XEmacs 21.2.29 "Hestia".
[chise/xemacs-chise.git.1] / src / lrecord.h
1 /* The "lrecord" structure (header of a compound lisp object).
2    Copyright (C) 1993, 1994, 1995 Free Software Foundation, Inc.
3    Copyright (C) 1996 Ben Wing.
4
5 This file is part of XEmacs.
6
7 XEmacs is free software; you can redistribute it and/or modify it
8 under the terms of the GNU General Public License as published by the
9 Free Software Foundation; either version 2, or (at your option) any
10 later version.
11
12 XEmacs is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
13 ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
14 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
15 for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with XEmacs; see the file COPYING.  If not, write to
19 the Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
20 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
21
22 /* Synched up with: Not in FSF. */
23
24 #ifndef INCLUDED_lrecord_h_
25 #define INCLUDED_lrecord_h_
26
27 /* The "lrecord" type of Lisp object is used for all object types
28    other than a few simple ones.  This allows many types to be
29    implemented but only a few bits required in a Lisp object for type
30    information. (The tradeoff is that each object has its type marked
31    in it, thereby increasing its size.) All lrecords begin with a
32    `struct lrecord_header', which identifies the lisp object type, by
33    providing an index into a table of `struct lrecord_implementation',
34    which describes the behavior of the lisp object.  It also contains
35    some other data bits.
36
37    Lrecords are of two types: straight lrecords, and lcrecords.
38    Straight lrecords are used for those types of objects that have
39    their own allocation routines (typically allocated out of 2K chunks
40    of memory called `frob blocks').  These objects have a `struct
41    lrecord_header' at the top, containing only the bits needed to find
42    the lrecord_implementation for the object.  There are special
43    routines in alloc.c to deal with each such object type.
44
45    Lcrecords are used for less common sorts of objects that don't do
46    their own allocation.  Each such object is malloc()ed individually,
47    and the objects are chained together through a `next' pointer.
48    Lcrecords have a `struct lcrecord_header' at the top, which
49    contains a `struct lrecord_header' and a `next' pointer, and are
50    allocated using alloc_lcrecord().
51
52    Creating a new lcrecord type is fairly easy; just follow the
53    lead of some existing type (e.g. hash tables).  Note that you
54    do not need to supply all the methods (see below); reasonable
55    defaults are provided for many of them.  Alternatively, if you're
56    just looking for a way of encapsulating data (which possibly
57    could contain Lisp_Objects in it), you may well be able to use
58    the opaque type. */
59
60 struct lrecord_header
61 {
62   /* index into lrecord_implementations_table[] */
63   unsigned int type :8;
64   /* 1 if the object is marked during GC. */
65   unsigned int mark :1;
66   /* 1 if the object resides in read-only space */
67   unsigned int c_readonly :1;
68   /* 1 if the object is readonly from lisp */
69   unsigned int lisp_readonly :1;
70 };
71
72 struct lrecord_implementation;
73 int lrecord_type_index (const struct lrecord_implementation *implementation);
74
75 #define set_lheader_implementation(header,imp) do {     \
76   struct lrecord_header* SLI_header = (header);         \
77   SLI_header->type = lrecord_type_index (imp);          \
78   SLI_header->mark = 0;                                 \
79   SLI_header->c_readonly = 0;                           \
80   SLI_header->lisp_readonly = 0;                        \
81 } while (0)
82
83 struct lcrecord_header
84 {
85   struct lrecord_header lheader;
86
87   /* The `next' field is normally used to chain all lcrecords together
88      so that the GC can find (and free) all of them.
89      `alloc_lcrecord' threads lcrecords together.
90
91      The `next' field may be used for other purposes as long as some
92      other mechanism is provided for letting the GC do its work.
93
94      For example, the event and marker object types allocate members
95      out of memory chunks, and are able to find all unmarked members
96      by sweeping through the elements of the list of chunks.  */
97   struct lcrecord_header *next;
98
99   /* The `uid' field is just for debugging/printing convenience.
100      Having this slot doesn't hurt us much spacewise, since an
101      lcrecord already has the above slots plus malloc overhead. */
102   unsigned int uid :31;
103
104   /* The `free' field is a flag that indicates whether this lcrecord
105      is on a "free list".  Free lists are used to minimize the number
106      of calls to malloc() when we're repeatedly allocating and freeing
107      a number of the same sort of lcrecord.  Lcrecords on a free list
108      always get marked in a different fashion, so we can use this flag
109      as a sanity check to make sure that free lists only have freed
110      lcrecords and there are no freed lcrecords elsewhere. */
111   unsigned int free :1;
112 };
113
114 /* Used for lcrecords in an lcrecord-list. */
115 struct free_lcrecord_header
116 {
117   struct lcrecord_header lcheader;
118   Lisp_Object chain;
119 };
120
121 /* see alloc.c for an explanation */
122 Lisp_Object this_one_is_unmarkable (Lisp_Object obj);
123
124 struct lrecord_implementation
125 {
126   const char *name;
127
128   /* `marker' is called at GC time, to make sure that all Lisp_Objects
129      pointed to by this object get properly marked.  It should call
130      the mark_object function on all Lisp_Objects in the object.  If
131      the return value is non-nil, it should be a Lisp_Object to be
132      marked (don't call the mark_object function explicitly on it,
133      because the GC routines will do this).  Doing it this way reduces
134      recursion, so the object returned should preferably be the one
135      with the deepest level of Lisp_Object pointers.  This function
136      can be NULL, meaning no GC marking is necessary. */
137   Lisp_Object (*marker) (Lisp_Object);
138
139   /* `printer' converts the object to a printed representation.
140      This can be NULL; in this case default_object_printer() will be
141      used instead. */
142   void (*printer) (Lisp_Object, Lisp_Object printcharfun, int escapeflag);
143
144   /* `finalizer' is called at GC time when the object is about to
145      be freed, and at dump time (FOR_DISKSAVE will be non-zero in this
146      case).  It should perform any necessary cleanup (e.g. freeing
147      malloc()ed memory).  This can be NULL, meaning no special
148      finalization is necessary.
149
150      WARNING: remember that `finalizer' is called at dump time even
151      though the object is not being freed. */
152   void (*finalizer) (void *header, int for_disksave);
153
154   /* This can be NULL, meaning compare objects with EQ(). */
155   int (*equal) (Lisp_Object obj1, Lisp_Object obj2, int depth);
156
157   /* `hash' generates hash values for use with hash tables that have
158      `equal' as their test function.  This can be NULL, meaning use
159      the Lisp_Object itself as the hash.  But, you must still satisfy
160      the constraint that if two objects are `equal', then they *must*
161      hash to the same value in order for hash tables to work properly.
162      This means that `hash' can be NULL only if the `equal' method is
163      also NULL. */
164   unsigned long (*hash) (Lisp_Object, int);
165
166   /* External data layout description */
167   const struct lrecord_description *description;
168
169   /* These functions allow any object type to have builtin property
170      lists that can be manipulated from the lisp level with
171      `get', `put', `remprop', and `object-plist'. */
172   Lisp_Object (*getprop) (Lisp_Object obj, Lisp_Object prop);
173   int (*putprop) (Lisp_Object obj, Lisp_Object prop, Lisp_Object val);
174   int (*remprop) (Lisp_Object obj, Lisp_Object prop);
175   Lisp_Object (*plist) (Lisp_Object obj);
176
177   /* Only one of `static_size' and `size_in_bytes_method' is non-0.
178      If both are 0, this type is not instantiable by alloc_lcrecord(). */
179   size_t static_size;
180   size_t (*size_in_bytes_method) (const void *header);
181
182   /* A unique subtag-code (dynamically) assigned to this datatype. */
183   /* (This is a pointer so the rest of this structure can be read-only.) */
184   int *lrecord_type_index;
185
186   /* A "basic" lrecord is any lrecord that's not an lcrecord, i.e.
187      one that does not have an lcrecord_header at the front and which
188      is (usually) allocated in frob blocks.  We only use this flag for
189      some consistency checking, and that only when error-checking is
190      enabled. */
191   unsigned int basic_p :1;
192 };
193
194 extern const struct lrecord_implementation *lrecord_implementations_table[];
195
196 #define XRECORD_LHEADER_IMPLEMENTATION(obj) \
197    (lrecord_implementations_table[XRECORD_LHEADER (obj)->type])
198 #define LHEADER_IMPLEMENTATION(lh) (lrecord_implementations_table[(lh)->type])
199
200 extern int gc_in_progress;
201
202 #define MARKED_RECORD_P(obj) (gc_in_progress && XRECORD_LHEADER (obj)->mark)
203 #define MARKED_RECORD_HEADER_P(lheader) ((lheader)->mark)
204 #define MARK_RECORD_HEADER(lheader)   ((void) ((lheader)->mark = 1))
205 #define UNMARK_RECORD_HEADER(lheader) ((void) ((lheader)->mark = 0))
206
207 #define UNMARKABLE_RECORD_HEADER_P(lheader) \
208   (LHEADER_IMPLEMENTATION (lheader)->marker == this_one_is_unmarkable)
209
210 #define C_READONLY_RECORD_HEADER_P(lheader)  ((lheader)->c_readonly)
211 #define LISP_READONLY_RECORD_HEADER_P(lheader)  ((lheader)->lisp_readonly)
212 #define SET_C_READONLY_RECORD_HEADER(lheader) \
213   ((void) ((lheader)->c_readonly = (lheader)->lisp_readonly = 1))
214 #define SET_LISP_READONLY_RECORD_HEADER(lheader) \
215   ((void) ((lheader)->lisp_readonly = 1))
216
217 /* External description stuff
218
219    A lrecord external description  is an array  of values.  The  first
220    value of each line is a type, the second  the offset in the lrecord
221    structure.  Following values  are parameters, their  presence, type
222    and number is type-dependant.
223
224    The description ends with a "XD_END" or "XD_SPECIFIER_END" record.
225
226    Some example descriptions :
227
228    static const struct lrecord_description cons_description[] = {
229      { XD_LISP_OBJECT, offsetof (Lisp_Cons, car) },
230      { XD_LISP_OBJECT, offsetof (Lisp_Cons, cdr) },
231      { XD_END }
232    };
233
234    Which means "two lisp objects starting at the 'car' and 'cdr' elements"
235
236   static const struct lrecord_description string_description[] = {
237     { XD_BYTECOUNT,       offsetof (Lisp_String, size) },
238     { XD_OPAQUE_DATA_PTR, offsetof (Lisp_String, data), XD_INDIRECT(0, 1) },
239     { XD_LISP_OBJECT,     offsetof (Lisp_String, plist) },
240     { XD_END }
241   };
242   "A pointer to string data at 'data', the size of the pointed array being the value
243    of the size variable plus 1, and one lisp object at 'plist'"
244
245   The existing types :
246     XD_LISP_OBJECT
247   A Lisp object.  This is also the type to use for pointers to other lrecords.
248
249     XD_LISP_OBJECT_ARRAY
250   An array of Lisp objects or pointers to lrecords.
251   The third element is the count.
252
253     XD_LO_RESET_NIL
254   Lisp objects which will be reset to Qnil when dumping.  Useful for cleaning
255   up caches.
256
257     XD_LO_LINK
258   Link in a linked list of objects of the same type.
259
260     XD_OPAQUE_PTR
261   Pointer to undumpable data.  Must be NULL when dumping.
262
263     XD_STRUCT_PTR
264   Pointer to described struct.  Parameters are number of structures and
265   struct_description.
266
267     XD_OPAQUE_DATA_PTR
268   Pointer to dumpable opaque data.  Parameter is the size of the data.
269   Pointed data must be relocatable without changes.
270
271     XD_C_STRING
272   Pointer to a C string.
273
274     XD_DOC_STRING
275   Pointer to a doc string (C string if positive, opaque value if negative)
276
277     XD_INT_RESET
278   An integer which will be reset to a given value in the dump file.
279
280
281     XD_SIZE_T
282   size_t value.  Used for counts.
283
284     XD_INT
285   int value.  Used for counts.
286
287     XD_LONG
288   long value.  Used for counts.
289
290     XD_BYTECOUNT
291   bytecount value.  Used for counts.
292
293     XD_END
294   Special type indicating the end of the array.
295
296     XD_SPECIFIER_END
297   Special type indicating the end of the array for a specifier.  Extra
298   description is going to be fetched from the specifier methods.
299
300
301   Special macros:
302     XD_INDIRECT(line, delta)
303   Usable where  a "count" or "size"  is requested.  Gives the value of
304   the element which is at line number 'line' in the description (count
305   starts at zero) and adds delta to it.
306 */
307
308 enum lrecord_description_type {
309   XD_LISP_OBJECT_ARRAY,
310   XD_LISP_OBJECT,
311   XD_LO_RESET_NIL,
312   XD_LO_LINK,
313   XD_OPAQUE_PTR,
314   XD_STRUCT_PTR,
315   XD_OPAQUE_DATA_PTR,
316   XD_C_STRING,
317   XD_DOC_STRING,
318   XD_INT_RESET,
319   XD_SIZE_T,
320   XD_INT,
321   XD_LONG,
322   XD_BYTECOUNT,
323   XD_END,
324   XD_SPECIFIER_END
325 };
326
327 struct lrecord_description {
328   enum lrecord_description_type type;
329   int offset;
330   EMACS_INT data1;
331   const struct struct_description *data2;
332 };
333
334 struct struct_description {
335   size_t size;
336   const struct lrecord_description *description;
337 };
338
339 #define XD_INDIRECT(val, delta) (-1-((val)|(delta<<8)))
340
341 #define XD_IS_INDIRECT(code) (code<0)
342 #define XD_INDIRECT_VAL(code) ((-1-code) & 255)
343 #define XD_INDIRECT_DELTA(code) (((-1-code)>>8) & 255)
344
345 #define XD_DYNARR_DESC(base_type, sub_desc) \
346   { XD_STRUCT_PTR, offsetof (base_type, base), XD_INDIRECT(1, 0), sub_desc }, \
347   { XD_INT,        offsetof (base_type, cur) }, \
348   { XD_INT_RESET,  offsetof (base_type, max), XD_INDIRECT(1, 0) }
349
350 /* Declaring the following structures as const puts them in the
351    text (read-only) segment, which makes debugging inconvenient
352    because this segment is not mapped when processing a core-
353    dump file */
354
355 #ifdef DEBUG_XEMACS
356 #define CONST_IF_NOT_DEBUG
357 #else
358 #define CONST_IF_NOT_DEBUG const
359 #endif
360
361 /* DEFINE_LRECORD_IMPLEMENTATION is for objects with constant size.
362    DEFINE_LRECORD_SEQUENCE_IMPLEMENTATION is for objects whose size varies.
363  */
364
365 #if defined (ERROR_CHECK_TYPECHECK)
366 # define DECLARE_ERROR_CHECK_TYPECHECK(c_name, structtype)
367 #else
368 # define DECLARE_ERROR_CHECK_TYPECHECK(c_name, structtype)
369 #endif
370
371 #define DEFINE_BASIC_LRECORD_IMPLEMENTATION(name,c_name,marker,printer,nuker,equal,hash,desc,structtype) \
372 DEFINE_BASIC_LRECORD_IMPLEMENTATION_WITH_PROPS(name,c_name,marker,printer,nuker,equal,hash,desc,0,0,0,0,structtype)
373
374 #define DEFINE_BASIC_LRECORD_IMPLEMENTATION_WITH_PROPS(name,c_name,marker,printer,nuker,equal,hash,desc,getprop,putprop,remprop,plist,structtype) \
375 MAKE_LRECORD_IMPLEMENTATION(name,c_name,marker,printer,nuker,equal,hash,desc,getprop,putprop,remprop,plist,sizeof(structtype),0,1,structtype)
376
377 #define DEFINE_LRECORD_IMPLEMENTATION(name,c_name,marker,printer,nuker,equal,hash,desc,structtype) \
378 DEFINE_LRECORD_IMPLEMENTATION_WITH_PROPS(name,c_name,marker,printer,nuker,equal,hash,desc,0,0,0,0,structtype)
379
380 #define DEFINE_LRECORD_IMPLEMENTATION_WITH_PROPS(name,c_name,marker,printer,nuker,equal,hash,desc,getprop,putprop,remprop,plist,structtype) \
381 MAKE_LRECORD_IMPLEMENTATION(name,c_name,marker,printer,nuker,equal,hash,desc,getprop,putprop,remprop,plist,sizeof (structtype),0,0,structtype)
382
383 #define DEFINE_LRECORD_SEQUENCE_IMPLEMENTATION(name,c_name,marker,printer,nuker,equal,hash,desc,sizer,structtype) \
384 DEFINE_LRECORD_SEQUENCE_IMPLEMENTATION_WITH_PROPS(name,c_name,marker,printer,nuker,equal,hash,desc,0,0,0,0,sizer,structtype)
385
386 #define DEFINE_BASIC_LRECORD_SEQUENCE_IMPLEMENTATION(name,c_name,marker,printer,nuker,equal,hash,desc,sizer,structtype) \
387 MAKE_LRECORD_IMPLEMENTATION(name,c_name,marker,printer,nuker,equal,hash,desc,0,0,0,0,0,sizer,1,structtype)
388
389 #define DEFINE_LRECORD_SEQUENCE_IMPLEMENTATION_WITH_PROPS(name,c_name,marker,printer,nuker,equal,hash,desc,getprop,putprop,remprop,plist,sizer,structtype) \
390 MAKE_LRECORD_IMPLEMENTATION(name,c_name,marker,printer,nuker,equal,hash,desc,getprop,putprop,remprop,plist,0,sizer,0,structtype) \
391
392 #define MAKE_LRECORD_IMPLEMENTATION(name,c_name,marker,printer,nuker,equal,hash,desc,getprop,putprop,remprop,plist,size,sizer,basic_p,structtype) \
393 DECLARE_ERROR_CHECK_TYPECHECK(c_name, structtype)                       \
394 static int lrecord_##c_name##_lrecord_type_index;                       \
395 CONST_IF_NOT_DEBUG struct lrecord_implementation lrecord_##c_name =     \
396   { name, marker, printer, nuker, equal, hash, desc,                    \
397     getprop, putprop, remprop, plist, size, sizer,                      \
398     &(lrecord_##c_name##_lrecord_type_index), basic_p }                 \
399
400 #define LRECORDP(a) (XTYPE (a) == Lisp_Type_Record)
401 #define XRECORD_LHEADER(a) ((struct lrecord_header *) XPNTR (a))
402
403 #define RECORD_TYPEP(x, ty) \
404   (LRECORDP (x) && \
405    lrecord_implementations_table[XRECORD_LHEADER (x)->type] == (ty))
406
407 /* NOTE: the DECLARE_LRECORD() must come before the associated
408    DEFINE_LRECORD_*() or you will get compile errors.
409
410    Furthermore, you always need to put the DECLARE_LRECORD() in a header
411    file, and make sure the header file is included in inline.c, even
412    if the type is private to a particular file.  Otherwise, you will
413    get undefined references for the error_check_foo() inline function
414    under GCC. */
415
416 #ifdef ERROR_CHECK_TYPECHECK
417
418 # define DECLARE_LRECORD(c_name, structtype)                    \
419 extern CONST_IF_NOT_DEBUG struct lrecord_implementation         \
420   lrecord_##c_name;                                             \
421 INLINE structtype *error_check_##c_name (Lisp_Object obj);      \
422 INLINE structtype *                                             \
423 error_check_##c_name (Lisp_Object obj)                          \
424 {                                                               \
425   assert (RECORD_TYPEP (obj, &lrecord_##c_name));               \
426   return (structtype *) XPNTR (obj);                            \
427 }                                                               \
428 extern Lisp_Object Q##c_name##p
429
430 # define DECLARE_NONRECORD(c_name, type_enum, structtype)       \
431 INLINE structtype *error_check_##c_name (Lisp_Object obj);      \
432 INLINE structtype *                                             \
433 error_check_##c_name (Lisp_Object obj)                          \
434 {                                                               \
435   assert (XTYPE (obj) == type_enum);                            \
436   return (structtype *) XPNTR (obj);                            \
437 }                                                               \
438 extern Lisp_Object Q##c_name##p
439
440 # define XRECORD(x, c_name, structtype) error_check_##c_name (x)
441 # define XNONRECORD(x, c_name, type_enum, structtype) error_check_##c_name (x)
442
443 # define XSETRECORD(var, p, c_name) do                          \
444 {                                                               \
445   XSETOBJ (var, Lisp_Type_Record, p);                           \
446   assert (RECORD_TYPEP (var, &lrecord_##c_name));               \
447 } while (0)
448
449 #else /* not ERROR_CHECK_TYPECHECK */
450
451 # define DECLARE_LRECORD(c_name, structtype)                    \
452 extern Lisp_Object Q##c_name##p;                                \
453 extern CONST_IF_NOT_DEBUG struct lrecord_implementation         \
454   lrecord_##c_name
455 # define DECLARE_NONRECORD(c_name, type_enum, structtype)       \
456 extern Lisp_Object Q##c_name##p
457 # define XRECORD(x, c_name, structtype) ((structtype *) XPNTR (x))
458 # define XNONRECORD(x, c_name, type_enum, structtype)           \
459   ((structtype *) XPNTR (x))
460 # define XSETRECORD(var, p, c_name) XSETOBJ (var, Lisp_Type_Record, p)
461
462 #endif /* not ERROR_CHECK_TYPECHECK */
463
464 #define RECORDP(x, c_name) RECORD_TYPEP (x, &lrecord_##c_name)
465
466 /* Note: we now have two different kinds of type-checking macros.
467    The "old" kind has now been renamed CONCHECK_foo.  The reason for
468    this is that the CONCHECK_foo macros signal a continuable error,
469    allowing the user (through debug-on-error) to substitute a different
470    value and return from the signal, which causes the lvalue argument
471    to get changed.  Quite a lot of code would crash if that happened,
472    because it did things like
473
474    foo = XCAR (list);
475    CHECK_STRING (foo);
476
477    and later on did XSTRING (XCAR (list)), assuming that the type
478    is correct (when it might be wrong, if the user substituted a
479    correct value in the debugger).
480
481    To get around this, I made all the CHECK_foo macros signal a
482    non-continuable error.  Places where a continuable error is OK
483    (generally only when called directly on the argument of a Lisp
484    primitive) should be changed to use CONCHECK().
485
486    FSF Emacs does not have this problem because RMS took the cheesy
487    way out and disabled returning from a signal entirely. */
488
489 #define CONCHECK_RECORD(x, c_name) do {                 \
490  if (!RECORD_TYPEP (x, &lrecord_##c_name))              \
491    x = wrong_type_argument (Q##c_name##p, x);           \
492 }  while (0)
493 #define CONCHECK_NONRECORD(x, lisp_enum, predicate) do {\
494  if (XTYPE (x) != lisp_enum)                            \
495    x = wrong_type_argument (predicate, x);              \
496  } while (0)
497 #define CHECK_RECORD(x, c_name) do {                    \
498  if (!RECORD_TYPEP (x, &lrecord_##c_name))              \
499    dead_wrong_type_argument (Q##c_name##p, x);          \
500  } while (0)
501 #define CHECK_NONRECORD(x, lisp_enum, predicate) do {   \
502  if (XTYPE (x) != lisp_enum)                            \
503    dead_wrong_type_argument (predicate, x);             \
504  } while (0)
505
506 void *alloc_lcrecord (size_t size, const struct lrecord_implementation *);
507
508 #define alloc_lcrecord_type(type, lrecord_implementation) \
509   ((type *) alloc_lcrecord (sizeof (type), lrecord_implementation))
510
511 /* Copy the data from one lcrecord structure into another, but don't
512    overwrite the header information. */
513
514 #define copy_lcrecord(dst, src)                                 \
515   memcpy ((char *) (dst) + sizeof (struct lcrecord_header),     \
516           (char *) (src) + sizeof (struct lcrecord_header),     \
517           sizeof (*(dst)) - sizeof (struct lcrecord_header))
518
519 #define zero_lcrecord(lcr)                                      \
520    memset ((char *) (lcr) + sizeof (struct lcrecord_header), 0, \
521            sizeof (*(lcr)) - sizeof (struct lcrecord_header))
522
523 #endif /* INCLUDED_lrecord_h_ */