contrib/llvm/tools/clang/include/clang/Lex/ModuleMap.h

   1 //===--- ModuleMap.h - Describe the layout of modules -----------*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file defines the ModuleMap interface, which describes the layout of a
  11 // module as it relates to headers.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15
  16 #ifndef LLVM_CLANG_LEX_MODULEMAP_H
  17 #define LLVM_CLANG_LEX_MODULEMAP_H
  18
  19 #include "clang/Basic/LangOptions.h"
  20 #include "clang/Basic/Module.h"
  21 #include "clang/Basic/SourceManager.h"
  22 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
  23 #include "llvm/ADT/IntrusiveRefCntPtr.h"
  24 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  25 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
  26 #include "llvm/ADT/StringRef.h"
  27 #include <string>
  28
  29 namespace clang {
  30
  31 class DirectoryEntry;
  32 class FileEntry;
  33 class FileManager;
  34 class DiagnosticConsumer;
  35 class DiagnosticsEngine;
  36 class HeaderSearch;
  37 class ModuleMapParser;
  38
  39 class ModuleMap {
  40   SourceManager &SourceMgr;
  41   DiagnosticsEngine &Diags;
  42   const LangOptions &LangOpts;
  43   const TargetInfo *Target;
  44   HeaderSearch &HeaderInfo;
  45
  46   /// \brief The directory used for Clang-supplied, builtin include headers,
  47   /// such as "stdint.h".
  48   const DirectoryEntry *BuiltinIncludeDir;
  49
  50   /// \brief Language options used to parse the module map itself.
  51   ///
  52   /// These are always simple C language options.
  53   LangOptions MMapLangOpts;
  54
  55   // The module that we are building; related to \c LangOptions::CurrentModule.
  56   Module *CompilingModule;
  57
  58 public:
  59   // The module that the .cc source file is associated with.
  60   Module *SourceModule;
  61   std::string SourceModuleName;
  62
  63 private:
  64   /// \brief The top-level modules that are known.
  65   llvm::StringMap<Module *> Modules;
  66
  67   /// \brief The number of modules we have created in total.
  68   unsigned NumCreatedModules;
  69
  70 public:
  71   /// \brief Flags describing the role of a module header.
  72   enum ModuleHeaderRole {
  73     /// \brief This header is normally included in the module.
  74     NormalHeader  = 0x0,
  75     /// \brief This header is included but private.
  76     PrivateHeader = 0x1,
  77     /// \brief This header is part of the module (for layering purposes) but
  78     /// should be textually included.
  79     TextualHeader = 0x2,
  80     // Caution: Adding an enumerator needs other changes.
  81     // Adjust the number of bits for KnownHeader::Storage.
  82     // Adjust the bitfield HeaderFileInfo::HeaderRole size.
  83     // Adjust the HeaderFileInfoTrait::ReadData streaming.
  84     // Adjust the HeaderFileInfoTrait::EmitData streaming.
  85     // Adjust ModuleMap::addHeader.
  86   };
  87
  88   /// \brief A header that is known to reside within a given module,
  89   /// whether it was included or excluded.
  90   class KnownHeader {
  91     llvm::PointerIntPair<Module *, 2, ModuleHeaderRole> Storage;
  92
  93   public:
  94     KnownHeader() : Storage(nullptr, NormalHeader) { }
  95     KnownHeader(Module *M, ModuleHeaderRole Role) : Storage(M, Role) { }
  96
  97     /// \brief Retrieve the module the header is stored in.
  98     Module *getModule() const { return Storage.getPointer(); }
  99
 100     /// \brief The role of this header within the module.
 101     ModuleHeaderRole getRole() const { return Storage.getInt(); }
 102
 103     /// \brief Whether this header is available in the module.
 104     bool isAvailable() const {
 105       return getModule()->isAvailable();
 106     }
 107
 108     // \brief Whether this known header is valid (i.e., it has an
 109     // associated module).
 110     explicit operator bool() const {
 111       return Storage.getPointer() != nullptr;
 112     }
 113   };
 114
 115   typedef llvm::SmallPtrSet<const FileEntry *, 1> AdditionalModMapsSet;
 116
 117 private:
 118   typedef llvm::DenseMap<const FileEntry *, SmallVector<KnownHeader, 1> >
 119   HeadersMap;
 120
 121   /// \brief Mapping from each header to the module that owns the contents of
 122   /// that header.
 123   HeadersMap Headers;
 124
 125   /// \brief Mapping from directories with umbrella headers to the module
 126   /// that is generated from the umbrella header.
 127   ///
 128   /// This mapping is used to map headers that haven't explicitly been named
 129   /// in the module map over to the module that includes them via its umbrella
 130   /// header.
 131   llvm::DenseMap<const DirectoryEntry *, Module *> UmbrellaDirs;
 132
 133   /// \brief The set of attributes that can be attached to a module.
 134   struct Attributes {
 135     Attributes() : IsSystem(), IsExternC(), IsExhaustive() {}
 136
 137     /// \brief Whether this is a system module.
 138     unsigned IsSystem : 1;
 139
 140     /// \brief Whether this is an extern "C" module.
 141     unsigned IsExternC : 1;
 142
 143     /// \brief Whether this is an exhaustive set of configuration macros.
 144     unsigned IsExhaustive : 1;
 145   };
 146
 147   /// \brief A directory for which framework modules can be inferred.
 148   struct InferredDirectory {
 149     InferredDirectory() : InferModules() {}
 150
 151     /// \brief Whether to infer modules from this directory.
 152     unsigned InferModules : 1;
 153
 154     /// \brief The attributes to use for inferred modules.
 155     Attributes Attrs;
 156
 157     /// \brief If \c InferModules is non-zero, the module map file that allowed
 158     /// inferred modules.  Otherwise, nullptr.
 159     const FileEntry *ModuleMapFile;
 160
 161     /// \brief The names of modules that cannot be inferred within this
 162     /// directory.
 163     SmallVector<std::string, 2> ExcludedModules;
 164   };
 165
 166   /// \brief A mapping from directories to information about inferring
 167   /// framework modules from within those directories.
 168   llvm::DenseMap<const DirectoryEntry *, InferredDirectory> InferredDirectories;
 169
 170   /// A mapping from an inferred module to the module map that allowed the
 171   /// inference.
 172   llvm::DenseMap<const Module *, const FileEntry *> InferredModuleAllowedBy;
 173
 174   llvm::DenseMap<const Module *, AdditionalModMapsSet> AdditionalModMaps;
 175
 176   /// \brief Describes whether we haved parsed a particular file as a module
 177   /// map.
 178   llvm::DenseMap<const FileEntry *, bool> ParsedModuleMap;
 179
 180   friend class ModuleMapParser;
 181
 182   /// \brief Resolve the given export declaration into an actual export
 183   /// declaration.
 184   ///
 185   /// \param Mod The module in which we're resolving the export declaration.
 186   ///
 187   /// \param Unresolved The export declaration to resolve.
 188   ///
 189   /// \param Complain Whether this routine should complain about unresolvable
 190   /// exports.
 191   ///
 192   /// \returns The resolved export declaration, which will have a NULL pointer
 193   /// if the export could not be resolved.
 194   Module::ExportDecl
 195   resolveExport(Module *Mod, const Module::UnresolvedExportDecl &Unresolved,
 196                 bool Complain) const;
 197
 198   /// \brief Resolve the given module id to an actual module.
 199   ///
 200   /// \param Id The module-id to resolve.
 201   ///
 202   /// \param Mod The module in which we're resolving the module-id.
 203   ///
 204   /// \param Complain Whether this routine should complain about unresolvable
 205   /// module-ids.
 206   ///
 207   /// \returns The resolved module, or null if the module-id could not be
 208   /// resolved.
 209   Module *resolveModuleId(const ModuleId &Id, Module *Mod, bool Complain) const;
 210
 211   /// \brief Looks up the modules that \p File corresponds to.
 212   ///
 213   /// If \p File represents a builtin header within Clang's builtin include
 214   /// directory, this also loads all of the module maps to see if it will get
 215   /// associated with a specific module (e.g. in /usr/include).
 216   HeadersMap::iterator findKnownHeader(const FileEntry *File);
 217
 218   /// \brief Searches for a module whose umbrella directory contains \p File.
 219   ///
 220   /// \param File The header to search for.
 221   ///
 222   /// \param IntermediateDirs On success, contains the set of directories
 223   /// searched before finding \p File.
 224   KnownHeader findHeaderInUmbrellaDirs(const FileEntry *File,
 225                     SmallVectorImpl<const DirectoryEntry *> &IntermediateDirs);
 226
 227   /// \brief A convenience method to determine if \p File is (possibly nested)
 228   /// in an umbrella directory.
 229   bool isHeaderInUmbrellaDirs(const FileEntry *File) {
 230     SmallVector<const DirectoryEntry *, 2> IntermediateDirs;
 231     return static_cast<bool>(findHeaderInUmbrellaDirs(File, IntermediateDirs));
 232   }
 233
 234   Module *inferFrameworkModule(const DirectoryEntry *FrameworkDir,
 235                                Attributes Attrs, Module *Parent);
 236
 237 public:
 238   /// \brief Construct a new module map.
 239   ///
 240   /// \param SourceMgr The source manager used to find module files and headers.
 241   /// This source manager should be shared with the header-search mechanism,
 242   /// since they will refer to the same headers.
 243   ///
 244   /// \param Diags A diagnostic engine used for diagnostics.
 245   ///
 246   /// \param LangOpts Language options for this translation unit.
 247   ///
 248   /// \param Target The target for this translation unit.
 249   ModuleMap(SourceManager &SourceMgr, DiagnosticsEngine &Diags,
 250             const LangOptions &LangOpts, const TargetInfo *Target,
 251             HeaderSearch &HeaderInfo);
 252
 253   /// \brief Destroy the module map.
 254   ///
 255   ~ModuleMap();
 256
 257   /// \brief Set the target information.
 258   void setTarget(const TargetInfo &Target);
 259
 260   /// \brief Set the directory that contains Clang-supplied include
 261   /// files, such as our stdarg.h or tgmath.h.
 262   void setBuiltinIncludeDir(const DirectoryEntry *Dir) {
 263     BuiltinIncludeDir = Dir;
 264   }
 265
 266   /// \brief Retrieve the module that owns the given header file, if any.
 267   ///
 268   /// \param File The header file that is likely to be included.
 269   ///
 270   /// \returns The module KnownHeader, which provides the module that owns the
 271   /// given header file.  The KnownHeader is default constructed to indicate
 272   /// that no module owns this header file.
 273   KnownHeader findModuleForHeader(const FileEntry *File);
 274
 275   /// \brief Reports errors if a module must not include a specific file.
 276   ///
 277   /// \param RequestingModule The module including a file.
 278   ///
 279   /// \param FilenameLoc The location of the inclusion's filename.
 280   ///
 281   /// \param Filename The included filename as written.
 282   ///
 283   /// \param File The included file.
 284   void diagnoseHeaderInclusion(Module *RequestingModule,
 285                                SourceLocation FilenameLoc, StringRef Filename,
 286                                const FileEntry *File);
 287
 288   /// \brief Determine whether the given header is part of a module
 289   /// marked 'unavailable'.
 290   bool isHeaderInUnavailableModule(const FileEntry *Header) const;
 291
 292   /// \brief Determine whether the given header is unavailable as part
 293   /// of the specified module.
 294   bool isHeaderUnavailableInModule(const FileEntry *Header,
 295                                    const Module *RequestingModule) const;
 296
 297   /// \brief Retrieve a module with the given name.
 298   ///
 299   /// \param Name The name of the module to look up.
 300   ///
 301   /// \returns The named module, if known; otherwise, returns null.
 302   Module *findModule(StringRef Name) const;
 303
 304   /// \brief Retrieve a module with the given name using lexical name lookup,
 305   /// starting at the given context.
 306   ///
 307   /// \param Name The name of the module to look up.
 308   ///
 309   /// \param Context The module context, from which we will perform lexical
 310   /// name lookup.
 311   ///
 312   /// \returns The named module, if known; otherwise, returns null.
 313   Module *lookupModuleUnqualified(StringRef Name, Module *Context) const;
 314
 315   /// \brief Retrieve a module with the given name within the given context,
 316   /// using direct (qualified) name lookup.
 317   ///
 318   /// \param Name The name of the module to look up.
 319   ///
 320   /// \param Context The module for which we will look for a submodule. If
 321   /// null, we will look for a top-level module.
 322   ///
 323   /// \returns The named submodule, if known; otherwose, returns null.
 324   Module *lookupModuleQualified(StringRef Name, Module *Context) const;
 325
 326   /// \brief Find a new module or submodule, or create it if it does not already
 327   /// exist.
 328   ///
 329   /// \param Name The name of the module to find or create.
 330   ///
 331   /// \param Parent The module that will act as the parent of this submodule,
 332   /// or NULL to indicate that this is a top-level module.
 333   ///
 334   /// \param IsFramework Whether this is a framework module.
 335   ///
 336   /// \param IsExplicit Whether this is an explicit submodule.
 337   ///
 338   /// \returns The found or newly-created module, along with a boolean value
 339   /// that will be true if the module is newly-created.
 340   std::pair<Module *, bool> findOrCreateModule(StringRef Name, Module *Parent,
 341                                                bool IsFramework,
 342                                                bool IsExplicit);
 343
 344   /// \brief Infer the contents of a framework module map from the given
 345   /// framework directory.
 346   Module *inferFrameworkModule(const DirectoryEntry *FrameworkDir,
 347                                bool IsSystem, Module *Parent);
 348
 349   /// \brief Retrieve the module map file containing the definition of the given
 350   /// module.
 351   ///
 352   /// \param Module The module whose module map file will be returned, if known.
 353   ///
 354   /// \returns The file entry for the module map file containing the given
 355   /// module, or NULL if the module definition was inferred.
 356   const FileEntry *getContainingModuleMapFile(const Module *Module) const;
 357
 358   /// \brief Get the module map file that (along with the module name) uniquely
 359   /// identifies this module.
 360   ///
 361   /// The particular module that \c Name refers to may depend on how the module
 362   /// was found in header search. However, the combination of \c Name and
 363   /// this module map will be globally unique for top-level modules. In the case
 364   /// of inferred modules, returns the module map that allowed the inference
 365   /// (e.g. contained 'module *'). Otherwise, returns
 366   /// getContainingModuleMapFile().
 367   const FileEntry *getModuleMapFileForUniquing(const Module *M) const;
 368
 369   void setInferredModuleAllowedBy(Module *M, const FileEntry *ModuleMap);
 370
 371   /// \brief Get any module map files other than getModuleMapFileForUniquing(M)
 372   /// that define submodules of a top-level module \p M. This is cheaper than
 373   /// getting the module map file for each submodule individually, since the
 374   /// expected number of results is very small.
 375   AdditionalModMapsSet *getAdditionalModuleMapFiles(const Module *M) {
 376     auto I = AdditionalModMaps.find(M);
 377     if (I == AdditionalModMaps.end())
 378       return nullptr;
 379     return &I->second;
 380   }
 381
 382   void addAdditionalModuleMapFile(const Module *M, const FileEntry *ModuleMap) {
 383     AdditionalModMaps[M].insert(ModuleMap);
 384   }
 385
 386   /// \brief Resolve all of the unresolved exports in the given module.
 387   ///
 388   /// \param Mod The module whose exports should be resolved.
 389   ///
 390   /// \param Complain Whether to emit diagnostics for failures.
 391   ///
 392   /// \returns true if any errors were encountered while resolving exports,
 393   /// false otherwise.
 394   bool resolveExports(Module *Mod, bool Complain);
 395
 396   /// \brief Resolve all of the unresolved uses in the given module.
 397   ///
 398   /// \param Mod The module whose uses should be resolved.
 399   ///
 400   /// \param Complain Whether to emit diagnostics for failures.
 401   ///
 402   /// \returns true if any errors were encountered while resolving uses,
 403   /// false otherwise.
 404   bool resolveUses(Module *Mod, bool Complain);
 405
 406   /// \brief Resolve all of the unresolved conflicts in the given module.
 407   ///
 408   /// \param Mod The module whose conflicts should be resolved.
 409   ///
 410   /// \param Complain Whether to emit diagnostics for failures.
 411   ///
 412   /// \returns true if any errors were encountered while resolving conflicts,
 413   /// false otherwise.
 414   bool resolveConflicts(Module *Mod, bool Complain);
 415
 416   /// \brief Infers the (sub)module based on the given source location and
 417   /// source manager.
 418   ///
 419   /// \param Loc The location within the source that we are querying, along
 420   /// with its source manager.
 421   ///
 422   /// \returns The module that owns this source location, or null if no
 423   /// module owns this source location.
 424   Module *inferModuleFromLocation(FullSourceLoc Loc);
 425
 426   /// \brief Sets the umbrella header of the given module to the given
 427   /// header.
 428   void setUmbrellaHeader(Module *Mod, const FileEntry *UmbrellaHeader,
 429                          Twine NameAsWritten);
 430
 431   /// \brief Sets the umbrella directory of the given module to the given
 432   /// directory.
 433   void setUmbrellaDir(Module *Mod, const DirectoryEntry *UmbrellaDir,
 434                       Twine NameAsWritten);
 435
 436   /// \brief Adds this header to the given module.
 437   /// \param Role The role of the header wrt the module.
 438   void addHeader(Module *Mod, Module::Header Header,
 439                  ModuleHeaderRole Role);
 440
 441   /// \brief Marks this header as being excluded from the given module.
 442   void excludeHeader(Module *Mod, Module::Header Header);
 443
 444   /// \brief Parse the given module map file, and record any modules we
 445   /// encounter.
 446   ///
 447   /// \param File The file to be parsed.
 448   ///
 449   /// \param IsSystem Whether this module map file is in a system header
 450   /// directory, and therefore should be considered a system module.
 451   ///
 452   /// \param HomeDir The directory in which relative paths within this module
 453   ///        map file will be resolved.
 454   ///
 455   /// \param ExternModuleLoc The location of the "extern module" declaration
 456   ///        that caused us to load this module map file, if any.
 457   ///
 458   /// \returns true if an error occurred, false otherwise.
 459   bool parseModuleMapFile(const FileEntry *File, bool IsSystem,
 460                           const DirectoryEntry *HomeDir,
 461                           SourceLocation ExternModuleLoc = SourceLocation());
 462
 463   /// \brief Dump the contents of the module map, for debugging purposes.
 464   void dump();
 465
 466   typedef llvm::StringMap<Module *>::const_iterator module_iterator;
 467   module_iterator module_begin() const { return Modules.begin(); }
 468   module_iterator module_end()   const { return Modules.end(); }
 469 };
 470
 471 }
 472 #endif