XEmacs 21.2.25 "Hephaestus".
[chise/xemacs-chise.git.1] / lisp / byte-optimize.el
1 ;;; byte-optimize.el --- the optimization passes of the emacs-lisp byte compiler.
2
3 ;;; Copyright (c) 1991, 1994 Free Software Foundation, Inc.
4
5 ;; Author: Jamie Zawinski <jwz@jwz.org>
6 ;;      Hallvard Furuseth <hbf@ulrik.uio.no>
7 ;; Keywords: internal
8
9 ;; This file is part of XEmacs.
10
11 ;; XEmacs is free software; you can redistribute it and/or modify it
12 ;; under the terms of the GNU General Public License as published by
13 ;; the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
14 ;; any later version.
15
16 ;; XEmacs is distributed in the hope that it will be useful, but
17 ;; WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
18 ;; MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
19 ;; General Public License for more details.
20
21 ;; You should have received a copy of the GNU General Public License
22 ;; along with XEmacs; see the file COPYING.  If not, write to the 
23 ;; Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
24 ;; Boston, MA 02111-1307, USA.
25
26 ;;; Synched up with: FSF 19.30.
27
28 ;;; Commentary:
29
30 ;; ========================================================================
31 ;; "No matter how hard you try, you can't make a racehorse out of a pig.
32 ;; You can, however, make a faster pig."
33 ;;
34 ;; Or, to put it another way, the emacs byte compiler is a VW Bug.  This code
35 ;; makes it be a VW Bug with fuel injection and a turbocharger...  You're 
36 ;; still not going to make it go faster than 70 mph, but it might be easier
37 ;; to get it there.
38 ;;
39
40 ;; TO DO:
41 ;;
42 ;; (apply #'(lambda (x &rest y) ...) 1 (foo))
43 ;;
44 ;; maintain a list of functions known not to access any global variables
45 ;; (actually, give them a 'dynamically-safe property) and then
46 ;;   (let ( v1 v2 ... vM vN ) <...dynamically-safe...> )  ==>
47 ;;   (let ( v1 v2 ... vM ) vN <...dynamically-safe...> )
48 ;; by recursing on this, we might be able to eliminate the entire let.
49 ;; However certain variables should never have their bindings optimized
50 ;; away, because they affect everything.
51 ;;   (put 'debug-on-error 'binding-is-magic t)
52 ;;   (put 'debug-on-abort 'binding-is-magic t)
53 ;;   (put 'debug-on-next-call 'binding-is-magic t)
54 ;;   (put 'mocklisp-arguments 'binding-is-magic t)
55 ;;   (put 'inhibit-quit 'binding-is-magic t)
56 ;;   (put 'quit-flag 'binding-is-magic t)
57 ;;   (put 't 'binding-is-magic t)
58 ;;   (put 'nil 'binding-is-magic t)
59 ;; possibly also
60 ;;   (put 'gc-cons-threshold 'binding-is-magic t)
61 ;;   (put 'track-mouse 'binding-is-magic t)
62 ;; others?
63 ;;
64 ;; Simple defsubsts often produce forms like
65 ;;    (let ((v1 (f1)) (v2 (f2)) ...)
66 ;;       (FN v1 v2 ...))
67 ;; It would be nice if we could optimize this to 
68 ;;    (FN (f1) (f2) ...)
69 ;; but we can't unless FN is dynamically-safe (it might be dynamically
70 ;; referring to the bindings that the lambda arglist established.)
71 ;; One of the uncountable lossages introduced by dynamic scope...
72 ;;
73 ;; Maybe there should be a control-structure that says "turn on 
74 ;; fast-and-loose type-assumptive optimizations here."  Then when
75 ;; we see a form like (car foo) we can from then on assume that
76 ;; the variable foo is of type cons, and optimize based on that.
77 ;; But, this won't win much because of (you guessed it) dynamic 
78 ;; scope.  Anything down the stack could change the value.
79 ;; (Another reason it doesn't work is that it is perfectly valid
80 ;; to call car with a null argument.)  A better approach might
81 ;; be to allow type-specification of the form
82 ;;   (put 'foo 'arg-types '(float (list integer) dynamic))
83 ;;   (put 'foo 'result-type 'bool)
84 ;; It should be possible to have these types checked to a certain
85 ;; degree.
86 ;;
87 ;; collapse common subexpressions
88 ;;
89 ;; It would be nice if redundant sequences could be factored out as well,
90 ;; when they are known to have no side-effects:
91 ;;   (list (+ a b c) (+ a b c))   -->  a b add c add dup list-2
92 ;; but beware of traps like
93 ;;   (cons (list x y) (list x y))
94 ;;
95 ;; Tail-recursion elimination is not really possible in Emacs Lisp.
96 ;; Tail-recursion elimination is almost always impossible when all variables
97 ;; have dynamic scope, but given that the "return" byteop requires the
98 ;; binding stack to be empty (rather than emptying it itself), there can be
99 ;; no truly tail-recursive Emacs Lisp functions that take any arguments or
100 ;; make any bindings.
101 ;;
102 ;; Here is an example of an Emacs Lisp function which could safely be
103 ;; byte-compiled tail-recursively:
104 ;;
105 ;;  (defun tail-map (fn list)
106 ;;    (cond (list
107 ;;           (funcall fn (car list))
108 ;;           (tail-map fn (cdr list)))))
109 ;;
110 ;; However, if there was even a single let-binding around the COND,
111 ;; it could not be byte-compiled, because there would be an "unbind"
112 ;; byte-op between the final "call" and "return."  Adding a 
113 ;; Bunbind_all byteop would fix this.
114 ;;
115 ;;   (defun foo (x y z) ... (foo a b c))
116 ;;   ... (const foo) (varref a) (varref b) (varref c) (call 3) END: (return)
117 ;;   ... (varref a) (varbind x) (varref b) (varbind y) (varref c) (varbind z) (goto 0) END: (unbind-all) (return)
118 ;;   ... (varref a) (varset x) (varref b) (varset y) (varref c) (varset z) (goto 0) END: (return)
119 ;;
120 ;; this also can be considered tail recursion:
121 ;;
122 ;;   ... (const foo) (varref a) (call 1) (goto X) ... X: (return)
123 ;; could generalize this by doing the optimization
124 ;;   (goto X) ... X: (return)  -->  (return)
125 ;;
126 ;; But this doesn't solve all of the problems: although by doing tail-
127 ;; recursion elimination in this way, the call-stack does not grow, the
128 ;; binding-stack would grow with each recursive step, and would eventually
129 ;; overflow.  I don't believe there is any way around this without lexical
130 ;; scope.
131 ;;
132 ;; Wouldn't it be nice if Emacs Lisp had lexical scope.
133 ;;
134 ;; Idea: the form (lexical-scope) in a file means that the file may be 
135 ;; compiled lexically.  This proclamation is file-local.  Then, within 
136 ;; that file, "let" would establish lexical bindings, and "let-dynamic"
137 ;; would do things the old way.  (Or we could use CL "declare" forms.)
138 ;; We'd have to notice defvars and defconsts, since those variables should
139 ;; always be dynamic, and attempting to do a lexical binding of them
140 ;; should simply do a dynamic binding instead.
141 ;; But!  We need to know about variables that were not necessarily defvarred
142 ;; in the file being compiled (doing a boundp check isn't good enough.)
143 ;; Fdefvar() would have to be modified to add something to the plist.
144 ;;
145 ;; A major disadvantage of this scheme is that the interpreter and compiler 
146 ;; would have different semantics for files compiled with (dynamic-scope).  
147 ;; Since this would be a file-local optimization, there would be no way to
148 ;; modify the interpreter to obey this (unless the loader was hacked 
149 ;; in some grody way, but that's a really bad idea.)
150 ;;
151 ;; HA!  RMS removed the following paragraph from his version of
152 ;; byte-optimize.el.
153 ;;
154 ;; Really the Right Thing is to make lexical scope the default across
155 ;; the board, in the interpreter and compiler, and just FIX all of 
156 ;; the code that relies on dynamic scope of non-defvarred variables.
157
158 ;; Other things to consider:
159
160 ;; Associative math should recognize subcalls to identical function:
161 ;;(disassemble #'(lambda (x) (+ (+ (foo) 1) (+ (bar) 2))))
162 ;; This should generate the same as (1+ x) and (1- x)
163
164 ;;(disassemble #'(lambda (x) (cons (+ x 1) (- x 1))))
165 ;; An awful lot of functions always return a non-nil value.  If they're
166 ;; error free also they may act as true-constants.
167
168 ;;(disassemble #'(lambda (x) (and (point) (foo))))
169 ;; When 
170 ;;   - all but one arguments to a function are constant
171 ;;   - the non-constant argument is an if-expression (cond-expression?)
172 ;; then the outer function can be distributed.  If the guarding
173 ;; condition is side-effect-free [assignment-free] then the other
174 ;; arguments may be any expressions.  Since, however, the code size
175 ;; can increase this way they should be "simple".  Compare:
176
177 ;;(disassemble #'(lambda (x) (eq (if (point) 'a 'b) 'c)))
178 ;;(disassemble #'(lambda (x) (if (point) (eq 'a 'c) (eq 'b 'c))))
179
180 ;; (car (cons A B)) -> (progn B A)
181 ;;(disassemble #'(lambda (x) (car (cons (foo) 42))))
182
183 ;; (cdr (cons A B)) -> (progn A B)
184 ;;(disassemble #'(lambda (x) (cdr (cons 42 (foo)))))
185
186 ;; (car (list A B ...)) -> (progn B ... A)
187 ;;(disassemble #'(lambda (x) (car (list (foo) 42 (bar)))))
188
189 ;; (cdr (list A B ...)) -> (progn A (list B ...))
190 ;;(disassemble #'(lambda (x) (cdr (list 42 (foo) (bar)))))
191
192
193 ;;; Code:
194
195 (require 'byte-compile "bytecomp")
196
197 (defun byte-compile-log-lap-1 (format &rest args)
198   (if (aref byte-code-vector 0)
199       (error "The old version of the disassembler is loaded.  Reload new-bytecomp as well."))
200   (byte-compile-log-1
201    (apply 'format format
202           (let (c a)
203             (mapcar
204              #'(lambda (arg)
205                  (if (not (consp arg))
206                      (if (and (symbolp arg)
207                               (string-match "^byte-" (symbol-name arg)))
208                          (intern (substring (symbol-name arg) 5))
209                        arg)
210                    (if (integerp (setq c (car arg)))
211                        (error "non-symbolic byte-op %s" c))
212                    (if (eq c 'TAG)
213                        (setq c arg)
214                      (setq a (cond ((memq c byte-goto-ops)
215                                     (car (cdr (cdr arg))))
216                                    ((memq c byte-constref-ops)
217                                     (car (cdr arg)))
218                                    (t (cdr arg))))
219                      (setq c (symbol-name c))
220                      (if (string-match "^byte-." c)
221                          (setq c (intern (substring c 5)))))
222                    (if (eq c 'constant) (setq c 'const))
223                    (if (and (eq (cdr arg) 0)
224                             (not (memq c '(unbind call const))))
225                        c
226                      (format "(%s %s)" c a))))
227              args)))))
228
229 (defmacro byte-compile-log-lap (format-string &rest args)
230   (list 'and
231         '(memq byte-optimize-log '(t byte))
232         (cons 'byte-compile-log-lap-1
233               (cons format-string args))))
234
235 \f
236 ;;; byte-compile optimizers to support inlining
237
238 (put 'inline 'byte-optimizer 'byte-optimize-inline-handler)
239
240 (defun byte-optimize-inline-handler (form)
241   "byte-optimize-handler for the `inline' special-form."
242   (cons
243    'progn
244    (mapcar
245     #'(lambda (sexp)
246         (let ((fn (car-safe sexp)))
247           (if (and (symbolp fn)
248                    (or (cdr (assq fn byte-compile-function-environment))
249                        (and (fboundp fn)
250                             (not (or (cdr (assq fn byte-compile-macro-environment))
251                                      (and (consp (setq fn (symbol-function fn)))
252                                           (eq (car fn) 'macro))
253                                      (subrp fn))))))
254               (byte-compile-inline-expand sexp)
255             sexp)))
256     (cdr form))))
257
258
259 ;; Splice the given lap code into the current instruction stream.
260 ;; If it has any labels in it, you're responsible for making sure there
261 ;; are no collisions, and that byte-compile-tag-number is reasonable
262 ;; after this is spliced in.  The provided list is destroyed.
263 (defun byte-inline-lapcode (lap)
264   (setq byte-compile-output (nconc (nreverse lap) byte-compile-output)))
265
266
267 (defun byte-compile-inline-expand (form)
268   (let* ((name (car form))
269          (fn (or (cdr (assq name byte-compile-function-environment))
270                  (and (fboundp name) (symbol-function name)))))
271     (if (null fn)
272         (progn
273           (byte-compile-warn "attempt to inline %s before it was defined" name)
274           form)
275       ;; else
276       (if (and (consp fn) (eq (car fn) 'autoload))
277           (progn
278             (load (nth 1 fn))
279             (setq fn (or (cdr (assq name byte-compile-function-environment))
280                          (and (fboundp name) (symbol-function name))))))
281       (if (and (consp fn) (eq (car fn) 'autoload))
282           (error "file \"%s\" didn't define \"%s\"" (nth 1 fn) name))
283       (if (symbolp fn)
284           (byte-compile-inline-expand (cons fn (cdr form)))
285         (if (compiled-function-p fn)
286             (progn
287               (fetch-bytecode fn)
288               (cons (list 'lambda (compiled-function-arglist fn)
289                           (list 'byte-code
290                                 (compiled-function-instructions fn)
291                                 (compiled-function-constants fn)
292                                 (compiled-function-stack-depth fn)))
293                     (cdr form)))
294           (if (not (eq (car fn) 'lambda)) (error "%s is not a lambda" name))
295           (cons fn (cdr form)))))))
296
297 ;;; ((lambda ...) ...)
298 ;;; 
299 (defun byte-compile-unfold-lambda (form &optional name)
300   (or name (setq name "anonymous lambda"))
301   (let ((lambda (car form))
302         (values (cdr form)))
303     (if (compiled-function-p lambda)
304         (setq lambda (list 'lambda (compiled-function-arglist lambda)
305                           (list 'byte-code
306                                 (compiled-function-instructions lambda)
307                                 (compiled-function-constants lambda)
308                                 (compiled-function-stack-depth lambda)))))
309     (let ((arglist (nth 1 lambda))
310           (body (cdr (cdr lambda)))
311           optionalp restp
312           bindings)
313       (if (and (stringp (car body)) (cdr body))
314           (setq body (cdr body)))
315       (if (and (consp (car body)) (eq 'interactive (car (car body))))
316           (setq body (cdr body)))
317       (while arglist
318         (cond ((eq (car arglist) '&optional)
319                ;; ok, I'll let this slide because funcall_lambda() does...
320                ;; (if optionalp (error "multiple &optional keywords in %s" name))
321                (if restp (error "&optional found after &rest in %s" name))
322                (if (null (cdr arglist))
323                    (error "nothing after &optional in %s" name))
324                (setq optionalp t))
325               ((eq (car arglist) '&rest)
326                ;; ...but it is by no stretch of the imagination a reasonable
327                ;; thing that funcall_lambda() allows (&rest x y) and
328                ;; (&rest x &optional y) in arglists.
329                (if (null (cdr arglist))
330                    (error "nothing after &rest in %s" name))
331                (if (cdr (cdr arglist))
332                    (error "multiple vars after &rest in %s" name))
333                (setq restp t))
334               (restp
335                (setq bindings (cons (list (car arglist)
336                                           (and values (cons 'list values)))
337                                     bindings)
338                      values nil))
339               ((and (not optionalp) (null values))
340                (byte-compile-warn "attempt to open-code %s with too few arguments" name)
341                (setq arglist nil values 'too-few))
342               (t
343                (setq bindings (cons (list (car arglist) (car values))
344                                     bindings)
345                      values (cdr values))))
346         (setq arglist (cdr arglist)))
347       (if values
348           (progn
349             (or (eq values 'too-few)
350                 (byte-compile-warn
351                  "attempt to open-code %s with too many arguments" name))
352             form)
353         (let ((newform 
354                (if bindings
355                    (cons 'let (cons (nreverse bindings) body))
356                  (cons 'progn body))))
357           (byte-compile-log "  %s\t==>\t%s" form newform)
358           newform)))))
359
360 \f
361 ;;; implementing source-level optimizers
362
363 (defun byte-optimize-form-code-walker (form for-effect)
364   ;;
365   ;; For normal function calls, We can just mapcar the optimizer the cdr.  But
366   ;; we need to have special knowledge of the syntax of the special forms
367   ;; like let and defun (that's why they're special forms :-).  (Actually,
368   ;; the important aspect is that they are subrs that don't evaluate all of
369   ;; their args.)
370   ;;
371   (let ((fn (car-safe form))
372         tmp)
373     (cond ((not (consp form))
374            (if (not (and for-effect
375                          (or byte-compile-delete-errors
376                              (not (symbolp form))
377                              (eq form t))))
378              form))
379           ((eq fn 'quote)
380            (if (cdr (cdr form))
381                (byte-compile-warn "malformed quote form: %s"
382                                   (prin1-to-string form)))
383            ;; map (quote nil) to nil to simplify optimizer logic.
384            ;; map quoted constants to nil if for-effect (just because).
385            (and (nth 1 form)
386                 (not for-effect)
387                 form))
388           ((or (compiled-function-p fn)
389                (eq 'lambda (car-safe fn)))
390            (byte-compile-unfold-lambda form))
391           ((memq fn '(let let*))
392            ;; recursively enter the optimizer for the bindings and body
393            ;; of a let or let*.  This for depth-firstness: forms that
394            ;; are more deeply nested are optimized first.
395            (cons fn
396              (cons
397               (mapcar
398                #'(lambda (binding)
399                    (if (symbolp binding)
400                        binding
401                      (if (cdr (cdr binding))
402                          (byte-compile-warn "malformed let binding: %s"
403                                             (prin1-to-string binding)))
404                      (list (car binding)
405                            (byte-optimize-form (nth 1 binding) nil))))
406                (nth 1 form))
407               (byte-optimize-body (cdr (cdr form)) for-effect))))
408           ((eq fn 'cond)
409            (cons fn
410                  (mapcar
411                   #'(lambda (clause)
412                       (if (consp clause)
413                           (cons
414                            (byte-optimize-form (car clause) nil)
415                            (byte-optimize-body (cdr clause) for-effect))
416                         (byte-compile-warn "malformed cond form: %s"
417                                            (prin1-to-string clause))
418                         clause))
419                   (cdr form))))
420           ((eq fn 'progn)
421            ;; as an extra added bonus, this simplifies (progn <x>) --> <x>
422            (if (cdr (cdr form))
423                (progn
424                  (setq tmp (byte-optimize-body (cdr form) for-effect))
425                  (if (cdr tmp) (cons 'progn tmp) (car tmp)))
426              (byte-optimize-form (nth 1 form) for-effect)))
427           ((eq fn 'prog1)
428            (if (cdr (cdr form))
429                (cons 'prog1
430                      (cons (byte-optimize-form (nth 1 form) for-effect)
431                            (byte-optimize-body (cdr (cdr form)) t)))
432              (byte-optimize-form (nth 1 form) for-effect)))
433           ((eq fn 'prog2)
434            (cons 'prog2
435              (cons (byte-optimize-form (nth 1 form) t)
436                (cons (byte-optimize-form (nth 2 form) for-effect)
437                      (byte-optimize-body (cdr (cdr (cdr form))) t)))))
438           
439           ((memq fn '(save-excursion save-restriction save-current-buffer))
440            ;; those subrs which have an implicit progn; it's not quite good
441            ;; enough to treat these like normal function calls.
442            ;; This can turn (save-excursion ...) into (save-excursion) which
443            ;; will be optimized away in the lap-optimize pass.
444            (cons fn (byte-optimize-body (cdr form) for-effect)))
445           
446           ((eq fn 'with-output-to-temp-buffer)
447            ;; this is just like the above, except for the first argument.
448            (cons fn
449              (cons
450               (byte-optimize-form (nth 1 form) nil)
451               (byte-optimize-body (cdr (cdr form)) for-effect))))
452           
453           ((eq fn 'if)
454            (cons fn
455              (cons (byte-optimize-form (nth 1 form) nil)
456                (cons
457                 (byte-optimize-form (nth 2 form) for-effect)
458                 (byte-optimize-body (nthcdr 3 form) for-effect)))))
459           
460           ((memq fn '(and or))  ; remember, and/or are control structures.
461            ;; take forms off the back until we can't any more.
462            ;; In the future it could conceivably be a problem that the
463            ;; subexpressions of these forms are optimized in the reverse
464            ;; order, but it's ok for now.
465            (if for-effect
466                (let ((backwards (reverse (cdr form))))
467                  (while (and backwards
468                              (null (setcar backwards
469                                            (byte-optimize-form (car backwards)
470                                                                for-effect))))
471                    (setq backwards (cdr backwards)))
472                  (if (and (cdr form) (null backwards))
473                      (byte-compile-log
474                       "  all subforms of %s called for effect; deleted" form))
475                  (and backwards
476                       (cons fn (nreverse backwards))))
477              (cons fn (mapcar 'byte-optimize-form (cdr form)))))
478
479           ((eq fn 'interactive)
480            (byte-compile-warn "misplaced interactive spec: %s"
481                               (prin1-to-string form))
482            nil)
483           
484           ((memq fn '(defun defmacro function
485                       condition-case save-window-excursion))
486            ;; These forms are compiled as constants or by breaking out
487            ;; all the subexpressions and compiling them separately.
488            form)
489
490           ((eq fn 'unwind-protect)
491            ;; the "protected" part of an unwind-protect is compiled (and thus
492            ;; optimized) as a top-level form, so don't do it here.  But the
493            ;; non-protected part has the same for-effect status as the
494            ;; unwind-protect itself.  (The protected part is always for effect,
495            ;; but that isn't handled properly yet.)
496            (cons fn
497                  (cons (byte-optimize-form (nth 1 form) for-effect)
498                        (cdr (cdr form)))))
499            
500           ((eq fn 'catch)
501            ;; the body of a catch is compiled (and thus optimized) as a
502            ;; top-level form, so don't do it here.  The tag is never
503            ;; for-effect.  The body should have the same for-effect status
504            ;; as the catch form itself, but that isn't handled properly yet.
505            (cons fn
506                  (cons (byte-optimize-form (nth 1 form) nil)
507                        (cdr (cdr form)))))
508
509           ;; If optimization is on, this is the only place that macros are
510           ;; expanded.  If optimization is off, then macroexpansion happens
511           ;; in byte-compile-form.  Otherwise, the macros are already expanded
512           ;; by the time that is reached.
513           ((not (eq form
514                     (setq form (macroexpand form
515                                             byte-compile-macro-environment))))
516            (byte-optimize-form form for-effect))
517           
518           ((not (symbolp fn))
519            (or (eq 'mocklisp (car-safe fn)) ; ha!
520                (byte-compile-warn "%s is a malformed function"
521                                   (prin1-to-string fn)))
522            form)
523
524           ((and for-effect (setq tmp (get fn 'side-effect-free))
525                 (or byte-compile-delete-errors
526                     (eq tmp 'error-free)
527                     (progn
528                       (byte-compile-warn "%s called for effect"
529                                          (prin1-to-string form))
530                       nil)))
531            (byte-compile-log "  %s called for effect; deleted" fn)
532            ;; appending a nil here might not be necessary, but it can't hurt.
533            (byte-optimize-form
534             (cons 'progn (append (cdr form) '(nil))) t))
535           
536           (t
537            ;; Otherwise, no args can be considered to be for-effect,
538            ;; even if the called function is for-effect, because we
539            ;; don't know anything about that function.
540            (cons fn (mapcar 'byte-optimize-form (cdr form)))))))
541
542
543 (defun byte-optimize-form (form &optional for-effect)
544   "The source-level pass of the optimizer."
545   ;;
546   ;; First, optimize all sub-forms of this one.
547   (setq form (byte-optimize-form-code-walker form for-effect))
548   ;;
549   ;; After optimizing all subforms, optimize this form until it doesn't
550   ;; optimize any further.  This means that some forms will be passed through
551   ;; the optimizer many times, but that's necessary to make the for-effect
552   ;; processing do as much as possible.
553   ;;
554   (let (opt new)
555     (if (and (consp form)
556              (symbolp (car form))
557              (or (and for-effect
558                       ;; we don't have any of these yet, but we might.
559                       (setq opt (get (car form) 'byte-for-effect-optimizer)))
560                  (setq opt (get (car form) 'byte-optimizer)))
561              (not (eq form (setq new (funcall opt form)))))
562         (progn
563 ;;        (if (equal form new) (error "bogus optimizer -- %s" opt))
564           (byte-compile-log "  %s\t==>\t%s" form new)
565           (setq new (byte-optimize-form new for-effect))
566           new)
567       form)))
568
569
570 (defun byte-optimize-body (forms all-for-effect)
571   ;; Optimize the cdr of a progn or implicit progn; `forms' is a list of
572   ;; forms, all but the last of which are optimized with the assumption that
573   ;; they are being called for effect.  The last is for-effect as well if
574   ;; all-for-effect is true.  Returns a new list of forms.
575   (let ((rest forms)
576         (result nil)
577         fe new)
578     (while rest
579       (setq fe (or all-for-effect (cdr rest)))
580       (setq new (and (car rest) (byte-optimize-form (car rest) fe)))
581       (if (or new (not fe))
582           (setq result (cons new result)))
583       (setq rest (cdr rest)))
584     (nreverse result)))
585
586 \f
587 ;;; some source-level optimizers
588 ;;;
589 ;;; when writing optimizers, be VERY careful that the optimizer returns
590 ;;; something not EQ to its argument if and ONLY if it has made a change.
591 ;;; This implies that you cannot simply destructively modify the list;
592 ;;; you must return something not EQ to it if you make an optimization.
593 ;;;
594 ;;; It is now safe to optimize code such that it introduces new bindings.
595
596 ;; I'd like this to be a defsubst, but let's not be self-referential...
597 (defmacro byte-compile-trueconstp (form)
598   ;; Returns non-nil if FORM is a non-nil constant.
599   `(cond ((consp ,form) (eq (car ,form) 'quote))
600          ((not (symbolp ,form)))
601          ((eq ,form t))
602          ((keywordp ,form))))
603
604 ;; If the function is being called with constant numeric args,
605 ;; evaluate as much as possible at compile-time.  This optimizer 
606 ;; assumes that the function is associative, like + or *.
607 (defun byte-optimize-associative-math (form)
608   (let ((args nil)
609         (constants nil)
610         (rest (cdr form)))
611     (while rest
612       (if (numberp (car rest))
613           (setq constants (cons (car rest) constants))
614           (setq args (cons (car rest) args)))
615       (setq rest (cdr rest)))
616     (if (cdr constants)
617         (if args
618             (list (car form)
619                   (apply (car form) constants)
620                   (if (cdr args)
621                       (cons (car form) (nreverse args))
622                       (car args)))
623             (apply (car form) constants))
624         form)))
625
626 ;; If the function is being called with constant numeric args,
627 ;; evaluate as much as possible at compile-time.  This optimizer
628 ;; assumes that the function satisfies
629 ;;   (op x1 x2 ... xn) == (op ...(op (op x1 x2) x3) ...xn)
630 ;; like - and /.
631 (defun byte-optimize-nonassociative-math (form)
632   (if (or (not (numberp (car (cdr form))))
633           (not (numberp (car (cdr (cdr form))))))
634       form
635     (let ((constant (car (cdr form)))
636           (rest (cdr (cdr form))))
637       (while (numberp (car rest))
638         (setq constant (funcall (car form) constant (car rest))
639               rest (cdr rest)))
640       (if rest
641           (cons (car form) (cons constant rest))
642           constant))))
643
644 ;;(defun byte-optimize-associative-two-args-math (form)
645 ;;  (setq form (byte-optimize-associative-math form))
646 ;;  (if (consp form)
647 ;;      (byte-optimize-two-args-left form)
648 ;;      form))
649
650 ;;(defun byte-optimize-nonassociative-two-args-math (form)
651 ;;  (setq form (byte-optimize-nonassociative-math form))
652 ;;  (if (consp form)
653 ;;      (byte-optimize-two-args-right form)
654 ;;      form))
655
656 ;; jwz: (byte-optimize-approx-equal 0.0 0.0) was returning nil
657 ;; in xemacs 19.15 because it used < instead of <=.
658 (defun byte-optimize-approx-equal (x y)
659   (<= (* (abs (- x y)) 100) (abs (+ x y))))
660
661 ;; Collect all the constants from FORM, after the STARTth arg,
662 ;; and apply FUN to them to make one argument at the end.
663 ;; For functions that can handle floats, that optimization
664 ;; can be incorrect because reordering can cause an overflow
665 ;; that would otherwise be avoided by encountering an arg that is a float.
666 ;; We avoid this problem by (1) not moving float constants and
667 ;; (2) not moving anything if it would cause an overflow.
668 (defun byte-optimize-delay-constants-math (form start fun)
669   ;; Merge all FORM's constants from number START, call FUN on them
670   ;; and put the result at the end.
671   (let ((rest (nthcdr (1- start) form))
672         (orig form)
673         ;; t means we must check for overflow.
674         (overflow (memq fun '(+ *))))
675     (while (cdr (setq rest (cdr rest)))
676       (if (integerp (car rest))
677           (let (constants)
678             (setq form (copy-sequence form)
679                   rest (nthcdr (1- start) form))
680             (while (setq rest (cdr rest))
681               (cond ((integerp (car rest))
682                      (setq constants (cons (car rest) constants))
683                      (setcar rest nil))))
684             ;; If necessary, check now for overflow
685             ;; that might be caused by reordering.
686             (if (and overflow
687                      ;; We have overflow if the result of doing the arithmetic
688                      ;; on floats is not even close to the result
689                      ;; of doing it on integers.
690                      (not (byte-optimize-approx-equal
691                             (apply fun (mapcar 'float constants))
692                             (float (apply fun constants)))))
693                 (setq form orig)
694               (setq form (nconc (delq nil form)
695                                 (list (apply fun (nreverse constants)))))))))
696     form))
697
698 (defun byte-optimize-plus (form)
699   (setq form (byte-optimize-delay-constants-math form 1 '+))
700   (if (memq 0 form) (setq form (delq 0 (copy-sequence form))))
701   ;;(setq form (byte-optimize-associative-two-args-math form))
702   (case (length (cdr form))
703     ((0)
704      (condition-case ()
705          (eval form)
706        (error form)))
707
708     ;; `add1' and `sub1' are a marginally fewer instructions
709     ;; than `plus' and `minus', so use them when possible.
710     ((2)
711      (cond
712       ((eq (nth 1 form)  1) `(1+ ,(nth 2 form))) ; (+ 1 x)   -->  (1+ x)
713       ((eq (nth 2 form)  1) `(1+ ,(nth 1 form))) ; (+ x 1)   -->  (1+ x)
714       ((eq (nth 1 form) -1) `(1- ,(nth 2 form))) ; (+ -1 x)  -->  (1- x)
715       ((eq (nth 2 form) -1) `(1- ,(nth 1 form))) ; (+ x -1)  -->  (1- x)
716       (t form)))
717
718     ;; It is not safe to delete the function entirely
719     ;; (actually, it would be safe if we know the sole arg
720     ;; is not a marker).
721     ;;  ((null (cdr (cdr form))) (nth 1 form))
722     (t form)))
723
724 (defun byte-optimize-minus (form)
725   ;; Put constants at the end, except the last constant.
726   (setq form (byte-optimize-delay-constants-math form 2 '+))
727   ;; Now only first and last element can be a number.
728   (let ((last (car (reverse (nthcdr 3 form)))))
729     (cond ((eq 0 last)
730            ;; (- x y ... 0)  --> (- x y ...)
731            (setq form (copy-sequence form))
732            (setcdr (cdr (cdr form)) (delq 0 (nthcdr 3 form))))
733           ;; If form is (- CONST foo... CONST), merge first and last.
734           ((and (numberp (nth 1 form))
735                 (numberp last))
736            (setq form (nconc (list '- (- (nth 1 form) last) (nth 2 form))
737                              (delq last (copy-sequence (nthcdr 3 form))))))))
738   (setq form
739 ;;; It is not safe to delete the function entirely
740 ;;; (actually, it would be safe if we know the sole arg
741 ;;; is not a marker).
742 ;;;  (if (eq (nth 2 form) 0)
743 ;;;      (nth 1 form)                   ; (- x 0)  -->  x
744     (byte-optimize-predicate
745      (if (and (null (cdr (cdr (cdr form))))
746               (eq (nth 1 form) 0))      ; (- 0 x)  -->  (- x)
747          (cons (car form) (cdr (cdr form)))
748        form))
749 ;;;    )
750     )
751
752   ;; `add1' and `sub1' are a marginally fewer instructions than `plus'
753   ;; and `minus', so use them when possible.
754   (cond ((and (null (nthcdr 3 form))
755               (eq (nth 2 form) 1))
756          (list '1- (nth 1 form)))       ; (- x 1)  -->  (1- x)
757         ((and (null (nthcdr 3 form))
758               (eq (nth 2 form) -1))
759          (list '1+ (nth 1 form)))       ; (- x -1)  -->  (1+ x)
760         (t
761          form))
762   )
763
764 (defun byte-optimize-multiply (form)
765   (setq form (byte-optimize-delay-constants-math form 1 '*))
766   ;; If there is a constant in FORM, it is now the last element.
767   (cond ((null (cdr form)) 1)
768 ;;; It is not safe to delete the function entirely
769 ;;; (actually, it would be safe if we know the sole arg
770 ;;; is not a marker or if it appears in other arithmetic).
771 ;;;     ((null (cdr (cdr form))) (nth 1 form))
772         ((let ((last (car (reverse form))))
773            (cond ((eq 0 last)  (cons 'progn (cdr form)))
774                  ((eq 1 last)  (delq 1 (copy-sequence form)))
775                  ((eq -1 last) (list '- (delq -1 (copy-sequence form))))
776                  ((and (eq 2 last)
777                        (memq t (mapcar 'symbolp (cdr form))))
778                   (prog1 (setq form (delq 2 (copy-sequence form)))
779                     (while (not (symbolp (car (setq form (cdr form))))))
780                     (setcar form (list '+ (car form) (car form)))))
781                  (form))))))
782
783 (defun byte-optimize-divide (form)
784   (setq form (byte-optimize-delay-constants-math form 2 '*))
785   (let ((last (car (reverse (cdr (cdr form))))))
786     (if (numberp last)
787         (cond ((= (length form) 3)
788                (if (and (numberp (nth 1 form))
789                         (not (zerop last))
790                         (condition-case nil
791                             (/ (nth 1 form) last)
792                           (error nil)))
793                    (setq form (list 'progn (/ (nth 1 form) last)))))
794               ((= last 1)
795                (setq form (butlast form)))
796               ((numberp (nth 1 form))
797                (setq form (cons (car form)
798                                 (cons (/ (nth 1 form) last)
799                                       (butlast (cdr (cdr form)))))
800                      last nil))))
801     (cond 
802 ;;;       ((null (cdr (cdr form)))
803 ;;;        (nth 1 form))
804           ((eq (nth 1 form) 0)
805            (append '(progn) (cdr (cdr form)) '(0)))
806           ((eq last -1)
807            (list '- (if (nthcdr 3 form)
808                         (butlast form)
809                       (nth 1 form))))
810           (form))))
811
812 (defun byte-optimize-logmumble (form)
813   (setq form (byte-optimize-delay-constants-math form 1 (car form)))
814   (byte-optimize-predicate
815    (cond ((memq 0 form)
816           (setq form (if (eq (car form) 'logand)
817                          (cons 'progn (cdr form))
818                        (delq 0 (copy-sequence form)))))
819          ((and (eq (car-safe form) 'logior)
820                (memq -1 form))
821           (cons 'progn (cdr form)))
822          (form))))
823
824
825 (defun byte-optimize-binary-predicate (form)
826   (if (byte-compile-constp (nth 1 form))
827       (if (byte-compile-constp (nth 2 form))
828           (condition-case ()
829               (list 'quote (eval form))
830             (error form))
831         ;; This can enable some lapcode optimizations.
832         (list (car form) (nth 2 form) (nth 1 form)))
833     form))
834
835 (defun byte-optimize-predicate (form)
836   (let ((ok t)
837         (rest (cdr form)))
838     (while (and rest ok)
839       (setq ok (byte-compile-constp (car rest))
840             rest (cdr rest)))
841     (if ok
842         (condition-case ()
843             (list 'quote (eval form))
844           (error form))
845         form)))
846
847 (defun byte-optimize-identity (form)
848   (if (and (cdr form) (null (cdr (cdr form))))
849       (nth 1 form)
850     (byte-compile-warn "identity called with %d arg%s, but requires 1"
851                        (length (cdr form))
852                        (if (= 1 (length (cdr form))) "" "s"))
853     form))
854
855 (put 'identity 'byte-optimizer 'byte-optimize-identity)
856
857 (put '+   'byte-optimizer 'byte-optimize-plus)
858 (put '*   'byte-optimizer 'byte-optimize-multiply)
859 (put '-   'byte-optimizer 'byte-optimize-minus)
860 (put '/   'byte-optimizer 'byte-optimize-divide)
861 (put 'max 'byte-optimizer 'byte-optimize-associative-math)
862 (put 'min 'byte-optimizer 'byte-optimize-associative-math)
863
864 (put '=   'byte-optimizer 'byte-optimize-binary-predicate)
865 (put 'eq  'byte-optimizer 'byte-optimize-binary-predicate)
866 (put 'eql 'byte-optimizer 'byte-optimize-binary-predicate)
867 (put 'equal   'byte-optimizer 'byte-optimize-binary-predicate)
868 (put 'string= 'byte-optimizer 'byte-optimize-binary-predicate)
869 (put 'string-equal 'byte-optimizer 'byte-optimize-binary-predicate)
870
871 (put '<   'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
872 (put '>   'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
873 (put '<=  'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
874 (put '>=  'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
875 (put '1+  'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
876 (put '1-  'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
877 (put 'not 'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
878 (put 'null  'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
879 (put 'memq  'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
880 (put 'consp 'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
881 (put 'listp 'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
882 (put 'symbolp 'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
883 (put 'stringp 'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
884 (put 'string< 'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
885 (put 'string-lessp 'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
886
887 (put 'logand 'byte-optimizer 'byte-optimize-logmumble)
888 (put 'logior 'byte-optimizer 'byte-optimize-logmumble)
889 (put 'logxor 'byte-optimizer 'byte-optimize-logmumble)
890 (put 'lognot 'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
891
892 (put 'car 'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
893 (put 'cdr 'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
894 (put 'car-safe 'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
895 (put 'cdr-safe 'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
896
897
898 ;; I'm not convinced that this is necessary.  Doesn't the optimizer loop 
899 ;; take care of this? - Jamie
900 ;; I think this may some times be necessary to reduce eg. (quote 5) to 5,
901 ;; so arithmetic optimizers recognize the numeric constant.  - Hallvard
902 (put 'quote 'byte-optimizer 'byte-optimize-quote)
903 (defun byte-optimize-quote (form)
904   (if (or (consp (nth 1 form))
905           (and (symbolp (nth 1 form))
906                ;; XEmacs addition:
907                (not (keywordp (nth 1 form)))
908                (not (memq (nth 1 form) '(nil t)))))
909       form
910     (nth 1 form)))
911
912 (defun byte-optimize-zerop (form)
913   (cond ((numberp (nth 1 form))
914          (eval form))
915         (byte-compile-delete-errors
916          (list '= (nth 1 form) 0))
917         (form)))
918
919 (put 'zerop 'byte-optimizer 'byte-optimize-zerop)
920
921 (defun byte-optimize-and (form)
922   ;; Simplify if less than 2 args.
923   ;; if there is a literal nil in the args to `and', throw it and following
924   ;; forms away, and surround the `and' with (progn ... nil).
925   (cond ((null (cdr form)))
926         ((memq nil form)
927          (list 'progn
928                (byte-optimize-and
929                 (prog1 (setq form (copy-sequence form))
930                   (while (nth 1 form)
931                     (setq form (cdr form)))
932                   (setcdr form nil)))
933                nil))
934         ((null (cdr (cdr form)))
935          (nth 1 form))
936         ((byte-optimize-predicate form))))
937
938 (defun byte-optimize-or (form)
939   ;; Throw away nil's, and simplify if less than 2 args.
940   ;; If there is a literal non-nil constant in the args to `or', throw away all
941   ;; following forms.
942   (if (memq nil form)
943       (setq form (delq nil (copy-sequence form))))
944   (let ((rest form))
945     (while (cdr (setq rest (cdr rest)))
946       (if (byte-compile-trueconstp (car rest))
947           (setq form (copy-sequence form)
948                 rest (setcdr (memq (car rest) form) nil))))
949     (if (cdr (cdr form))
950         (byte-optimize-predicate form)
951       (nth 1 form))))
952
953 (defun byte-optimize-cond (form)
954   ;; if any clauses have a literal nil as their test, throw them away.
955   ;; if any clause has a literal non-nil constant as its test, throw
956   ;; away all following clauses.
957   (let (rest)
958     ;; This must be first, to reduce (cond (t ...) (nil)) to (progn t ...)
959     (while (setq rest (assq nil (cdr form)))
960       (setq form (delq rest (copy-sequence form))))
961     (if (memq nil (cdr form))
962         (setq form (delq nil (copy-sequence form))))
963     (setq rest form)
964     (while (setq rest (cdr rest))
965       (cond ((byte-compile-trueconstp (car-safe (car rest)))
966              (cond ((eq rest (cdr form))
967                     (setq form
968                           (if (cdr (car rest))
969                               (if (cdr (cdr (car rest)))
970                                   (cons 'progn (cdr (car rest)))
971                                 (nth 1 (car rest)))
972                             (car (car rest)))))
973                    ((cdr rest)
974                     (setq form (copy-sequence form))
975                     (setcdr (memq (car rest) form) nil)))
976              (setq rest nil)))))
977   ;;
978   ;; Turn (cond (( <x> )) ... ) into (or <x> (cond ... ))
979   (if (eq 'cond (car-safe form))
980       (let ((clauses (cdr form)))
981         (if (and (consp (car clauses))
982                  (null (cdr (car clauses))))
983             (list 'or (car (car clauses))
984                   (byte-optimize-cond
985                    (cons (car form) (cdr (cdr form)))))
986           form))
987     form))
988
989 (defun byte-optimize-if (form)
990   ;; (if <true-constant> <then> <else...>) ==> <then>
991   ;; (if <false-constant> <then> <else...>) ==> (progn <else...>)
992   ;; (if <test> nil <else...>) ==> (if (not <test>) (progn <else...>))
993   ;; (if <test> <then> nil) ==> (if <test> <then>)
994   (let ((clause (nth 1 form)))
995     (cond ((byte-compile-trueconstp clause)
996            (nth 2 form))
997           ((null clause)
998            (if (nthcdr 4 form)
999                (cons 'progn (nthcdr 3 form))
1000              (nth 3 form)))
1001           ((nth 2 form)
1002            (if (equal '(nil) (nthcdr 3 form))
1003                (list 'if clause (nth 2 form))
1004              form))
1005           ((or (nth 3 form) (nthcdr 4 form))
1006            (list 'if
1007                  ;; Don't make a double negative;
1008                  ;; instead, take away the one that is there.
1009                  (if (and (consp clause) (memq (car clause) '(not null))
1010                           (= (length clause) 2)) ; (not xxxx) or (not (xxxx))
1011                      (nth 1 clause)
1012                    (list 'not clause))
1013                  (if (nthcdr 4 form)
1014                      (cons 'progn (nthcdr 3 form))
1015                    (nth 3 form))))
1016           (t
1017            (list 'progn clause nil)))))
1018
1019 (defun byte-optimize-while (form)
1020   (if (nth 1 form)
1021       form))
1022
1023 (put 'and   'byte-optimizer 'byte-optimize-and)
1024 (put 'or    'byte-optimizer 'byte-optimize-or)
1025 (put 'cond  'byte-optimizer 'byte-optimize-cond)
1026 (put 'if    'byte-optimizer 'byte-optimize-if)
1027 (put 'while 'byte-optimizer 'byte-optimize-while)
1028
1029 ;; Remove any reason for avoiding `char-before'.
1030 (defun byte-optimize-char-before (form)
1031   `(char-after (1- ,(or (nth 1 form) '(point))) ,@(cdr (cdr form))))
1032      
1033 (put 'char-before 'byte-optimizer 'byte-optimize-char-before)
1034
1035 ;; byte-compile-negation-optimizer lives in bytecomp.el
1036 ;(put '/= 'byte-optimizer 'byte-compile-negation-optimizer)
1037 (put 'atom 'byte-optimizer 'byte-compile-negation-optimizer)
1038 (put 'nlistp 'byte-optimizer 'byte-compile-negation-optimizer)
1039
1040
1041 (defun byte-optimize-funcall (form)
1042   ;; (funcall '(lambda ...) ...) ==> ((lambda ...) ...)
1043   ;; (funcall 'foo ...) ==> (foo ...)
1044   (let ((fn (nth 1 form)))
1045     (if (memq (car-safe fn) '(quote function))
1046         (cons (nth 1 fn) (cdr (cdr form)))
1047         form)))
1048
1049 (defun byte-optimize-apply (form)
1050   ;; If the last arg is a literal constant, turn this into a funcall.
1051   ;; The funcall optimizer can then transform (funcall 'foo ...) -> (foo ...).
1052   (let ((fn (nth 1 form))
1053         (last (nth (1- (length form)) form))) ; I think this really is fastest
1054     (or (if (or (null last)
1055                 (eq (car-safe last) 'quote))
1056             (if (listp (nth 1 last))
1057                 (let ((butlast (nreverse (cdr (reverse (cdr (cdr form)))))))
1058                   (nconc (list 'funcall fn) butlast
1059                          (mapcar #'(lambda (x) (list 'quote x)) (nth 1 last))))
1060               (byte-compile-warn
1061                "last arg to apply can't be a literal atom: %s"
1062                (prin1-to-string last))
1063               nil))
1064         form)))
1065
1066 (put 'funcall 'byte-optimizer 'byte-optimize-funcall)
1067 (put 'apply   'byte-optimizer 'byte-optimize-apply)
1068
1069
1070 (put 'let 'byte-optimizer 'byte-optimize-letX)
1071 (put 'let* 'byte-optimizer 'byte-optimize-letX)
1072 (defun byte-optimize-letX (form)
1073   (cond ((null (nth 1 form))
1074          ;; No bindings
1075          (cons 'progn (cdr (cdr form))))
1076         ((or (nth 2 form) (nthcdr 3 form))
1077          form)
1078          ;; The body is nil
1079         ((eq (car form) 'let)
1080          (append '(progn) (mapcar 'car-safe (mapcar 'cdr-safe (nth 1 form)))
1081                  '(nil)))
1082         (t
1083          (let ((binds (reverse (nth 1 form))))
1084            (list 'let* (reverse (cdr binds)) (nth 1 (car binds)) nil)))))
1085
1086
1087 (put 'nth 'byte-optimizer 'byte-optimize-nth)
1088 (defun byte-optimize-nth (form)
1089   (if (and (= (safe-length form) 3) (memq (nth 1 form) '(0 1)))
1090       (list 'car (if (zerop (nth 1 form))
1091                      (nth 2 form)
1092                    (list 'cdr (nth 2 form))))
1093     (byte-optimize-predicate form)))
1094
1095 (put 'nthcdr 'byte-optimizer 'byte-optimize-nthcdr)
1096 (defun byte-optimize-nthcdr (form)
1097   (if (and (= (safe-length form) 3) (not (memq (nth 1 form) '(0 1 2))))
1098       (byte-optimize-predicate form)
1099     (let ((count (nth 1 form)))
1100       (setq form (nth 2 form))
1101       (while (>= (setq count (1- count)) 0)
1102         (setq form (list 'cdr form)))
1103       form)))
1104 \f
1105 ;;; enumerating those functions which need not be called if the returned 
1106 ;;; value is not used.  That is, something like
1107 ;;;    (progn (list (something-with-side-effects) (yow))
1108 ;;;           (foo))
1109 ;;; may safely be turned into
1110 ;;;    (progn (progn (something-with-side-effects) (yow))
1111 ;;;           (foo))
1112 ;;; Further optimizations will turn (progn (list 1 2 3) 'foo) into 'foo.
1113
1114 ;;; I wonder if I missed any :-\)
1115 (let ((side-effect-free-fns
1116        '(% * + - / /= 1+ 1- < <= = > >= abs acos append aref ash asin atan
1117          assoc assq
1118          boundp buffer-file-name buffer-local-variables buffer-modified-p
1119          buffer-substring
1120          capitalize car-less-than-car car cdr ceiling concat
1121          ;; coordinates-in-window-p not in XEmacs
1122          copy-marker cos count-lines
1123          default-boundp default-value documentation downcase
1124          elt exp expt fboundp featurep
1125          file-directory-p file-exists-p file-locked-p file-name-absolute-p
1126          file-newer-than-file-p file-readable-p file-symlink-p file-writable-p
1127          float floor format
1128          get get-buffer get-buffer-window getenv get-file-buffer
1129          ;; hash-table functions
1130          make-hash-table copy-hash-table
1131          gethash
1132          hash-table-count
1133          hash-table-rehash-size
1134          hash-table-rehash-threshold
1135          hash-table-size
1136          hash-table-test
1137          hash-table-type
1138          ;;
1139          int-to-string
1140          length log log10 logand logb logior lognot logxor lsh
1141          marker-buffer max member memq min mod
1142          next-window nth nthcdr number-to-string
1143          parse-colon-path previous-window
1144          radians-to-degrees rassq regexp-quote reverse round
1145          sin sqrt string< string= string-equal string-lessp string-to-char
1146          string-to-int string-to-number substring symbol-plist
1147          tan upcase user-variable-p vconcat
1148          ;; XEmacs change: window-edges -> window-pixel-edges
1149          window-buffer window-dedicated-p window-pixel-edges window-height
1150          window-hscroll window-minibuffer-p window-width
1151          zerop
1152          ;; functions defined by cl
1153          oddp evenp plusp minusp
1154          abs expt signum last butlast ldiff
1155          pairlis gcd lcm
1156          isqrt floor* ceiling* truncate* round* mod* rem* subseq
1157          list-length get* getf
1158          ))
1159       (side-effect-and-error-free-fns
1160        '(arrayp atom
1161          bobp bolp buffer-end buffer-list buffer-size buffer-string bufferp
1162          car-safe case-table-p cdr-safe char-or-string-p char-table-p
1163          characterp commandp cons
1164          consolep console-live-p consp
1165          current-buffer
1166          ;; XEmacs: extent functions, frame-live-p, various other stuff
1167          devicep device-live-p
1168          dot dot-marker eobp eolp eq eql equal eventp extentp
1169          extent-live-p floatp framep frame-live-p
1170          get-largest-window get-lru-window
1171          hash-table-p
1172          identity ignore integerp integer-or-marker-p interactive-p
1173          invocation-directory invocation-name
1174          ;; keymapp may autoload in XEmacs, so not on this list!
1175          list listp
1176          make-marker mark mark-marker markerp memory-limit minibuffer-window
1177          ;; mouse-movement-p not in XEmacs
1178          natnump nlistp not null number-or-marker-p numberp
1179          one-window-p ;; overlayp not in XEmacs
1180          point point-marker point-min point-max processp
1181          range-table-p
1182          selected-window sequencep stringp subrp symbolp syntax-table-p
1183          user-full-name user-login-name user-original-login-name
1184          user-real-login-name user-real-uid user-uid
1185          vector vectorp
1186          window-configuration-p window-live-p windowp
1187          ;; Functions defined by cl
1188          eql floatp-safe list* subst acons equalp random-state-p
1189          copy-tree sublis
1190          )))
1191   (dolist (fn side-effect-free-fns)
1192     (put fn 'side-effect-free t))
1193   (dolist (fn side-effect-and-error-free-fns)
1194     (put fn 'side-effect-free 'error-free)))
1195
1196
1197 (defun byte-compile-splice-in-already-compiled-code (form)
1198   ;; form is (byte-code "..." [...] n)
1199   (if (not (memq byte-optimize '(t lap)))
1200       (byte-compile-normal-call form)
1201     (byte-inline-lapcode
1202      (byte-decompile-bytecode-1 (nth 1 form) (nth 2 form) t))
1203     (setq byte-compile-maxdepth (max (+ byte-compile-depth (nth 3 form))
1204                                      byte-compile-maxdepth))
1205     (setq byte-compile-depth (1+ byte-compile-depth))))
1206
1207 (put 'byte-code 'byte-compile 'byte-compile-splice-in-already-compiled-code)
1208
1209 \f
1210 (defconst byte-constref-ops
1211   '(byte-constant byte-constant2 byte-varref byte-varset byte-varbind))
1212
1213 ;;; This function extracts the bitfields from variable-length opcodes.
1214 ;;; Originally defined in disass.el (which no longer uses it.)
1215
1216 (defun disassemble-offset ()
1217   "Don't call this!"
1218   ;; fetch and return the offset for the current opcode.
1219   ;; return NIL if this opcode has no offset
1220   ;; OP, PTR and BYTES are used and set dynamically
1221   (defvar op)
1222   (defvar ptr)
1223   (defvar bytes)
1224   (cond ((< op byte-nth)
1225          (let ((tem (logand op 7)))
1226            (setq op (logand op 248))
1227            (cond ((eq tem 6)
1228                   (setq ptr (1+ ptr))   ;offset in next byte
1229                   ;; char-to-int to avoid downstream problems
1230                   ;; caused by chars appearing where ints are
1231                   ;; expected.  In bytecode the bytes in the
1232                   ;; opcode string are always interpreted as ints.
1233                   (char-to-int (aref bytes ptr)))
1234                  ((eq tem 7)
1235                   (setq ptr (1+ ptr))   ;offset in next 2 bytes
1236                   (+ (aref bytes ptr)
1237                      (progn (setq ptr (1+ ptr))
1238                             (lsh (aref bytes ptr) 8))))
1239                  (t tem))))             ;offset was in opcode
1240         ((>= op byte-constant)
1241          (prog1 (- op byte-constant)    ;offset in opcode
1242            (setq op byte-constant)))
1243         ((and (>= op byte-constant2)
1244               (<= op byte-goto-if-not-nil-else-pop))
1245          (setq ptr (1+ ptr))            ;offset in next 2 bytes
1246          (+ (aref bytes ptr)
1247             (progn (setq ptr (1+ ptr))
1248                    (lsh (aref bytes ptr) 8))))
1249         ;; XEmacs: this code was here before.  FSF's first comparison
1250         ;; is (>= op byte-listN).  It appears that the rel-goto stuff
1251         ;; does not exist in FSF 19.30.  It doesn't exist in 19.28
1252         ;; either, so I'm going to assume that this is an improvement
1253         ;; on our part and leave it in. --ben
1254         ((and (>= op byte-rel-goto)
1255               (<= op byte-insertN))
1256          (setq ptr (1+ ptr))            ;offset in next byte
1257          ;; Use char-to-int to avoid downstream problems caused by
1258          ;; chars appearing where ints are expected.  In bytecode
1259          ;; the bytes in the opcode string are always interpreted as
1260          ;; ints.
1261          (char-to-int (aref bytes ptr)))))
1262
1263
1264 ;;; This de-compiler is used for inline expansion of compiled functions,
1265 ;;; and by the disassembler.
1266 ;;;
1267 ;;; This list contains numbers, which are pc values,
1268 ;;; before each instruction.
1269 (defun byte-decompile-bytecode (bytes constvec)
1270   "Turns BYTECODE into lapcode, referring to CONSTVEC."
1271   (let ((byte-compile-constants nil)
1272         (byte-compile-variables nil)
1273         (byte-compile-tag-number 0))
1274     (byte-decompile-bytecode-1 bytes constvec)))
1275
1276 ;; As byte-decompile-bytecode, but updates
1277 ;; byte-compile-{constants, variables, tag-number}.
1278 ;; If MAKE-SPLICEABLE is true, then `return' opcodes are replaced
1279 ;; with `goto's destined for the end of the code.
1280 ;; That is for use by the compiler.
1281 ;; If MAKE-SPLICEABLE is nil, we are being called for the disassembler.
1282 ;; In that case, we put a pc value into the list
1283 ;; before each insn (or its label).
1284 (defun byte-decompile-bytecode-1 (bytes constvec &optional make-spliceable)
1285   (let ((length (length bytes))
1286         (ptr 0) optr tags op offset
1287         ;; tag unused
1288         lap tmp
1289         endtag
1290         ;; (retcount 0) unused
1291         )
1292     (while (not (= ptr length))
1293       (or make-spliceable
1294           (setq lap (cons ptr lap)))
1295       (setq op (aref bytes ptr)
1296             optr ptr
1297             offset (disassemble-offset)) ; this does dynamic-scope magic
1298       (setq op (aref byte-code-vector op))
1299       ;; XEmacs: the next line in FSF 19.30 reads
1300       ;; (cond ((memq op byte-goto-ops)
1301       ;; see the comment above about byte-rel-goto in XEmacs.
1302       (cond ((or (memq op byte-goto-ops)
1303                  (cond ((memq op byte-rel-goto-ops)
1304                         (setq op (aref byte-code-vector
1305                                        (- (symbol-value op)
1306                                           (- byte-rel-goto byte-goto))))
1307                         (setq offset (+ ptr (- offset 127)))
1308                         t)))
1309              ;; it's a pc
1310              (setq offset
1311                    (cdr (or (assq offset tags)
1312                             (car (setq tags
1313                                        (cons (cons offset
1314                                                    (byte-compile-make-tag))
1315                                              tags)))))))
1316             ((cond ((eq op 'byte-constant2) (setq op 'byte-constant) t)
1317                    ((memq op byte-constref-ops)))
1318              (setq tmp (aref constvec offset)
1319                    offset (if (eq op 'byte-constant)
1320                               (byte-compile-get-constant tmp)
1321                             (or (assq tmp byte-compile-variables)
1322                                 (car (setq byte-compile-variables
1323                                            (cons (list tmp)
1324                                                  byte-compile-variables)))))))
1325             ((and make-spliceable
1326                   (eq op 'byte-return))
1327              (if (= ptr (1- length))
1328                  (setq op nil)
1329                (setq offset (or endtag (setq endtag (byte-compile-make-tag)))
1330                      op 'byte-goto))))
1331       ;; lap = ( [ (pc . (op . arg)) ]* )
1332       (setq lap (cons (cons optr (cons op (or offset 0)))
1333                       lap))
1334       (setq ptr (1+ ptr)))
1335     ;; take off the dummy nil op that we replaced a trailing "return" with.
1336     (let ((rest lap))
1337       (while rest
1338         (cond ((numberp (car rest)))
1339               ((setq tmp (assq (car (car rest)) tags))
1340                ;; this addr is jumped to
1341                (setcdr rest (cons (cons nil (cdr tmp))
1342                                   (cdr rest)))
1343                (setq tags (delq tmp tags))
1344                (setq rest (cdr rest))))
1345         (setq rest (cdr rest))))
1346     (if tags (error "optimizer error: missed tags %s" tags))
1347     (if (null (car (cdr (car lap))))
1348         (setq lap (cdr lap)))
1349     (if endtag
1350         (setq lap (cons (cons nil endtag) lap)))
1351     ;; remove addrs, lap = ( [ (op . arg) | (TAG tagno) ]* )
1352     (mapcar #'(lambda (elt) (if (numberp elt) elt (cdr elt)))
1353             (nreverse lap))))
1354
1355 \f
1356 ;;; peephole optimizer
1357
1358 (defconst byte-tagref-ops (cons 'TAG byte-goto-ops))
1359
1360 (defconst byte-conditional-ops
1361   '(byte-goto-if-nil byte-goto-if-not-nil byte-goto-if-nil-else-pop
1362     byte-goto-if-not-nil-else-pop))
1363
1364 (defconst byte-after-unbind-ops
1365    '(byte-constant byte-dup
1366      byte-symbolp byte-consp byte-stringp byte-listp byte-numberp byte-integerp
1367      byte-eq byte-equal byte-not
1368      byte-cons byte-list1 byte-list2    ; byte-list3 byte-list4
1369      byte-interactive-p)
1370    ;; How about other side-effect-free-ops?  Is it safe to move an
1371    ;; error invocation (such as from nth) out of an unwind-protect?
1372    "Byte-codes that can be moved past an unbind.")
1373
1374 (defconst byte-compile-side-effect-and-error-free-ops
1375   '(byte-constant byte-dup byte-symbolp byte-consp byte-stringp byte-listp
1376     byte-integerp byte-numberp byte-eq byte-equal byte-not byte-car-safe
1377     byte-cdr-safe byte-cons byte-list1 byte-list2 byte-point byte-point-max
1378     byte-point-min byte-following-char byte-preceding-char
1379     byte-current-column byte-eolp byte-eobp byte-bolp byte-bobp
1380     byte-current-buffer byte-interactive-p))
1381
1382 (defconst byte-compile-side-effect-free-ops
1383   (nconc 
1384    '(byte-varref byte-nth byte-memq byte-car byte-cdr byte-length byte-aref
1385      byte-symbol-value byte-get byte-concat2 byte-concat3 byte-sub1 byte-add1
1386      byte-eqlsign byte-gtr byte-lss byte-leq byte-geq byte-diff byte-negate
1387      byte-plus byte-max byte-min byte-mult byte-char-after byte-char-syntax
1388      byte-buffer-substring byte-string= byte-string< byte-nthcdr byte-elt
1389      byte-member byte-assq byte-quo byte-rem)
1390    byte-compile-side-effect-and-error-free-ops))
1391
1392 ;;; This piece of shit is because of the way DEFVAR_BOOL() variables work.
1393 ;;; Consider the code
1394 ;;;
1395 ;;;     (defun foo (flag)
1396 ;;;       (let ((old-pop-ups pop-up-windows)
1397 ;;;             (pop-up-windows flag))
1398 ;;;         (cond ((not (eq pop-up-windows old-pop-ups))
1399 ;;;                (setq old-pop-ups pop-up-windows)
1400 ;;;                ...))))
1401 ;;;
1402 ;;; Uncompiled, old-pop-ups will always be set to nil or t, even if FLAG is
1403 ;;; something else.  But if we optimize
1404 ;;;
1405 ;;;     varref flag
1406 ;;;     varbind pop-up-windows
1407 ;;;     varref pop-up-windows
1408 ;;;     not
1409 ;;; to
1410 ;;;     varref flag
1411 ;;;     dup
1412 ;;;     varbind pop-up-windows
1413 ;;;     not
1414 ;;;
1415 ;;; we break the program, because it will appear that pop-up-windows and 
1416 ;;; old-pop-ups are not EQ when really they are.  So we have to know what
1417 ;;; the BOOL variables are, and not perform this optimization on them.
1418 ;;;
1419
1420 ;;; This used to hold a large list of boolean variables, which had to
1421 ;;; be updated every time a new DEFVAR_BOOL is added, making it very
1422 ;;; hard to maintain.  Such a list is not necessary under XEmacs,
1423 ;;; where we can use `built-in-variable-type' to query for boolean
1424 ;;; variables.
1425
1426 ;(defconst byte-boolean-vars
1427 ;  '(abbrev-all-caps purify-flag find-file-compare-truenames
1428 ;    find-file-use-truenames delete-auto-save-files byte-metering-on
1429 ;    x-seppuku-on-epipe zmacs-regions zmacs-region-active-p
1430 ;    zmacs-region-stays atomic-extent-goto-char-p
1431 ;    suppress-early-error-handler-backtrace noninteractive
1432 ;    inhibit-early-packages inhibit-autoloads debug-paths
1433 ;    inhibit-site-lisp debug-on-quit debug-on-next-call
1434 ;    modifier-keys-are-sticky x-allow-sendevents
1435 ;    mswindows-dynamic-frame-resize focus-follows-mouse
1436 ;    inhibit-input-event-recording enable-multibyte-characters
1437 ;    disable-auto-save-when-buffer-shrinks
1438 ;    allow-deletion-of-last-visible-frame indent-tabs-mode
1439 ;    load-in-progress load-warn-when-source-newer
1440 ;    load-warn-when-source-only load-ignore-elc-files
1441 ;    load-force-doc-strings fail-on-bucky-bit-character-escapes
1442 ;    popup-menu-titles menubar-show-keybindings completion-ignore-case
1443 ;    canna-empty-info canna-through-info canna-underline
1444 ;    canna-inhibit-hankakukana enable-multibyte-characters
1445 ;    re-short-flag x-handle-non-fully-specified-fonts
1446 ;    print-escape-newlines print-readably delete-exited-processes
1447 ;    windowed-process-io visible-bell no-redraw-on-reenter
1448 ;    cursor-in-echo-area inhibit-warning-display
1449 ;    column-number-start-at-one parse-sexp-ignore-comments
1450 ;    words-include-escapes scroll-on-clipped-lines)
1451 ;  "DEFVAR_BOOL variables.  Giving these any non-nil value sets them to t.
1452 ;If this does not enumerate all DEFVAR_BOOL variables, the byte-optimizer
1453 ;may generate incorrect code.")
1454
1455 (defun byte-optimize-lapcode (lap &optional for-effect)
1456   "Simple peephole optimizer.  LAP is both modified and returned."
1457   (let (lap0 ;; off0 unused
1458         lap1 ;; off1
1459         lap2 ;; off2
1460         (keep-going 'first-time)
1461         (add-depth 0)
1462         rest tmp tmp2 tmp3
1463         (side-effect-free (if byte-compile-delete-errors
1464                               byte-compile-side-effect-free-ops
1465                             byte-compile-side-effect-and-error-free-ops)))
1466     (while keep-going
1467       (or (eq keep-going 'first-time)
1468           (byte-compile-log-lap "  ---- next pass"))
1469       (setq rest lap
1470             keep-going nil)
1471       (while rest
1472         (setq lap0 (car rest)
1473               lap1 (nth 1 rest)
1474               lap2 (nth 2 rest))
1475
1476         ;; You may notice that sequences like "dup varset discard" are
1477         ;; optimized but sequences like "dup varset TAG1: discard" are not.
1478         ;; You may be tempted to change this; resist that temptation.
1479         (cond ;;
1480               ;; <side-effect-free> pop -->  <deleted>
1481               ;;  ...including:
1482               ;; const-X pop   -->  <deleted>
1483               ;; varref-X pop  -->  <deleted>
1484               ;; dup pop       -->  <deleted>
1485               ;;
1486               ((and (eq 'byte-discard (car lap1))
1487                     (memq (car lap0) side-effect-free))
1488                (setq keep-going t)
1489                (setq tmp (aref byte-stack+-info (symbol-value (car lap0))))
1490                (setq rest (cdr rest))
1491                (cond ((= tmp 1)
1492                       (byte-compile-log-lap
1493                        "  %s discard\t-->\t<deleted>" lap0)
1494                       (setq lap (delq lap0 (delq lap1 lap))))
1495                      ((= tmp 0)
1496                       (byte-compile-log-lap
1497                        "  %s discard\t-->\t<deleted> discard" lap0)
1498                       (setq lap (delq lap0 lap)))
1499                      ((= tmp -1)
1500                       (byte-compile-log-lap
1501                        "  %s discard\t-->\tdiscard discard" lap0)
1502                       (setcar lap0 'byte-discard)
1503                       (setcdr lap0 0))
1504                      ((error "Optimizer error: too much on the stack"))))
1505               ;;
1506               ;; goto*-X X:  -->  X:
1507               ;;
1508               ((and (memq (car lap0) byte-goto-ops)
1509                     (eq (cdr lap0) lap1))
1510                (cond ((eq (car lap0) 'byte-goto)
1511                       (setq lap (delq lap0 lap))
1512                       (setq tmp "<deleted>"))
1513                      ((memq (car lap0) byte-goto-always-pop-ops)
1514                       (setcar lap0 (setq tmp 'byte-discard))
1515                       (setcdr lap0 0))
1516                      ((error "Depth conflict at tag %d" (nth 2 lap0))))
1517                (and (memq byte-optimize-log '(t byte))
1518                     (byte-compile-log "  (goto %s) %s:\t-->\t%s %s:"
1519                                       (nth 1 lap1) (nth 1 lap1)
1520                                       tmp (nth 1 lap1)))
1521                (setq keep-going t))
1522               ;;
1523               ;; varset-X varref-X  -->  dup varset-X
1524               ;; varbind-X varref-X  -->  dup varbind-X
1525               ;; const/dup varset-X varref-X --> const/dup varset-X const/dup
1526               ;; const/dup varbind-X varref-X --> const/dup varbind-X const/dup
1527               ;; The latter two can enable other optimizations.
1528               ;;
1529               ((and (eq 'byte-varref (car lap2))
1530                     (eq (cdr lap1) (cdr lap2))
1531                     (memq (car lap1) '(byte-varset byte-varbind)))
1532                (if (and (setq tmp (eq (built-in-variable-type (car (cdr lap2)))
1533                                       'boolean))
1534                         (not (eq (car lap0) 'byte-constant)))
1535                    nil
1536                  (setq keep-going t)
1537                  (if (memq (car lap0) '(byte-constant byte-dup))
1538                      (progn
1539                        (setq tmp (if (or (not tmp)
1540                                          (memq (car (cdr lap0)) '(nil t)))
1541                                      (cdr lap0)
1542                                    (byte-compile-get-constant t)))
1543                        (byte-compile-log-lap "  %s %s %s\t-->\t%s %s %s"
1544                                              lap0 lap1 lap2 lap0 lap1
1545                                              (cons (car lap0) tmp))
1546                        (setcar lap2 (car lap0))
1547                        (setcdr lap2 tmp))
1548                    (byte-compile-log-lap "  %s %s\t-->\tdup %s" lap1 lap2 lap1)
1549                    (setcar lap2 (car lap1))
1550                    (setcar lap1 'byte-dup)
1551                    (setcdr lap1 0)
1552                    ;; The stack depth gets locally increased, so we will
1553                    ;; increase maxdepth in case depth = maxdepth here.
1554                    ;; This can cause the third argument to byte-code to
1555                    ;; be larger than necessary.
1556                    (setq add-depth 1))))
1557               ;;
1558               ;; dup varset-X discard  -->  varset-X
1559               ;; dup varbind-X discard  -->  varbind-X
1560               ;; (the varbind variant can emerge from other optimizations)
1561               ;;
1562               ((and (eq 'byte-dup (car lap0))
1563                     (eq 'byte-discard (car lap2))
1564                     (memq (car lap1) '(byte-varset byte-varbind)))
1565                (byte-compile-log-lap "  dup %s discard\t-->\t%s" lap1 lap1)
1566                (setq keep-going t
1567                      rest (cdr rest))
1568                (setq lap (delq lap0 (delq lap2 lap))))
1569               ;;
1570               ;; not goto-X-if-nil              -->  goto-X-if-non-nil
1571               ;; not goto-X-if-non-nil          -->  goto-X-if-nil
1572               ;;
1573               ;; it is wrong to do the same thing for the -else-pop variants.
1574               ;;
1575               ((and (eq 'byte-not (car lap0))
1576                     (or (eq 'byte-goto-if-nil (car lap1))
1577                         (eq 'byte-goto-if-not-nil (car lap1))))
1578                (byte-compile-log-lap "  not %s\t-->\t%s"
1579                                      lap1
1580                                      (cons
1581                                       (if (eq (car lap1) 'byte-goto-if-nil)
1582                                           'byte-goto-if-not-nil
1583                                         'byte-goto-if-nil)
1584                                       (cdr lap1)))
1585                (setcar lap1 (if (eq (car lap1) 'byte-goto-if-nil)
1586                                 'byte-goto-if-not-nil
1587                                 'byte-goto-if-nil))
1588                (setq lap (delq lap0 lap))
1589                (setq keep-going t))
1590               ;;
1591               ;; goto-X-if-nil     goto-Y X:  -->  goto-Y-if-non-nil X:
1592               ;; goto-X-if-non-nil goto-Y X:  -->  goto-Y-if-nil     X:
1593               ;;
1594               ;; it is wrong to do the same thing for the -else-pop variants.
1595               ;; 
1596               ((and (or (eq 'byte-goto-if-nil (car lap0))
1597                         (eq 'byte-goto-if-not-nil (car lap0)))  ; gotoX
1598                     (eq 'byte-goto (car lap1))                  ; gotoY
1599                     (eq (cdr lap0) lap2))                       ; TAG X
1600                (let ((inverse (if (eq 'byte-goto-if-nil (car lap0))
1601                                   'byte-goto-if-not-nil 'byte-goto-if-nil)))
1602                  (byte-compile-log-lap "  %s %s %s:\t-->\t%s %s:"
1603                                        lap0 lap1 lap2
1604                                        (cons inverse (cdr lap1)) lap2)
1605                  (setq lap (delq lap0 lap))
1606                  (setcar lap1 inverse)
1607                  (setq keep-going t)))
1608               ;;
1609               ;; const goto-if-* --> whatever
1610               ;;
1611               ((and (eq 'byte-constant (car lap0))
1612                     (memq (car lap1) byte-conditional-ops))
1613                (cond ((if (or (eq (car lap1) 'byte-goto-if-nil)
1614                               (eq (car lap1) 'byte-goto-if-nil-else-pop))
1615                           (car (cdr lap0))
1616                         (not (car (cdr lap0))))
1617                       (byte-compile-log-lap "  %s %s\t-->\t<deleted>"
1618                                             lap0 lap1)
1619                       (setq rest (cdr rest)
1620                             lap (delq lap0 (delq lap1 lap))))
1621                      (t
1622                       (if (memq (car lap1) byte-goto-always-pop-ops)
1623                           (progn
1624                             (byte-compile-log-lap "  %s %s\t-->\t%s"
1625                              lap0 lap1 (cons 'byte-goto (cdr lap1)))
1626                             (setq lap (delq lap0 lap)))
1627                         (byte-compile-log-lap "  %s %s\t-->\t%s" lap0 lap1
1628                          (cons 'byte-goto (cdr lap1))))
1629                       (setcar lap1 'byte-goto)))
1630                (setq keep-going t))
1631               ;;
1632               ;; varref-X varref-X  -->  varref-X dup
1633               ;; varref-X [dup ...] varref-X  -->  varref-X [dup ...] dup
1634               ;; We don't optimize the const-X variations on this here,
1635               ;; because that would inhibit some goto optimizations; we
1636               ;; optimize the const-X case after all other optimizations.
1637               ;;
1638               ((and (eq 'byte-varref (car lap0))
1639                     (progn
1640                       (setq tmp (cdr rest))
1641                       (while (eq (car (car tmp)) 'byte-dup)
1642                         (setq tmp (cdr tmp)))
1643                       t)
1644                     (eq (cdr lap0) (cdr (car tmp)))
1645                     (eq 'byte-varref (car (car tmp))))
1646                (if (memq byte-optimize-log '(t byte))
1647                    (let ((str ""))
1648                      (setq tmp2 (cdr rest))
1649                      (while (not (eq tmp tmp2))
1650                        (setq tmp2 (cdr tmp2)
1651                              str (concat str " dup")))
1652                      (byte-compile-log-lap "  %s%s %s\t-->\t%s%s dup"
1653                                            lap0 str lap0 lap0 str)))
1654                (setq keep-going t)
1655                (setcar (car tmp) 'byte-dup)
1656                (setcdr (car tmp) 0)
1657                (setq rest tmp))
1658               ;;
1659               ;; TAG1: TAG2: --> TAG1: <deleted>
1660               ;; (and other references to TAG2 are replaced with TAG1)
1661               ;;
1662               ((and (eq (car lap0) 'TAG)
1663                     (eq (car lap1) 'TAG))
1664                (and (memq byte-optimize-log '(t byte))
1665                     (byte-compile-log "  adjacent tags %d and %d merged"
1666                                       (nth 1 lap1) (nth 1 lap0)))
1667                (setq tmp3 lap)
1668                (while (setq tmp2 (rassq lap0 tmp3))
1669                  (setcdr tmp2 lap1)
1670                  (setq tmp3 (cdr (memq tmp2 tmp3))))
1671                (setq lap (delq lap0 lap)
1672                      keep-going t))
1673               ;;
1674               ;; unused-TAG: --> <deleted>
1675               ;;
1676               ((and (eq 'TAG (car lap0))
1677                     (not (rassq lap0 lap)))
1678                (and (memq byte-optimize-log '(t byte))
1679                     (byte-compile-log "  unused tag %d removed" (nth 1 lap0)))
1680                (setq lap (delq lap0 lap)
1681                      keep-going t))
1682               ;;
1683               ;; goto   ... --> goto   <delete until TAG or end>
1684               ;; return ... --> return <delete until TAG or end>
1685               ;;
1686               ((and (memq (car lap0) '(byte-goto byte-return))
1687                     (not (memq (car lap1) '(TAG nil))))
1688                (setq tmp rest)
1689                (let ((i 0)
1690                      (opt-p (memq byte-optimize-log '(t lap)))
1691                      str deleted)
1692                  (while (and (setq tmp (cdr tmp))
1693                              (not (eq 'TAG (car (car tmp)))))
1694                    (if opt-p (setq deleted (cons (car tmp) deleted)
1695                                    str (concat str " %s")
1696                                    i (1+ i))))
1697                  (if opt-p
1698                      (let ((tagstr 
1699                             (if (eq 'TAG (car (car tmp)))
1700                                 (format "%d:" (car (cdr (car tmp))))
1701                               (or (car tmp) ""))))
1702                        (if (< i 6)
1703                            (apply 'byte-compile-log-lap-1
1704                                   (concat "  %s" str
1705                                           " %s\t-->\t%s <deleted> %s")
1706                                   lap0
1707                                   (nconc (nreverse deleted)
1708                                          (list tagstr lap0 tagstr)))
1709                          (byte-compile-log-lap
1710                           "  %s <%d unreachable op%s> %s\t-->\t%s <deleted> %s"
1711                           lap0 i (if (= i 1) "" "s")
1712                           tagstr lap0 tagstr))))
1713                  (rplacd rest tmp))
1714                (setq keep-going t))
1715               ;;
1716               ;; <safe-op> unbind --> unbind <safe-op>
1717               ;; (this may enable other optimizations.)
1718               ;;
1719               ((and (eq 'byte-unbind (car lap1))
1720                     (memq (car lap0) byte-after-unbind-ops))
1721                (byte-compile-log-lap "  %s %s\t-->\t%s %s" lap0 lap1 lap1 lap0)
1722                (setcar rest lap1)
1723                (setcar (cdr rest) lap0)
1724                (setq keep-going t))
1725               ;;
1726               ;; varbind-X unbind-N         -->  discard unbind-(N-1)
1727               ;; save-excursion unbind-N    -->  unbind-(N-1)
1728               ;; save-restriction unbind-N  -->  unbind-(N-1)
1729               ;;
1730               ((and (eq 'byte-unbind (car lap1))
1731                     (memq (car lap0) '(byte-varbind byte-save-excursion
1732                                        byte-save-restriction))
1733                     (< 0 (cdr lap1)))
1734                (if (zerop (setcdr lap1 (1- (cdr lap1))))
1735                    (delq lap1 rest))
1736                (if (eq (car lap0) 'byte-varbind)
1737                    (setcar rest (cons 'byte-discard 0))
1738                  (setq lap (delq lap0 lap)))
1739                (byte-compile-log-lap "  %s %s\t-->\t%s %s"
1740                  lap0 (cons (car lap1) (1+ (cdr lap1)))
1741                  (if (eq (car lap0) 'byte-varbind)
1742                      (car rest)
1743                    (car (cdr rest)))
1744                  (if (and (/= 0 (cdr lap1))
1745                           (eq (car lap0) 'byte-varbind))
1746                      (car (cdr rest))
1747                    ""))
1748                (setq keep-going t))
1749               ;;
1750               ;; goto*-X ... X: goto-Y  --> goto*-Y
1751               ;; goto-X ...  X: return  --> return
1752               ;;
1753               ((and (memq (car lap0) byte-goto-ops)
1754                     (memq (car (setq tmp (nth 1 (memq (cdr lap0) lap))))
1755                           '(byte-goto byte-return)))
1756                (cond ((and (not (eq tmp lap0))
1757                            (or (eq (car lap0) 'byte-goto)
1758                                (eq (car tmp) 'byte-goto)))
1759                       (byte-compile-log-lap "  %s [%s]\t-->\t%s"
1760                                             (car lap0) tmp tmp)
1761                       (if (eq (car tmp) 'byte-return)
1762                           (setcar lap0 'byte-return))
1763                       (setcdr lap0 (cdr tmp))
1764                       (setq keep-going t))))
1765               ;;
1766               ;; goto-*-else-pop X ... X: goto-if-* --> whatever
1767               ;; goto-*-else-pop X ... X: discard --> whatever
1768               ;;
1769               ((and (memq (car lap0) '(byte-goto-if-nil-else-pop
1770                                        byte-goto-if-not-nil-else-pop))
1771                     (memq (car (car (setq tmp (cdr (memq (cdr lap0) lap)))))
1772                           (eval-when-compile
1773                            (cons 'byte-discard byte-conditional-ops)))
1774                     (not (eq lap0 (car tmp))))
1775                (setq tmp2 (car tmp))
1776                (setq tmp3 (assq (car lap0) '((byte-goto-if-nil-else-pop
1777                                               byte-goto-if-nil)
1778                                              (byte-goto-if-not-nil-else-pop
1779                                               byte-goto-if-not-nil))))
1780                (if (memq (car tmp2) tmp3)
1781                    (progn (setcar lap0 (car tmp2))
1782                           (setcdr lap0 (cdr tmp2))
1783                           (byte-compile-log-lap "  %s-else-pop [%s]\t-->\t%s"
1784                                                 (car lap0) tmp2 lap0))
1785                  ;; Get rid of the -else-pop's and jump one step further.
1786                  (or (eq 'TAG (car (nth 1 tmp)))
1787                      (setcdr tmp (cons (byte-compile-make-tag)
1788                                        (cdr tmp))))
1789                  (byte-compile-log-lap "  %s [%s]\t-->\t%s <skip>"
1790                                        (car lap0) tmp2 (nth 1 tmp3))
1791                  (setcar lap0 (nth 1 tmp3))
1792                  (setcdr lap0 (nth 1 tmp)))
1793                (setq keep-going t))
1794               ;;
1795               ;; const goto-X ... X: goto-if-* --> whatever
1796               ;; const goto-X ... X: discard   --> whatever
1797               ;;
1798               ((and (eq (car lap0) 'byte-constant)
1799                     (eq (car lap1) 'byte-goto)
1800                     (memq (car (car (setq tmp (cdr (memq (cdr lap1) lap)))))
1801                           (eval-when-compile
1802                             (cons 'byte-discard byte-conditional-ops)))
1803                     (not (eq lap1 (car tmp))))
1804                (setq tmp2 (car tmp))
1805                (cond ((memq (car tmp2)
1806                             (if (null (car (cdr lap0)))
1807                                 '(byte-goto-if-nil byte-goto-if-nil-else-pop)
1808                               '(byte-goto-if-not-nil
1809                                 byte-goto-if-not-nil-else-pop)))
1810                       (byte-compile-log-lap "  %s goto [%s]\t-->\t%s %s"
1811                                             lap0 tmp2 lap0 tmp2)
1812                       (setcar lap1 (car tmp2))
1813                       (setcdr lap1 (cdr tmp2))
1814                       ;; Let next step fix the (const,goto-if*) sequence.
1815                       (setq rest (cons nil rest)))
1816                      (t
1817                       ;; Jump one step further
1818                       (byte-compile-log-lap
1819                        "  %s goto [%s]\t-->\t<deleted> goto <skip>"
1820                        lap0 tmp2)
1821                       (or (eq 'TAG (car (nth 1 tmp)))
1822                           (setcdr tmp (cons (byte-compile-make-tag)
1823                                             (cdr tmp))))
1824                       (setcdr lap1 (car (cdr tmp)))
1825                       (setq lap (delq lap0 lap))))
1826                (setq keep-going t))
1827               ;;
1828               ;; X: varref-Y    ...     varset-Y goto-X  -->
1829               ;; X: varref-Y Z: ... dup varset-Y goto-Z
1830               ;; (varset-X goto-BACK, BACK: varref-X --> copy the varref down.)
1831               ;; (This is so usual for while loops that it is worth handling).
1832               ;;
1833               ((and (eq (car lap1) 'byte-varset)
1834                     (eq (car lap2) 'byte-goto)
1835                     (not (memq (cdr lap2) rest)) ;Backwards jump
1836                     (eq (car (car (setq tmp (cdr (memq (cdr lap2) lap)))))
1837                         'byte-varref)
1838                     (eq (cdr (car tmp)) (cdr lap1))
1839                     (not (eq (built-in-variable-type (car (cdr lap1)))
1840                              'boolean)))
1841                ;;(byte-compile-log-lap "  Pulled %s to end of loop" (car tmp))
1842                (let ((newtag (byte-compile-make-tag)))
1843                  (byte-compile-log-lap
1844                   "  %s: %s ... %s %s\t-->\t%s: %s %s: ... %s %s %s"
1845                   (nth 1 (cdr lap2)) (car tmp)
1846                   lap1 lap2
1847                   (nth 1 (cdr lap2)) (car tmp)
1848                   (nth 1 newtag) 'byte-dup lap1
1849                   (cons 'byte-goto newtag)
1850                   )
1851                  (setcdr rest (cons (cons 'byte-dup 0) (cdr rest)))
1852                  (setcdr tmp (cons (setcdr lap2 newtag) (cdr tmp))))
1853                (setq add-depth 1)
1854                (setq keep-going t))
1855               ;;
1856               ;; goto-X Y: ... X: goto-if*-Y  -->  goto-if-not-*-X+1 Y:
1857               ;; (This can pull the loop test to the end of the loop)
1858               ;;
1859               ((and (eq (car lap0) 'byte-goto)
1860                     (eq (car lap1) 'TAG)
1861                     (eq lap1
1862                         (cdr (car (setq tmp (cdr (memq (cdr lap0) lap))))))
1863                     (memq (car (car tmp))
1864                           '(byte-goto byte-goto-if-nil byte-goto-if-not-nil
1865                                       byte-goto-if-nil-else-pop)))
1866 ;;             (byte-compile-log-lap "  %s %s, %s %s  --> moved conditional"
1867 ;;                                   lap0 lap1 (cdr lap0) (car tmp))
1868                (let ((newtag (byte-compile-make-tag)))
1869                  (byte-compile-log-lap
1870                   "%s %s: ... %s: %s\t-->\t%s ... %s:"
1871                   lap0 (nth 1 lap1) (nth 1 (cdr lap0)) (car tmp)
1872                   (cons (cdr (assq (car (car tmp))
1873                                    '((byte-goto-if-nil . byte-goto-if-not-nil)
1874                                      (byte-goto-if-not-nil . byte-goto-if-nil)
1875                                      (byte-goto-if-nil-else-pop .
1876                                       byte-goto-if-not-nil-else-pop)
1877                                      (byte-goto-if-not-nil-else-pop .
1878                                       byte-goto-if-nil-else-pop))))
1879                         newtag)
1880                   
1881                   (nth 1 newtag)
1882                   )
1883                  (setcdr tmp (cons (setcdr lap0 newtag) (cdr tmp)))
1884                  (if (eq (car (car tmp)) 'byte-goto-if-nil-else-pop)
1885                      ;; We can handle this case but not the -if-not-nil case,
1886                      ;; because we won't know which non-nil constant to push.
1887                    (setcdr rest (cons (cons 'byte-constant
1888                                             (byte-compile-get-constant nil))
1889                                       (cdr rest))))
1890                (setcar lap0 (nth 1 (memq (car (car tmp))
1891                                          '(byte-goto-if-nil-else-pop
1892                                            byte-goto-if-not-nil
1893                                            byte-goto-if-nil
1894                                            byte-goto-if-not-nil
1895                                            byte-goto byte-goto))))
1896                )
1897                (setq keep-going t))
1898               )
1899         (setq rest (cdr rest)))
1900       )
1901     ;; Cleanup stage:
1902     ;; Rebuild byte-compile-constants / byte-compile-variables.
1903     ;; Simple optimizations that would inhibit other optimizations if they
1904     ;; were done in the optimizing loop, and optimizations which there is no
1905     ;;  need to do more than once.
1906     (setq byte-compile-constants nil
1907           byte-compile-variables nil)
1908     (setq rest lap)
1909     (while rest
1910       (setq lap0 (car rest)
1911             lap1 (nth 1 rest))
1912       (if (memq (car lap0) byte-constref-ops)
1913           (if (eq (cdr lap0) 'byte-constant)
1914               (or (memq (cdr lap0) byte-compile-variables)
1915                   (setq byte-compile-variables (cons (cdr lap0)
1916                                                      byte-compile-variables)))
1917             (or (memq (cdr lap0) byte-compile-constants)
1918                 (setq byte-compile-constants (cons (cdr lap0)
1919                                                    byte-compile-constants)))))
1920       (cond (;;
1921              ;; const-C varset-X const-C  -->  const-C dup varset-X
1922              ;; const-C varbind-X const-C  -->  const-C dup varbind-X
1923              ;;
1924              (and (eq (car lap0) 'byte-constant)
1925                   (eq (car (nth 2 rest)) 'byte-constant)
1926                   (eq (cdr lap0) (car (nth 2 rest)))
1927                   (memq (car lap1) '(byte-varbind byte-varset)))
1928              (byte-compile-log-lap "  %s %s %s\t-->\t%s dup %s"
1929                                    lap0 lap1 lap0 lap0 lap1)
1930              (setcar (cdr (cdr rest)) (cons (car lap1) (cdr lap1)))
1931              (setcar (cdr rest) (cons 'byte-dup 0))
1932              (setq add-depth 1))
1933             ;;
1934             ;; const-X  [dup/const-X ...]   -->  const-X  [dup ...] dup
1935             ;; varref-X [dup/varref-X ...]  -->  varref-X [dup ...] dup
1936             ;;
1937             ((memq (car lap0) '(byte-constant byte-varref))
1938              (setq tmp rest
1939                    tmp2 nil)
1940              (while (progn
1941                       (while (eq 'byte-dup (car (car (setq tmp (cdr tmp))))))
1942                       (and (eq (cdr lap0) (cdr (car tmp)))
1943                            (eq (car lap0) (car (car tmp)))))
1944                (setcar tmp (cons 'byte-dup 0))
1945                (setq tmp2 t))
1946              (if tmp2
1947                  (byte-compile-log-lap
1948                   "  %s [dup/%s]...\t-->\t%s dup..." lap0 lap0 lap0)))
1949             ;;
1950             ;; unbind-N unbind-M  -->  unbind-(N+M)
1951             ;;
1952             ((and (eq 'byte-unbind (car lap0))
1953                   (eq 'byte-unbind (car lap1)))
1954              (byte-compile-log-lap "  %s %s\t-->\t%s" lap0 lap1
1955                                    (cons 'byte-unbind
1956                                          (+ (cdr lap0) (cdr lap1))))
1957              (setq keep-going t)
1958              (setq lap (delq lap0 lap))
1959              (setcdr lap1 (+ (cdr lap1) (cdr lap0))))
1960             )
1961       (setq rest (cdr rest)))
1962     (setq byte-compile-maxdepth (+ byte-compile-maxdepth add-depth)))
1963   lap)
1964
1965 (provide 'byte-optimize)
1966
1967 \f
1968 ;; To avoid "lisp nesting exceeds max-lisp-eval-depth" when this file compiles
1969 ;; itself, compile some of its most used recursive functions (at load time).
1970 ;;
1971 (eval-when-compile
1972  (or (compiled-function-p (symbol-function 'byte-optimize-form))
1973      (assq 'byte-code (symbol-function 'byte-optimize-form))
1974      (let ((byte-optimize nil)
1975            (byte-compile-warnings nil))
1976        (mapcar
1977         #'(lambda (x)
1978             (or noninteractive (message "compiling %s..." x))
1979             (byte-compile x)
1980             (or noninteractive (message "compiling %s...done" x)))
1981         '(byte-optimize-form
1982           byte-optimize-body
1983           byte-optimize-predicate
1984           byte-optimize-binary-predicate
1985           ;; Inserted some more than necessary, to speed it up.
1986           byte-optimize-form-code-walker
1987           byte-optimize-lapcode))))
1988  nil)
1989
1990 ;;; byte-optimize.el ends here