XEmacs 21.4.13 "Rational FORTRAN".
[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 ;; Authors: Jamie Zawinski <jwz@jwz.org>
6 ;;          Hallvard Furuseth <hbf@ulrik.uio.no>
7 ;;          Martin Buchholz <martin@xemacs.org>
8 ;; Keywords: internal
9
10 ;; This file is part of XEmacs.
11
12 ;; XEmacs is free software; you can redistribute it and/or modify it
13 ;; under the terms of the GNU General Public License as published by
14 ;; the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
15 ;; any later version.
16
17 ;; XEmacs is distributed in the hope that it will be useful, but
18 ;; WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
19 ;; MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
20 ;; General Public License for more details.
21
22 ;; You should have received a copy of the GNU General Public License
23 ;; along with XEmacs; see the file COPYING.  If not, write to the
24 ;; Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
25 ;; Boston, MA 02111-1307, USA.
26
27 ;;; Synched up with: FSF 20.7 except where marked.
28 ;;; [[ Synched up with: FSF 20.7. ]]
29 ;;; DO NOT PUT IN AN INVALID SYNC MESSAGE WHEN YOU DO A PARTIAL SYNC. --ben
30
31 ;; BEGIN SYNC WITH 20.7.
32
33 ;;; Commentary:
34
35 ;; ========================================================================
36 ;; "No matter how hard you try, you can't make a racehorse out of a pig.
37 ;; You can, however, make a faster pig."
38 ;;
39 ;; Or, to put it another way, the emacs byte compiler is a VW Bug.  This code
40 ;; makes it be a VW Bug with fuel injection and a turbocharger...  You're
41 ;; still not going to make it go faster than 70 mph, but it might be easier
42 ;; to get it there.
43 ;;
44
45 ;; TO DO:
46 ;;
47 ;; (apply #'(lambda (x &rest y) ...) 1 (foo))
48 ;;
49 ;; maintain a list of functions known not to access any global variables
50 ;; (actually, give them a 'dynamically-safe property) and then
51 ;;   (let ( v1 v2 ... vM vN ) <...dynamically-safe...> )  ==>
52 ;;   (let ( v1 v2 ... vM ) vN <...dynamically-safe...> )
53 ;; by recursing on this, we might be able to eliminate the entire let.
54 ;; However certain variables should never have their bindings optimized
55 ;; away, because they affect everything.
56 ;;   (put 'debug-on-error 'binding-is-magic t)
57 ;;   (put 'debug-on-abort 'binding-is-magic t)
58 ;;   (put 'debug-on-next-call 'binding-is-magic t)
59 ;;   (put 'mocklisp-arguments 'binding-is-magic t)
60 ;;   (put 'inhibit-quit 'binding-is-magic t)
61 ;;   (put 'quit-flag 'binding-is-magic t)
62 ;;   (put 't 'binding-is-magic t)
63 ;;   (put 'nil 'binding-is-magic t)
64 ;; possibly also
65 ;;   (put 'gc-cons-threshold 'binding-is-magic t)
66 ;;   (put 'track-mouse 'binding-is-magic t)
67 ;; others?
68 ;;
69 ;; Simple defsubsts often produce forms like
70 ;;    (let ((v1 (f1)) (v2 (f2)) ...)
71 ;;       (FN v1 v2 ...))
72 ;; It would be nice if we could optimize this to
73 ;;    (FN (f1) (f2) ...)
74 ;; but we can't unless FN is dynamically-safe (it might be dynamically
75 ;; referring to the bindings that the lambda arglist established.)
76 ;; One of the uncountable lossages introduced by dynamic scope...
77 ;;
78 ;; Maybe there should be a control-structure that says "turn on
79 ;; fast-and-loose type-assumptive optimizations here."  Then when
80 ;; we see a form like (car foo) we can from then on assume that
81 ;; the variable foo is of type cons, and optimize based on that.
82 ;; But, this won't win much because of (you guessed it) dynamic
83 ;; scope.  Anything down the stack could change the value.
84 ;; (Another reason it doesn't work is that it is perfectly valid
85 ;; to call car with a null argument.)  A better approach might
86 ;; be to allow type-specification of the form
87 ;;   (put 'foo 'arg-types '(float (list integer) dynamic))
88 ;;   (put 'foo 'result-type 'bool)
89 ;; It should be possible to have these types checked to a certain
90 ;; degree.
91 ;;
92 ;; collapse common subexpressions
93 ;;
94 ;; It would be nice if redundant sequences could be factored out as well,
95 ;; when they are known to have no side-effects:
96 ;;   (list (+ a b c) (+ a b c))   -->  a b add c add dup list-2
97 ;; but beware of traps like
98 ;;   (cons (list x y) (list x y))
99 ;;
100 ;; Tail-recursion elimination is not really possible in Emacs Lisp.
101 ;; Tail-recursion elimination is almost always impossible when all variables
102 ;; have dynamic scope, but given that the "return" byteop requires the
103 ;; binding stack to be empty (rather than emptying it itself), there can be
104 ;; no truly tail-recursive Emacs Lisp functions that take any arguments or
105 ;; make any bindings.
106 ;;
107 ;; Here is an example of an Emacs Lisp function which could safely be
108 ;; byte-compiled tail-recursively:
109 ;;
110 ;;  (defun tail-map (fn list)
111 ;;    (cond (list
112 ;;           (funcall fn (car list))
113 ;;           (tail-map fn (cdr list)))))
114 ;;
115 ;; However, if there was even a single let-binding around the COND,
116 ;; it could not be byte-compiled, because there would be an "unbind"
117 ;; byte-op between the final "call" and "return."  Adding a
118 ;; Bunbind_all byteop would fix this.
119 ;;
120 ;;   (defun foo (x y z) ... (foo a b c))
121 ;;   ... (const foo) (varref a) (varref b) (varref c) (call 3) END: (return)
122 ;;   ... (varref a) (varbind x) (varref b) (varbind y) (varref c) (varbind z) (goto 0) END: (unbind-all) (return)
123 ;;   ... (varref a) (varset x) (varref b) (varset y) (varref c) (varset z) (goto 0) END: (return)
124 ;;
125 ;; this also can be considered tail recursion:
126 ;;
127 ;;   ... (const foo) (varref a) (call 1) (goto X) ... X: (return)
128 ;; could generalize this by doing the optimization
129 ;;   (goto X) ... X: (return)  -->  (return)
130 ;;
131 ;; But this doesn't solve all of the problems: although by doing tail-
132 ;; recursion elimination in this way, the call-stack does not grow, the
133 ;; binding-stack would grow with each recursive step, and would eventually
134 ;; overflow.  I don't believe there is any way around this without lexical
135 ;; scope.
136 ;;
137 ;; Wouldn't it be nice if Emacs Lisp had lexical scope.
138 ;;
139 ;; Idea: the form (lexical-scope) in a file means that the file may be
140 ;; compiled lexically.  This proclamation is file-local.  Then, within
141 ;; that file, "let" would establish lexical bindings, and "let-dynamic"
142 ;; would do things the old way.  (Or we could use CL "declare" forms.)
143 ;; We'd have to notice defvars and defconsts, since those variables should
144 ;; always be dynamic, and attempting to do a lexical binding of them
145 ;; should simply do a dynamic binding instead.
146 ;; But!  We need to know about variables that were not necessarily defvarred
147 ;; in the file being compiled (doing a boundp check isn't good enough.)
148 ;; Fdefvar() would have to be modified to add something to the plist.
149 ;;
150 ;; A major disadvantage of this scheme is that the interpreter and compiler
151 ;; would have different semantics for files compiled with (dynamic-scope).
152 ;; Since this would be a file-local optimization, there would be no way to
153 ;; modify the interpreter to obey this (unless the loader was hacked
154 ;; in some grody way, but that's a really bad idea.)
155 ;;
156 ;; HA!  RMS removed the following paragraph from his version of
157 ;; byte-optimize.el.
158 ;;
159 ;; Really the Right Thing is to make lexical scope the default across
160 ;; the board, in the interpreter and compiler, and just FIX all of
161 ;; the code that relies on dynamic scope of non-defvarred variables.
162
163 ;; Other things to consider:
164
165 ;; Associative math should recognize subcalls to identical function:
166 ;;(disassemble #'(lambda (x) (+ (+ (foo) 1) (+ (bar) 2))))
167 ;; This should generate the same as (1+ x) and (1- x)
168
169 ;;(disassemble #'(lambda (x) (cons (+ x 1) (- x 1))))
170 ;; An awful lot of functions always return a non-nil value.  If they're
171 ;; error free also they may act as true-constants.
172
173 ;;(disassemble #'(lambda (x) (and (point) (foo))))
174 ;; When
175 ;;   - all but one arguments to a function are constant
176 ;;   - the non-constant argument is an if-expression (cond-expression?)
177 ;; then the outer function can be distributed.  If the guarding
178 ;; condition is side-effect-free [assignment-free] then the other
179 ;; arguments may be any expressions.  Since, however, the code size
180 ;; can increase this way they should be "simple".  Compare:
181
182 ;;(disassemble #'(lambda (x) (eq (if (point) 'a 'b) 'c)))
183 ;;(disassemble #'(lambda (x) (if (point) (eq 'a 'c) (eq 'b 'c))))
184
185 ;; (car (cons A B)) -> (prog1 A B)
186 ;;(disassemble #'(lambda (x) (car (cons (foo) 42))))
187
188 ;; (cdr (cons A B)) -> (progn A B)
189 ;;(disassemble #'(lambda (x) (cdr (cons 42 (foo)))))
190
191 ;; (car (list A B ...)) -> (prog1 A ... B)
192 ;;(disassemble #'(lambda (x) (car (list (foo) 42 (bar)))))
193
194 ;; (cdr (list A B ...)) -> (progn A (list B ...))
195 ;;(disassemble #'(lambda (x) (cdr (list 42 (foo) (bar)))))
196
197
198 ;;; Code:
199
200 (require 'byte-compile "bytecomp")
201
202 (defun byte-compile-log-lap-1 (format &rest args)
203   (if (aref byte-code-vector 0)
204       (error "The old version of the disassembler is loaded.  Reload new-bytecomp as well."))
205   (byte-compile-log-1
206    (apply 'format format
207           (let (c a)
208             (mapcar
209              #'(lambda (arg)
210                  (if (not (consp arg))
211                      (if (and (symbolp arg)
212                               (string-match "^byte-" (symbol-name arg)))
213                          (intern (substring (symbol-name arg) 5))
214                        arg)
215                    (if (integerp (setq c (car arg)))
216                        (error "non-symbolic byte-op %s" c))
217                    (if (eq c 'TAG)
218                        (setq c arg)
219                      (setq a (cond ((memq c byte-goto-ops)
220                                     (car (cdr (cdr arg))))
221                                    ((memq c byte-constref-ops)
222                                     (car (cdr arg)))
223                                    (t (cdr arg))))
224                      (setq c (symbol-name c))
225                      (if (string-match "^byte-." c)
226                          (setq c (intern (substring c 5)))))
227                    (if (eq c 'constant) (setq c 'const))
228                    (if (and (eq (cdr arg) 0)
229                             (not (memq c '(unbind call const))))
230                        c
231                      (format "(%s %s)" c a))))
232              args)))))
233
234 (defmacro byte-compile-log-lap (format-string &rest args)
235   (list 'and
236         '(memq byte-optimize-log '(t byte))
237         (cons 'byte-compile-log-lap-1
238               (cons format-string args))))
239
240 \f
241 ;;; byte-compile optimizers to support inlining
242
243 (put 'inline 'byte-optimizer 'byte-optimize-inline-handler)
244
245 (defun byte-optimize-inline-handler (form)
246   "byte-optimize-handler for the `inline' special-form."
247   (cons
248    'progn
249    (mapcar
250     #'(lambda (sexp)
251         (let ((fn (car-safe sexp)))
252           (if (and (symbolp fn)
253                    (or (cdr (assq fn byte-compile-function-environment))
254                        (and (fboundp fn)
255                             (not (or (cdr (assq fn byte-compile-macro-environment))
256                                      (and (consp (setq fn (symbol-function fn)))
257                                           (eq (car fn) 'macro))
258                                      (subrp fn))))))
259               (byte-compile-inline-expand sexp)
260             sexp)))
261     (cdr form))))
262
263
264 ;; Splice the given lap code into the current instruction stream.
265 ;; If it has any labels in it, you're responsible for making sure there
266 ;; are no collisions, and that byte-compile-tag-number is reasonable
267 ;; after this is spliced in.  The provided list is destroyed.
268 (defun byte-inline-lapcode (lap)
269   (setq byte-compile-output (nconc (nreverse lap) byte-compile-output)))
270
271
272 (defun byte-compile-inline-expand (form)
273   (let* ((name (car form))
274          (fn (or (cdr (assq name byte-compile-function-environment))
275                  (and (fboundp name) (symbol-function name)))))
276     (if (null fn)
277         (progn
278           (byte-compile-warn "attempt to inline %s before it was defined" name)
279           form)
280       ;; else
281       (if (and (consp fn) (eq (car fn) 'autoload))
282           (progn
283             (load (nth 1 fn))
284             (setq fn (or (cdr (assq name byte-compile-function-environment))
285                          (and (fboundp name) (symbol-function name))))))
286       (if (and (consp fn) (eq (car fn) 'autoload))
287           (error "file \"%s\" didn't define \"%s\"" (nth 1 fn) name))
288       (if (symbolp fn)
289           (byte-compile-inline-expand (cons fn (cdr form)))
290         (if (compiled-function-p fn)
291             (progn
292               (fetch-bytecode fn)
293               (cons (list 'lambda (compiled-function-arglist fn)
294                           (list 'byte-code
295                                 (compiled-function-instructions fn)
296                                 (compiled-function-constants fn)
297                                 (compiled-function-stack-depth fn)))
298                     (cdr form)))
299           (if (eq (car-safe fn) 'lambda)
300               (cons fn (cdr form))
301             ;; Give up on inlining.
302             form))))))
303
304 ;;; ((lambda ...) ...)
305 ;;;
306 (defun byte-compile-unfold-lambda (form &optional name)
307   (or name (setq name "anonymous lambda"))
308   (let ((lambda (car form))
309         (values (cdr form)))
310     (if (compiled-function-p lambda)
311         (setq lambda (list 'lambda (compiled-function-arglist lambda)
312                           (list 'byte-code
313                                 (compiled-function-instructions lambda)
314                                 (compiled-function-constants lambda)
315                                 (compiled-function-stack-depth lambda)))))
316     (let ((arglist (nth 1 lambda))
317           (body (cdr (cdr lambda)))
318           optionalp restp
319           bindings)
320       (if (and (stringp (car body)) (cdr body))
321           (setq body (cdr body)))
322       (if (and (consp (car body)) (eq 'interactive (car (car body))))
323           (setq body (cdr body)))
324       (while arglist
325         (cond ((eq (car arglist) '&optional)
326                ;; ok, I'll let this slide because funcall_lambda() does...
327                ;; (if optionalp (error "multiple &optional keywords in %s" name))
328                (if restp (error "&optional found after &rest in %s" name))
329                (if (null (cdr arglist))
330                    (error "nothing after &optional in %s" name))
331                (setq optionalp t))
332               ((eq (car arglist) '&rest)
333                ;; ...but it is by no stretch of the imagination a reasonable
334                ;; thing that funcall_lambda() allows (&rest x y) and
335                ;; (&rest x &optional y) in arglists.
336                (if (null (cdr arglist))
337                    (error "nothing after &rest in %s" name))
338                (if (cdr (cdr arglist))
339                    (error "multiple vars after &rest in %s" name))
340                (setq restp t))
341               (restp
342                (setq bindings (cons (list (car arglist)
343                                           (and values (cons 'list values)))
344                                     bindings)
345                      values nil))
346               ((and (not optionalp) (null values))
347                (byte-compile-warn "attempt to open-code %s with too few arguments" name)
348                (setq arglist nil values 'too-few))
349               (t
350                (setq bindings (cons (list (car arglist) (car values))
351                                     bindings)
352                      values (cdr values))))
353         (setq arglist (cdr arglist)))
354       (if values
355           (progn
356             (or (eq values 'too-few)
357                 (byte-compile-warn
358                  "attempt to open-code %s with too many arguments" name))
359             form)
360         (setq body (mapcar 'byte-optimize-form body))
361         (let ((newform
362                (if bindings
363                    (cons 'let (cons (nreverse bindings) body))
364                  (cons 'progn body))))
365           (byte-compile-log "  %s\t==>\t%s" form newform)
366           newform)))))
367
368 \f
369 ;;; implementing source-level optimizers
370
371 (defun byte-optimize-form-code-walker (form for-effect)
372   ;;
373   ;; For normal function calls, We can just mapcar the optimizer the cdr.  But
374   ;; we need to have special knowledge of the syntax of the special forms
375   ;; like let and defun (that's why they're special forms :-).  (Actually,
376   ;; the important aspect is that they are subrs that don't evaluate all of
377   ;; their args.)
378   ;;
379   (let ((fn (car-safe form))
380         tmp)
381     (cond ((not (consp form))
382            (if (not (and for-effect
383                          (or byte-compile-delete-errors
384                              (not (symbolp form))
385                              (eq form t))))
386              form))
387           ((eq fn 'quote)
388            (if (cdr (cdr form))
389                (byte-compile-warn "malformed quote form: %s"
390                                   (prin1-to-string form)))
391            ;; map (quote nil) to nil to simplify optimizer logic.
392            ;; map quoted constants to nil if for-effect (just because).
393            (and (nth 1 form)
394                 (not for-effect)
395                 form))
396           ((or (compiled-function-p fn)
397                (eq 'lambda (car-safe fn)))
398            (byte-compile-unfold-lambda form))
399           ((memq fn '(let let*))
400            ;; recursively enter the optimizer for the bindings and body
401            ;; of a let or let*.  This for depth-firstness: forms that
402            ;; are more deeply nested are optimized first.
403            (cons fn
404              (cons
405               (mapcar
406                #'(lambda (binding)
407                    (if (symbolp binding)
408                        binding
409                      (if (cdr (cdr binding))
410                          (byte-compile-warn "malformed let binding: %s"
411                                             (prin1-to-string binding)))
412                      (list (car binding)
413                            (byte-optimize-form (nth 1 binding) nil))))
414                (nth 1 form))
415               (byte-optimize-body (cdr (cdr form)) for-effect))))
416           ((eq fn 'cond)
417            (cons fn
418                  (mapcar
419                   #'(lambda (clause)
420                       (if (consp clause)
421                           (cons
422                            (byte-optimize-form (car clause) nil)
423                            (byte-optimize-body (cdr clause) for-effect))
424                         (byte-compile-warn "malformed cond form: %s"
425                                            (prin1-to-string clause))
426                         clause))
427                   (cdr form))))
428           ((eq fn 'progn)
429            ;; as an extra added bonus, this simplifies (progn <x>) --> <x>
430            (if (cdr (cdr form))
431                (progn
432                  (setq tmp (byte-optimize-body (cdr form) for-effect))
433                  (if (cdr tmp) (cons 'progn tmp) (car tmp)))
434              (byte-optimize-form (nth 1 form) for-effect)))
435           ((eq fn 'prog1)
436            (if (cdr (cdr form))
437                (cons 'prog1
438                      (cons (byte-optimize-form (nth 1 form) for-effect)
439                            (byte-optimize-body (cdr (cdr form)) t)))
440              (byte-optimize-form (nth 1 form) for-effect)))
441           ((eq fn 'prog2)
442            (cons 'prog2
443              (cons (byte-optimize-form (nth 1 form) t)
444                (cons (byte-optimize-form (nth 2 form) for-effect)
445                      (byte-optimize-body (cdr (cdr (cdr form))) t)))))
446
447           ((memq fn '(save-excursion save-restriction save-current-buffer))
448            ;; those subrs which have an implicit progn; it's not quite good
449            ;; enough to treat these like normal function calls.
450            ;; This can turn (save-excursion ...) into (save-excursion) which
451            ;; will be optimized away in the lap-optimize pass.
452            (cons fn (byte-optimize-body (cdr form) for-effect)))
453
454           ((eq fn 'with-output-to-temp-buffer)
455            ;; this is just like the above, except for the first argument.
456            (cons fn
457              (cons
458               (byte-optimize-form (nth 1 form) nil)
459               (byte-optimize-body (cdr (cdr form)) for-effect))))
460
461           ((eq fn 'if)
462            (cons fn
463              (cons (byte-optimize-form (nth 1 form) nil)
464                (cons
465                 (byte-optimize-form (nth 2 form) for-effect)
466                 (byte-optimize-body (nthcdr 3 form) for-effect)))))
467
468           ((memq fn '(and or))  ; remember, and/or are control structures.
469            ;; take forms off the back until we can't any more.
470            ;; In the future it could conceivably be a problem that the
471            ;; subexpressions of these forms are optimized in the reverse
472            ;; order, but it's ok for now.
473            (if for-effect
474                (let ((backwards (reverse (cdr form))))
475                  (while (and backwards
476                              (null (setcar backwards
477                                            (byte-optimize-form (car backwards)
478                                                                for-effect))))
479                    (setq backwards (cdr backwards)))
480                  (if (and (cdr form) (null backwards))
481                      (byte-compile-log
482                       "  all subforms of %s called for effect; deleted" form))
483                  (when backwards
484                    ;; Now optimize the rest of the forms. We need the return
485                    ;; values. We already did the car.
486                    (setcdr backwards
487                            (mapcar 'byte-optimize-form (cdr backwards))))
488                  (cons fn (nreverse backwards)))
489              (cons fn (mapcar 'byte-optimize-form (cdr form)))))
490
491           ((eq fn 'interactive)
492            (byte-compile-warn "misplaced interactive spec: %s"
493                               (prin1-to-string form))
494            nil)
495
496           ((memq fn '(defun defmacro function
497                       condition-case save-window-excursion))
498            ;; These forms are compiled as constants or by breaking out
499            ;; all the subexpressions and compiling them separately.
500            form)
501
502           ((eq fn 'unwind-protect)
503            ;; the "protected" part of an unwind-protect is compiled (and thus
504            ;; optimized) as a top-level form, so don't do it here.  But the
505            ;; non-protected part has the same for-effect status as the
506            ;; unwind-protect itself.  (The protected part is always for effect,
507            ;; but that isn't handled properly yet.)
508            (cons fn
509                  (cons (byte-optimize-form (nth 1 form) for-effect)
510                        (cdr (cdr form)))))
511
512           ((eq fn 'catch)
513            ;; the body of a catch is compiled (and thus optimized) as a
514            ;; top-level form, so don't do it here.  The tag is never
515            ;; for-effect.  The body should have the same for-effect status
516            ;; as the catch form itself, but that isn't handled properly yet.
517            (cons fn
518                  (cons (byte-optimize-form (nth 1 form) nil)
519                        (cdr (cdr form)))))
520
521           ;; If optimization is on, this is the only place that macros are
522           ;; expanded.  If optimization is off, then macroexpansion happens
523           ;; in byte-compile-form.  Otherwise, the macros are already expanded
524           ;; by the time that is reached.
525           ((not (eq form
526                     (setq form (macroexpand form
527                                             byte-compile-macro-environment))))
528            (byte-optimize-form form for-effect))
529
530           ;; Support compiler macros as in cl.el.
531           ((and (fboundp 'compiler-macroexpand)
532                 (symbolp (car-safe form))
533                 (get (car-safe form) 'cl-compiler-macro)
534                 (not (eq form
535                          (setq form (compiler-macroexpand form)))))
536            (byte-optimize-form form for-effect))
537
538           ((not (symbolp fn))
539            (or (eq 'mocklisp (car-safe fn)) ; ha!
540                (byte-compile-warn "%s is a malformed function"
541                                   (prin1-to-string fn)))
542            form)
543
544           ((and for-effect (setq tmp (get fn 'side-effect-free))
545                 (or byte-compile-delete-errors
546                     (eq tmp 'error-free)
547                     (progn
548                       (byte-compile-warn "%s called for effect"
549                                          (prin1-to-string form))
550                       nil)))
551            (byte-compile-log "  %s called for effect; deleted" fn)
552            ;; appending a nil here might not be necessary, but it can't hurt.
553            (byte-optimize-form
554             (cons 'progn (append (cdr form) '(nil))) t))
555
556           (t
557            ;; Otherwise, no args can be considered to be for-effect,
558            ;; even if the called function is for-effect, because we
559            ;; don't know anything about that function.
560            (cons fn (mapcar 'byte-optimize-form (cdr form)))))))
561
562
563 (defun byte-optimize-form (form &optional for-effect)
564   "The source-level pass of the optimizer."
565   ;;
566   ;; First, optimize all sub-forms of this one.
567   (setq form (byte-optimize-form-code-walker form for-effect))
568   ;;
569   ;; After optimizing all subforms, optimize this form until it doesn't
570   ;; optimize any further.  This means that some forms will be passed through
571   ;; the optimizer many times, but that's necessary to make the for-effect
572   ;; processing do as much as possible.
573   ;;
574   (let (opt new)
575     (if (and (consp form)
576              (symbolp (car form))
577              (or (and for-effect
578                       ;; we don't have any of these yet, but we might.
579                       (setq opt (get (car form) 'byte-for-effect-optimizer)))
580                  (setq opt (get (car form) 'byte-optimizer)))
581              (not (eq form (setq new (funcall opt form)))))
582         (progn
583 ;;        (if (equal form new) (error "bogus optimizer -- %s" opt))
584           (byte-compile-log "  %s\t==>\t%s" form new)
585           (setq new (byte-optimize-form new for-effect))
586           new)
587       form)))
588
589
590 (defun byte-optimize-body (forms all-for-effect)
591   ;; Optimize the cdr of a progn or implicit progn; `forms' is a list of
592   ;; forms, all but the last of which are optimized with the assumption that
593   ;; they are being called for effect.  The last is for-effect as well if
594   ;; all-for-effect is true.  Returns a new list of forms.
595   (let ((rest forms)
596         (result nil)
597         fe new)
598     (while rest
599       (setq fe (or all-for-effect (cdr rest)))
600       (setq new (and (car rest) (byte-optimize-form (car rest) fe)))
601       (if (or new (not fe))
602           (setq result (cons new result)))
603       (setq rest (cdr rest)))
604     (nreverse result)))
605
606 \f
607 ;;; some source-level optimizers
608 ;;;
609 ;;; when writing optimizers, be VERY careful that the optimizer returns
610 ;;; something not EQ to its argument if and ONLY if it has made a change.
611 ;;; This implies that you cannot simply destructively modify the list;
612 ;;; you must return something not EQ to it if you make an optimization.
613 ;;;
614 ;;; It is now safe to optimize code such that it introduces new bindings.
615
616 ;; I'd like this to be a defsubst, but let's not be self-referential...
617 (defmacro byte-compile-trueconstp (form)
618   ;; Returns non-nil if FORM is a non-nil constant.
619   `(cond ((consp ,form) (eq (car ,form) 'quote))
620          ((not (symbolp ,form)))
621          ((eq ,form t))
622          ((keywordp ,form))))
623
624 ;; If the function is being called with constant numeric args,
625 ;; evaluate as much as possible at compile-time.  This optimizer
626 ;; assumes that the function is associative, like + or *.
627 (defun byte-optimize-associative-math (form)
628   (let ((args nil)
629         (constants nil)
630         (rest (cdr form)))
631     (while rest
632       (if (numberp (car rest))
633           (setq constants (cons (car rest) constants))
634           (setq args (cons (car rest) args)))
635       (setq rest (cdr rest)))
636     (if (cdr constants)
637         (if args
638             (list (car form)
639                   (apply (car form) constants)
640                   (if (cdr args)
641                       (cons (car form) (nreverse args))
642                       (car args)))
643             (apply (car form) constants))
644         form)))
645
646 ;; If the function is being called with constant numeric args,
647 ;; evaluate as much as possible at compile-time.  This optimizer
648 ;; assumes that the function satisfies
649 ;;   (op x1 x2 ... xn) == (op ...(op (op x1 x2) x3) ...xn)
650 ;; like - and /.
651 (defun byte-optimize-nonassociative-math (form)
652   (if (or (not (numberp (car (cdr form))))
653           (not (numberp (car (cdr (cdr form))))))
654       form
655     (let ((constant (car (cdr form)))
656           (rest (cdr (cdr form))))
657       (while (numberp (car rest))
658         (setq constant (funcall (car form) constant (car rest))
659               rest (cdr rest)))
660       (if rest
661           (cons (car form) (cons constant rest))
662           constant))))
663
664 ;;(defun byte-optimize-associative-two-args-math (form)
665 ;;  (setq form (byte-optimize-associative-math form))
666 ;;  (if (consp form)
667 ;;      (byte-optimize-two-args-left form)
668 ;;      form))
669
670 ;;(defun byte-optimize-nonassociative-two-args-math (form)
671 ;;  (setq form (byte-optimize-nonassociative-math form))
672 ;;  (if (consp form)
673 ;;      (byte-optimize-two-args-right form)
674 ;;      form))
675
676 ;; jwz: (byte-optimize-approx-equal 0.0 0.0) was returning nil
677 ;; in xemacs 19.15 because it used < instead of <=.
678 (defun byte-optimize-approx-equal (x y)
679   (<= (* (abs (- x y)) 100) (abs (+ x y))))
680
681 ;; Collect all the constants from FORM, after the STARTth arg,
682 ;; and apply FUN to them to make one argument at the end.
683 ;; For functions that can handle floats, that optimization
684 ;; can be incorrect because reordering can cause an overflow
685 ;; that would otherwise be avoided by encountering an arg that is a float.
686 ;; We avoid this problem by (1) not moving float constants and
687 ;; (2) not moving anything if it would cause an overflow.
688 (defun byte-optimize-delay-constants-math (form start fun)
689   ;; Merge all FORM's constants from number START, call FUN on them
690   ;; and put the result at the end.
691   (let ((rest (nthcdr (1- start) form))
692         (orig form)
693         ;; t means we must check for overflow.
694         (overflow (memq fun '(+ *))))
695     (while (cdr (setq rest (cdr rest)))
696       (if (integerp (car rest))
697           (let (constants)
698             (setq form (copy-sequence form)
699                   rest (nthcdr (1- start) form))
700             (while (setq rest (cdr rest))
701               (cond ((integerp (car rest))
702                      (setq constants (cons (car rest) constants))
703                      (setcar rest nil))))
704             ;; If necessary, check now for overflow
705             ;; that might be caused by reordering.
706             (if (and overflow
707                      ;; We have overflow if the result of doing the arithmetic
708                      ;; on floats is not even close to the result
709                      ;; of doing it on integers.
710                      (not (byte-optimize-approx-equal
711                             (apply fun (mapcar 'float constants))
712                             (float (apply fun constants)))))
713                 (setq form orig)
714               (setq form (nconc (delq nil form)
715                                 (list (apply fun (nreverse constants)))))))))
716     form))
717
718 ;; END SYNC WITH 20.7.
719
720 ;;; It is not safe to optimize calls to arithmetic ops with one arg
721 ;;; away entirely (actually, it would be safe if we know the sole arg
722 ;;; is not a marker or if it appears in other arithmetic).
723
724 ;;; But this degree of paranoia is normally unjustified, so optimize unless
725 ;;; the user has done (declaim (optimize (safety 3))).  See bytecomp.el.
726
727 (defun byte-optimize-plus (form)
728   (byte-optimize-predicate (byte-optimize-delay-constants-math form 1 '+)))
729
730 (defun byte-optimize-multiply (form)
731   (setq form (byte-optimize-delay-constants-math form 1 '*))
732   ;; If there is a constant integer in FORM, it is now the last element.
733
734   (case (car (last form))
735     ;; (* x y 0) --> (progn x y 0)
736     (0 (cons 'progn (cdr form)))
737     (t (byte-optimize-predicate form))))
738
739 (defun byte-optimize-minus (form)
740   ;; Put constants at the end, except the first arg.
741   (setq form (byte-optimize-delay-constants-math form 2 '+))
742   ;; Now only the first and last args can be integers.
743   (let ((last (car (last (nthcdr 3 form)))))
744     (cond
745      ;; If form is (- CONST foo... CONST), merge first and last.
746      ((and (numberp (nth 1 form)) (numberp last))
747       (decf (nth 1 form) last)
748       (butlast form))
749
750      ;; (- 0 ...) -->
751      ((eq 0 (nth 1 form))
752       (case (length form)
753         ;; (- 0) --> 0
754         (2 0)
755         ;; (- 0 x)  -->  (- x)
756         (3 `(- ,(nth 2 form)))
757         ;; (- 0 x y ...)  -->  (- (- x) y ...)
758         (t `(- (- ,(nth 2 form)) ,@(nthcdr 3 form)))))
759
760      (t (byte-optimize-predicate form)))))
761
762 (defun byte-optimize-divide (form)
763   ;; Put constants at the end, except the first arg.
764   (setq form (byte-optimize-delay-constants-math form 2 '*))
765   ;; Now only the first and last args can be integers.
766   (let ((last (car (last (nthcdr 3 form)))))
767     (cond
768      ;; If form is (/ CONST foo... CONST), merge first and last.
769      ((and (numberp (nth 1 form)) (numberp last))
770       (condition-case nil
771           (cons (nth 0 form)
772                 (cons (/ (nth 1 form) last)
773                       (butlast (cdr (cdr form)))))
774         (error form)))
775
776      ;; (/ 0 x y) --> (progn x y 0)
777      ((eq (nth 1 form) 0)
778       (append '(progn) (cdr (cdr form)) '(0)))
779
780      ;; We don't have to check for divide-by-zero because `/' does.
781      (t (byte-optimize-predicate form)))))
782
783 ;; BEGIN SYNC WITH 20.7.
784
785 (defun byte-optimize-logmumble (form)
786   (setq form (byte-optimize-delay-constants-math form 1 (car form)))
787   (byte-optimize-predicate
788    (cond ((memq 0 form)
789           (setq form (if (eq (car form) 'logand)
790                          (cons 'progn (cdr form))
791                        (delq 0 (copy-sequence form)))))
792          ((and (eq (car-safe form) 'logior)
793                (memq -1 form))
794           (cons 'progn (cdr form)))
795          (form))))
796
797
798 (defun byte-optimize-binary-predicate (form)
799   (if (byte-compile-constp (nth 1 form))
800       (if (byte-compile-constp (nth 2 form))
801           (condition-case ()
802               (list 'quote (eval form))
803             (error form))
804         ;; This can enable some lapcode optimizations.
805         (list (car form) (nth 2 form) (nth 1 form)))
806     form))
807
808 (defun byte-optimize-predicate (form)
809   (let ((ok t)
810         (rest (cdr form)))
811     (while (and rest ok)
812       (setq ok (byte-compile-constp (car rest))
813             rest (cdr rest)))
814     (if ok
815         (condition-case err
816             (list 'quote (eval form))
817           (error
818            (byte-compile-warn "evaluating %s: %s" form err)
819            form))
820         form)))
821
822 (defun byte-optimize-identity (form)
823   (if (and (cdr form) (null (cdr (cdr form))))
824       (nth 1 form)
825     (byte-compile-warn "identity called with %d arg%s, but requires 1"
826                        (length (cdr form))
827                        (if (= 1 (length (cdr form))) "" "s"))
828     form))
829
830 (defun byte-optimize-car (form)
831   (let ((arg (cadr form)))
832     (cond
833      ((and (byte-compile-trueconstp arg)
834            (not (and (consp arg)
835                      (eq (car arg) 'quote)
836                      (listp (cadr arg)))))
837       (byte-compile-warn
838        "taking car of a constant: %s" arg)
839       form)
840      ((and (eq (car-safe arg) 'cons)
841            (eq (length arg) 3))
842       `(prog1 ,(nth 1 arg) ,(nth 2 arg)))
843      ((eq (car-safe arg) 'list)
844       `(prog1 ,@(cdr arg)))
845      (t
846       (byte-optimize-predicate form)))))
847
848 (defun byte-optimize-cdr (form)
849   (let ((arg (cadr form)))
850     (cond
851      ((and (byte-compile-trueconstp arg)
852            (not (and (consp arg)
853                      (eq (car arg) 'quote)
854                      (listp (cadr arg)))))
855       (byte-compile-warn
856        "taking cdr of a constant: %s" arg)
857       form)
858      ((and (eq (car-safe arg) 'cons)
859             (eq (length arg) 3))
860        `(progn ,(nth 1 arg) ,(nth 2 arg)))
861       ((eq (car-safe arg) 'list)
862        (if (> (length arg) 2)
863            `(progn ,(cadr arg) (list ,@(cddr arg)))
864          (cadr arg)))
865       (t
866        (byte-optimize-predicate form)))))
867
868 (put 'identity 'byte-optimizer 'byte-optimize-identity)
869
870 (put '+   'byte-optimizer 'byte-optimize-plus)
871 (put '*   'byte-optimizer 'byte-optimize-multiply)
872 (put '-   'byte-optimizer 'byte-optimize-minus)
873 (put '/   'byte-optimizer 'byte-optimize-divide)
874 (put '%   'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
875 (put 'max 'byte-optimizer 'byte-optimize-associative-math)
876 (put 'min 'byte-optimizer 'byte-optimize-associative-math)
877
878 (put 'eq  'byte-optimizer 'byte-optimize-binary-predicate)
879 (put 'eql 'byte-optimizer 'byte-optimize-binary-predicate)
880 (put 'equal   'byte-optimizer 'byte-optimize-binary-predicate)
881 (put 'string= 'byte-optimizer 'byte-optimize-binary-predicate)
882 (put 'string-equal 'byte-optimizer 'byte-optimize-binary-predicate)
883
884 (put '=   'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
885 (put '<   'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
886 (put '>   'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
887 (put '<=  'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
888 (put '>=  'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
889 (put '1+  'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
890 (put '1-  'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
891 (put 'not 'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
892 (put 'null  'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
893 (put 'memq  'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
894 (put 'consp 'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
895 (put 'listp 'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
896 (put 'symbolp 'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
897 (put 'stringp 'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
898 (put 'string< 'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
899 (put 'string-lessp 'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
900 (put 'length 'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
901
902 (put 'logand 'byte-optimizer 'byte-optimize-logmumble)
903 (put 'logior 'byte-optimizer 'byte-optimize-logmumble)
904 (put 'logxor 'byte-optimizer 'byte-optimize-logmumble)
905 (put 'lognot 'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
906
907 (put 'car 'byte-optimizer 'byte-optimize-car)
908 (put 'cdr 'byte-optimizer 'byte-optimize-cdr)
909 (put 'car-safe 'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
910 (put 'cdr-safe 'byte-optimizer 'byte-optimize-predicate)
911
912
913 ;; I'm not convinced that this is necessary.  Doesn't the optimizer loop
914 ;; take care of this? - Jamie
915 ;; I think this may some times be necessary to reduce eg. (quote 5) to 5,
916 ;; so arithmetic optimizers recognize the numeric constant.  - Hallvard
917 (put 'quote 'byte-optimizer 'byte-optimize-quote)
918 (defun byte-optimize-quote (form)
919   (if (or (consp (nth 1 form))
920           (and (symbolp (nth 1 form))
921                ;; XEmacs addition:
922                (not (keywordp (nth 1 form)))
923                (not (memq (nth 1 form) '(nil t)))))
924       form
925     (nth 1 form)))
926
927 (defun byte-optimize-zerop (form)
928   (cond ((numberp (nth 1 form))
929          (eval form))
930         (byte-compile-delete-errors
931          (list '= (nth 1 form) 0))
932         (form)))
933
934 (put 'zerop 'byte-optimizer 'byte-optimize-zerop)
935
936 (defun byte-optimize-and (form)
937   ;; Simplify if less than 2 args.
938   ;; if there is a literal nil in the args to `and', throw it and following
939   ;; forms away, and surround the `and' with (progn ... nil).
940   (cond ((null (cdr form)))
941         ((memq nil form)
942          (list 'progn
943                (byte-optimize-and
944                 (prog1 (setq form (copy-sequence form))
945                   (while (nth 1 form)
946                     (setq form (cdr form)))
947                   (setcdr form nil)))
948                nil))
949         ((null (cdr (cdr form)))
950          (nth 1 form))
951         ((byte-optimize-predicate form))))
952
953 (defun byte-optimize-or (form)
954   ;; Throw away nil's, and simplify if less than 2 args.
955   ;; If there is a literal non-nil constant in the args to `or', throw away all
956   ;; following forms.
957   (if (memq nil form)
958       (setq form (delq nil (copy-sequence form))))
959   (let ((rest form))
960     (while (cdr (setq rest (cdr rest)))
961       (if (byte-compile-trueconstp (car rest))
962           (setq form (copy-sequence form)
963                 rest (setcdr (memq (car rest) form) nil))))
964     (if (cdr (cdr form))
965         (byte-optimize-predicate form)
966       (nth 1 form))))
967
968 ;; END SYNC WITH 20.7.
969
970 ;;; For the byte optimizer, `cond' is just overly sweet syntactic sugar.
971 ;;; So we rewrite (cond ...) in terms of `if' and `or',
972 ;;; which are easier to optimize.
973 (defun byte-optimize-cond (form)
974   (byte-optimize-cond-1 (cdr form)))
975
976 (defun byte-optimize-cond-1 (clauses)
977   (cond
978    ((null clauses) nil)
979    ((consp (car clauses))
980     (nconc
981      (case (length (car clauses))
982        (1 `(or ,(nth 0 (car clauses))))
983        (2 `(if ,(nth 0 (car clauses)) ,(nth 1 (car clauses))))
984        (t `(if ,(nth 0 (car clauses)) (progn ,@(cdr (car clauses))))))
985      (when (cdr clauses) (list (byte-optimize-cond-1 (cdr clauses))))))
986    (t (error "malformed cond clause %s" (car clauses)))))
987
988 ;; BEGIN SYNC WITH 20.7.
989
990 (defun byte-optimize-if (form)
991   ;; (if <true-constant> <then> <else...>) ==> <then>
992   ;; (if <false-constant> <then> <else...>) ==> (progn <else...>)
993   ;; (if <test> nil <else...>) ==> (if (not <test>) (progn <else...>))
994   ;; (if <test> <then> nil) ==> (if <test> <then>)
995   (let ((clause (nth 1 form)))
996     (cond ((byte-compile-trueconstp clause)
997            (nth 2 form))
998           ((null clause)
999            (if (nthcdr 4 form)
1000                (cons 'progn (nthcdr 3 form))
1001              (nth 3 form)))
1002           ((nth 2 form)
1003            (if (equal '(nil) (nthcdr 3 form))
1004                (list 'if clause (nth 2 form))
1005              form))
1006           ((or (nth 3 form) (nthcdr 4 form))
1007            (list 'if
1008                  ;; Don't make a double negative;
1009                  ;; instead, take away the one that is there.
1010                  (if (and (consp clause) (memq (car clause) '(not null))
1011                           (= (length clause) 2)) ; (not xxxx) or (not (xxxx))
1012                      (nth 1 clause)
1013                    (list 'not clause))
1014                  (if (nthcdr 4 form)
1015                      (cons 'progn (nthcdr 3 form))
1016                    (nth 3 form))))
1017           (t
1018            (list 'progn clause nil)))))
1019
1020 (defun byte-optimize-while (form)
1021   (if (nth 1 form)
1022       form))
1023
1024 (put 'and   'byte-optimizer 'byte-optimize-and)
1025 (put 'or    'byte-optimizer 'byte-optimize-or)
1026 (put 'cond  'byte-optimizer 'byte-optimize-cond)
1027 (put 'if    'byte-optimizer 'byte-optimize-if)
1028 (put 'while 'byte-optimizer 'byte-optimize-while)
1029
1030 ;; The supply of bytecodes is small and constrained by backward compatibility.
1031 ;; Several functions have byte-coded versions and hence are very efficient.
1032 ;; Related functions which can be expressed in terms of the byte-coded
1033 ;; ones should be transformed into bytecoded calls for efficiency.
1034 ;; This is especially the case for functions with a backward- and
1035 ;; forward- version, but with a bytecode only for the forward one.
1036
1037 ;; Some programmers have hand-optimized calls like (backward-char)
1038 ;; into the call (forward-char -1).
1039 ;; But it's so much nicer for the byte-compiler to do this automatically!
1040
1041 ;; (char-before) ==> (char-after (1- (point)))
1042 (put 'char-before   'byte-optimizer 'byte-optimize-char-before)
1043 (defun byte-optimize-char-before (form)
1044   `(char-after
1045     ,(cond
1046       ((null (nth 1 form))
1047        '(1- (point)))
1048       ((equal '(point) (nth 1 form))
1049        '(1- (point)))
1050       (t `(1- (or ,(nth 1 form) (point)))))
1051     ,@(cdr (cdr form))))
1052
1053 ;; (backward-char n) ==> (forward-char (- n))
1054 (put 'backward-char 'byte-optimizer 'byte-optimize-backward-char)
1055 (defun byte-optimize-backward-char (form)
1056   `(forward-char
1057     ,(typecase (nth 1 form)
1058        (null -1)
1059        (integer (- (nth 1 form)))
1060        (t `(- (or ,(nth 1 form) 1))))
1061     ,@(cdr (cdr form))))
1062
1063 ;; (backward-word n) ==> (forward-word (- n))
1064 (put 'backward-word 'byte-optimizer 'byte-optimize-backward-word)
1065 (defun byte-optimize-backward-word (form)
1066   `(forward-word
1067     ,(typecase (nth 1 form)
1068        (null -1)
1069        (integer (- (nth 1 form)))
1070        (t `(- (or ,(nth 1 form) 1))))
1071     ,@(cdr (cdr form))))
1072
1073 ;; The following would be a valid optimization of the above kind, but
1074 ;; the gain in performance is very small, since the saved funcall is
1075 ;; counterbalanced by the necessity of adding a bytecode for (point).
1076 ;;
1077 ;; Also, users are more likely to have modified the behavior of
1078 ;; delete-char via advice or some similar mechanism.  This is much
1079 ;; less of a problem for the previous functions because it wouldn't
1080 ;; make sense to modify the behaviour of `backward-char' without also
1081 ;; modifying `forward-char', for example.
1082
1083 ;; (delete-char n) ==> (delete-region (point) (+ (point) n))
1084 ;; (put 'delete-char 'byte-optimizer 'byte-optimize-delete-char)
1085 ;; (defun byte-optimize-delete-char (form)
1086 ;;   (case (length (cdr form))
1087 ;;     (0 `(delete-region (point) (1+ (point))))
1088 ;;     (1 `(delete-region (point) (+ (point) ,(nth 1 form))))
1089 ;;     (t form)))
1090
1091 ;; byte-compile-negation-optimizer lives in bytecomp.el
1092 ;(put '/= 'byte-optimizer 'byte-compile-negation-optimizer)
1093 (put 'atom 'byte-optimizer 'byte-compile-negation-optimizer)
1094 (put 'nlistp 'byte-optimizer 'byte-compile-negation-optimizer)
1095
1096 (defun byte-optimize-funcall (form)
1097   ;; (funcall '(lambda ...) ...) ==> ((lambda ...) ...)
1098   ;; (funcall 'foo ...) ==> (foo ...)
1099   (let ((fn (nth 1 form)))
1100     (if (memq (car-safe fn) '(quote function))
1101         (cons (nth 1 fn) (cdr (cdr form)))
1102         form)))
1103
1104 (defun byte-optimize-apply (form)
1105   ;; If the last arg is a literal constant, turn this into a funcall.
1106   ;; The funcall optimizer can then transform (funcall 'foo ...) -> (foo ...).
1107   (let ((fn (nth 1 form))
1108         (last (nth (1- (length form)) form))) ; I think this really is fastest
1109     (or (if (or (null last)
1110                 (eq (car-safe last) 'quote))
1111             (if (listp (nth 1 last))
1112                 (let ((butlast (nreverse (cdr (reverse (cdr (cdr form)))))))
1113                   (nconc (list 'funcall fn) butlast
1114                          (mapcar #'(lambda (x) (list 'quote x)) (nth 1 last))))
1115               (byte-compile-warn
1116                "last arg to apply can't be a literal atom: %s"
1117                (prin1-to-string last))
1118               nil))
1119         form)))
1120
1121 (put 'funcall 'byte-optimizer 'byte-optimize-funcall)
1122 (put 'apply   'byte-optimizer 'byte-optimize-apply)
1123
1124
1125 (put 'let 'byte-optimizer 'byte-optimize-letX)
1126 (put 'let* 'byte-optimizer 'byte-optimize-letX)
1127 (defun byte-optimize-letX (form)
1128   (cond ((null (nth 1 form))
1129          ;; No bindings
1130          (cons 'progn (cdr (cdr form))))
1131         ((or (nth 2 form) (nthcdr 3 form))
1132          form)
1133          ;; The body is nil
1134         ((eq (car form) 'let)
1135          (append '(progn) (mapcar 'car-safe (mapcar 'cdr-safe (nth 1 form)))
1136                  '(nil)))
1137         (t
1138          (let ((binds (reverse (nth 1 form))))
1139            (list 'let* (reverse (cdr binds)) (nth 1 (car binds)) nil)))))
1140
1141
1142 (put 'nth 'byte-optimizer 'byte-optimize-nth)
1143 (defun byte-optimize-nth (form)
1144   (if (and (= (safe-length form) 3) (memq (nth 1 form) '(0 1)))
1145       (list 'car (if (zerop (nth 1 form))
1146                      (nth 2 form)
1147                    (list 'cdr (nth 2 form))))
1148     (byte-optimize-predicate form)))
1149
1150 (put 'nthcdr 'byte-optimizer 'byte-optimize-nthcdr)
1151 (defun byte-optimize-nthcdr (form)
1152   (if (and (= (safe-length form) 3) (not (memq (nth 1 form) '(0 1 2))))
1153       (byte-optimize-predicate form)
1154     (let ((count (nth 1 form)))
1155       (setq form (nth 2 form))
1156       (while (>= (setq count (1- count)) 0)
1157         (setq form (list 'cdr form)))
1158       form)))
1159
1160 (put 'concat 'byte-optimizer 'byte-optimize-concat)
1161 (defun byte-optimize-concat (form)
1162   (let ((args (cdr form))
1163         (constant t))
1164     (while (and args constant)
1165       (or (byte-compile-constp (car args))
1166           (setq constant nil))
1167       (setq args (cdr args)))
1168     (if constant
1169         (eval form)
1170       form)))
1171 \f
1172 ;;; enumerating those functions which need not be called if the returned
1173 ;;; value is not used.  That is, something like
1174 ;;;    (progn (list (something-with-side-effects) (yow))
1175 ;;;           (foo))
1176 ;;; may safely be turned into
1177 ;;;    (progn (progn (something-with-side-effects) (yow))
1178 ;;;           (foo))
1179 ;;; Further optimizations will turn (progn (list 1 2 3) 'foo) into 'foo.
1180
1181 ;;; I wonder if I missed any :-\)
1182 (let ((side-effect-free-fns
1183        '(% * + - / /= 1+ 1- < <= = > >= abs acos append aref ash asin atan
1184          assoc assq
1185          boundp buffer-file-name buffer-local-variables buffer-modified-p
1186          buffer-substring
1187          capitalize car-less-than-car car cdr ceiling concat
1188          ;; coordinates-in-window-p not in XEmacs
1189          copy-marker cos count-lines
1190          default-boundp default-value documentation downcase
1191          elt exp expt fboundp featurep
1192          file-directory-p file-exists-p file-locked-p file-name-absolute-p
1193          file-newer-than-file-p file-readable-p file-symlink-p file-writable-p
1194          float floor format
1195          get get-buffer get-buffer-window getenv get-file-buffer
1196          ;; hash-table functions
1197          make-hash-table copy-hash-table
1198          gethash
1199          hash-table-count
1200          hash-table-rehash-size
1201          hash-table-rehash-threshold
1202          hash-table-size
1203          hash-table-test
1204          hash-table-type
1205          ;;
1206          int-to-string
1207          length log log10 logand logb logior lognot logxor lsh
1208          marker-buffer max member memq min mod
1209          next-window nth nthcdr number-to-string
1210          parse-colon-path plist-get previous-window
1211          radians-to-degrees rassq regexp-quote reverse round
1212          sin sqrt string< string= string-equal string-lessp string-to-char
1213          string-to-int string-to-number substring symbol-plist
1214          tan upcase user-variable-p vconcat
1215          ;; XEmacs change: window-edges -> window-pixel-edges
1216          window-buffer window-dedicated-p window-pixel-edges window-height
1217          window-hscroll window-minibuffer-p window-width
1218          zerop
1219          ;; functions defined by cl
1220          oddp evenp plusp minusp
1221          abs expt signum last butlast ldiff
1222          pairlis gcd lcm
1223          isqrt floor* ceiling* truncate* round* mod* rem* subseq
1224          list-length getf
1225          ))
1226       (side-effect-and-error-free-fns
1227        '(arrayp atom
1228          bobp bolp buffer-end buffer-list buffer-size buffer-string bufferp
1229          car-safe case-table-p cdr-safe char-or-string-p char-table-p
1230          characterp commandp cons
1231          consolep console-live-p consp
1232          current-buffer
1233          ;; XEmacs: extent functions, frame-live-p, various other stuff
1234          devicep device-live-p
1235          dot dot-marker eobp eolp eq eql equal eventp extentp
1236          extent-live-p floatp framep frame-live-p
1237          get-largest-window get-lru-window
1238          hash-table-p
1239          identity ignore integerp integer-or-marker-p interactive-p
1240          invocation-directory invocation-name
1241          keymapp list listp
1242          make-marker mark mark-marker markerp memory-limit minibuffer-window
1243          ;; mouse-movement-p not in XEmacs
1244          natnump nlistp not null number-or-marker-p numberp
1245          one-window-p ;; overlayp not in XEmacs
1246          point point-marker point-min point-max processp
1247          range-table-p
1248          selected-window sequencep stringp subrp symbolp syntax-table-p
1249          user-full-name user-login-name user-original-login-name
1250          user-real-login-name user-real-uid user-uid
1251          vector vectorp
1252          window-configuration-p window-live-p windowp
1253          ;; Functions defined by cl
1254          eql floatp-safe list* subst acons equalp random-state-p
1255          copy-tree sublis
1256          )))
1257   (dolist (fn side-effect-free-fns)
1258     (put fn 'side-effect-free t))
1259   (dolist (fn side-effect-and-error-free-fns)
1260     (put fn 'side-effect-free 'error-free)))
1261
1262
1263 (defun byte-compile-splice-in-already-compiled-code (form)
1264   ;; form is (byte-code "..." [...] n)
1265   (if (not (memq byte-optimize '(t byte)))
1266       (byte-compile-normal-call form)
1267     (byte-inline-lapcode
1268      (byte-decompile-bytecode-1 (nth 1 form) (nth 2 form) t))
1269     (setq byte-compile-maxdepth (max (+ byte-compile-depth (nth 3 form))
1270                                      byte-compile-maxdepth))
1271     (setq byte-compile-depth (1+ byte-compile-depth))))
1272
1273 (put 'byte-code 'byte-compile 'byte-compile-splice-in-already-compiled-code)
1274
1275 \f
1276 (defconst byte-constref-ops
1277   '(byte-constant byte-constant2 byte-varref byte-varset byte-varbind))
1278
1279 ;;; This function extracts the bitfields from variable-length opcodes.
1280 ;;; Originally defined in disass.el (which no longer uses it.)
1281
1282 (defun disassemble-offset ()
1283   "Don't call this!"
1284   ;; fetch and return the offset for the current opcode.
1285   ;; return NIL if this opcode has no offset
1286   ;; OP, PTR and BYTES are used and set dynamically
1287   (declare (special op ptr bytes))
1288   (cond ((< op byte-nth)
1289          (let ((tem (logand op 7)))
1290            (setq op (logand op 248))
1291            (cond ((eq tem 6)
1292                   (setq ptr (1+ ptr))   ;offset in next byte
1293                   ;; char-to-int to avoid downstream problems
1294                   ;; caused by chars appearing where ints are
1295                   ;; expected.  In bytecode the bytes in the
1296                   ;; opcode string are always interpreted as ints.
1297                   (char-to-int (aref bytes ptr)))
1298                  ((eq tem 7)
1299                   (setq ptr (1+ ptr))   ;offset in next 2 bytes
1300                   (+ (aref bytes ptr)
1301                      (progn (setq ptr (1+ ptr))
1302                             (lsh (aref bytes ptr) 8))))
1303                  (t tem))))             ;offset was in opcode
1304         ((>= op byte-constant)
1305          (prog1 (- op byte-constant)    ;offset in opcode
1306            (setq op byte-constant)))
1307         ((and (>= op byte-constant2)
1308               (<= op byte-goto-if-not-nil-else-pop))
1309          (setq ptr (1+ ptr))            ;offset in next 2 bytes
1310          (+ (aref bytes ptr)
1311             (progn (setq ptr (1+ ptr))
1312                    (lsh (aref bytes ptr) 8))))
1313         ;; XEmacs: this code was here before.  FSF's first comparison
1314         ;; is (>= op byte-listN).  It appears that the rel-goto stuff
1315         ;; does not exist in FSF 19.30.  It doesn't exist in 19.28
1316         ;; either, so I'm going to assume that this is an improvement
1317         ;; on our part and leave it in. --ben
1318         ((and (>= op byte-rel-goto)
1319               (<= op byte-insertN))
1320          (setq ptr (1+ ptr))            ;offset in next byte
1321          ;; Use char-to-int to avoid downstream problems caused by
1322          ;; chars appearing where ints are expected.  In bytecode
1323          ;; the bytes in the opcode string are always interpreted as
1324          ;; ints.
1325          (char-to-int (aref bytes ptr)))))
1326
1327
1328 ;;; This de-compiler is used for inline expansion of compiled functions,
1329 ;;; and by the disassembler.
1330 ;;;
1331 ;;; This list contains numbers, which are pc values,
1332 ;;; before each instruction.
1333 (defun byte-decompile-bytecode (bytes constvec)
1334   "Turns BYTECODE into lapcode, referring to CONSTVEC."
1335   (let ((byte-compile-constants nil)
1336         (byte-compile-variables nil)
1337         (byte-compile-tag-number 0))
1338     (byte-decompile-bytecode-1 bytes constvec)))
1339
1340 ;; As byte-decompile-bytecode, but updates
1341 ;; byte-compile-{constants, variables, tag-number}.
1342 ;; If MAKE-SPLICEABLE is true, then `return' opcodes are replaced
1343 ;; with `goto's destined for the end of the code.
1344 ;; That is for use by the compiler.
1345 ;; If MAKE-SPLICEABLE is nil, we are being called for the disassembler.
1346 ;; In that case, we put a pc value into the list
1347 ;; before each insn (or its label).
1348 (defun byte-decompile-bytecode-1 (bytes constvec &optional make-spliceable)
1349   (let ((length (length bytes))
1350         (ptr 0) optr tags op offset
1351         ;; tag unused
1352         lap tmp
1353         endtag
1354         ;; (retcount 0) unused
1355         )
1356     (while (not (= ptr length))
1357       (or make-spliceable
1358           (setq lap (cons ptr lap)))
1359       (setq op (aref bytes ptr)
1360             optr ptr
1361             offset (disassemble-offset)) ; this does dynamic-scope magic
1362       (setq op (aref byte-code-vector op))
1363       ;; XEmacs: the next line in FSF 19.30 reads
1364       ;; (cond ((memq op byte-goto-ops)
1365       ;; see the comment above about byte-rel-goto in XEmacs.
1366       (cond ((or (memq op byte-goto-ops)
1367                  (cond ((memq op byte-rel-goto-ops)
1368                         (setq op (aref byte-code-vector
1369                                        (- (symbol-value op)
1370                                           (- byte-rel-goto byte-goto))))
1371                         (setq offset (+ ptr (- offset 127)))
1372                         t)))
1373              ;; it's a pc
1374              (setq offset
1375                    (cdr (or (assq offset tags)
1376                             (car (setq tags
1377                                        (cons (cons offset
1378                                                    (byte-compile-make-tag))
1379                                              tags)))))))
1380             ((cond ((eq op 'byte-constant2) (setq op 'byte-constant) t)
1381                    ((memq op byte-constref-ops)))
1382              (setq tmp (if (>= offset (length constvec))
1383                            (list 'out-of-range offset)
1384                          (aref constvec offset))
1385                    offset (if (eq op 'byte-constant)
1386                               (byte-compile-get-constant tmp)
1387                             (or (assq tmp byte-compile-variables)
1388                                 (car (setq byte-compile-variables
1389                                            (cons (list tmp)
1390                                                  byte-compile-variables)))))))
1391             ((and make-spliceable
1392                   (eq op 'byte-return))
1393              (if (= ptr (1- length))
1394                  (setq op nil)
1395                (setq offset (or endtag (setq endtag (byte-compile-make-tag)))
1396                      op 'byte-goto))))
1397       ;; lap = ( [ (pc . (op . arg)) ]* )
1398       (setq lap (cons (cons optr (cons op (or offset 0)))
1399                       lap))
1400       (setq ptr (1+ ptr)))
1401     ;; take off the dummy nil op that we replaced a trailing "return" with.
1402     (let ((rest lap))
1403       (while rest
1404         (cond ((numberp (car rest)))
1405               ((setq tmp (assq (car (car rest)) tags))
1406                ;; this addr is jumped to
1407                (setcdr rest (cons (cons nil (cdr tmp))
1408                                   (cdr rest)))
1409                (setq tags (delq tmp tags))
1410                (setq rest (cdr rest))))
1411         (setq rest (cdr rest))))
1412     (if tags (error "optimizer error: missed tags %s" tags))
1413     (if (null (car (cdr (car lap))))
1414         (setq lap (cdr lap)))
1415     (if endtag
1416         (setq lap (cons (cons nil endtag) lap)))
1417     ;; remove addrs, lap = ( [ (op . arg) | (TAG tagno) ]* )
1418     (mapcar #'(lambda (elt) (if (numberp elt) elt (cdr elt)))
1419             (nreverse lap))))
1420
1421 \f
1422 ;;; peephole optimizer
1423
1424 (defconst byte-tagref-ops (cons 'TAG byte-goto-ops))
1425
1426 (defconst byte-conditional-ops
1427   '(byte-goto-if-nil byte-goto-if-not-nil byte-goto-if-nil-else-pop
1428     byte-goto-if-not-nil-else-pop))
1429
1430 (defconst byte-after-unbind-ops
1431    '(byte-constant byte-dup
1432      byte-symbolp byte-consp byte-stringp byte-listp byte-numberp byte-integerp
1433      byte-eq byte-not
1434      byte-cons byte-list1 byte-list2    ; byte-list3 byte-list4
1435      byte-interactive-p)
1436    ;; How about other side-effect-free-ops?  Is it safe to move an
1437    ;; error invocation (such as from nth) out of an unwind-protect?
1438    ;; No, it is not, because the unwind-protect forms can alter
1439    ;; the inside of the object to which nth would apply.
1440    ;; For the same reason, byte-equal was deleted from this list.
1441    "Byte-codes that can be moved past an unbind.")
1442
1443 (defconst byte-compile-side-effect-and-error-free-ops
1444   '(byte-constant byte-dup byte-symbolp byte-consp byte-stringp byte-listp
1445     byte-integerp byte-numberp byte-eq byte-equal byte-not byte-car-safe
1446     byte-cdr-safe byte-cons byte-list1 byte-list2 byte-point byte-point-max
1447     byte-point-min byte-following-char byte-preceding-char
1448     byte-current-column byte-eolp byte-eobp byte-bolp byte-bobp
1449     byte-current-buffer byte-interactive-p))
1450
1451 (defconst byte-compile-side-effect-free-ops
1452   (nconc
1453    '(byte-varref byte-nth byte-memq byte-car byte-cdr byte-length byte-aref
1454      byte-symbol-value byte-get byte-concat2 byte-concat3 byte-sub1 byte-add1
1455      byte-eqlsign byte-gtr byte-lss byte-leq byte-geq byte-diff byte-negate
1456      byte-plus byte-max byte-min byte-mult byte-char-after byte-char-syntax
1457      byte-buffer-substring byte-string= byte-string< byte-nthcdr byte-elt
1458      byte-member byte-assq byte-quo byte-rem)
1459    byte-compile-side-effect-and-error-free-ops))
1460
1461 ;;; This piece of shit is because of the way DEFVAR_BOOL() variables work.
1462 ;;; Consider the code
1463 ;;;
1464 ;;;     (defun foo (flag)
1465 ;;;       (let ((old-pop-ups pop-up-windows)
1466 ;;;             (pop-up-windows flag))
1467 ;;;         (cond ((not (eq pop-up-windows old-pop-ups))
1468 ;;;                (setq old-pop-ups pop-up-windows)
1469 ;;;                ...))))
1470 ;;;
1471 ;;; Uncompiled, old-pop-ups will always be set to nil or t, even if FLAG is
1472 ;;; something else.  But if we optimize
1473 ;;;
1474 ;;;     varref flag
1475 ;;;     varbind pop-up-windows
1476 ;;;     varref pop-up-windows
1477 ;;;     not
1478 ;;; to
1479 ;;;     varref flag
1480 ;;;     dup
1481 ;;;     varbind pop-up-windows
1482 ;;;     not
1483 ;;;
1484 ;;; we break the program, because it will appear that pop-up-windows and
1485 ;;; old-pop-ups are not EQ when really they are.  So we have to know what
1486 ;;; the BOOL variables are, and not perform this optimization on them.
1487 ;;;
1488
1489 ;;; This used to hold a large list of boolean variables, which had to
1490 ;;; be updated every time a new DEFVAR_BOOL is added, making it very
1491 ;;; hard to maintain.  Such a list is not necessary under XEmacs,
1492 ;;; where we can use `built-in-variable-type' to query for boolean
1493 ;;; variables.
1494
1495 ;(defconst byte-boolean-vars
1496 ;   ...)
1497
1498 (defun byte-optimize-lapcode (lap &optional for-effect)
1499   "Simple peephole optimizer.  LAP is both modified and returned."
1500   (let (lap0
1501         lap1
1502         lap2
1503         variable-frequency
1504         (keep-going 'first-time)
1505         (add-depth 0)
1506         rest tmp tmp2 tmp3
1507         (side-effect-free (if byte-compile-delete-errors
1508                               byte-compile-side-effect-free-ops
1509                             byte-compile-side-effect-and-error-free-ops)))
1510     (while keep-going
1511       (or (eq keep-going 'first-time)
1512           (byte-compile-log-lap "  ---- next pass"))
1513       (setq rest lap
1514             keep-going nil)
1515       (while rest
1516         (setq lap0 (car rest)
1517               lap1 (nth 1 rest)
1518               lap2 (nth 2 rest))
1519
1520         ;; You may notice that sequences like "dup varset discard" are
1521         ;; optimized but sequences like "dup varset TAG1: discard" are not.
1522         ;; You may be tempted to change this; resist that temptation.
1523         (cond ;;
1524               ;; <side-effect-free> pop -->  <deleted>
1525               ;;  ...including:
1526               ;; const-X pop   -->  <deleted>
1527               ;; varref-X pop  -->  <deleted>
1528               ;; dup pop       -->  <deleted>
1529               ;;
1530               ((and (eq 'byte-discard (car lap1))
1531                     (memq (car lap0) side-effect-free))
1532                (setq keep-going t)
1533                (setq tmp (aref byte-stack+-info (symbol-value (car lap0))))
1534                (setq rest (cdr rest))
1535                (cond ((= tmp 1)
1536                       (byte-compile-log-lap
1537                        "  %s discard\t-->\t<deleted>" lap0)
1538                       (setq lap (delq lap0 (delq lap1 lap))))
1539                      ((= tmp 0)
1540                       (byte-compile-log-lap
1541                        "  %s discard\t-->\t<deleted> discard" lap0)
1542                       (setq lap (delq lap0 lap)))
1543                      ((= tmp -1)
1544                       (byte-compile-log-lap
1545                        "  %s discard\t-->\tdiscard discard" lap0)
1546                       (setcar lap0 'byte-discard)
1547                       (setcdr lap0 0))
1548                      ((error "Optimizer error: too much on the stack"))))
1549               ;;
1550               ;; goto*-X X:  -->  X:
1551               ;;
1552               ((and (memq (car lap0) byte-goto-ops)
1553                     (eq (cdr lap0) lap1))
1554                (cond ((eq (car lap0) 'byte-goto)
1555                       (setq lap (delq lap0 lap))
1556                       (setq tmp "<deleted>"))
1557                      ((memq (car lap0) byte-goto-always-pop-ops)
1558                       (setcar lap0 (setq tmp 'byte-discard))
1559                       (setcdr lap0 0))
1560                      ((error "Depth conflict at tag %d" (nth 2 lap0))))
1561                (and (memq byte-optimize-log '(t byte))
1562                     (byte-compile-log "  (goto %s) %s:\t-->\t%s %s:"
1563                                       (nth 1 lap1) (nth 1 lap1)
1564                                       tmp (nth 1 lap1)))
1565                (setq keep-going t))
1566               ;;
1567               ;; varset-X varref-X  -->  dup varset-X
1568               ;; varbind-X varref-X  -->  dup varbind-X
1569               ;; const/dup varset-X varref-X --> const/dup varset-X const/dup
1570               ;; const/dup varbind-X varref-X --> const/dup varbind-X const/dup
1571               ;; The latter two can enable other optimizations.
1572               ;;
1573               ((and (eq 'byte-varref (car lap2))
1574                     (eq (cdr lap1) (cdr lap2))
1575                     (memq (car lap1) '(byte-varset byte-varbind)))
1576                (if (and (setq tmp (eq (built-in-variable-type (car (cdr lap2)))
1577                                       'boolean))
1578                         (not (eq (car lap0) 'byte-constant)))
1579                    nil
1580                  (setq keep-going t)
1581                  (if (memq (car lap0) '(byte-constant byte-dup))
1582                      (progn
1583                        (setq tmp (if (or (not tmp)
1584                                          (memq (car (cdr lap0)) '(nil t)))
1585                                      (cdr lap0)
1586                                    (byte-compile-get-constant t)))
1587                        (byte-compile-log-lap "  %s %s %s\t-->\t%s %s %s"
1588                                              lap0 lap1 lap2 lap0 lap1
1589                                              (cons (car lap0) tmp))
1590                        (setcar lap2 (car lap0))
1591                        (setcdr lap2 tmp))
1592                    (byte-compile-log-lap "  %s %s\t-->\tdup %s" lap1 lap2 lap1)
1593                    (setcar lap2 (car lap1))
1594                    (setcar lap1 'byte-dup)
1595                    (setcdr lap1 0)
1596                    ;; The stack depth gets locally increased, so we will
1597                    ;; increase maxdepth in case depth = maxdepth here.
1598                    ;; This can cause the third argument to byte-code to
1599                    ;; be larger than necessary.
1600                    (setq add-depth 1))))
1601               ;;
1602               ;; dup varset-X discard  -->  varset-X
1603               ;; dup varbind-X discard  -->  varbind-X
1604               ;; (the varbind variant can emerge from other optimizations)
1605               ;;
1606               ((and (eq 'byte-dup (car lap0))
1607                     (eq 'byte-discard (car lap2))
1608                     (memq (car lap1) '(byte-varset byte-varbind)))
1609                (byte-compile-log-lap "  dup %s discard\t-->\t%s" lap1 lap1)
1610                (setq keep-going t
1611                      rest (cdr rest))
1612                (setq lap (delq lap0 (delq lap2 lap))))
1613               ;;
1614               ;; not goto-X-if-nil              -->  goto-X-if-non-nil
1615               ;; not goto-X-if-non-nil          -->  goto-X-if-nil
1616               ;;
1617               ;; it is wrong to do the same thing for the -else-pop variants.
1618               ;;
1619               ((and (eq 'byte-not (car lap0))
1620                     (or (eq 'byte-goto-if-nil (car lap1))
1621                         (eq 'byte-goto-if-not-nil (car lap1))))
1622                (byte-compile-log-lap "  not %s\t-->\t%s"
1623                                      lap1
1624                                      (cons
1625                                       (if (eq (car lap1) 'byte-goto-if-nil)
1626                                           'byte-goto-if-not-nil
1627                                         'byte-goto-if-nil)
1628                                       (cdr lap1)))
1629                (setcar lap1 (if (eq (car lap1) 'byte-goto-if-nil)
1630                                 'byte-goto-if-not-nil
1631                                 'byte-goto-if-nil))
1632                (setq lap (delq lap0 lap))
1633                (setq keep-going t))
1634               ;;
1635               ;; goto-X-if-nil     goto-Y X:  -->  goto-Y-if-non-nil X:
1636               ;; goto-X-if-non-nil goto-Y X:  -->  goto-Y-if-nil     X:
1637               ;;
1638               ;; it is wrong to do the same thing for the -else-pop variants.
1639               ;;
1640               ((and (or (eq 'byte-goto-if-nil (car lap0))
1641                         (eq 'byte-goto-if-not-nil (car lap0)))  ; gotoX
1642                     (eq 'byte-goto (car lap1))                  ; gotoY
1643                     (eq (cdr lap0) lap2))                       ; TAG X
1644                (let ((inverse (if (eq 'byte-goto-if-nil (car lap0))
1645                                   'byte-goto-if-not-nil 'byte-goto-if-nil)))
1646                  (byte-compile-log-lap "  %s %s %s:\t-->\t%s %s:"
1647                                        lap0 lap1 lap2
1648                                        (cons inverse (cdr lap1)) lap2)
1649                  (setq lap (delq lap0 lap))
1650                  (setcar lap1 inverse)
1651                  (setq keep-going t)))
1652               ;;
1653               ;; const goto-if-* --> whatever
1654               ;;
1655               ((and (eq 'byte-constant (car lap0))
1656                     (memq (car lap1) byte-conditional-ops))
1657                (cond ((if (or (eq (car lap1) 'byte-goto-if-nil)
1658                               (eq (car lap1) 'byte-goto-if-nil-else-pop))
1659                           (car (cdr lap0))
1660                         (not (car (cdr lap0))))
1661                       (byte-compile-log-lap "  %s %s\t-->\t<deleted>"
1662                                             lap0 lap1)
1663                       (setq rest (cdr rest)
1664                             lap (delq lap0 (delq lap1 lap))))
1665                      (t
1666                       (if (memq (car lap1) byte-goto-always-pop-ops)
1667                           (progn
1668                             (byte-compile-log-lap "  %s %s\t-->\t%s"
1669                              lap0 lap1 (cons 'byte-goto (cdr lap1)))
1670                             (setq lap (delq lap0 lap)))
1671                         (byte-compile-log-lap "  %s %s\t-->\t%s" lap0 lap1
1672                          (cons 'byte-goto (cdr lap1))))
1673                       (setcar lap1 'byte-goto)))
1674                (setq keep-going t))
1675               ;;
1676               ;; varref-X varref-X  -->  varref-X dup
1677               ;; varref-X [dup ...] varref-X  -->  varref-X [dup ...] dup
1678               ;; We don't optimize the const-X variations on this here,
1679               ;; because that would inhibit some goto optimizations; we
1680               ;; optimize the const-X case after all other optimizations.
1681               ;;
1682               ((and (eq 'byte-varref (car lap0))
1683                     (progn
1684                       (setq tmp (cdr rest))
1685                       (while (eq (car (car tmp)) 'byte-dup)
1686                         (setq tmp (cdr tmp)))
1687                       t)
1688                     (eq (cdr lap0) (cdr (car tmp)))
1689                     (eq 'byte-varref (car (car tmp))))
1690                (if (memq byte-optimize-log '(t byte))
1691                    (let ((str ""))
1692                      (setq tmp2 (cdr rest))
1693                      (while (not (eq tmp tmp2))
1694                        (setq tmp2 (cdr tmp2)
1695                              str (concat str " dup")))
1696                      (byte-compile-log-lap "  %s%s %s\t-->\t%s%s dup"
1697                                            lap0 str lap0 lap0 str)))
1698                (setq keep-going t)
1699                (setcar (car tmp) 'byte-dup)
1700                (setcdr (car tmp) 0)
1701                (setq rest tmp))
1702               ;;
1703               ;; TAG1: TAG2: --> TAG1: <deleted>
1704               ;; (and other references to TAG2 are replaced with TAG1)
1705               ;;
1706               ((and (eq (car lap0) 'TAG)
1707                     (eq (car lap1) 'TAG))
1708                (and (memq byte-optimize-log '(t byte))
1709                     (byte-compile-log "  adjacent tags %d and %d merged"
1710                                       (nth 1 lap1) (nth 1 lap0)))
1711                (setq tmp3 lap)
1712                (while (setq tmp2 (rassq lap0 tmp3))
1713                  (setcdr tmp2 lap1)
1714                  (setq tmp3 (cdr (memq tmp2 tmp3))))
1715                (setq lap (delq lap0 lap)
1716                      keep-going t))
1717               ;;
1718               ;; unused-TAG: --> <deleted>
1719               ;;
1720               ((and (eq 'TAG (car lap0))
1721                     (not (rassq lap0 lap)))
1722                (and (memq byte-optimize-log '(t byte))
1723                     (byte-compile-log "  unused tag %d removed" (nth 1 lap0)))
1724                (setq lap (delq lap0 lap)
1725                      keep-going t))
1726               ;;
1727               ;; goto   ... --> goto   <delete until TAG or end>
1728               ;; return ... --> return <delete until TAG or end>
1729               ;;
1730               ((and (memq (car lap0) '(byte-goto byte-return))
1731                     (not (memq (car lap1) '(TAG nil))))
1732                (setq tmp rest)
1733                (let ((i 0)
1734                      (opt-p (memq byte-optimize-log '(t lap)))
1735                      str deleted)
1736                  (while (and (setq tmp (cdr tmp))
1737                              (not (eq 'TAG (car (car tmp)))))
1738                    (if opt-p (setq deleted (cons (car tmp) deleted)
1739                                    str (concat str " %s")
1740                                    i (1+ i))))
1741                  (if opt-p
1742                      (let ((tagstr
1743                             (if (eq 'TAG (car (car tmp)))
1744                                 (format "%d:" (car (cdr (car tmp))))
1745                               (or (car tmp) ""))))
1746                        (if (< i 6)
1747                            (apply 'byte-compile-log-lap-1
1748                                   (concat "  %s" str
1749                                           " %s\t-->\t%s <deleted> %s")
1750                                   lap0
1751                                   (nconc (nreverse deleted)
1752                                          (list tagstr lap0 tagstr)))
1753                          (byte-compile-log-lap
1754                           "  %s <%d unreachable op%s> %s\t-->\t%s <deleted> %s"
1755                           lap0 i (if (= i 1) "" "s")
1756                           tagstr lap0 tagstr))))
1757                  (rplacd rest tmp))
1758                (setq keep-going t))
1759               ;;
1760               ;; <safe-op> unbind --> unbind <safe-op>
1761               ;; (this may enable other optimizations.)
1762               ;;
1763               ((and (eq 'byte-unbind (car lap1))
1764                     (memq (car lap0) byte-after-unbind-ops))
1765                (byte-compile-log-lap "  %s %s\t-->\t%s %s" lap0 lap1 lap1 lap0)
1766                (setcar rest lap1)
1767                (setcar (cdr rest) lap0)
1768                (setq keep-going t))
1769               ;;
1770               ;; varbind-X unbind-N         -->  discard unbind-(N-1)
1771               ;; save-excursion unbind-N    -->  unbind-(N-1)
1772               ;; save-restriction unbind-N  -->  unbind-(N-1)
1773               ;;
1774               ((and (eq 'byte-unbind (car lap1))
1775                     (memq (car lap0) '(byte-varbind byte-save-excursion
1776                                        byte-save-restriction))
1777                     (< 0 (cdr lap1)))
1778                (if (zerop (setcdr lap1 (1- (cdr lap1))))
1779                    (delq lap1 rest))
1780                (if (eq (car lap0) 'byte-varbind)
1781                    (setcar rest (cons 'byte-discard 0))
1782                  (setq lap (delq lap0 lap)))
1783                (byte-compile-log-lap "  %s %s\t-->\t%s %s"
1784                  lap0 (cons (car lap1) (1+ (cdr lap1)))
1785                  (if (eq (car lap0) 'byte-varbind)
1786                      (car rest)
1787                    (car (cdr rest)))
1788                  (if (and (/= 0 (cdr lap1))
1789                           (eq (car lap0) 'byte-varbind))
1790                      (car (cdr rest))
1791                    ""))
1792                (setq keep-going t))
1793               ;;
1794               ;; goto*-X ... X: goto-Y  --> goto*-Y
1795               ;; goto-X ...  X: return  --> return
1796               ;;
1797               ((and (memq (car lap0) byte-goto-ops)
1798                     (memq (car (setq tmp (nth 1 (memq (cdr lap0) lap))))
1799                           '(byte-goto byte-return)))
1800                (cond ((and (not (eq tmp lap0))
1801                            (or (eq (car lap0) 'byte-goto)
1802                                (eq (car tmp) 'byte-goto)))
1803                       (byte-compile-log-lap "  %s [%s]\t-->\t%s"
1804                                             (car lap0) tmp tmp)
1805                       (if (eq (car tmp) 'byte-return)
1806                           (setcar lap0 'byte-return))
1807                       (setcdr lap0 (cdr tmp))
1808                       (setq keep-going t))))
1809               ;;
1810               ;; goto-*-else-pop X ... X: goto-if-* --> whatever
1811               ;; goto-*-else-pop X ... X: discard --> whatever
1812               ;;
1813               ((and (memq (car lap0) '(byte-goto-if-nil-else-pop
1814                                        byte-goto-if-not-nil-else-pop))
1815                     (memq (car (car (setq tmp (cdr (memq (cdr lap0) lap)))))
1816                           (eval-when-compile
1817                            (cons 'byte-discard byte-conditional-ops)))
1818                     (not (eq lap0 (car tmp))))
1819                (setq tmp2 (car tmp))
1820                (setq tmp3 (assq (car lap0) '((byte-goto-if-nil-else-pop
1821                                               byte-goto-if-nil)
1822                                              (byte-goto-if-not-nil-else-pop
1823                                               byte-goto-if-not-nil))))
1824                (if (memq (car tmp2) tmp3)
1825                    (progn (setcar lap0 (car tmp2))
1826                           (setcdr lap0 (cdr tmp2))
1827                           (byte-compile-log-lap "  %s-else-pop [%s]\t-->\t%s"
1828                                                 (car lap0) tmp2 lap0))
1829                  ;; Get rid of the -else-pop's and jump one step further.
1830                  (or (eq 'TAG (car (nth 1 tmp)))
1831                      (setcdr tmp (cons (byte-compile-make-tag)
1832                                        (cdr tmp))))
1833                  (byte-compile-log-lap "  %s [%s]\t-->\t%s <skip>"
1834                                        (car lap0) tmp2 (nth 1 tmp3))
1835                  (setcar lap0 (nth 1 tmp3))
1836                  (setcdr lap0 (nth 1 tmp)))
1837                (setq keep-going t))
1838               ;;
1839               ;; const goto-X ... X: goto-if-* --> whatever
1840               ;; const goto-X ... X: discard   --> whatever
1841               ;;
1842               ((and (eq (car lap0) 'byte-constant)
1843                     (eq (car lap1) 'byte-goto)
1844                     (memq (car (car (setq tmp (cdr (memq (cdr lap1) lap)))))
1845                           (eval-when-compile
1846                             (cons 'byte-discard byte-conditional-ops)))
1847                     (not (eq lap1 (car tmp))))
1848                (setq tmp2 (car tmp))
1849                (cond ((memq (car tmp2)
1850                             (if (null (car (cdr lap0)))
1851                                 '(byte-goto-if-nil byte-goto-if-nil-else-pop)
1852                               '(byte-goto-if-not-nil
1853                                 byte-goto-if-not-nil-else-pop)))
1854                       (byte-compile-log-lap "  %s goto [%s]\t-->\t%s %s"
1855                                             lap0 tmp2 lap0 tmp2)
1856                       (setcar lap1 (car tmp2))
1857                       (setcdr lap1 (cdr tmp2))
1858                       ;; Let next step fix the (const,goto-if*) sequence.
1859                       (setq rest (cons nil rest)))
1860                      (t
1861                       ;; Jump one step further
1862                       (byte-compile-log-lap
1863                        "  %s goto [%s]\t-->\t<deleted> goto <skip>"
1864                        lap0 tmp2)
1865                       (or (eq 'TAG (car (nth 1 tmp)))
1866                           (setcdr tmp (cons (byte-compile-make-tag)
1867                                             (cdr tmp))))
1868                       (setcdr lap1 (car (cdr tmp)))
1869                       (setq lap (delq lap0 lap))))
1870                (setq keep-going t))
1871               ;;
1872               ;; X: varref-Y    ...     varset-Y goto-X  -->
1873               ;; X: varref-Y Z: ... dup varset-Y goto-Z
1874               ;; (varset-X goto-BACK, BACK: varref-X --> copy the varref down.)
1875               ;; (This is so usual for while loops that it is worth handling).
1876               ;;
1877               ((and (eq (car lap1) 'byte-varset)
1878                     (eq (car lap2) 'byte-goto)
1879                     (not (memq (cdr lap2) rest)) ;Backwards jump
1880                     (eq (car (car (setq tmp (cdr (memq (cdr lap2) lap)))))
1881                         'byte-varref)
1882                     (eq (cdr (car tmp)) (cdr lap1))
1883                     (not (eq (built-in-variable-type (car (cdr lap1)))
1884                              'boolean)))
1885                ;;(byte-compile-log-lap "  Pulled %s to end of loop" (car tmp))
1886                (let ((newtag (byte-compile-make-tag)))
1887                  (byte-compile-log-lap
1888                   "  %s: %s ... %s %s\t-->\t%s: %s %s: ... %s %s %s"
1889                   (nth 1 (cdr lap2)) (car tmp)
1890                   lap1 lap2
1891                   (nth 1 (cdr lap2)) (car tmp)
1892                   (nth 1 newtag) 'byte-dup lap1
1893                   (cons 'byte-goto newtag)
1894                   )
1895                  (setcdr rest (cons (cons 'byte-dup 0) (cdr rest)))
1896                  (setcdr tmp (cons (setcdr lap2 newtag) (cdr tmp))))
1897                (setq add-depth 1)
1898                (setq keep-going t))
1899               ;;
1900               ;; goto-X Y: ... X: goto-if*-Y  -->  goto-if-not-*-X+1 Y:
1901               ;; (This can pull the loop test to the end of the loop)
1902               ;;
1903               ((and (eq (car lap0) 'byte-goto)
1904                     (eq (car lap1) 'TAG)
1905                     (eq lap1
1906                         (cdr (car (setq tmp (cdr (memq (cdr lap0) lap))))))
1907                     (memq (car (car tmp))
1908                           '(byte-goto byte-goto-if-nil byte-goto-if-not-nil
1909                                       byte-goto-if-nil-else-pop)))
1910 ;;             (byte-compile-log-lap "  %s %s, %s %s  --> moved conditional"
1911 ;;                                   lap0 lap1 (cdr lap0) (car tmp))
1912                (let ((newtag (byte-compile-make-tag)))
1913                  (byte-compile-log-lap
1914                   "%s %s: ... %s: %s\t-->\t%s ... %s:"
1915                   lap0 (nth 1 lap1) (nth 1 (cdr lap0)) (car tmp)
1916                   (cons (cdr (assq (car (car tmp))
1917                                    '((byte-goto-if-nil . byte-goto-if-not-nil)
1918                                      (byte-goto-if-not-nil . byte-goto-if-nil)
1919                                      (byte-goto-if-nil-else-pop .
1920                                       byte-goto-if-not-nil-else-pop)
1921                                      (byte-goto-if-not-nil-else-pop .
1922                                       byte-goto-if-nil-else-pop))))
1923                         newtag)
1924
1925                   (nth 1 newtag)
1926                   )
1927                  (setcdr tmp (cons (setcdr lap0 newtag) (cdr tmp)))
1928                  (if (eq (car (car tmp)) 'byte-goto-if-nil-else-pop)
1929                      ;; We can handle this case but not the -if-not-nil case,
1930                      ;; because we won't know which non-nil constant to push.
1931                    (setcdr rest (cons (cons 'byte-constant
1932                                             (byte-compile-get-constant nil))
1933                                       (cdr rest))))
1934                (setcar lap0 (nth 1 (memq (car (car tmp))
1935                                          '(byte-goto-if-nil-else-pop
1936                                            byte-goto-if-not-nil
1937                                            byte-goto-if-nil
1938                                            byte-goto-if-not-nil
1939                                            byte-goto byte-goto))))
1940                )
1941                (setq keep-going t))
1942               )
1943         (setq rest (cdr rest)))
1944       )
1945     ;; Cleanup stage:
1946     ;; Rebuild byte-compile-constants / byte-compile-variables.
1947     ;; Simple optimizations that would inhibit other optimizations if they
1948     ;; were done in the optimizing loop, and optimizations which there is no
1949     ;; need to do more than once.
1950     (setq byte-compile-constants nil
1951           byte-compile-variables nil
1952           variable-frequency (make-hash-table :test 'eq))
1953     (setq rest lap)
1954     (while rest
1955       (setq lap0 (car rest)
1956             lap1 (nth 1 rest))
1957       (if (memq (car lap0) byte-constref-ops)
1958           (if (not (eq (car lap0) 'byte-constant))
1959               (progn 
1960                 (incf (gethash (cdr lap0) variable-frequency 0))
1961                 (or (memq (cdr lap0) byte-compile-variables)
1962                     (setq byte-compile-variables
1963                           (cons (cdr lap0) byte-compile-variables))))
1964             (or (memq (cdr lap0) byte-compile-constants)
1965                 (setq byte-compile-constants (cons (cdr lap0)
1966                                                    byte-compile-constants)))))
1967       (cond (;;
1968              ;; const-C varset-X  const-C  -->  const-C dup varset-X
1969              ;; const-C varbind-X const-C  -->  const-C dup varbind-X
1970              ;;
1971              (and (eq (car lap0) 'byte-constant)
1972                   (eq (car (nth 2 rest)) 'byte-constant)
1973                   (eq (cdr lap0) (cdr (nth 2 rest)))
1974                   (memq (car lap1) '(byte-varbind byte-varset)))
1975              (byte-compile-log-lap "  %s %s %s\t-->\t%s dup %s"
1976                                    lap0 lap1 lap0 lap0 lap1)
1977              (setcar (cdr (cdr rest)) (cons (car lap1) (cdr lap1)))
1978              (setcar (cdr rest) (cons 'byte-dup 0))
1979              (setq add-depth 1))
1980             ;;
1981             ;; const-X  [dup/const-X ...]   -->  const-X  [dup ...] dup
1982             ;; varref-X [dup/varref-X ...]  -->  varref-X [dup ...] dup
1983             ;;
1984             ((memq (car lap0) '(byte-constant byte-varref))
1985              (setq tmp rest
1986                    tmp2 nil)
1987              (while (progn
1988                       (while (eq 'byte-dup (car (car (setq tmp (cdr tmp))))))
1989                       (and (eq (cdr lap0) (cdr (car tmp)))
1990                            (eq (car lap0) (car (car tmp)))))
1991                (setcar tmp (cons 'byte-dup 0))
1992                (setq tmp2 t))
1993              (if tmp2
1994                  (byte-compile-log-lap
1995                   "  %s [dup/%s]...\t-->\t%s dup..." lap0 lap0 lap0)))
1996             ;;
1997             ;; unbind-N unbind-M  -->  unbind-(N+M)
1998             ;;
1999             ((and (eq 'byte-unbind (car lap0))
2000                   (eq 'byte-unbind (car lap1)))
2001              (byte-compile-log-lap "  %s %s\t-->\t%s" lap0 lap1
2002                                    (cons 'byte-unbind
2003                                          (+ (cdr lap0) (cdr lap1))))
2004              (setq keep-going t)
2005              (setq lap (delq lap0 lap))
2006              (setcdr lap1 (+ (cdr lap1) (cdr lap0))))
2007             )
2008       (setq rest (cdr rest)))
2009     ;; Since the first 6 entries of the compiled-function constants
2010     ;; vector are most efficient for varref/set/bind ops, we sort by
2011     ;; reference count.  This generates maximally space efficient and
2012     ;; pretty time-efficient byte-code.  See `byte-compile-constants-vector'.
2013     (setq byte-compile-variables
2014           (sort byte-compile-variables
2015                 #'(lambda (v1 v2)
2016                     (< (gethash v1 variable-frequency)
2017                        (gethash v2 variable-frequency)))))
2018     ;; Another hack - put the most used variable in position 6, for
2019     ;; better locality of reference with adjoining constants.
2020     (let ((tail (last byte-compile-variables 6)))
2021       (setq byte-compile-variables
2022             (append (nbutlast byte-compile-variables 6)
2023                     (nreverse tail))))
2024     (setq byte-compile-maxdepth (+ byte-compile-maxdepth add-depth)))
2025   lap)
2026
2027 (provide 'byte-optimize)
2028
2029 \f
2030 ;; To avoid "lisp nesting exceeds max-lisp-eval-depth" when this file compiles
2031 ;; itself, compile some of its most used recursive functions (at load time).
2032 ;;
2033 (eval-when-compile
2034  (or (compiled-function-p (symbol-function 'byte-optimize-form))
2035      (assq 'byte-code (symbol-function 'byte-optimize-form))
2036      (let ((byte-optimize nil)
2037            (byte-compile-warnings nil))
2038        (mapcar
2039         #'(lambda (x)
2040             (or noninteractive (message "compiling %s..." x))
2041             (byte-compile x)
2042             (or noninteractive (message "compiling %s...done" x)))
2043         '(byte-optimize-form
2044           byte-optimize-body
2045           byte-optimize-predicate
2046           byte-optimize-binary-predicate
2047           ;; Inserted some more than necessary, to speed it up.
2048           byte-optimize-form-code-walker
2049           byte-optimize-lapcode))))
2050  nil)
2051
2052 ;; END SYNC WITH 20.7.
2053
2054 ;;; byte-optimize.el ends here