src/libsyntax/ptr.rs

   1 //! The AST pointer
   2 //!
   3 //! Provides `P<T>`, a frozen owned smart pointer, as a replacement for `@T` in
   4 //! the AST.
   5 //!
   6 //! # Motivations and benefits
   7 //!
   8 //! * **Identity**: sharing AST nodes is problematic for the various analysis
   9 //!   passes (e.g., one may be able to bypass the borrow checker with a shared
  10 //!   `ExprKind::AddrOf` node taking a mutable borrow). The only reason `@T` in the
  11 //!   AST hasn't caused issues is because of inefficient folding passes which
  12 //!   would always deduplicate any such shared nodes. Even if the AST were to
  13 //!   switch to an arena, this would still hold, i.e., it couldn't use `&'a T`,
  14 //!   but rather a wrapper like `P<'a, T>`.
  15 //!
  16 //! * **Immutability**: `P<T>` disallows mutating its inner `T`, unlike `Box<T>`
  17 //!   (unless it contains an `Unsafe` interior, but that may be denied later).
  18 //!   This mainly prevents mistakes, but can also enforces a kind of "purity".
  19 //!
  20 //! * **Efficiency**: folding can reuse allocation space for `P<T>` and `Vec<T>`,
  21 //!   the latter even when the input and output types differ (as it would be the
  22 //!   case with arenas or a GADT AST using type parameters to toggle features).
  23 //!
  24 //! * **Maintainability**: `P<T>` provides a fixed interface - `Deref`,
  25 //!   `and_then` and `map` - which can remain fully functional even if the
  26 //!   implementation changes (using a special thread-local heap, for example).
  27 //!   Moreover, a switch to, e.g., `P<'a, T>` would be easy and mostly automated.
  28
  29 use std::fmt::{self, Display, Debug};
  30 use std::iter::FromIterator;
  31 use std::ops::{Deref, DerefMut};
  32 use std::{mem, ptr, slice, vec};
  33
  34 use serialize::{Encodable, Decodable, Encoder, Decoder};
  35
  36 use rustc_data_structures::stable_hasher::{StableHasher, StableHasherResult,
  37                                            HashStable};
  38 /// An owned smart pointer.
  39 #[derive(Hash, PartialEq, Eq)]
  40 pub struct P<T: ?Sized> {
  41     ptr: Box<T>
  42 }
  43
  44 #[allow(non_snake_case)]
  45 /// Construct a `P<T>` from a `T` value.
  46 pub fn P<T: 'static>(value: T) -> P<T> {
  47     P {
  48         ptr: Box::new(value)
  49     }
  50 }
  51
  52 impl<T: 'static> P<T> {
  53     /// Move out of the pointer.
  54     /// Intended for chaining transformations not covered by `map`.
  55     pub fn and_then<U, F>(self, f: F) -> U where
  56         F: FnOnce(T) -> U,
  57     {
  58         f(*self.ptr)
  59     }
  60     /// Equivalent to and_then(|x| x)
  61     pub fn into_inner(self) -> T {
  62         *self.ptr
  63     }
  64
  65     /// Produce a new `P<T>` from `self` without reallocating.
  66     pub fn map<F>(mut self, f: F) -> P<T> where
  67         F: FnOnce(T) -> T,
  68     {
  69         let p: *mut T = &mut *self.ptr;
  70
  71         // Leak self in case of panic.
  72         // FIXME(eddyb) Use some sort of "free guard" that
  73         // only deallocates, without dropping the pointee,
  74         // in case the call the `f` below ends in a panic.
  75         mem::forget(self);
  76
  77         unsafe {
  78             ptr::write(p, f(ptr::read(p)));
  79
  80             // Recreate self from the raw pointer.
  81             P { ptr: Box::from_raw(p) }
  82         }
  83     }
  84
  85     /// Optionally produce a new `P<T>` from `self` without reallocating.
  86     pub fn filter_map<F>(mut self, f: F) -> Option<P<T>> where
  87         F: FnOnce(T) -> Option<T>,
  88     {
  89         let p: *mut T = &mut *self.ptr;
  90
  91         // Leak self in case of panic.
  92         // FIXME(eddyb) Use some sort of "free guard" that
  93         // only deallocates, without dropping the pointee,
  94         // in case the call the `f` below ends in a panic.
  95         mem::forget(self);
  96
  97         unsafe {
  98             if let Some(v) = f(ptr::read(p)) {
  99                 ptr::write(p, v);
 100
 101                 // Recreate self from the raw pointer.
 102                 Some(P { ptr: Box::from_raw(p) })
 103             } else {
 104                 None
 105             }
 106         }
 107     }
 108 }
 109
 110 impl<T: ?Sized> Deref for P<T> {
 111     type Target = T;
 112
 113     fn deref(&self) -> &T {
 114         &self.ptr
 115     }
 116 }
 117
 118 impl<T: ?Sized> DerefMut for P<T> {
 119     fn deref_mut(&mut self) -> &mut T {
 120         &mut self.ptr
 121     }
 122 }
 123
 124 impl<T: 'static + Clone> Clone for P<T> {
 125     fn clone(&self) -> P<T> {
 126         P((**self).clone())
 127     }
 128 }
 129
 130 impl<T: ?Sized + Debug> Debug for P<T> {
 131     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
 132         Debug::fmt(&self.ptr, f)
 133     }
 134 }
 135
 136 impl<T: Display> Display for P<T> {
 137     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
 138         Display::fmt(&**self, f)
 139     }
 140 }
 141
 142 impl<T> fmt::Pointer for P<T> {
 143     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
 144         fmt::Pointer::fmt(&self.ptr, f)
 145     }
 146 }
 147
 148 impl<T: 'static + Decodable> Decodable for P<T> {
 149     fn decode<D: Decoder>(d: &mut D) -> Result<P<T>, D::Error> {
 150         Decodable::decode(d).map(P)
 151     }
 152 }
 153
 154 impl<T: Encodable> Encodable for P<T> {
 155     fn encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
 156         (**self).encode(s)
 157     }
 158 }
 159
 160 impl<T> P<[T]> {
 161     pub fn new() -> P<[T]> {
 162         P { ptr: Default::default() }
 163     }
 164
 165     #[inline(never)]
 166     pub fn from_vec(v: Vec<T>) -> P<[T]> {
 167         P { ptr: v.into_boxed_slice() }
 168     }
 169
 170     #[inline(never)]
 171     pub fn into_vec(self) -> Vec<T> {
 172         self.ptr.into_vec()
 173     }
 174 }
 175
 176 impl<T> Default for P<[T]> {
 177     /// Creates an empty `P<[T]>`.
 178     fn default() -> P<[T]> {
 179         P::new()
 180     }
 181 }
 182
 183 impl<T: Clone> Clone for P<[T]> {
 184     fn clone(&self) -> P<[T]> {
 185         P::from_vec(self.to_vec())
 186     }
 187 }
 188
 189 impl<T> From<Vec<T>> for P<[T]> {
 190     fn from(v: Vec<T>) -> Self {
 191         P::from_vec(v)
 192     }
 193 }
 194
 195 impl<T> Into<Vec<T>> for P<[T]> {
 196     fn into(self) -> Vec<T> {
 197         self.into_vec()
 198     }
 199 }
 200
 201 impl<T> FromIterator<T> for P<[T]> {
 202     fn from_iter<I: IntoIterator<Item=T>>(iter: I) -> P<[T]> {
 203         P::from_vec(iter.into_iter().collect())
 204     }
 205 }
 206
 207 impl<T> IntoIterator for P<[T]> {
 208     type Item = T;
 209     type IntoIter = vec::IntoIter<T>;
 210
 211     fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
 212         self.into_vec().into_iter()
 213     }
 214 }
 215
 216 impl<'a, T> IntoIterator for &'a P<[T]> {
 217     type Item = &'a T;
 218     type IntoIter = slice::Iter<'a, T>;
 219     fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
 220         self.ptr.into_iter()
 221     }
 222 }
 223
 224 impl<T: Encodable> Encodable for P<[T]> {
 225     fn encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
 226         Encodable::encode(&**self, s)
 227     }
 228 }
 229
 230 impl<T: Decodable> Decodable for P<[T]> {
 231     fn decode<D: Decoder>(d: &mut D) -> Result<P<[T]>, D::Error> {
 232         Ok(P::from_vec(Decodable::decode(d)?))
 233     }
 234 }
 235
 236 impl<CTX, T> HashStable<CTX> for P<T>
 237     where T: ?Sized + HashStable<CTX>
 238 {
 239     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
 240                                           hcx: &mut CTX,
 241                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
 242         (**self).hash_stable(hcx, hasher);
 243     }
 244 }