chiark / gitweb /
src/c-types-impl.lisp, src/c-types-parse.lisp: Support C11 `_Alignas'.
[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 %%%
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{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 \begin{describe}{cls}{alignas-storage-specifier () \&key :alignment}
469   The class of @|_Alignas| storage specifiers; an instance denotes the
470   specifier @|_Alignas(@<alignment>)|.  The @<alignment> parameter may be any
471   printable object, but is usually a string or C fragment.
472
473   The storage specifier form @|(alignas @<alignment>)| returns a storage
474   specifier @|_Alignas(@<alignment>)|, where @<alignment> is evaluated.
475 \end{describe}
476
477
478 \subsection{Leaf types} \label{sec:clang.c-types.leaf}
479
480 A \emph{leaf type} is a type which is not defined in terms of another type.
481 In Sod, the leaf types are
482 \begin{itemize}
483 \item \emph{simple types}, including builtin types like @|int| and @|char|,
484   as well as type names introduced by @|typename|, because Sod isn't
485   interested in what the type name means, merely that it names a type; and
486 \item \emph{tagged types}, i.e., enum, struct and union types which are named
487   by a keyword identifying the kind of type, and a \emph{tag}.
488 \end{itemize}
489
490 \begin{describe}{cls}{simple-c-type (qualifiable-c-type)
491     \&key :qualifiers :name}
492   The class of `simple types'; an instance denotes the type @<qualifiers>
493   @<name>.
494
495   A simple type object maintains a \emph{name}, which is a string whose
496   contents are the C name for the type.  The initarg @|:name| may be used to
497   provide this name when calling @|make-instance|.
498
499   Two simple type objects are equal if and only if they have @|string=| names
500   and matching qualifiers.
501
502   A number of symbolic type specifiers for builtin types are predefined as
503   shown in \xref{tab:codegen.c-types.simple}.  These are all defined as if by
504   @|define-simple-c-type|, so can be used to construct qualified types.
505 \end{describe}
506
507 \begin{table}
508   \begin{tabular}[C]{ll}                                           \hlx*{hv}
509     \thd{C type}        & \thd{Specifiers}                      \\ \hlx{vhv}
510     @|void|             & @|void|                               \\ \hlx{v}
511     @|_Bool|            & @|bool|                               \\ \hlx{v}
512     @|char|             & @|char|                               \\ \hlx{}
513     @|wchar_t|          & @|wchar-t|                            \\ \hlx{v}
514     @|signed char|      & @|signed-char|, @|schar|              \\ \hlx{}
515     @|unsigned char|    & @|unsigned-char|, @|uchar|            \\ \hlx{v}
516     @|short|            & @|short|, @|signed-short|, @|short-int|,
517                           @|signed-short-int| @|sshort|         \\ \hlx{}
518     @|unsigned short|   & @|unsigned-short|, @|unsigned-short-int|,
519                           @|ushort|                             \\ \hlx{v}
520     @|int|              & @|int|, @|signed|, @|signed-int|,
521                           @|sint|                               \\ \hlx{}
522     @|unsigned int|     & @|unsigned|, @|unsigned-int|, @|uint| \\ \hlx{v}
523     @|long|             & @|long|, @|signed-long|, @|long-int|,
524                           @|signed-long-int|, @|slong|          \\ \hlx{}
525     @|unsigned long|    & @|unsigned-long|, @|unsigned-long-int|,
526                           @|ulong|                              \\ \hlx{v}
527     @|long long|        & @|long-long|, @|signed-long-long|,
528                           @|long-long-int|,                     \\ \hlx{}
529                         & \qquad @|signed-long-long-int|,
530                           @|llong|, @|sllong|                   \\ \hlx{v}
531     @|unsigned long long|
532                         & @|unsigned-long-long|, @|unsigned-long-long-int|,
533                           @|ullong|                             \\ \hlx{v}
534     @|size_t|           & @|size-t|                             \\ \hlx{}
535     @|ptrdiff_t|        & @|ptrdiff-t|                          \\ \hlx{v}
536     @|float|            & @|float|                              \\ \hlx{}
537     @|double|           & @|double|                             \\ \hlx{}
538     @|long double|      & @|long-double|                        \\ \hlx{v}
539     @|float _Imaginary| & @|float-imaginary|                    \\ \hlx{}
540     @|double _Imaginary|& @|double-imaginary|                   \\ \hlx{}
541     @|long double _Imaginary|
542                         & @|long-double-imaginary|              \\ \hlx{v}
543     @|float _Complex|   & @|float-complex|                      \\ \hlx{}
544     @|double _Complex|  & @|double-complex|                     \\ \hlx{}
545     @|long double _Complex|
546                         & @|long-double-complex|                \\ \hlx{v}
547     @|va_list|          & @|va-list|                            \\ \hlx*{vh}
548   \end{tabular}
549   \caption{Builtin symbolic type specifiers for simple C types}
550   \label{tab:codegen.c-types.simple}
551 \end{table}
552
553 \begin{describe}{fun}
554     {make-simple-type @<name> \&optional @<qualifiers> @> @<c-type>}
555   Return the (unique interned) simple C type object for the C type whose name
556   is @<name> (a string) and which has the given @<qualifiers> (a list of
557   keywords).
558 \end{describe}
559
560 \begin{describe}{gf}{c-type-name @<c-type> @> @<string>}
561   Returns the name of a @|simple-c-type| instance @<c-type> as an immutable
562   string.
563 \end{describe}
564
565 \begin{describe}{mac}
566     {define-simple-c-type \=@{ @<name> @! (@<name>^+) @} @<string> \+ \\
567                             @[[ @|:export| @<export-flag> @]] \-
568       \nlret @<name>}
569   Define type specifiers for a new simple C type.  Each symbol @<name> is
570   defined as a symbolic type specifier for the (unique interned) simple C
571   type whose name is the value of @<string>.  Further, each @<name> is
572   defined to be a type operator: the type specifier @|(@<name>
573   @<qualifier>^*)| evaluates to the (unique interned) simple C type whose
574   name is @<string> and which has the @<qualifiers> (which are evaluated).
575
576   Furthermore, a variable @|c-type-@<name>| is defined, for the first @<name>
577   only, and initialized with the newly constructed C type object.
578
579   If @<export-flag> is true, then the @|c-type-@<name>| variable name, and
580   all of the @<name>s, are exported from the current package.
581 \end{describe}
582
583 \begin{describe}{cls}{tagged-c-type (qualifiable-c-type)
584     \&key :qualifiers :tag}
585   Provides common behaviour for C tagged types.  A @<tag> is a string
586   containing a C identifier.
587
588   Two tagged types are equal if and only if they have the same class, their
589   @<tag>s are @|string=|, and they have matching qualifiers.  (User-defined
590   subclasses may have additional methods on @|c-type-equal-p| which impose
591   further restrictions.)
592 \end{describe}
593 \begin{boxy}[Bug]
594   Sod maintains distinct namespaces for the three kinds of tagged types.  In
595   C, there is only one namespace for tags which is shared between enums,
596   structs and unions.
597 \end{boxy}
598
599 \begin{describe}{gf}{c-tagged-type-kind @<c-type> @> @<keyword>}
600   Returns a keyword classifying the tagged @<c-type>: one of @|:enum|,
601   @|:struct| or @|:union|.  User-defined subclasses of @|tagged-c-type|
602   should return their own classification symbols.  It is intended that
603   @|(string-downcase (c-tagged-type-kind @<c-type>))| be valid C
604   syntax.\footnote{%
605     Alas, C doesn't provide a syntactic category for these keywords;
606     \Cplusplus\ calls them a @<class-key>.} %
607   There is a method defined for each of the built-in tagged type classes
608   @|c-struct-type|, @|c-union-type| and @|c-enum-type|.
609 \end{describe}
610
611 \begin{describe}{gf}{kind-c-tagged-type @<keyword> @> @<symbol>}
612   This is not quite the inverse of @|c-tagged-type-kind|.  Given a keyword
613   naming a kind of tagged type, return the name of the corresponding C
614   type class as a symbol.
615 \end{describe}
616
617 \begin{describe}{cls}{c-enum-type (tagged-c-type) \&key :qualifiers :tag}
618   Represents a C enumerated type.  An instance denotes the C type @|enum|
619   @<tag>.  See the direct superclass @|tagged-c-type| for details.
620
621   The type specifier @|(enum @<tag> @<qualifier>^*)| returns the (unique
622   interned) enumerated type with the given @<tag> and @<qualifier>s (all
623   evaluated).
624 \end{describe}
625 \begin{describe}{fun}
626     {make-enum-type @<tag> \&optional @<qualifiers> @> @<c-enum-type>}
627   Return the (unique interned) C type object for the enumerated C type whose
628   tag is @<tag> (a string) and which has the given @<qualifiers> (a list of
629   keywords).
630 \end{describe}
631
632 \begin{describe}{cls}{c-struct-type (tagged-c-type) \&key :qualifiers :tag}
633   Represents a C structured type.  An instance denotes the C type @|struct|
634   @<tag>.  See the direct superclass @|tagged-c-type| for details.
635
636   The type specifier @|(struct @<tag> @<qualifier>^*)| returns the (unique
637   interned) structured type with the given @<tag> and @<qualifier>s (all
638   evaluated).
639 \end{describe}
640 \begin{describe}{fun}
641     {make-struct-type @<tag> \&optional @<qualifiers> @> @<c-struct-type>}
642   Return the (unique interned) C type object for the structured C type whose
643   tag is @<tag> (a string) and which has the given @<qualifiers> (a list of
644   keywords).
645 \end{describe}
646
647 \begin{describe}{cls}{c-union-type (tagged-c-type) \&key :qualifiers :tag}
648   Represents a C union type.  An instance denotes the C type @|union|
649   @<tag>.  See the direct superclass @|tagged-c-type|
650   for details.
651
652   The type specifier @|(union @<tag> @<qualifier>^*)| returns the (unique
653   interned) union type with the given @<tag> and @<qualifier>s (all
654   evaluated).
655 \end{describe}
656 \begin{describe}{fun}
657     {make-union-type @<tag> \&optional @<qualifiers> @> @<c-union-type>}
658   Return the (unique interned) C type object for the union C type whose tag
659   is @<tag> (a string) and which has the given @<qualifiers> (a list of
660   keywords).
661 \end{describe}
662
663
664 \subsection{Compound C types} \label{sec:code.c-types.compound}
665
666 Some C types are \emph{compound types}: they're defined in terms of existing
667 types.  The classes which represent compound types implement a common
668 protocol.
669
670 \begin{describe}{gf}{c-type-subtype @<c-type> @> @<subtype>}
671   Returns the underlying type of a compound type @<c-type>.  Precisely what
672   this means depends on the class of @<c-type>.
673 \end{describe}
674
675
676 \subsection{Atomic types} \label{sec:clang.c-types.atomic}
677
678 Atomic types are compound types.  The subtype of an atomic type is simply the
679 underlying type of the object.  Note that, as far as Sod is concerned, atomic
680 types are not the same as atomic-qualified types: you must be consistent
681 about which you use.
682
683 \begin{describe}{cls}
684     {c-atomic-type (qualifiable-c-type) \&key :qualifiers :subtype}
685   Represents an atomic type.  An instance denotes the C type
686   @|_Atomic(@<subtype>)|.
687
688   The @<subtype> may be any C type.\footnote{%
689     C does not permit atomic function or array types.} %
690   Two atomic types are equal if and only if their subtypes are equal and they
691   have matching qualifiers.  It is possible, though probably not useful, to
692   have an atomic-qualified atomic type.
693
694   The type specifier @|(atomic @<type-spec> @<qualifier>^*)| returns a type
695   qualified atomic @<subtype>, where @<subtype> is the type specified by
696   @<type-spec> and the @<qualifier>s are qualifier keywords (which are
697   evaluated).
698 \end{describe}
699
700 \begin{describe}{fun}
701     {make-atomic-type @<c-type> \&optional @<qualifiers> @> @<c-atomic-type>}
702   Return an object describing the type qualified atomic @<subtype>.  If
703   @<subtype> is interned, then the returned atomic type object is interned
704   also.
705 \end{describe}
706
707
708 \subsection{Pointer types} \label{sec:clang.c-types.pointer}
709
710 Pointers are compound types.  The subtype of a pointer type is the type it
711 points to.
712
713 \begin{describe}{cls}
714     {c-pointer-type (qualifiable-c-type) \&key :qualifiers :subtype}
715   Represents a C pointer type.  An instance denotes the C type @<subtype>
716   @|*|@<qualifiers>.
717
718   The @<subtype> may be any C type.  Two pointer types are equal if and only
719   if their subtypes are equal and they have matching qualifiers.
720
721   The type specifier @|(* @<type-spec> @<qualifier>^*)| returns a type
722   qualified pointer-to-@<subtype>, where @<subtype> is the type specified by
723   @<type-spec> and the @<qualifier>s are qualifier keywords (which are
724   evaluated).  The synonyms @|ptr| and @|pointer| may be used in place of the
725   star @`*'.
726
727   The symbol @|string| is a type specifier for the type pointer to
728   characters; the symbol @|const-string| is a type specifier for the type
729   pointer to constant characters.
730 \end{describe}
731
732 \begin{describe}{fun}
733     {make-pointer-type @<c-type> \&optional @<qualifiers>
734       @> @<c-pointer-type>}
735   Return an object describing the type qualified pointer to @<subtype>.
736   If @<subtype> is interned, then the returned pointer type object is
737   interned also.
738 \end{describe}
739
740
741 \subsection{Array types} \label{sec:clang.c-types.array}
742
743 Arrays implement the compound-type protocol.  The subtype of an array type is
744 the array element type.
745
746 \begin{describe}{cls}{c-array-type (c-type) \&key :subtype :dimensions}
747   Represents a multidimensional C array type.  The @<dimensions> are a list
748   of dimension specifiers $d_0$, $d_1$, \ldots, $d_{n-1}$; an instance then
749   denotes the C type @<subtype> @|[$d_0$][$d_1$]$\ldots$[$d_{n-1}$]|.  An
750   individual dimension specifier is either a string containing a C integral
751   constant expression, or nil which is equivalent to an empty string.  Only
752   the first (outermost) dimension $d_0$ should be empty.
753
754   C doesn't actually have multidimensional arrays as a primitive notion;
755   rather, it permits an array (with known extent) to be the element type of
756   an array, which achieves an equivalent effect.  C arrays are stored in
757   row-major order: i.e., if we write down the indices of the elements of an
758   array in order of ascending address, the rightmost index varies fastest;
759   hence, the type constructed is more accurately an array of $d_0$ arrays of
760   $d_1$ of \ldots\ arrays of $d_{n-1}$ elements of type @<subtype>.  We shall
761   continue to abuse terminology and refer to multidimensional arrays.
762
763   The type specifier @|([] @<type-spec> @<dimension>^*)| constructs a
764   multidimensional array with the given @<dimension>s whose elements have the
765   type specified by @<type-spec>.  If no dimensions are given then a
766   single-dimensional array with unspecified extent.  The synonyms @|array|
767   and @|vector| may be used in place of the brackets @`[]'.
768 \end{describe}
769
770 \begin{describe}{fun}
771     {make-array-type @<subtype> @<dimensions> @> @<c-array-type>}
772   Return an object describing the type of arrays with given @<dimensions> and
773   with element type @<subtype> (an instance of @|c-type|).  The @<dimensions>
774   argument is a list whose elements are strings or nil; see the description
775   of the class @|c-array-type| above for details.
776 \end{describe}
777
778 \begin{describe}{gf}{c-array-dimensions @<c-type> @> @<list>}
779   Returns the dimensions of @<c-type>, an array type, as an immutable list.
780 \end{describe}
781
782
783 \subsection{Function types} \label{sec:clang.c-types.fun}
784
785 Function types implement the compound-type protocol.  The subtype of a
786 function type is the type of the function's return value.
787
788 \begin{describe}{cls}{argument}
789   Represents an ordinary function argument.
790 \end{describe}
791
792 \begin{describe}{fun}{argumentp @<value> @> @<generalized-boolean>}
793   Decide whether @<value> is an @<argument> object: if so, return non-nil; if
794   not return nil.
795 \end{describe}
796
797 \begin{describe}{fun}{make-argument @<name> @<c-type> @> @<argument>}
798   Construct and a return a new @<argument> object.  The argument has type
799   @<c-type>, which must be a @|c-type| object, and is named @<name>.
800
801   The @<name> may be nil to indicate that the argument has no name: in this
802   case the argument will be formatted as an abstract declarator, which is not
803   suitable for function definitions.  If @<name> is not nil, then the
804   @<name>'s print representation, with @|*print-escape*| nil, is used as the
805   argument name.
806 \end{describe}
807
808 \begin{describe*}
809     {\dhead{fun}{argument-name @<argument> @> @<name>}
810      \dhead{fun}{argument-type @<argument> @> @<c-type>}}
811   Accessor functions for @|argument| objects.  They return the name (for
812   @|argument-name|) or type (for @|argument-type|) from the object, as passed
813   to @|make-argument|.
814 \end{describe*}
815
816 \begin{describe}{gf}
817     {commentify-argument-name @<name> @> @<commentified-name>}
818   Convert the argument name @<name> so that it's suitable to declare the
819   function in a header file.
820
821   Robust header files shouldn't include literal argument names in
822   declarations of functions or function types, since this restricts the
823   including file from defining such names as macros.  This generic function
824   is used to convert names into a safe form.
825
826   \begin{describe}{meth}{commentify-argument-name (@<name> null) @> nil}
827     Returns nil: if the argument name is already omitted, it's safe for use
828     in a header file.
829   \end{describe}
830   \begin{describe}{meth}{commentify-argument-name (@<name> t) @> @<string>}
831     Returns the print form of @<name> wrapped in a C comment, as
832     @`/*@<name>*/'.
833   \end{describe}
834 \end{describe}
835
836 \begin{describe}{fun}
837     {commentify-argument-names @<arguments> @> @<commentified-arguments>}
838   Convert the @<arguments> list so that it's suitable for use in a header
839   file.
840
841   The @<arguments> list should be a list whose items are @|argument| objects
842   or the keyword @|:ellipsis|.  The return value is a list constructed as
843   follows.  For each @|argument| object in the input list, there is a
844   corresponding @|argument| object in the returned list, with the same type,
845   and whose name is the result of @|commentify-argument-name| applied to the
846   input argument name; an @|:ellipsis| in the input list is passed through
847   unchanged.
848 \end{describe}
849
850 \begin{describe}{cls}{c-function-type (c-type) \&key :subtype :arguments}
851   Represents C function types.  An instance denotes the type of a C
852   function which accepts the @<arguments> and returns @<subtype>.
853
854   The @<arguments> are a possibly empty list.  All but the last element of
855   the list must be @|argument| objects; the final element may instead be the
856   keyword @|:ellipsis|, which denotes a variable argument list.
857
858   An @<arguments> list consisting of a single argument with type @|void| is
859   converted into an empty list.  On output as C code, an empty argument list
860   is written as @|void|.  It is not possible to represent a pre-ANSI C
861   function without prototypes.
862
863   Two function types are considered to be the same if their return types are
864   the same, and their argument lists consist of arguments with the same type,
865   in the same order, and either both or neither argument list ends with
866   @|:ellipsis|; argument names are not compared.
867
868   The type specifier
869   \begin{prog}
870     (fun @<return-type>
871          @{ (@<arg-name> @<arg-type>) @}^*
872          @[:ellipsis @! . @<form>@])
873   \end{prog}
874   constructs a function type.  The function has the subtype @<return-type>.
875   The remaining items in the type-specifier list are used to construct the
876   argument list.  The argument items are a possibly improper list, beginning
877   with zero or more \emph{explicit arguments}: two-item
878   @<arg-name>/@<arg-type> lists.  For each such list, an @|argument| object
879   is constructed with the given name (evaluated) and type.  Following the
880   explicit arguments, there may be
881   \begin{itemize}
882   \item nothing, in which case the function's argument list consists only of
883     the explicit arguments;
884   \item the keyword @|:ellipsis|, as the final item in the type-specifier
885     list, indicating a variable argument list may follow the explicit
886     arguments; or
887   \item a possibly-improper list tail, beginning with an atom either as a
888     list item or as the final list cdr, indicating that the entire list tail
889     is Lisp expression which is to be evaluated to compute the remaining
890     arguments.
891   \end{itemize}
892   A tail expression may return a list of @|argument| objects, optionally
893   followed by an @|:ellipsis|.
894
895   For example,
896   \begin{prog}
897     (c-type (fun \=(lisp (c-type-subtype other-func)) \+ \\
898                    ("first" int) . (c-function-arguments other-func))
899   \end{prog}
900   evaluates to a function type like @|other-func|, only with an additional
901   argument of type @|int| added to the front of its argument list.  This
902   could also have been written
903   \begin{prog}
904     (let (\=(args (c-function-arguments other-func)) \+ \\
905             (ret (c-type-subtype other-func))) \- \\ \ind
906       (c-type (fun \=(lisp ret) ("first" int) . args)
907   \end{prog}
908 \end{describe}
909
910 \begin{describe}{fun}
911     {make-function-type @<subtype> @<arguments> @> @<c-function-type>}
912   Construct and return a new function type, returning @<subtype> and
913   accepting the @<arguments>.
914 \end{describe}
915
916 \begin{describe}{gf}
917     {c-function-arguments @<c-function-type> @> @<arguments>}
918   Return the arguments list of the @<c-function-type>.
919 \end{describe}
920
921 \begin{describe}{fun}
922     {commentify-function-type @<c-function-type> @> @<commentified-c-type>}
923   Return a commentified version of the @<c-function-type>.
924
925   The returned type has the same subtype as the given type, and the argument
926   list of the returned type is the result of applying
927   @|commentify-argument-names| to the argument list of the given type.
928 \end{describe}
929
930
931 \subsection{Parsing C types} \label{sec:clang.c-types.parsing}
932
933 \begin{describe}{fun}
934     {parse-c-type @<scanner>
935       @> @<result> @<success-flag> @<consumed-flag>}
936 \end{describe}
937
938 \begin{describe}{fun}
939     {parse-declarator @<scanner> @<base-type> \&key :kernel :abstractp
940       \nlret @<result> @<success-flag> @<consumed-flag>}
941 \end{describe}
942
943
944 \subsection{Class types} \label{sec:clang.c-types.class}
945
946 \begin{describe}{cls}
947     {c-class-type (simple-c-type) \&key :class :tag :qualifiers :name}
948 \end{describe}
949
950 \begin{describe*}
951     {\dhead{gf}{c-type-class @<class-type> @> @<class>}
952      \dhead{gf}{setf (c-type-class @<class-type>) @<class>}}
953 \end{describe*}
954
955 \begin{describe}{fun}{find-class-type @<name> @> @<class-type-or-nil>}
956 \end{describe}
957
958 \begin{describe}{fun}
959     {make-class-type @<name> \&optional @<qualifiers> @> @<class-type>}
960 \end{describe}
961
962 \begin{describe}{fun}
963     {make-class-type @<name> \&optional @<qualifiers> @> @<class-type>}
964 \end{describe}
965
966 \begin{describe}{fun}{find-sod-class @<name> @> @<class>}
967 \end{describe}
968
969 \begin{describe}{fun}{record-sod-class @<class>}
970 \end{describe}
971
972 %%%--------------------------------------------------------------------------
973 \section{Generating C code} \label{sec:clang.codegen}
974
975 This section deals with Sod's facilities for constructing and manipulating C
976 expressions, declarations, instructions and definitions.
977
978
979 \subsection{Temporary names} \label{sec:clang.codegen.temporaries}
980
981 Many C-level objects, especially ones with external linkage or inclusion in a
982 header file, are assigned names which are simple strings, perhaps fixed ones,
983 perhaps constructed.  Other objects don't need meaningful names, and
984 suitably unique constructed names would be tedious and most likely rather
985 opaque.  Therefore Sod has an ability to construct \emph{temporary names}.
986
987 These aren't temporary in the sense that they name C objects which have
988 limited lifetimes at runtime.  Rather, the idea is that the names be
989 significant only to small pieces of Lisp code, which will soon forget about
990 them.
991
992 \subsubsection{The temporary name protocol}
993 Temporary names are represented by objects which implement a simple protocol.
994
995 \begin{describe}{gf}{format-temporary-name @<var> @<stream>}
996 \end{describe}
997
998 \begin{describe*}
999     {\dhead{gf}{var-in-use-p @<var> @> @<generalized-boolean>}
1000      \dhead[setf var-in-use-p]
1001        {gf}{setf (var-in-use-p @<var>) @<generalized-boolean>}}
1002 \end{describe*}
1003
1004 \subsubsection{Temporary name objects}
1005
1006 \begin{describe}{cls}{temporary-name () \&key :tag}
1007   A temporary name object.  This is the root of a small collection of
1008   subclasses, but is also usable on its own.
1009 \end{describe}
1010
1011 \begin{describe}{meth}
1012     {commentify-argument-name (@<name> temporary-name) @> nil}
1013 \end{describe}
1014
1015 \begin{table}
1016   \begin{tabular}[C]{*2{>{\codeface}l}}                            \hlx*{hv}
1017     \thd{\textbf{Class}} & \thd{\textbf{Name format}}           \\ \hlx{vhv}
1018     temporary-name              & @<tag>                        \\
1019     temporary-argument          & sod__a@<tag>                  \\
1020     temporary-function          & sod__f@<tag>                  \\
1021     temporary-variable          & sod__v@<tag>                  \\ \hlx*{vh}
1022   \end{tabular}
1023   \caption{Temporary name formats}
1024   \label{tab:codegen.codegen.temps-format}
1025 \end{table}
1026
1027 \begin{describe}{cls}{temporary-argument (temporary-name) \&key :tag}
1028 \end{describe}
1029
1030 \begin{describe}{cls}{temporary-function (temporary-name) \&key :tag}
1031 \end{describe}
1032
1033 \begin{describe}{fun}{temporary-function @> @<name>}
1034 \end{describe}
1035
1036 \begin{describe}{cls}
1037     {temporary-variable (temporary-name) \&key :tag :in-use-p}
1038 \end{describe}
1039
1040 \subsubsection{Well-known `temporary' names}
1041
1042 \begin{table}
1043   \begin{tabular}[C]{*2{>{\codeface}l}}                            \hlx*{hv}
1044     \thd{\textbf{Variable}} & \thd{\textbf{Name format}}        \\ \hlx{vhv}
1045     {}*sod-ap*                  & sod__ap                       \\
1046     {}*sod-master-ap*           & sod__master_ap                \\
1047     {}*null-pointer*            & NULL                          \\ \hlx*{vh}
1048   \end{tabular}
1049   \caption{Well-known temporary names}
1050   \label{tab:codegen.codegen.well-known-temps}
1051 \end{table}
1052
1053
1054 \subsection{Instructions} \label{sec:clang.codegen.insts}
1055
1056 \begin{describe}{cls}{inst () \&key}
1057 \end{describe}
1058
1059 \begin{describe}{gf}{inst-metric @<inst>}
1060 \end{describe}
1061
1062 \begin{describe}{mac}
1063     {definst @<code> (@<streamvar> \&key @<export>) (@<arg>^*) \\ \ind
1064       @[[ @<declaration>^* @! @<doc-string> @]] \\
1065       @<form>^* \-
1066      \nlret @<code>}
1067 \end{describe}
1068
1069 \begin{describe}{mac}
1070     {format-compound-statement
1071         (@<stream> @<child> \&optional @<morep>) \\ \ind
1072       @<declaration>^* \\
1073       @<form>^*}
1074 \end{describe}
1075
1076 \begin{table}
1077   \begin{tabular}[C]{ll>{\codeface}l}                              \hlx*{hv}
1078     \thd{Class name} &
1079     \thd{Arguments} &
1080     \thd{Output format}                                         \\ \hlx{vhv}
1081     @|var|      & @<name> @<type> @|\&optional| @<init>
1082                                            & @<type> @<name> @[= @<init>@];
1083                                                                 \\ \hlx{v}
1084     @|set|      & @<var> @<expr>           & @<var> = @<expr>;  \\ \hlx{v}
1085     @|update|   & @<var> @<op> @<expr>     & @<var> @<op>= @<expr>;
1086                                                                 \\ \hlx{v}
1087     @|return|   & @<expr>                  & return @[@<expr>@];
1088                                                                 \\ \hlx{v}
1089     @|break|    & ---                      & break;             \\ \hlx{v}
1090     @|continue| & ---                      & continue;          \\ \hlx{v}
1091     @|expr|     & @<expr>                  & @<expr>;           \\ \hlx{v}
1092     @|call|     & @<func> @|\&rest| @<args>
1093                                            & @<func>(@<arg>_1,
1094                                                      $\ldots$,
1095                                                      @<arg>_n)  \\ \hlx{vhv}
1096     @|block|    & @<decls> @<body>         & \{ @[@<decls>@] @<body> \}
1097                                                                 \\ \hlx{v}
1098     @|if|       & @<cond> @<conseq> @|\&optional| @<alt>
1099                                            & if (@<cond>) @<conseq>
1100                                              @[else @<alt>@]    \\ \hlx{v}
1101     @|while|    & @<cond> @<body>          & while (@<cond>) @<body>
1102                                                                 \\ \hlx{v}
1103     @|do-while| & @<body> @<cond>          & do @<body> while (@<cond>);
1104                                                                 \\ \hlx{v}
1105     @|function| & @<name> @<type> @<body>  &
1106       \vtop{\hbox{\strut @<type>_0 @<name>(@<type>_1 @<arg>_1, $\ldots$,
1107                                            @<type>_n @<arg>_n @[, \dots@])}
1108             \hbox{\strut \quad @<body>}}                        \\ \hlx*{vh}
1109   \end{tabular}
1110   \caption{Instruction classes}
1111   \label{tab:codegen.codegen.insts}
1112 \end{table}
1113
1114
1115 \subsection{Code generation} \label{sec:clang.codegen.codegen}
1116
1117 \begin{describe}{gf}{codegen-functions @<codegen> @> @<list>}
1118 \end{describe}
1119
1120 \begin{describe}{gf}
1121     {ensure-var @<codegen> @<name> @<type> \&optional @<init>}
1122 \end{describe}
1123
1124 \begin{describe}{gf}{emit-inst @<codegen> @<inst>}
1125 \end{describe}
1126
1127 \begin{describe}{gf}{emit-insts @<codegen> @<insts>}
1128 \end{describe}
1129
1130 \begin{describe}{gf}{emit-decl @<codegen> @<decl>}
1131 \end{describe}
1132
1133 \begin{describe}{gf}{emit-decls @<codegen> @<decls>}
1134 \end{describe}
1135
1136 \begin{describe}{gf}{codegen-push @<codegen>}
1137 \end{describe}
1138
1139 \begin{describe}{gf}{codegen-pop @<codegen> @> @<decls> @<insts>}
1140 \end{describe}
1141
1142 \begin{describe}{gf}{codegen-pop-block @<codegen> @> @<block-inst>}
1143 \end{describe}
1144
1145 \begin{describe}{gf}
1146     {codegen-pop-function @<codegen> @<name> @<type> @> @<name>}
1147 \end{describe}
1148
1149 \begin{describe}{gf}{codegen-add-function @<codegen> @<function>}
1150 \end{describe}
1151
1152 \begin{describe}{fun}
1153     {codegen-build-function @<codegen> @<name> @<type> @<vars> @<insts>
1154       @> @<name>}
1155 \end{describe}
1156
1157 \begin{describe}{gf}{temporary-var @<codegen> @<type> @> @<name>}
1158 \end{describe}
1159
1160 \begin{describe}{mac}
1161     {with-temporary-var (@<codegen> @<var> @<type>) \\ \ind
1162       @<declaration>^* \\
1163       @<form>^* \-
1164      \nlret @<value>^*}
1165 \end{describe}
1166
1167 \begin{describe}{fun}{deliver-expr @<codegen> @<target> @<expr>}
1168 \end{describe}
1169
1170 \begin{describe}{fun}
1171     {deliver-call @<codegen> @<target> @<func> \&rest @<args>}
1172 \end{describe}
1173
1174 \begin{describe}{fun}{convert-stmts @<codegen> @<target> @<type> @<func>}
1175 \end{describe}
1176
1177 \begin{describe}{cls}{codegen () \&key :vars :insts (:temp-index 0)}
1178 \end{describe}
1179
1180 %%%--------------------------------------------------------------------------
1181 \section{Literal C code fragments} \label{sec:clang.fragment}
1182
1183 \begin{describe}{cls}{c-fragment () \&key :location :text}
1184 \end{describe}
1185
1186 \begin{describe}{gf}{c-fragment-text @<fragment> @> @<string>}
1187 \end{describe}
1188
1189 \begin{describe}{fun}
1190     {scan-c-fragment @<scanner> @<end-chars>
1191       @> @<result> @<success-flag> @<consumed-flag>}
1192 \end{describe}
1193
1194 \begin{describe}{fun}
1195     {parse-delimited-fragment @<scanner> @<begin> @<end> \&key :keep-end
1196       \nlret @<result> @<success-flag> @<consumed-flag>}
1197 \end{describe}
1198
1199 %%%----- That's all, folks --------------------------------------------------
1200
1201 %%% Local variables:
1202 %%% mode: LaTeX
1203 %%% TeX-master: "sod.tex"
1204 %%% TeX-PDF-mode: t
1205 %%% End: