ftepp.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2012
   3  *     Wolfgang Bumiller
   4  *
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   6  * this software and associated documentation files (the "Software"), to deal in
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   8  * use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell copies
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  11  *
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  20  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
  21  * SOFTWARE.
  22  */
  23 #include "gmqcc.h"
  24 #include "lexer.h"
  25
  26 typedef struct {
  27     bool on;
  28     bool was_on;
  29     bool had_else;
  30 } ppcondition;
  31
  32 typedef struct {
  33     int   token;
  34     char *value;
  35     /* a copy from the lexer */
  36     union {
  37         vector v;
  38         int    i;
  39         double f;
  40         int    t; /* type */
  41     } constval;
  42 } pptoken;
  43
  44 typedef struct {
  45     lex_ctx ctx;
  46
  47     char   *name;
  48     char  **params;
  49     /* yes we need an extra flag since `#define FOO x` is not the same as `#define FOO() x` */
  50     bool    has_params;
  51
  52     pptoken **output;
  53 } ppmacro;
  54
  55 typedef struct {
  56     lex_file    *lex;
  57     int          token;
  58     bool         newline;
  59     unsigned int errors;
  60
  61     ppcondition *conditions;
  62     ppmacro    **macros;
  63 } ftepp_t;
  64
  65 #define ftepp_tokval(f) ((f)->lex->tok.value)
  66 #define ftepp_ctx(f)    ((f)->lex->tok.ctx)
  67
  68 static void ftepp_errorat(ftepp_t *ftepp, lex_ctx ctx, const char *fmt, ...)
  69 {
  70     va_list ap;
  71
  72     ftepp->errors++;
  73
  74     va_start(ap, fmt);
  75     con_vprintmsg(LVL_ERROR, ctx.file, ctx.line, "error", fmt, ap);
  76     va_end(ap);
  77 }
  78
  79 static void ftepp_error(ftepp_t *ftepp, const char *fmt, ...)
  80 {
  81     va_list ap;
  82
  83     ftepp->errors++;
  84
  85     va_start(ap, fmt);
  86     con_vprintmsg(LVL_ERROR, ftepp->lex->tok.ctx.file, ftepp->lex->tok.ctx.line, "error", fmt, ap);
  87     va_end(ap);
  88 }
  89
  90 pptoken *pptoken_make(ftepp_t *ftepp)
  91 {
  92     pptoken *token = (pptoken*)mem_a(sizeof(pptoken));
  93     token->token = ftepp->token;
  94     if (token->token == TOKEN_WHITE)
  95         token->value = util_strdup(" ");
  96     else
  97         token->value = util_strdup(ftepp_tokval(ftepp));
  98     memcpy(&token->constval, &ftepp->lex->tok.constval, sizeof(token->constval));
  99     return token;
 100 }
 101
 102 void pptoken_delete(pptoken *self)
 103 {
 104     mem_d(self->value);
 105     mem_d(self);
 106 }
 107
 108 ppmacro *ppmacro_new(lex_ctx ctx, const char *name)
 109 {
 110     ppmacro *macro = (ppmacro*)mem_a(sizeof(ppmacro));
 111     memset(macro, 0, sizeof(*macro));
 112     macro->name = util_strdup(name);
 113     return macro;
 114 }
 115
 116 void ppmacro_delete(ppmacro *self)
 117 {
 118     size_t i;
 119     for (i = 0; i < vec_size(self->params); ++i)
 120         mem_d(self->params[i]);
 121     vec_free(self->params);
 122     for (i = 0; i < vec_size(self->output); ++i)
 123         pptoken_delete(self->output[i]);
 124     vec_free(self->output);
 125     mem_d(self->name);
 126     mem_d(self);
 127 }
 128
 129 ftepp_t* ftepp_init()
 130 {
 131     ftepp_t *ftepp;
 132
 133     ftepp = (ftepp_t*)mem_a(sizeof(*ftepp));
 134     memset(ftepp, 0, sizeof(*ftepp));
 135
 136     return ftepp;
 137 }
 138
 139 void ftepp_delete(ftepp_t *self)
 140 {
 141     size_t i;
 142     for (i = 0; i < vec_size(self->macros); ++i)
 143         ppmacro_delete(self->macros[i]);
 144     vec_free(self->macros);
 145     vec_free(self->conditions);
 146     lex_close(self->lex);
 147     mem_d(self);
 148 }
 149
 150 ppmacro* ftepp_macro_find(ftepp_t *ftepp, const char *name)
 151 {
 152     size_t i;
 153     for (i = 0; i < vec_size(ftepp->macros); ++i) {
 154         if (!strcmp(name, ftepp->macros[i]->name))
 155             return ftepp->macros[i];
 156     }
 157     return NULL;
 158 }
 159
 160 static inline int ftepp_next(ftepp_t *ftepp)
 161 {
 162     return (ftepp->token = lex_do(ftepp->lex));
 163 }
 164
 165 /* Important: this does not skip newlines! */
 166 static bool ftepp_skipspace(ftepp_t *ftepp)
 167 {
 168     if (ftepp->token != TOKEN_WHITE)
 169         return true;
 170     while (ftepp_next(ftepp) == TOKEN_WHITE) {}
 171     if (ftepp->token >= TOKEN_EOF) {
 172         ftepp_error(ftepp, "unexpected end of preprocessor directive");
 173         return false;
 174     }
 175     return true;
 176 }
 177
 178 /* this one skips EOLs as well */
 179 static bool ftepp_skipallwhite(ftepp_t *ftepp)
 180 {
 181     if (ftepp->token != TOKEN_WHITE && ftepp->token != TOKEN_EOL)
 182         return true;
 183     do {
 184         ftepp_next(ftepp);
 185     } while (ftepp->token == TOKEN_WHITE || ftepp->token == TOKEN_EOL);
 186     if (ftepp->token >= TOKEN_EOF) {
 187         ftepp_error(ftepp, "unexpected end of preprocessor directive");
 188         return false;
 189     }
 190     return true;
 191 }
 192
 193 /**
 194  * The huge macro parsing code...
 195  */
 196 static bool ftepp_define_params(ftepp_t *ftepp, ppmacro *macro)
 197 {
 198     do {
 199         ftepp_next(ftepp);
 200         if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 201             return false;
 202         if (ftepp->token == ')')
 203             break;
 204         switch (ftepp->token) {
 205             case TOKEN_IDENT:
 206             case TOKEN_TYPENAME:
 207             case TOKEN_KEYWORD:
 208                 break;
 209             default:
 210                 ftepp_error(ftepp, "unexpected token in parameter list");
 211                 return false;
 212         }
 213         vec_push(macro->params, util_strdup(ftepp_tokval(ftepp)));
 214         ftepp_next(ftepp);
 215         if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 216             return false;
 217     } while (ftepp->token == ',');
 218     if (ftepp->token != ')') {
 219         ftepp_error(ftepp, "expected closing paren after macro parameter list");
 220         return false;
 221     }
 222     ftepp_next(ftepp);
 223     /* skipspace happens in ftepp_define */
 224     return true;
 225 }
 226
 227 static bool ftepp_define_body(ftepp_t *ftepp, ppmacro *macro)
 228 {
 229     pptoken *ptok;
 230     while (ftepp->token != TOKEN_EOL && ftepp->token < TOKEN_EOF) {
 231         ptok = pptoken_make(ftepp);
 232         vec_push(macro->output, ptok);
 233
 234         ftepp_next(ftepp);
 235         if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 236             return false;
 237     }
 238     if (ftepp->token != TOKEN_EOL) {
 239         ftepp_error(ftepp, "unexpected junk after macro or unexpected end of file");
 240         return false;
 241     }
 242     return true;
 243 }
 244
 245 static bool ftepp_define(ftepp_t *ftepp)
 246 {
 247     ppmacro *macro;
 248     (void)ftepp_next(ftepp);
 249     if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 250         return false;
 251
 252     switch (ftepp->token) {
 253         case TOKEN_IDENT:
 254         case TOKEN_TYPENAME:
 255         case TOKEN_KEYWORD:
 256             macro = ppmacro_new(ftepp_ctx(ftepp), ftepp_tokval(ftepp));
 257             break;
 258         default:
 259             ftepp_error(ftepp, "expected macro name");
 260             return false;
 261     }
 262
 263     (void)ftepp_next(ftepp);
 264
 265     if (ftepp->token == '(') {
 266         macro->has_params = true;
 267         if (!ftepp_define_params(ftepp, macro))
 268             return false;
 269     }
 270
 271     if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 272         return false;
 273
 274     if (!ftepp_define_body(ftepp, macro))
 275         return false;
 276
 277     vec_push(ftepp->macros, macro);
 278     return true;
 279 }
 280
 281 static bool ftepp_macro_call(ftepp_t *ftepp, ppmacro *macro)
 282 {
 283     ftepp_next(ftepp);
 284     if (!ftepp_skipallwhite(ftepp))
 285         return false;
 286     return true;
 287 }
 288
 289 /**
 290  * When a macro is used we have to handle parameters as well
 291  * as special-concatenation via ## or stringification via #
 292  */
 293
 294 /**
 295  * #if - the FTEQCC way:
 296  *    defined(FOO) => true if FOO was #defined regardless of parameters or contents
 297  *    <numbers>    => True if the number is not 0
 298  *    !<factor>    => True if the factor yields false
 299  *    !!<factor>   => ERROR on 2 or more unary nots
 300  *    <macro>      => becomes the macro's FIRST token regardless of parameters
 301  *    <e> && <e>   => True if both expressions are true
 302  *    <e> || <e>   => True if either expression is true
 303  *    <string>     => False
 304  *    <ident>      => False (remember for macros the <macro> rule applies instead)
 305  * Unary + and - are weird and wrong in fteqcc so we don't allow them
 306  * parenthesis in expressions are allowed
 307  * parameter lists on macros are errors
 308  * No mathematical calculations are executed
 309  */
 310 static bool ftepp_if_expr(ftepp_t *ftepp, bool *out)
 311 {
 312     ppmacro *macro;
 313     bool     wasnot = false;
 314
 315     if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 316         return false;
 317
 318     while (ftepp->token == '!') {
 319         wasnot = true;
 320         ftepp_next(ftepp);
 321         if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 322             return false;
 323     }
 324
 325     switch (ftepp->token) {
 326         case TOKEN_IDENT:
 327         case TOKEN_TYPENAME:
 328         case TOKEN_KEYWORD:
 329             if (!strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "defined")) {
 330                 ftepp_next(ftepp);
 331                 if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 332                     return false;
 333                 if (ftepp->token != '(') {
 334                     ftepp_error(ftepp, "`defined` keyword in #if requires a macro name in parenthesis");
 335                     return false;
 336                 }
 337                 ftepp_next(ftepp);
 338                 if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 339                     return false;
 340                 if (ftepp->token != TOKEN_IDENT &&
 341                     ftepp->token != TOKEN_TYPENAME &&
 342                     ftepp->token != TOKEN_KEYWORD)
 343                 {
 344                     ftepp_error(ftepp, "defined() used on an unexpected token type");
 345                     return false;
 346                 }
 347                 macro = ftepp_macro_find(ftepp, ftepp_tokval(ftepp));
 348                 *out = !!macro;
 349                 ftepp_next(ftepp);
 350                 if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 351                     return false;
 352                 if (ftepp->token != ')') {
 353                     ftepp_error(ftepp, "expected closing paren");
 354                     return false;
 355                 }
 356                 break;
 357             }
 358
 359             macro = ftepp_macro_find(ftepp, ftepp_tokval(ftepp));
 360             if (!macro || !vec_size(macro->output)) {
 361                 *out = false;
 362             } else {
 363                 /* This does not expand recursively! */
 364                 switch (macro->output[0]->token) {
 365                     case TOKEN_INTCONST:
 366                         *out = !!(macro->output[0]->constval.f);
 367                         break;
 368                     case TOKEN_FLOATCONST:
 369                         *out = !!(macro->output[0]->constval.f);
 370                         break;
 371                     default:
 372                         *out = false;
 373                         break;
 374                 }
 375             }
 376             break;
 377         case TOKEN_STRINGCONST:
 378             *out = false;
 379             break;
 380         case TOKEN_INTCONST:
 381             *out = !!(ftepp->lex->tok.constval.i);
 382             break;
 383         case TOKEN_FLOATCONST:
 384             *out = !!(ftepp->lex->tok.constval.f);
 385             break;
 386
 387         case '(':
 388             ftepp_next(ftepp);
 389             if (!ftepp_if_expr(ftepp, out))
 390                 return false;
 391             if (ftepp->token != ')') {
 392                 ftepp_error(ftepp, "expected closing paren in #if expression");
 393                 return false;
 394             }
 395             break;
 396
 397         default:
 398             ftepp_error(ftepp, "junk in #if");
 399             return false;
 400     }
 401     if (wasnot)
 402         *out = !*out;
 403
 404     ftepp->lex->flags.noops = false;
 405     ftepp_next(ftepp);
 406     if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 407         return false;
 408     ftepp->lex->flags.noops = true;
 409
 410     if (ftepp->token == ')')
 411         return true;
 412
 413     if (ftepp->token != TOKEN_OPERATOR)
 414         return true;
 415
 416     if (!strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "&&") ||
 417         !strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "||"))
 418     {
 419         bool next = false;
 420         char opc  = ftepp_tokval(ftepp)[0];
 421
 422         ftepp_next(ftepp);
 423         if (!ftepp_if_expr(ftepp, &next))
 424             return false;
 425
 426         if (opc == '&')
 427             *out = *out && next;
 428         else
 429             *out = *out || next;
 430         return true;
 431     }
 432     else {
 433         ftepp_error(ftepp, "junk after #if");
 434         return false;
 435     }
 436 }
 437
 438 static bool ftepp_if(ftepp_t *ftepp, ppcondition *cond)
 439 {
 440     bool result = false;
 441
 442     memset(cond, 0, sizeof(*cond));
 443     (void)ftepp_next(ftepp);
 444
 445     if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 446         return false;
 447     if (ftepp->token == TOKEN_EOL) {
 448         ftepp_error(ftepp, "expected expression for #if-directive");
 449         return false;
 450     }
 451
 452     if (!ftepp_if_expr(ftepp, &result))
 453         return false;
 454
 455     cond->on = result;
 456     return true;
 457 }
 458
 459 /**
 460  * ifdef is rather simple
 461  */
 462 static bool ftepp_ifdef(ftepp_t *ftepp, ppcondition *cond)
 463 {
 464     ppmacro *macro;
 465     memset(cond, 0, sizeof(*cond));
 466     (void)ftepp_next(ftepp);
 467     if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 468         return false;
 469
 470     switch (ftepp->token) {
 471         case TOKEN_IDENT:
 472         case TOKEN_TYPENAME:
 473         case TOKEN_KEYWORD:
 474             macro = ftepp_macro_find(ftepp, ftepp_tokval(ftepp));
 475             break;
 476         default:
 477             ftepp_error(ftepp, "expected macro name");
 478             return false;
 479     }
 480
 481     (void)ftepp_next(ftepp);
 482     if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 483         return false;
 484     if (ftepp->token != TOKEN_EOL) {
 485         ftepp_error(ftepp, "stray tokens after #ifdef");
 486         return false;
 487     }
 488     cond->on = !!macro;
 489     return true;
 490 }
 491
 492 /* Basic structure handlers */
 493 static bool ftepp_else_allowed(ftepp_t *ftepp)
 494 {
 495     if (!vec_size(ftepp->conditions)) {
 496         ftepp_error(ftepp, "#else without #if");
 497         return false;
 498     }
 499     if (vec_last(ftepp->conditions).had_else) {
 500         ftepp_error(ftepp, "multiple #else for a single #if");
 501         return false;
 502     }
 503     return true;
 504 }
 505
 506 static bool ftepp_hash(ftepp_t *ftepp)
 507 {
 508     ppcondition cond;
 509     ppcondition *pc;
 510
 511     lex_ctx ctx = ftepp_ctx(ftepp);
 512
 513     if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 514         return false;
 515
 516     switch (ftepp->token) {
 517         case TOKEN_KEYWORD:
 518         case TOKEN_IDENT:
 519         case TOKEN_TYPENAME:
 520             if (!strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "define")) {
 521                 return ftepp_define(ftepp);
 522             }
 523             else if (!strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "ifdef")) {
 524                 if (!ftepp_ifdef(ftepp, &cond))
 525                     return false;
 526                 cond.was_on = cond.on;
 527                 vec_push(ftepp->conditions, cond);
 528                 break;
 529             }
 530             else if (!strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "ifndef")) {
 531                 if (!ftepp_ifdef(ftepp, &cond))
 532                     return false;
 533                 cond.on = !cond.on;
 534                 cond.was_on = cond.on;
 535                 vec_push(ftepp->conditions, cond);
 536                 break;
 537             }
 538             else if (!strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "elifdef")) {
 539                 if (!ftepp_else_allowed(ftepp))
 540                     return false;
 541                 if (!ftepp_ifdef(ftepp, &cond))
 542                     return false;
 543                 pc = &vec_last(ftepp->conditions);
 544                 pc->on     = !pc->was_on && cond.on;
 545                 pc->was_on = pc->was_on || pc->on;
 546                 break;
 547             }
 548             else if (!strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "elifndef")) {
 549                 if (!ftepp_else_allowed(ftepp))
 550                     return false;
 551                 if (!ftepp_ifdef(ftepp, &cond))
 552                     return false;
 553                 cond.on = !cond.on;
 554                 pc = &vec_last(ftepp->conditions);
 555                 pc->on     = !pc->was_on && cond.on;
 556                 pc->was_on = pc->was_on || pc->on;
 557                 break;
 558             }
 559             else if (!strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "elif")) {
 560                 if (!ftepp_else_allowed(ftepp))
 561                     return false;
 562                 if (!ftepp_if(ftepp, &cond))
 563                     return false;
 564                 pc = &vec_last(ftepp->conditions);
 565                 pc->on     = !pc->was_on && cond.on;
 566                 pc->was_on = pc->was_on  || pc->on;
 567                 break;
 568             }
 569             else if (!strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "if")) {
 570                 if (!ftepp_if(ftepp, &cond))
 571                     return false;
 572                 cond.was_on = cond.on;
 573                 vec_push(ftepp->conditions, cond);
 574                 break;
 575             }
 576             else if (!strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "else")) {
 577                 if (!ftepp_else_allowed(ftepp))
 578                     return false;
 579                 pc = &vec_last(ftepp->conditions);
 580                 pc->on = !pc->was_on;
 581                 pc->had_else = true;
 582                 ftepp_next(ftepp);
 583                 break;
 584             }
 585             else if (!strcmp(ftepp_tokval(ftepp), "endif")) {
 586                 if (!vec_size(ftepp->conditions)) {
 587                     ftepp_error(ftepp, "#endif without #if");
 588                     return false;
 589                 }
 590                 vec_pop(ftepp->conditions);
 591                 ftepp_next(ftepp);
 592                 break;
 593             }
 594             else {
 595                 ftepp_error(ftepp, "unrecognized preprocessor directive: `%s`", ftepp_tokval(ftepp));
 596                 return false;
 597             }
 598             break;
 599         default:
 600             ftepp_error(ftepp, "unexpected preprocessor token: `%s`", ftepp_tokval(ftepp));
 601             return false;
 602         case TOKEN_EOL:
 603             ftepp_errorat(ftepp, ctx, "empty preprocessor directive");
 604             return false;
 605         case TOKEN_EOF:
 606             ftepp_error(ftepp, "missing newline at end of file", ftepp_tokval(ftepp));
 607             return false;
 608     }
 609     if (!ftepp_skipspace(ftepp))
 610         return false;
 611     return true;
 612 }
 613
 614 static void ftepp_out(ftepp_t *ftepp, const char *str, bool ignore_cond)
 615 {
 616     if (ignore_cond ||
 617         !vec_size(ftepp->conditions) ||
 618         vec_last(ftepp->conditions).on)
 619     {
 620         printf("%s", str);
 621     }
 622 }
 623
 624 static bool ftepp_preprocess(ftepp_t *ftepp)
 625 {
 626     ppmacro *macro;
 627     bool     newline = true;
 628
 629     ftepp->lex->flags.preprocessing = true;
 630     ftepp->lex->flags.mergelines    = false;
 631     ftepp->lex->flags.noops         = true;
 632
 633     ftepp_next(ftepp);
 634     do
 635     {
 636         if (ftepp->token >= TOKEN_EOF)
 637             break;
 638
 639         ftepp->newline = newline;
 640         newline = false;
 641
 642         switch (ftepp->token) {
 643             case TOKEN_KEYWORD:
 644             case TOKEN_IDENT:
 645             case TOKEN_TYPENAME:
 646                 macro = ftepp_macro_find(ftepp, ftepp_tokval(ftepp));
 647                 if (!macro) {
 648                     ftepp_out(ftepp, ftepp_tokval(ftepp), false);
 649                     ftepp_next(ftepp);
 650                     break;
 651                 }
 652                 if (!ftepp_macro_call(ftepp, macro))
 653                     ftepp->token = TOKEN_ERROR;
 654                 break;
 655             case '#':
 656                 if (!ftepp->newline) {
 657                     ftepp_out(ftepp, ftepp_tokval(ftepp), false);
 658                     ftepp_next(ftepp);
 659                     break;
 660                 }
 661                 ftepp->lex->flags.mergelines = true;
 662                 if (ftepp_next(ftepp) >= TOKEN_EOF) {
 663                     ftepp_error(ftepp, "error in preprocessor directive");
 664                     ftepp->token = TOKEN_ERROR;
 665                     break;
 666                 }
 667                 if (!ftepp_hash(ftepp))
 668                     ftepp->token = TOKEN_ERROR;
 669                 ftepp->lex->flags.mergelines = false;
 670                 break;
 671             case TOKEN_EOL:
 672                 newline = true;
 673                 ftepp_out(ftepp, "\n", true);
 674                 ftepp_next(ftepp);
 675                 break;
 676             default:
 677                 ftepp_out(ftepp, ftepp_tokval(ftepp), false);
 678                 ftepp_next(ftepp);
 679                 break;
 680         }
 681     } while (!ftepp->errors && ftepp->token < TOKEN_EOF);
 682
 683     newline = ftepp->token == TOKEN_EOF;
 684     ftepp_delete(ftepp);
 685     return newline;
 686 }
 687
 688 bool ftepp_preprocess_file(const char *filename)
 689 {
 690     ftepp_t *ftepp = ftepp_init();
 691     ftepp->lex = lex_open(filename);
 692     if (!ftepp->lex) {
 693         con_out("failed to open file \"%s\"\n", filename);
 694         return false;
 695     }
 696     return ftepp_preprocess(ftepp);
 697 }
 698
 699 bool ftepp_preprocess_string(const char *name, const char *str)
 700 {
 701     ftepp_t *ftepp = ftepp_init();
 702     ftepp->lex = lex_open_string(str, strlen(str), name);
 703     if (!ftepp->lex) {
 704         con_out("failed to create lexer for string \"%s\"\n", name);
 705         return false;
 706     }
 707     return ftepp_preprocess(ftepp);
 708 }