]> git.proxmox.com Git - rustc.git/blobdiff - vendor/rustc-ap-rustc_expand/src/mbe/transcribe.rs
New upstream version 1.52.1+dfsg1
[rustc.git] / vendor / rustc-ap-rustc_expand / src / mbe / transcribe.rs
diff --git a/vendor/rustc-ap-rustc_expand/src/mbe/transcribe.rs b/vendor/rustc-ap-rustc_expand/src/mbe/transcribe.rs
new file mode 100644 (file)
index 0000000..dde65d9
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,396 @@
+use crate::base::ExtCtxt;
+use crate::mbe;
+use crate::mbe::macro_parser::{MatchedNonterminal, MatchedSeq, NamedMatch};
+
+use rustc_ast::mut_visit::{self, MutVisitor};
+use rustc_ast::token::{self, NtTT, Token};
+use rustc_ast::tokenstream::{DelimSpan, TokenStream, TokenTree, TreeAndSpacing};
+use rustc_data_structures::fx::FxHashMap;
+use rustc_data_structures::sync::Lrc;
+use rustc_errors::{pluralize, PResult};
+use rustc_span::hygiene::{ExpnId, Transparency};
+use rustc_span::symbol::MacroRulesNormalizedIdent;
+use rustc_span::Span;
+
+use smallvec::{smallvec, SmallVec};
+use std::mem;
+
+// A Marker adds the given mark to the syntax context.
+struct Marker(ExpnId, Transparency);
+
+impl MutVisitor for Marker {
+    fn token_visiting_enabled(&self) -> bool {
+        true
+    }
+
+    fn visit_span(&mut self, span: &mut Span) {
+        *span = span.apply_mark(self.0, self.1)
+    }
+}
+
+/// An iterator over the token trees in a delimited token tree (`{ ... }`) or a sequence (`$(...)`).
+enum Frame {
+    Delimited { forest: Lrc<mbe::Delimited>, idx: usize, span: DelimSpan },
+    Sequence { forest: Lrc<mbe::SequenceRepetition>, idx: usize, sep: Option<Token> },
+}
+
+impl Frame {
+    /// Construct a new frame around the delimited set of tokens.
+    fn new(tts: Vec<mbe::TokenTree>) -> Frame {
+        let forest = Lrc::new(mbe::Delimited { delim: token::NoDelim, tts });
+        Frame::Delimited { forest, idx: 0, span: DelimSpan::dummy() }
+    }
+}
+
+impl Iterator for Frame {
+    type Item = mbe::TokenTree;
+
+    fn next(&mut self) -> Option<mbe::TokenTree> {
+        match *self {
+            Frame::Delimited { ref forest, ref mut idx, .. } => {
+                *idx += 1;
+                forest.tts.get(*idx - 1).cloned()
+            }
+            Frame::Sequence { ref forest, ref mut idx, .. } => {
+                *idx += 1;
+                forest.tts.get(*idx - 1).cloned()
+            }
+        }
+    }
+}
+
+/// This can do Macro-By-Example transcription.
+/// - `interp` is a map of meta-variables to the tokens (non-terminals) they matched in the
+///   invocation. We are assuming we already know there is a match.
+/// - `src` is the RHS of the MBE, that is, the "example" we are filling in.
+///
+/// For example,
+///
+/// ```rust
+/// macro_rules! foo {
+///     ($id:ident) => { println!("{}", stringify!($id)); }
+/// }
+///
+/// foo!(bar);
+/// ```
+///
+/// `interp` would contain `$id => bar` and `src` would contain `println!("{}", stringify!($id));`.
+///
+/// `transcribe` would return a `TokenStream` containing `println!("{}", stringify!(bar));`.
+///
+/// Along the way, we do some additional error checking.
+pub(super) fn transcribe<'a>(
+    cx: &ExtCtxt<'a>,
+    interp: &FxHashMap<MacroRulesNormalizedIdent, NamedMatch>,
+    src: Vec<mbe::TokenTree>,
+    transparency: Transparency,
+) -> PResult<'a, TokenStream> {
+    // Nothing for us to transcribe...
+    if src.is_empty() {
+        return Ok(TokenStream::default());
+    }
+
+    // We descend into the RHS (`src`), expanding things as we go. This stack contains the things
+    // we have yet to expand/are still expanding. We start the stack off with the whole RHS.
+    let mut stack: SmallVec<[Frame; 1]> = smallvec![Frame::new(src)];
+
+    // As we descend in the RHS, we will need to be able to match nested sequences of matchers.
+    // `repeats` keeps track of where we are in matching at each level, with the last element being
+    // the most deeply nested sequence. This is used as a stack.
+    let mut repeats = Vec::new();
+
+    // `result` contains resulting token stream from the TokenTree we just finished processing. At
+    // the end, this will contain the full result of transcription, but at arbitrary points during
+    // `transcribe`, `result` will contain subsets of the final result.
+    //
+    // Specifically, as we descend into each TokenTree, we will push the existing results onto the
+    // `result_stack` and clear `results`. We will then produce the results of transcribing the
+    // TokenTree into `results`. Then, as we unwind back out of the `TokenTree`, we will pop the
+    // `result_stack` and append `results` too it to produce the new `results` up to that point.
+    //
+    // Thus, if we try to pop the `result_stack` and it is empty, we have reached the top-level
+    // again, and we are done transcribing.
+    let mut result: Vec<TreeAndSpacing> = Vec::new();
+    let mut result_stack = Vec::new();
+    let mut marker = Marker(cx.current_expansion.id, transparency);
+
+    loop {
+        // Look at the last frame on the stack.
+        let tree = if let Some(tree) = stack.last_mut().unwrap().next() {
+            // If it still has a TokenTree we have not looked at yet, use that tree.
+            tree
+        } else {
+            // This else-case never produces a value for `tree` (it `continue`s or `return`s).
+
+            // Otherwise, if we have just reached the end of a sequence and we can keep repeating,
+            // go back to the beginning of the sequence.
+            if let Frame::Sequence { idx, sep, .. } = stack.last_mut().unwrap() {
+                let (repeat_idx, repeat_len) = repeats.last_mut().unwrap();
+                *repeat_idx += 1;
+                if repeat_idx < repeat_len {
+                    *idx = 0;
+                    if let Some(sep) = sep {
+                        result.push(TokenTree::Token(sep.clone()).into());
+                    }
+                    continue;
+                }
+            }
+
+            // We are done with the top of the stack. Pop it. Depending on what it was, we do
+            // different things. Note that the outermost item must be the delimited, wrapped RHS
+            // that was passed in originally to `transcribe`.
+            match stack.pop().unwrap() {
+                // Done with a sequence. Pop from repeats.
+                Frame::Sequence { .. } => {
+                    repeats.pop();
+                }
+
+                // We are done processing a Delimited. If this is the top-level delimited, we are
+                // done. Otherwise, we unwind the result_stack to append what we have produced to
+                // any previous results.
+                Frame::Delimited { forest, span, .. } => {
+                    if result_stack.is_empty() {
+                        // No results left to compute! We are back at the top-level.
+                        return Ok(TokenStream::new(result));
+                    }
+
+                    // Step back into the parent Delimited.
+                    let tree = TokenTree::Delimited(span, forest.delim, TokenStream::new(result));
+                    result = result_stack.pop().unwrap();
+                    result.push(tree.into());
+                }
+            }
+            continue;
+        };
+
+        // At this point, we know we are in the middle of a TokenTree (the last one on `stack`).
+        // `tree` contains the next `TokenTree` to be processed.
+        match tree {
+            // We are descending into a sequence. We first make sure that the matchers in the RHS
+            // and the matches in `interp` have the same shape. Otherwise, either the caller or the
+            // macro writer has made a mistake.
+            seq @ mbe::TokenTree::Sequence(..) => {
+                match lockstep_iter_size(&seq, interp, &repeats) {
+                    LockstepIterSize::Unconstrained => {
+                        return Err(cx.struct_span_err(
+                            seq.span(), /* blame macro writer */
+                            "attempted to repeat an expression containing no syntax variables \
+                             matched as repeating at this depth",
+                        ));
+                    }
+
+                    LockstepIterSize::Contradiction(ref msg) => {
+                        // FIXME: this really ought to be caught at macro definition time... It
+                        // happens when two meta-variables are used in the same repetition in a
+                        // sequence, but they come from different sequence matchers and repeat
+                        // different amounts.
+                        return Err(cx.struct_span_err(seq.span(), &msg[..]));
+                    }
+
+                    LockstepIterSize::Constraint(len, _) => {
+                        // We do this to avoid an extra clone above. We know that this is a
+                        // sequence already.
+                        let (sp, seq) = if let mbe::TokenTree::Sequence(sp, seq) = seq {
+                            (sp, seq)
+                        } else {
+                            unreachable!()
+                        };
+
+                        // Is the repetition empty?
+                        if len == 0 {
+                            if seq.kleene.op == mbe::KleeneOp::OneOrMore {
+                                // FIXME: this really ought to be caught at macro definition
+                                // time... It happens when the Kleene operator in the matcher and
+                                // the body for the same meta-variable do not match.
+                                return Err(cx.struct_span_err(
+                                    sp.entire(),
+                                    "this must repeat at least once",
+                                ));
+                            }
+                        } else {
+                            // 0 is the initial counter (we have done 0 repretitions so far). `len`
+                            // is the total number of reptitions we should generate.
+                            repeats.push((0, len));
+
+                            // The first time we encounter the sequence we push it to the stack. It
+                            // then gets reused (see the beginning of the loop) until we are done
+                            // repeating.
+                            stack.push(Frame::Sequence {
+                                idx: 0,
+                                sep: seq.separator.clone(),
+                                forest: seq,
+                            });
+                        }
+                    }
+                }
+            }
+
+            // Replace the meta-var with the matched token tree from the invocation.
+            mbe::TokenTree::MetaVar(mut sp, mut orignal_ident) => {
+                // Find the matched nonterminal from the macro invocation, and use it to replace
+                // the meta-var.
+                let ident = MacroRulesNormalizedIdent::new(orignal_ident);
+                if let Some(cur_matched) = lookup_cur_matched(ident, interp, &repeats) {
+                    if let MatchedNonterminal(nt) = cur_matched {
+                        let token = if let NtTT(tt) = &**nt {
+                            // `tt`s are emitted into the output stream directly as "raw tokens",
+                            // without wrapping them into groups.
+                            tt.clone()
+                        } else {
+                            // Other variables are emitted into the output stream as groups with
+                            // `Delimiter::None` to maintain parsing priorities.
+                            // `Interpolated` is currenty used for such groups in rustc parser.
+                            marker.visit_span(&mut sp);
+                            TokenTree::token(token::Interpolated(nt.clone()), sp)
+                        };
+                        result.push(token.into());
+                    } else {
+                        // We were unable to descend far enough. This is an error.
+                        return Err(cx.struct_span_err(
+                            sp, /* blame the macro writer */
+                            &format!("variable '{}' is still repeating at this depth", ident),
+                        ));
+                    }
+                } else {
+                    // If we aren't able to match the meta-var, we push it back into the result but
+                    // with modified syntax context. (I believe this supports nested macros).
+                    marker.visit_span(&mut sp);
+                    marker.visit_ident(&mut orignal_ident);
+                    result.push(TokenTree::token(token::Dollar, sp).into());
+                    result.push(TokenTree::Token(Token::from_ast_ident(orignal_ident)).into());
+                }
+            }
+
+            // If we are entering a new delimiter, we push its contents to the `stack` to be
+            // processed, and we push all of the currently produced results to the `result_stack`.
+            // We will produce all of the results of the inside of the `Delimited` and then we will
+            // jump back out of the Delimited, pop the result_stack and add the new results back to
+            // the previous results (from outside the Delimited).
+            mbe::TokenTree::Delimited(mut span, delimited) => {
+                mut_visit::visit_delim_span(&mut span, &mut marker);
+                stack.push(Frame::Delimited { forest: delimited, idx: 0, span });
+                result_stack.push(mem::take(&mut result));
+            }
+
+            // Nothing much to do here. Just push the token to the result, being careful to
+            // preserve syntax context.
+            mbe::TokenTree::Token(token) => {
+                let mut tt = TokenTree::Token(token);
+                mut_visit::visit_tt(&mut tt, &mut marker);
+                result.push(tt.into());
+            }
+
+            // There should be no meta-var declarations in the invocation of a macro.
+            mbe::TokenTree::MetaVarDecl(..) => panic!("unexpected `TokenTree::MetaVarDecl"),
+        }
+    }
+}
+
+/// Lookup the meta-var named `ident` and return the matched token tree from the invocation using
+/// the set of matches `interpolations`.
+///
+/// See the definition of `repeats` in the `transcribe` function. `repeats` is used to descend
+/// into the right place in nested matchers. If we attempt to descend too far, the macro writer has
+/// made a mistake, and we return `None`.
+fn lookup_cur_matched<'a>(
+    ident: MacroRulesNormalizedIdent,
+    interpolations: &'a FxHashMap<MacroRulesNormalizedIdent, NamedMatch>,
+    repeats: &[(usize, usize)],
+) -> Option<&'a NamedMatch> {
+    interpolations.get(&ident).map(|matched| {
+        let mut matched = matched;
+        for &(idx, _) in repeats {
+            match matched {
+                MatchedNonterminal(_) => break,
+                MatchedSeq(ref ads) => matched = ads.get(idx).unwrap(),
+            }
+        }
+
+        matched
+    })
+}
+
+/// An accumulator over a TokenTree to be used with `fold`. During transcription, we need to make
+/// sure that the size of each sequence and all of its nested sequences are the same as the sizes
+/// of all the matched (nested) sequences in the macro invocation. If they don't match, somebody
+/// has made a mistake (either the macro writer or caller).
+#[derive(Clone)]
+enum LockstepIterSize {
+    /// No constraints on length of matcher. This is true for any TokenTree variants except a
+    /// `MetaVar` with an actual `MatchedSeq` (as opposed to a `MatchedNonterminal`).
+    Unconstrained,
+
+    /// A `MetaVar` with an actual `MatchedSeq`. The length of the match and the name of the
+    /// meta-var are returned.
+    Constraint(usize, MacroRulesNormalizedIdent),
+
+    /// Two `Constraint`s on the same sequence had different lengths. This is an error.
+    Contradiction(String),
+}
+
+impl LockstepIterSize {
+    /// Find incompatibilities in matcher/invocation sizes.
+    /// - `Unconstrained` is compatible with everything.
+    /// - `Contradiction` is incompatible with everything.
+    /// - `Constraint(len)` is only compatible with other constraints of the same length.
+    fn with(self, other: LockstepIterSize) -> LockstepIterSize {
+        match self {
+            LockstepIterSize::Unconstrained => other,
+            LockstepIterSize::Contradiction(_) => self,
+            LockstepIterSize::Constraint(l_len, ref l_id) => match other {
+                LockstepIterSize::Unconstrained => self,
+                LockstepIterSize::Contradiction(_) => other,
+                LockstepIterSize::Constraint(r_len, _) if l_len == r_len => self,
+                LockstepIterSize::Constraint(r_len, r_id) => {
+                    let msg = format!(
+                        "meta-variable `{}` repeats {} time{}, but `{}` repeats {} time{}",
+                        l_id,
+                        l_len,
+                        pluralize!(l_len),
+                        r_id,
+                        r_len,
+                        pluralize!(r_len),
+                    );
+                    LockstepIterSize::Contradiction(msg)
+                }
+            },
+        }
+    }
+}
+
+/// Given a `tree`, make sure that all sequences have the same length as the matches for the
+/// appropriate meta-vars in `interpolations`.
+///
+/// Note that if `repeats` does not match the exact correct depth of a meta-var,
+/// `lookup_cur_matched` will return `None`, which is why this still works even in the presnece of
+/// multiple nested matcher sequences.
+fn lockstep_iter_size(
+    tree: &mbe::TokenTree,
+    interpolations: &FxHashMap<MacroRulesNormalizedIdent, NamedMatch>,
+    repeats: &[(usize, usize)],
+) -> LockstepIterSize {
+    use mbe::TokenTree;
+    match *tree {
+        TokenTree::Delimited(_, ref delimed) => {
+            delimed.tts.iter().fold(LockstepIterSize::Unconstrained, |size, tt| {
+                size.with(lockstep_iter_size(tt, interpolations, repeats))
+            })
+        }
+        TokenTree::Sequence(_, ref seq) => {
+            seq.tts.iter().fold(LockstepIterSize::Unconstrained, |size, tt| {
+                size.with(lockstep_iter_size(tt, interpolations, repeats))
+            })
+        }
+        TokenTree::MetaVar(_, name) | TokenTree::MetaVarDecl(_, name, _) => {
+            let name = MacroRulesNormalizedIdent::new(name);
+            match lookup_cur_matched(name, interpolations, repeats) {
+                Some(matched) => match matched {
+                    MatchedNonterminal(_) => LockstepIterSize::Unconstrained,
+                    MatchedSeq(ref ads) => LockstepIterSize::Constraint(ads.len(), name),
+                },
+                _ => LockstepIterSize::Unconstrained,
+            }
+        }
+        TokenTree::Token(..) => LockstepIterSize::Unconstrained,
+    }
+}