.
479 \end{itemize}
480
481 \begin{describe}{cls}{simple-c-type (qualifiable-c-type)
482     \&key :qualifiers :name}
483   The class of `simple types'; an instance denotes the type @<qualifiers>
484   @<name>.
485
486   A simple type object maintains a \emph{name}, which is a string whose
487   contents are the C name for the type.  The initarg @|:name| may be used to
488   provide this name when calling @|make-instance|.
489
490   Two simple type objects are equal if and only if they have @|string=| names
491   and matching qualifiers.
492
493   A number of symbolic type specifiers for builtin types are predefined as
494   shown in \xref{tab:codegen.c-types.simple}.  These are all defined as if by
495   @|define-simple-c-type|, so can be used to construct qualified types.
496 \end{describe}
497
498 \begin{table}
499   \begin{tabular}[C]{ll}                                           \hlx*{hv}
500     \thd{C type}        & \thd{Specifiers}                      \\ \hlx{vhv}
501     @|void|             & @|void|                               \\ \hlx{v}
502     @|_Bool|            & @|bool|                               \\ \hlx{v}
503     @|char|             & @|char|                               \\ \hlx{}
504     @|wchar_t|          & @|wchar-t|                            \\ \hlx{v}
505     @|signed char|      & @|signed-char|, @|schar|              \\ \hlx{}
506     @|unsigned char|    & @|unsigned-char|, @|uchar|            \\ \hlx{v}
507     @|short|            & @|short|, @|signed-short|, @|short-int|,
508                           @|signed-short-int| @|sshort|         \\ \hlx{}
509     @|unsigned short|   & @|unsigned-short|, @|unsigned-short-int|,
510                           @|ushort|                             \\ \hlx{v}
511     @|int|              & @|int|, @|signed|, @|signed-int|,
512                           @|sint|                               \\ \hlx{}
513     @|unsigned int|     & @|unsigned|, @|unsigned-int|, @|uint| \\ \hlx{v}
514     @|long|             & @|long|, @|signed-long|, @|long-int|,
515                           @|signed-long-int|, @|slong|          \\ \hlx{}
516     @|unsigned long|    & @|unsigned-long|, @|unsigned-long-int|,
517                           @|ulong|                              \\ \hlx{v}
518     @|long long|        & @|long-long|, @|signed-long-long|,
519                           @|long-long-int|,                     \\ \hlx{}
520                         & \qquad @|signed-long-long-int|,
521                           @|llong|, @|sllong|                   \\ \hlx{v}
522     @|unsigned long long|
523                         & @|unsigned-long-long|, @|unsigned-long-long-int|,
524                           @|ullong|                             \\ \hlx{v}
525     @|size_t|           & @|size-t|                             \\ \hlx{}
526     @|ptrdiff_t|        & @|ptrdiff-t|                          \\ \hlx{v}
527     @|float|            & @|float|                              \\ \hlx{}
528     @|double|           & @|double|                             \\ \hlx{}
529     @|long double|      & @|long-double|                        \\ \hlx{v}
530     @|float _Imaginary| & @|float-imaginary|                    \\ \hlx{}
531     @|double _Imaginary|& @|double-imaginary|                   \\ \hlx{}
532     @|long double _Imaginary|
533                         & @|long-double-imaginary|              \\ \hlx{v}
534     @|float _Complex|   & @|float-complex|                      \\ \hlx{}
535     @|double _Complex|  & @|double-complex|                     \\ \hlx{}
536     @|long double _Complex|
537                         & @|long-double-complex|                \\ \hlx{v}
538     @|va_list|          & @|va-list|                            \\ \hlx*{vh}
539   \end{tabular}
540   \caption{Builtin symbolic type specifiers for simple C types}
541   \label{tab:codegen.c-types.simple}
542 \end{table}
543
544 \begin{describe}{fun}
545     {make-simple-type @<name> \&optional @<qualifiers> @> @<c-type>}
546   Return the (unique interned) simple C type object for the C type whose name
547   is @<name> (a string) and which has the given @<qualifiers> (a list of
548   keywords).
549 \end{describe}
550
551 \begin{describe}{gf}{c-type-name @<c-type> @> @<string>}
552   Returns the name of a @|simple-c-type| instance @<c-type> as an immutable
553   string.
554 \end{describe}
555
556 \begin{describe}{mac}
557     {define-simple-c-type \=@{ @<name> @! (@<name>^+) @} @<string> \+ \\
558                             @[[ @|:export| @<export-flag> @]] \-
559       \nlret @<name>}
560   Define type specifiers for a new simple C type.  Each symbol @<name> is
561   defined as a symbolic type specifier for the (unique interned) simple C
562   type whose name is the value of @<string>.  Further, each @<name> is
563   defined to be a type operator: the type specifier @|(@<name>
564   @<qualifier>^*)| evaluates to the (unique interned) simple C type whose
565   name is @<string> and which has the @<qualifiers> (which are evaluated).
566
567   Furthermore, a variable @|c-type-@<name>| is defined, for the first @<name>
568   only, and initialized with the newly constructed C type object.
569
570   If @<export-flag> is true, then the @|c-type-@<name>| variable name, and
571   all of the @<name>s, are exported from the current package.
572 \end{describe}
573
574 \begin{describe}{cls}{tagged-c-type (qualifiable-c-type)
575     \&key :qualifiers :tag}
576   Provides common behaviour for C tagged types.  A @<tag> is a string
577   containing a C identifier.
578
579   Two tagged types are equal if and only if they have the same class, their
580   @<tag>s are @|string=|, and they have matching qualifiers.  (User-defined
581   subclasses may have additional methods on @|c-type-equal-p| which impose
582   further restrictions.)
583 \end{describe}
584 \begin{boxy}[Bug]
585   Sod maintains distinct namespaces for the three kinds of tagged types.  In
586   C, there is only one namespace for tags which is shared between enums,
587   structs and unions.
588 \end{boxy}
589
590 \begin{describe}{gf}{c-tagged-type-kind @<c-type> @> @<keyword>}
591   Returns a keyword classifying the tagged @<c-type>: one of @|:enum|,
592   @|:struct| or @|:union|.  User-defined subclasses of @|tagged-c-type|
593   should return their own classification symbols.  It is intended that
594   @|(string-downcase (c-tagged-type-kind @<c-type>))| be valid C
595   syntax.\footnote{%
596     Alas, C doesn't provide a syntactic category for these keywords;
597     \Cplusplus\ calls them a @<class-key>.} %
598   There is a method defined for each of the built-in tagged type classes
599   @|c-struct-type|, @|c-union-type| and @|c-enum-type|.
600 \end{describe}
601
602 \begin{describe}{gf}{kind-c-tagged-type @<keyword> @> @<symbol>}
603   This is not quite the inverse of @|c-tagged-type-kind|.  Given a keyword
604   naming a kind of tagged type, return the name of the corresponding C
605   type class as a symbol.
606 \end{describe}
607
608 \begin{describe}{cls}{c-enum-type (tagged-c-type) \&key :qualifiers :tag}
609   Represents a C enumerated type.  An instance denotes the C type @|enum|
610   @<tag>.  See the direct superclass @|tagged-c-type| for details.
611
612   The type specifier @|(enum @<tag> @<qualifier>^*)| returns the (unique
613   interned) enumerated type with the given @<tag> and @<qualifier>s (all
614   evaluated).
615 \end{describe}
616 \begin{describe}{fun}
617     {make-enum-type @<tag> \&optional @<qualifiers> @> @<c-enum-type>}
618   Return the (unique interned) C type object for the enumerated C type whose
619   tag is @<tag> (a string) and which has the given @<qualifiers> (a list of
620   keywords).
621 \end{describe}
622
623 \begin{describe}{cls}{c-struct-type (tagged-c-type) \&key :qualifiers :tag}
624   Represents a C structured type.  An instance denotes the C type @|struct|
625   @<tag>.  See the direct superclass @|tagged-c-type| for details.
626
627   The type specifier @|(struct @<tag> @<qualifier>^*)| returns the (unique
628   interned) structured type with the given @<tag> and @<qualifier>s (all
629   evaluated).
630 \end{describe}
631 \begin{describe}{fun}
632     {make-struct-type @<tag> \&optional @<qualifiers> @> @<c-struct-type>}
633   Return the (unique interned) C type object for the structured C type whose
634   tag is @<tag> (a string) and which has the given @<qualifiers> (a list of
635   keywords).
636 \end{describe}
637
638 \begin{describe}{cls}{c-union-type (tagged-c-type) \&key :qualifiers :tag}
639   Represents a C union type.  An instance denotes the C type @|union|
640   @<tag>.  See the direct superclass @|tagged-c-type|
641   for details.
642
643   The type specifier @|(union @<tag> @<qualifier>^*)| returns the (unique
644   interned) union type with the given @<tag> and @<qualifier>s (all
645   evaluated).
646 \end{describe}
647 \begin{describe}{fun}
648     {make-union-type @<tag> \&optional @<qualifiers> @> @<c-union-type>}
649   Return the (unique interned) C type object for the union C type whose tag
650   is @<tag> (a string) and which has the given @<qualifiers> (a list of
651   keywords).
652 \end{describe}
653
654
655 \subsection{Compound C types} \label{sec:code.c-types.compound}
656
657 Some C types are \emph{compound types}: they're defined in terms of existing
658 types.  The classes which represent compound types implement a common
659 protocol.
660
661 \begin{describe}{gf}{c-type-subtype @<c-type> @> @<subtype>}
662   Returns the underlying type of a compound type @<c-type>.  Precisely what
663   this means depends on the class of @<c-type>.
664 \end{describe}
665
666
667 \subsection{Atomic types} \label{sec:clang.c-types.atomic}
668
669 Atomic types are compound types.  The subtype of an atomic type is simply the
670 underlying type of the object.  Note that, as far as Sod is concerned, atomic
671 types are not the same as atomic-qualified types: you must be consistent
672 about which you use.
673
674 \begin{describe}{cls}
675     {c-atomic-type (qualifiable-c-type) \&key :qualifiers :subtype}
676   Represents an atomic type.  An instance denotes the C type
677   @|_Atomic(@<subtype>)|.
678
679   The @<subtype> may be any C type.\footnote{%
680     C does not permit atomic function or array types.} %
681   Two atomic types are equal if and only if their subtypes are equal and they
682   have matching qualifiers.  It is possible, though probably not useful, to
683   have an atomic-qualified atomic type.
684
685   The type specifier @|(atomic @<type-spec> @<qualifier>^*)| returns a type
686   qualified atomic @<subtype>, where @<subtype> is the type specified by
687   @<type-spec> and the @<qualifier>s are qualifier keywords (which are
688   evaluated).
689 \end{describe}
690
691 \begin{describe}{fun}
692     {make-atomic-type @<c-type> \&optional @<qualifiers> @> @<c-atomic-type>}
693   Return an object describing the type qualified atomic @<subtype>.  If
694   @<subtype> is interned, then the returned atomic type object is interned
695   also.
696 \end{describe}
697
698
699 \subsection{Pointer types} \label{sec:clang.c-types.pointer}
700
701 Pointers are compound types.  The subtype of a pointer type is the type it
702 points to.
703
704 \begin{describe}{cls}
705     {c-pointer-type (qualifiable-c-type) \&key :qualifiers :subtype}
706   Represents a C pointer type.  An instance denotes the C type @<subtype>
707   @|*|@<qualifiers>.
708
709   The @<subtype> may be any C type.  Two pointer types are equal if and only
710   if their subtypes are equal and they have matching qualifiers.
711
712   The type specifier @|(* @<type-spec> @<qualifier>^*)| returns a type
713   qualified pointer-to-@<subtype>, where @<subtype> is the type specified by
714   @<type-spec> and the @<qualifier>s are qualifier keywords (which are
715   evaluated).  The synonyms @|ptr| and @|pointer| may be used in place of the
716   star @`*'.
717
718   The symbol @|string| is a type specifier for the type pointer to
719   characters; the symbol @|const-string| is a type specifier for the type
720   pointer to constant characters.
721 \end{describe}
722
723 \begin{describe}{fun}
724     {make-pointer-type @<c-type> \&optional @<qualifiers>
725       @> @<c-pointer-type>}
726   Return an object describing the type qualified pointer to @<subtype>.
727   If @<subtype> is interned, then the returned pointer type object is
728   interned also.
729 \end{describe}
730
731
732 \subsection{Array types} \label{sec:clang.c-types.array}
733
734 Arrays implement the compound-type protocol.  The subtype of an array type is
735 the array element type.
736
737 \begin{describe}{cls}{c-array-type (c-type) \&key :subtype :dimensions}
738   Represents a multidimensional C array type.  The @<dimensions> are a list
739   of dimension specifiers $d_0$, $d_1$, \ldots, $d_{n-1}$; an instance then
740   denotes the C type @<subtype> @|[$d_0$][$d_1$]$\ldots$[$d_{n-1}$]|.  An
741   individual dimension specifier is either a string containing a C integral
742   constant expression, or nil which is equivalent to an empty string.  Only
743   the first (outermost) dimension $d_0$ should be empty.
744
745   C doesn't actually have multidimensional arrays as a primitive notion;
746   rather, it permits an array (with known extent) to be the element type of
747   an array, which achieves an equivalent effect.  C arrays are stored in
748   row-major order: i.e., if we write down the indices of the elements of an
749   array in order of ascending address, the rightmost index varies fastest;
750   hence, the type constructed is more accurately an array of $d_0$ arrays of
751   $d_1$ of \ldots\ arrays of $d_{n-1}$ elements of type @<subtype>.  We shall
752   continue to abuse terminology and refer to multidimensional arrays.
753
754   The type specifier @|([] @<type-spec> @<dimension>^*)| constructs a
755   multidimensional array with the given @<dimension>s whose elements have the
756   type specified by @<type-spec>.  If no dimensions are given then a
757   single-dimensional array with unspecified extent.  The synonyms @|array|
758   and @|vector| may be used in place of the brackets @`[]'.
759 \end{describe}
760
761 \begin{describe}{fun}
762     {make-array-type @<subtype> @<dimensions> @> @<c-array-type>}
763   Return an object describing the type of arrays with given @<dimensions> and
764   with element type @<subtype> (an instance of @|c-type|).  The @<dimensions>
765   argument is a list whose elements are strings or nil; see the description
766   of the class @|c-array-type| above for details.
767 \end{describe}
768
769 \begin{describe}{gf}{c-array-dimensions @<c-type> @> @<list>}
770   Returns the dimensions of @<c-type>, an array type, as an immutable list.
771 \end{describe}
772
773
774 \subsection{Function types} \label{sec:clang.c-types.fun}
775
776 Function types implement the compound-type protocol.  The subtype of a
777 function type is the type of the function's return value.
778
779 \begin{describe}{cls}{argument}
780   Represents an ordinary function argument.
781 \end{describe}
782
783 \begin{describe}{fun}{argumentp @<value> @> @<generalized-boolean>}
784   Decide whether @<value> is an @<argument> object: if so, return non-nil; if
785   not return nil.
786 \end{describe}
787
788 \begin{describe}{fun}{make-argument @<name> @<c-type> @> @<argument>}
789   Construct and a return a new @<argument> object.  The argument has type
790   @<c-type>, which must be a @|c-type| object, and is named @<name>.
791
792   The @<name> may be nil to indicate that the argument has no name: in this
793   case the argument will be formatted as an abstract declarator, which is not
794   suitable for function definitions.  If @<name> is not nil, then the
795   @<name>'s print representation, with @|*print-escape*| nil, is used as the
796   argument name.
797 \end{describe}
798
799 \begin{describe*}
800     {\dhead{fun}{argument-name @<argument> @> @<name>}
801      \dhead{fun}{argument-type @<argument> @> @<c-type>}}
802   Accessor functions for @|argument| objects.  They return the name (for
803   @|argument-name|) or type (for @|argument-type|) from the object, as passed
804   to @|make-argument|.
805 \end{describe*}
806
807 \begin{describe}{gf}
808     {commentify-argument-name @<name> @> @<commentified-name>}
809   Convert the argument name @<name> so that it's suitable to declare the
810   function in a header file.
811
812   Robust header files shouldn't include literal argument names in
813   declarations of functions or function types, since this restricts the
814   including file from defining such names as macros.  This generic function
815   is used to convert names into a safe form.
816
817   \begin{describe}{meth}{commentify-argument-name (@<name> null) @> nil}
818     Returns nil: if the argument name is already omitted, it's safe for use
819     in a header file.
820   \end{describe}
821   \begin{describe}{meth}{commentify-argument-name (@<name> t) @> @<string>}
822     Returns the print form of @<name> wrapped in a C comment, as
823     @`/*@<name>*/'.
824   \end{describe}
825 \end{describe}
826
827 \begin{describe}{fun}
828     {commentify-argument-names @<arguments> @> @<commentified-arguments>}
829   Convert the @<arguments> list so that it's suitable for use in a header
830   file.
831
832   The @<arguments> list should be a list whose items are @|argument| objects
833   or the keyword @|:ellipsis|.  The return value is a list constructed as
834   follows.  For each @|argument| object in the input list, there is a
835   corresponding @|argument| object in the returned list, with the same type,
836   and whose name is the result of @|commentify-argument-name| applied to the
837   input argument name; an @|:ellipsis| in the input list is passed through
838   unchanged.
839 \end{describe}
840
841 \begin{describe}{cls}{c-function-type (c-type) \&key :subtype :arguments}
842   Represents C function types.  An instance denotes the type of a C
843   function which accepts the @<arguments> and returns @<subtype>.
844
845   The @<arguments> are a possibly empty list.  All but the last element of
846   the list must be @|argument| objects; the final element may instead be the
847   keyword @|:ellipsis|, which denotes a variable argument list.
848
849   An @<arguments> list consisting of a single argument with type @|void| is
850   converted into an empty list.  On output as C code, an empty argument list
851   is written as @|void|.  It is not possible to represent a pre-ANSI C
852   function without prototypes.
853
854   Two function types are considered to be the same if their return types are
855   the same, and their argument lists consist of arguments with the same type,
856   in the same order, and either both or neither argument list ends with
857   @|:ellipsis|; argument names are not compared.
858
859   The type specifier
860   \begin{prog}
861     (fun @<return-type>
862          @{ (@<arg-name> @<arg-type>) @}^*
863          @[:ellipsis @! . @<form>@])
864   \end{prog}
865   constructs a function type.  The function has the subtype @<return-type>.
866   The remaining items in the type-specifier list are used to construct the
867   argument list.  The argument items are a possibly improper list, beginning
868   with zero or more \emph{explicit arguments}: two-item
869   @<arg-name>/@<arg-type> lists.  For each such list, an @|argument| object
870   is constructed with the given name (evaluated) and type.  Following the
871   explicit arguments, there may be
872   \begin{itemize}
873   \item nothing, in which case the function's argument list consists only of
874     the explicit arguments;
875   \item the keyword @|:ellipsis|, as the final item in the type-specifier
876     list, indicating a variable argument list may follow the explicit
877     arguments; or
878   \item a possibly-improper list tail, beginning with an atom either as a
879     list item or as the final list cdr, indicating that the entire list tail
880     is Lisp expression which is to be evaluated to compute the remaining
881     arguments.
882   \end{itemize}
883   A tail expression may return a list of @|argument| objects, optionally
884   followed by an @|:ellipsis|.
885
886   For example,
887   \begin{prog}
888     (c-type (fun \=(lisp (c-type-subtype other-func)) \+ \\
889                    ("first" int) . (c-function-arguments other-func))
890   \end{prog}
891   evaluates to a function type like @|other-func|, only with an additional
892   argument of type @|int| added to the front of its argument list.  This
893   could also have been written
894   \begin{prog}
895     (let (\=(args (c-function-arguments other-func)) \+ \\
896             (ret (c-type-subtype other-func))) \- \\ \ind
897       (c-type (fun \=(lisp ret) ("first" int) . args)
898   \end{prog}
899 \end{describe}
900
901 \begin{describe}{fun}
902     {make-function-type @<subtype> @<arguments> @> @<c-function-type>}
903   Construct and return a new function type, returning @<subtype> and
904   accepting the @<arguments>.
905 \end{describe}
906
907 \begin{describe}{gf}
908     {c-function-arguments @<c-function-type> @> @<arguments>}
909   Return the arguments list of the @<c-function-type>.
910 \end{describe}
911
912 \begin{describe}{fun}
913     {commentify-function-type @<c-function-type> @> @<commentified-c-type>}
914   Return a commentified version of the @<c-function-type>.
915
916   The returned type has the same subtype as the given type, and the argument
917   list of the returned type is the result of applying
918   @|commentify-argument-names| to the argument list of the given type.
919 \end{describe}
920
921
922 \subsection{Parsing C types} \label{sec:clang.c-types.parsing}
923
924 \begin{describe}{fun}
925     {parse-c-type @<scanner>
926       @> @<result> @<success-flag> @<consumed-flag>}
927 \end{describe}
928
929 \begin{describe}{fun}
930     {parse-declarator @<scanner> @<base-type> \&key :kernel :abstractp
931       \nlret @<result> @<success-flag> @<consumed-flag>}
932 \end{describe}
933
934
935 \subsection{Class types} \label{sec:clang.c-types.class}
936
937 \begin{describe}{cls}
938     {c-class-type (simple-c-type) \&key :class :tag :qualifiers :name}
939 \end{describe}
940
941 \begin{describe*}
942     {\dhead{gf}{c-type-class @<class-type> @> @<class>}
943      \dhead{gf}{setf (c-type-class @<class-type>) @<class>}}
944 \end{describe*}
945
946 \begin{describe}{fun}{find-class-type @<name> @> @<class-type-or-nil>}
947 \end{describe}
948
949 \begin{describe}{fun}
950     {make-class-type @<name> \&optional @<qualifiers> @> @<class-type>}
951 \end{describe}
952
953 \begin{describe}{fun}
954     {make-class-type @<name> \&optional @<qualifiers> @> @<class-type>}
955 \end{describe}
956
957 \begin{describe}{fun}{find-sod-class @<name> @> @<class>}
958 \end{describe}
959
960 \begin{describe}{fun}{record-sod-class @<class>}
961 \end{describe}
962
963 %%%--------------------------------------------------------------------------
964 \section{Generating C code} \label{sec:clang.codegen}
965
966 This section deals with Sod's facilities for constructing and manipulating C
967 expressions, declarations, instructions and definitions.
968
969
970 \subsection{Temporary names} \label{sec:clang.codegen.temporaries}
971
972 Many C-level objects, especially ones with external linkage or inclusion in a
973 header file, are assigned names which are simple strings, perhaps fixed ones,
974 perhaps constructed.  Other objects don't need meaningful names, and
975 suitably unique constructed names would be tedious and most likely rather
976 opaque.  Therefore Sod has an ability to construct \emph{temporary names}.
977
978 These aren't temporary in the sense that they name C objects which have
979 limited lifetimes at runtime.  Rather, the idea is that the names be
980 significant only to small pieces of Lisp code, which will soon forget about
981 them.
982
983 \subsubsection{The temporary name protocol}
984 Temporary names are represented by objects which implement a simple protocol.
985
986 \begin{describe}{gf}{format-temporary-name @<var> @<stream>}
987 \end{describe}
988
989 \begin{describe*}
990     {\dhead{gf}{var-in-use-p @<var> @> @<generalized-boolean>}
991      \dhead[setf var-in-use-p]
992        {gf}{setf (var-in-use-p @<var>) @<generalized-boolean>}}
993 \end{describe*}
994
995 \subsubsection{Temporary name objects}
996
997 \begin{describe}{cls}{temporary-name () \&key :tag}
998   A temporary name object.  This is the root of a small collection of
999   subclasses, but is also usable on its own.
1000 \end{describe}
1001
1002 \begin{describe}{meth}
1003     {commentify-argument-name (@<name> temporary-name) @> nil}
1004 \end{describe}
1005
1006 \begin{table}
1007   \begin{tabular}[C]{*2{>{\codeface}l}}                            \hlx*{hv}
1008     \thd{\textbf{Class}} & \thd{\textbf{Name format}}           \\ \hlx{vhv}
1009     temporary-name              & @<tag>                        \\
1010     temporary-argument          & sod__a@<tag>                  \\
1011     temporary-function          & sod__f@<tag>                  \\
1012     temporary-variable          & sod__v@<tag>                  \\ \hlx*{vh}
1013   \end{tabular}
1014   \caption{Temporary name formats}
1015   \label{tab:codegen.codegen.temps-format}
1016 \end{table}
1017
1018 \begin{describe}{cls}{temporary-argument (temporary-name) \&key :tag}
1019 \end{describe}
1020
1021 \begin{describe}{cls}{temporary-function (temporary-name) \&key :tag}
1022 \end{describe}
1023
1024 \begin{describe}{fun}{temporary-function @> @<name>}
1025 \end{describe}
1026
1027 \begin{describe}{cls}
1028     {temporary-variable (temporary-name) \&key :tag :in-use-p}
1029 \end{describe}
1030
1031 \subsubsection{Well-known `temporary' names}
1032
1033 \begin{table}
1034   \begin{tabular}[C]{*2{>{\codeface}l}}                            \hlx*{hv}
1035     \thd{\textbf{Variable}} & \thd{\textbf{Name format}}        \\ \hlx{vhv}
1036     {}*sod-ap*                  & sod__ap                       \\
1037     {}*sod-master-ap*           & sod__master_ap                \\
1038     {}*null-pointer*            & NULL                          \\ \hlx*{vh}
1039   \end{tabular}
1040   \caption{Well-known temporary names}
1041   \label{tab:codegen.codegen.well-known-temps}
1042 \end{table}
1043
1044
1045 \subsection{Instructions} \label{sec:clang.codegen.insts}
1046
1047 \begin{describe}{cls}{inst () \&key}
1048 \end{describe}
1049
1050 \begin{describe}{gf}{inst-metric @<inst>}
1051 \end{describe}
1052
1053 \begin{describe}{mac}
1054     {definst @<code> (@<streamvar> \&key @<export>) (@<arg>^*) \\ \ind
1055       @[[ @<declaration>^* @! @<doc-string> @]] \\
1056       @<form>^* \-
1057      \nlret @<code>}
1058 \end{describe}
1059
1060 \begin{describe}{mac}
1061     {format-compound-statement
1062         (@<stream> @<child> \&optional @<morep>) \\ \ind
1063       @<declaration>^* \\
1064       @<form>^*}
1065 \end{describe}
1066
1067 \begin{table}
1068   \begin{tabular}[C]{ll>{\codeface}l}                              \hlx*{hv}
1069     \thd{Class name} &
1070     \thd{Arguments} &
1071     \thd{Output format}                                         \\ \hlx{vhv}
1072     @|var|      & @<name> @<type> @|\&optional| @<init>
1073                                            & @<type> @<name> @[= @<init>@];
1074                                                                 \\ \hlx{v}
1075     @|set|      & @<var> @<expr>           & @<var> = @<expr>;  \\ \hlx{v}
1076     @|update|   & @<var> @<op> @<expr>     & @<var> @<op>= @<expr>;
1077                                                                 \\ \hlx{v}
1078     @|return|   & @<expr>                  & return @[@<expr>@];
1079                                                                 \\ \hlx{v}
1080     @|break|    & ---                      & break;             \\ \hlx{v}
1081     @|continue| & ---                      & continue;          \\ \hlx{v}
1082     @|expr|     & @<expr>                  & @<expr>;           \\ \hlx{v}
1083     @|call|     & @<func> @|\&rest| @<args>
1084                                            & @<func>(@<arg>_1,
1085                                                      $\ldots$,
1086                                                      @<arg>_n)  \\ \hlx{vhv}
1087     @|block|    & @<decls> @<body>         & \{ @[@<decls>@] @<body> \}
1088                                                                 \\ \hlx{v}
1089     @|if|       & @<cond> @<conseq> @|\&optional| @<alt>
1090                                            & if (@<cond>) @<conseq>
1091                                              @[else @<alt>@]    \\ \hlx{v}
1092     @|while|    & @<cond> @<body>          & while (@<cond>) @<body>
1093                                                                 \\ \hlx{v}
1094     @|do-while| & @<body> @<cond>          & do @<body> while (@<cond>);
1095                                                                 \\ \hlx{v}
1096     @|function| & @<name> @<type> @<body>  &
1097       \vtop{\hbox{\strut @<type>_0 @<name>(@<type>_1 @<arg>_1, $\ldots$,
1098                                            @<type>_n @<arg>_n @[, \dots@])}
1099             \hbox{\strut \quad @<body>}}                        \\ \hlx*{vh}
1100   \end{tabular}
1101   \caption{Instruction classes}
1102   \label{tab:codegen.codegen.insts}
1103 \end{table}
1104
1105
1106 \subsection{Code generation} \label{sec:clang.codegen.codegen}
1107
1108 \begin{describe}{gf}{codegen-functions @<codegen> @> @<list>}
1109 \end{describe}
1110
1111 \begin{describe}{gf}
1112     {ensure-var @<codegen> @<name> @<type> \&optional @<init>}
1113 \end{describe}
1114
1115 \begin{describe}{gf}{emit-inst @<codegen> @<inst>}
1116 \end{describe}
1117
1118 \begin{describe}{gf}{emit-insts @<codegen> @<insts>}
1119 \end{describe}
1120
1121 \begin{describe}{gf}{emit-decl @<codegen> @<decl>}
1122 \end{describe}
1123
1124 \begin{describe}{gf}{emit-decls @<codegen> @<decls>}
1125 \end{describe}
1126
1127 \begin{describe}{gf}{codegen-push @<codegen>}
1128 \end{describe}
1129
1130 \begin{describe}{gf}{codegen-pop @<codegen> @> @<decls> @<insts>}
1131 \end{describe}
1132
1133 \begin{describe}{gf}{codegen-pop-block @<codegen> @> @<block-inst>}
1134 \end{describe}
1135
1136 \begin{describe}{gf}
1137     {codegen-pop-function @<codegen> @<name> @<type> @> @<name>}
1138 \end{describe}
1139
1140 \begin{describe}{gf}{codegen-add-function @<codegen> @<function>}
1141 \end{describe}
1142
1143 \begin{describe}{fun}
1144     {codegen-build-function @<codegen> @<name> @<type> @<vars> @<insts>
1145       @> @<name>}
1146 \end{describe}
1147
1148 \begin{describe}{gf}{temporary-var @<codegen> @<type> @> @<name>}
1149 \end{describe}
1150
1151 \begin{describe}{mac}
1152     {with-temporary-var (@<codegen> @<var> @<type>) \\ \ind
1153       @<declaration>^* \\
1154       @<form>^* \-
1155      \nlret @<value>^*}
1156 \end{describe}
1157
1158 \begin{describe}{fun}{deliver-expr @<codegen> @<target> @<expr>}
1159 \end{describe}
1160
1161 \begin{describe}{fun}
1162     {deliver-call @<codegen> @<target> @<func> \&rest @<args>}
1163 \end{describe}
1164
1165 \begin{describe}{fun}{convert-stmts @<codegen> @<target> @<type> @<func>}
1166 \end{describe}
1167
1168 \begin{describe}{cls}{codegen () \&key :vars :insts (:temp-index 0)}
1169 \end{describe}
1170
1171 %%%--------------------------------------------------------------------------
1172 \section{Literal C code fragments} \label{sec:clang.fragment}
1173
1174 \begin{describe}{cls}{c-fragment () \&key :location :text}
1175 \end{describe}
1176
1177 \begin{describe}{gf}{c-fragment-text @<fragment> @> @<string>}
1178 \end{describe}
1179
1180 \begin{describe}{fun}
1181     {scan-c-fragment @<scanner> @<end-chars>
1182       @> @<result> @<success-flag> @<consumed-flag>}
1183 \end{describe}
1184
1185 \begin{describe}{fun}
1186     {parse-delimited-fragment @<scanner> @<begin> @<end> \&key :keep-end
1187       \nlret @<result> @<success-flag> @<consumed-flag>}
1188 \end{describe}
1189
1190 %%%----- That's all, folks --------------------------------------------------
1191
1192 %%% Local variables:
1193 %%% mode: LaTeX
1194 %%% TeX-master: "sod.tex"
1195 %%% TeX-PDF-mode: t
1196 %%% End: