]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/9.2.git/blob - contrib/llvm/tools/clang/include/clang/Lex/HeaderSearch.h
- Copy stable/9 to releng/9.2 as part of the 9.2-RELEASE cycle.
[FreeBSD/releng/9.2.git] / contrib / llvm / tools / clang / include / clang / Lex / HeaderSearch.h
1 //===--- HeaderSearch.h - Resolve Header File Locations ---------*- 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 HeaderSearch interface.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #ifndef LLVM_CLANG_LEX_HEADERSEARCH_H
15 #define LLVM_CLANG_LEX_HEADERSEARCH_H
16
17 #include "clang/Lex/DirectoryLookup.h"
18 #include "clang/Lex/ModuleMap.h"
19 #include "llvm/ADT/ArrayRef.h"
20 #include "llvm/ADT/IntrusiveRefCntPtr.h"
21 #include "llvm/ADT/OwningPtr.h"
22 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
23 #include "llvm/ADT/StringSet.h"
24 #include "llvm/Support/Allocator.h"
25 #include <vector>
26
27 namespace clang {
28   
29 class DiagnosticsEngine;  
30 class ExternalIdentifierLookup;
31 class FileEntry;
32 class FileManager;
33 class HeaderSearchOptions;
34 class IdentifierInfo;
35
36 /// \brief The preprocessor keeps track of this information for each
37 /// file that is \#included.
38 struct HeaderFileInfo {
39   /// \brief True if this is a \#import'd or \#pragma once file.
40   unsigned isImport : 1;
41
42   /// \brief True if this is a \#pragma once file.
43   unsigned isPragmaOnce : 1;
44
45   /// DirInfo - Keep track of whether this is a system header, and if so,
46   /// whether it is C++ clean or not.  This can be set by the include paths or
47   /// by \#pragma gcc system_header.  This is an instance of
48   /// SrcMgr::CharacteristicKind.
49   unsigned DirInfo : 2;
50
51   /// \brief Whether this header file info was supplied by an external source.
52   unsigned External : 1;
53
54   /// \brief Whether this header is part of a module.
55   unsigned isModuleHeader : 1;
56   
57   /// \brief Whether this structure is considered to already have been
58   /// "resolved", meaning that it was loaded from the external source.
59   unsigned Resolved : 1;
60   
61   /// \brief Whether this is a header inside a framework that is currently
62   /// being built. 
63   ///
64   /// When a framework is being built, the headers have not yet been placed
65   /// into the appropriate framework subdirectories, and therefore are
66   /// provided via a header map. This bit indicates when this is one of
67   /// those framework headers.
68   unsigned IndexHeaderMapHeader : 1;
69   
70   /// \brief The number of times the file has been included already.
71   unsigned short NumIncludes;
72
73   /// \brief The ID number of the controlling macro.
74   ///
75   /// This ID number will be non-zero when there is a controlling
76   /// macro whose IdentifierInfo may not yet have been loaded from
77   /// external storage.
78   unsigned ControllingMacroID;
79
80   /// If this file has a \#ifndef XXX (or equivalent) guard that
81   /// protects the entire contents of the file, this is the identifier
82   /// for the macro that controls whether or not it has any effect.
83   ///
84   /// Note: Most clients should use getControllingMacro() to access
85   /// the controlling macro of this header, since
86   /// getControllingMacro() is able to load a controlling macro from
87   /// external storage.
88   const IdentifierInfo *ControllingMacro;
89
90   /// \brief If this header came from a framework include, this is the name
91   /// of the framework.
92   StringRef Framework;
93   
94   HeaderFileInfo()
95     : isImport(false), isPragmaOnce(false), DirInfo(SrcMgr::C_User), 
96       External(false), isModuleHeader(false), Resolved(false),
97       IndexHeaderMapHeader(false),
98       NumIncludes(0), ControllingMacroID(0), ControllingMacro(0)  {}
99
100   /// \brief Retrieve the controlling macro for this header file, if
101   /// any.
102   const IdentifierInfo *getControllingMacro(ExternalIdentifierLookup *External);
103   
104   /// \brief Determine whether this is a non-default header file info, e.g.,
105   /// it corresponds to an actual header we've included or tried to include.
106   bool isNonDefault() const {
107     return isImport || isPragmaOnce || NumIncludes || ControllingMacro || 
108       ControllingMacroID;
109   }
110 };
111
112 /// \brief An external source of header file information, which may supply
113 /// information about header files already included.
114 class ExternalHeaderFileInfoSource {
115 public:
116   virtual ~ExternalHeaderFileInfoSource();
117   
118   /// \brief Retrieve the header file information for the given file entry.
119   ///
120   /// \returns Header file information for the given file entry, with the
121   /// \c External bit set. If the file entry is not known, return a 
122   /// default-constructed \c HeaderFileInfo.
123   virtual HeaderFileInfo GetHeaderFileInfo(const FileEntry *FE) = 0;
124 };
125   
126 /// \brief Encapsulates the information needed to find the file referenced
127 /// by a \#include or \#include_next, (sub-)framework lookup, etc.
128 class HeaderSearch {
129   /// This structure is used to record entries in our framework cache.
130   struct FrameworkCacheEntry {
131     /// The directory entry which should be used for the cached framework.
132     const DirectoryEntry *Directory;
133
134     /// Whether this framework has been "user-specified" to be treated as if it
135     /// were a system framework (even if it was found outside a system framework
136     /// directory).
137     bool IsUserSpecifiedSystemFramework;
138   };
139
140   /// \brief Header-search options used to initialize this header search.
141   IntrusiveRefCntPtr<HeaderSearchOptions> HSOpts;
142
143   FileManager &FileMgr;
144   /// \#include search path information.  Requests for \#include "x" search the
145   /// directory of the \#including file first, then each directory in SearchDirs
146   /// consecutively. Requests for <x> search the current dir first, then each
147   /// directory in SearchDirs, starting at AngledDirIdx, consecutively.  If
148   /// NoCurDirSearch is true, then the check for the file in the current
149   /// directory is suppressed.
150   std::vector<DirectoryLookup> SearchDirs;
151   unsigned AngledDirIdx;
152   unsigned SystemDirIdx;
153   bool NoCurDirSearch;
154
155   /// \brief \#include prefixes for which the 'system header' property is
156   /// overridden.
157   ///
158   /// For a \#include "x" or \#include \<x> directive, the last string in this
159   /// list which is a prefix of 'x' determines whether the file is treated as
160   /// a system header.
161   std::vector<std::pair<std::string, bool> > SystemHeaderPrefixes;
162
163   /// \brief The path to the module cache.
164   std::string ModuleCachePath;
165   
166   /// \brief All of the preprocessor-specific data about files that are
167   /// included, indexed by the FileEntry's UID.
168   std::vector<HeaderFileInfo> FileInfo;
169
170   /// \brief Keeps track of each lookup performed by LookupFile.
171   ///
172   /// The first part of the value is the starting index in SearchDirs
173   /// that the cached search was performed from.  If there is a hit and
174   /// this value doesn't match the current query, the cache has to be
175   /// ignored.  The second value is the entry in SearchDirs that satisfied
176   /// the query.
177   llvm::StringMap<std::pair<unsigned, unsigned>, llvm::BumpPtrAllocator>
178     LookupFileCache;
179
180   /// \brief Collection mapping a framework or subframework
181   /// name like "Carbon" to the Carbon.framework directory.
182   llvm::StringMap<FrameworkCacheEntry, llvm::BumpPtrAllocator> FrameworkMap;
183
184   /// IncludeAliases - maps include file names (including the quotes or
185   /// angle brackets) to other include file names.  This is used to support the
186   /// include_alias pragma for Microsoft compatibility.
187   typedef llvm::StringMap<std::string, llvm::BumpPtrAllocator>
188     IncludeAliasMap;
189   OwningPtr<IncludeAliasMap> IncludeAliases;
190
191   /// HeaderMaps - This is a mapping from FileEntry -> HeaderMap, uniquing
192   /// headermaps.  This vector owns the headermap.
193   std::vector<std::pair<const FileEntry*, const HeaderMap*> > HeaderMaps;
194
195   /// \brief The mapping between modules and headers.
196   mutable ModuleMap ModMap;
197   
198   /// \brief Describes whether a given directory has a module map in it.
199   llvm::DenseMap<const DirectoryEntry *, bool> DirectoryHasModuleMap;
200   
201   /// \brief Uniqued set of framework names, which is used to track which 
202   /// headers were included as framework headers.
203   llvm::StringSet<llvm::BumpPtrAllocator> FrameworkNames;
204   
205   /// \brief Entity used to resolve the identifier IDs of controlling
206   /// macros into IdentifierInfo pointers, as needed.
207   ExternalIdentifierLookup *ExternalLookup;
208
209   /// \brief Entity used to look up stored header file information.
210   ExternalHeaderFileInfoSource *ExternalSource;
211   
212   // Various statistics we track for performance analysis.
213   unsigned NumIncluded;
214   unsigned NumMultiIncludeFileOptzn;
215   unsigned NumFrameworkLookups, NumSubFrameworkLookups;
216
217   // HeaderSearch doesn't support default or copy construction.
218   HeaderSearch(const HeaderSearch&) LLVM_DELETED_FUNCTION;
219   void operator=(const HeaderSearch&) LLVM_DELETED_FUNCTION;
220
221   friend class DirectoryLookup;
222   
223 public:
224   HeaderSearch(IntrusiveRefCntPtr<HeaderSearchOptions> HSOpts,
225                FileManager &FM, DiagnosticsEngine &Diags,
226                const LangOptions &LangOpts, const TargetInfo *Target);
227   ~HeaderSearch();
228
229   /// \brief Retrieve the header-search options with which this header search
230   /// was initialized.
231   HeaderSearchOptions &getHeaderSearchOpts() const { return *HSOpts; }
232   
233   FileManager &getFileMgr() const { return FileMgr; }
234
235   /// \brief Interface for setting the file search paths.
236   void SetSearchPaths(const std::vector<DirectoryLookup> &dirs,
237                       unsigned angledDirIdx, unsigned systemDirIdx,
238                       bool noCurDirSearch) {
239     assert(angledDirIdx <= systemDirIdx && systemDirIdx <= dirs.size() &&
240         "Directory indicies are unordered");
241     SearchDirs = dirs;
242     AngledDirIdx = angledDirIdx;
243     SystemDirIdx = systemDirIdx;
244     NoCurDirSearch = noCurDirSearch;
245     //LookupFileCache.clear();
246   }
247
248   /// \brief Add an additional search path.
249   void AddSearchPath(const DirectoryLookup &dir, bool isAngled) {
250     unsigned idx = isAngled ? SystemDirIdx : AngledDirIdx;
251     SearchDirs.insert(SearchDirs.begin() + idx, dir);
252     if (!isAngled)
253       AngledDirIdx++;
254     SystemDirIdx++;
255   }
256
257   /// \brief Set the list of system header prefixes.
258   void SetSystemHeaderPrefixes(ArrayRef<std::pair<std::string, bool> > P) {
259     SystemHeaderPrefixes.assign(P.begin(), P.end());
260   }
261
262   /// \brief Checks whether the map exists or not.
263   bool HasIncludeAliasMap() const {
264     return IncludeAliases;
265   }
266
267   /// \brief Map the source include name to the dest include name.
268   ///
269   /// The Source should include the angle brackets or quotes, the dest 
270   /// should not.  This allows for distinction between <> and "" headers.
271   void AddIncludeAlias(StringRef Source, StringRef Dest) {
272     if (!IncludeAliases)
273       IncludeAliases.reset(new IncludeAliasMap);
274     (*IncludeAliases)[Source] = Dest;
275   }
276
277   /// MapHeaderToIncludeAlias - Maps one header file name to a different header
278   /// file name, for use with the include_alias pragma.  Note that the source
279   /// file name should include the angle brackets or quotes.  Returns StringRef
280   /// as null if the header cannot be mapped.
281   StringRef MapHeaderToIncludeAlias(StringRef Source) {
282     assert(IncludeAliases && "Trying to map headers when there's no map");
283
284     // Do any filename replacements before anything else
285     IncludeAliasMap::const_iterator Iter = IncludeAliases->find(Source);
286     if (Iter != IncludeAliases->end())
287       return Iter->second;
288     return StringRef();
289   }
290
291   /// \brief Set the path to the module cache.
292   void setModuleCachePath(StringRef CachePath) {
293     ModuleCachePath = CachePath;
294   }
295   
296   /// \brief Retrieve the path to the module cache.
297   StringRef getModuleCachePath() const { return ModuleCachePath; }
298
299   /// \brief Consider modules when including files from this directory.
300   void setDirectoryHasModuleMap(const DirectoryEntry* Dir) {
301     DirectoryHasModuleMap[Dir] = true;
302   }
303   
304   /// \brief Forget everything we know about headers so far.
305   void ClearFileInfo() {
306     FileInfo.clear();
307   }
308
309   void SetExternalLookup(ExternalIdentifierLookup *EIL) {
310     ExternalLookup = EIL;
311   }
312
313   ExternalIdentifierLookup *getExternalLookup() const {
314     return ExternalLookup;
315   }
316   
317   /// \brief Set the external source of header information.
318   void SetExternalSource(ExternalHeaderFileInfoSource *ES) {
319     ExternalSource = ES;
320   }
321   
322   /// \brief Set the target information for the header search, if not
323   /// already known.
324   void setTarget(const TargetInfo &Target);
325   
326   /// \brief Given a "foo" or \<foo> reference, look up the indicated file,
327   /// return null on failure.
328   ///
329   /// \returns If successful, this returns 'UsedDir', the DirectoryLookup member
330   /// the file was found in, or null if not applicable.
331   ///
332   /// \param isAngled indicates whether the file reference is a <> reference.
333   ///
334   /// \param CurDir If non-null, the file was found in the specified directory
335   /// search location.  This is used to implement \#include_next.
336   ///
337   /// \param CurFileEnt If non-null, indicates where the \#including file is, in
338   /// case a relative search is needed.
339   ///
340   /// \param SearchPath If non-null, will be set to the search path relative
341   /// to which the file was found. If the include path is absolute, SearchPath
342   /// will be set to an empty string.
343   ///
344   /// \param RelativePath If non-null, will be set to the path relative to
345   /// SearchPath at which the file was found. This only differs from the
346   /// Filename for framework includes.
347   ///
348   /// \param SuggestedModule If non-null, and the file found is semantically
349   /// part of a known module, this will be set to the module that should
350   /// be imported instead of preprocessing/parsing the file found.
351   const FileEntry *LookupFile(StringRef Filename, bool isAngled,
352                               const DirectoryLookup *FromDir,
353                               const DirectoryLookup *&CurDir,
354                               const FileEntry *CurFileEnt,
355                               SmallVectorImpl<char> *SearchPath,
356                               SmallVectorImpl<char> *RelativePath,
357                               Module **SuggestedModule,
358                               bool SkipCache = false);
359
360   /// \brief Look up a subframework for the specified \#include file.
361   ///
362   /// For example, if \#include'ing <HIToolbox/HIToolbox.h> from
363   /// within ".../Carbon.framework/Headers/Carbon.h", check to see if
364   /// HIToolbox is a subframework within Carbon.framework.  If so, return
365   /// the FileEntry for the designated file, otherwise return null.
366   const FileEntry *LookupSubframeworkHeader(
367       StringRef Filename,
368       const FileEntry *RelativeFileEnt,
369       SmallVectorImpl<char> *SearchPath,
370       SmallVectorImpl<char> *RelativePath,
371       Module **SuggestedModule);
372
373   /// \brief Look up the specified framework name in our framework cache.
374   /// \returns The DirectoryEntry it is in if we know, null otherwise.
375   FrameworkCacheEntry &LookupFrameworkCache(StringRef FWName) {
376     return FrameworkMap.GetOrCreateValue(FWName).getValue();
377   }
378
379   /// \brief Mark the specified file as a target of of a \#include,
380   /// \#include_next, or \#import directive.
381   ///
382   /// \return false if \#including the file will have no effect or true
383   /// if we should include it.
384   bool ShouldEnterIncludeFile(const FileEntry *File, bool isImport);
385
386
387   /// \brief Return whether the specified file is a normal header,
388   /// a system header, or a C++ friendly system header.
389   SrcMgr::CharacteristicKind getFileDirFlavor(const FileEntry *File) {
390     return (SrcMgr::CharacteristicKind)getFileInfo(File).DirInfo;
391   }
392
393   /// \brief Mark the specified file as a "once only" file, e.g. due to
394   /// \#pragma once.
395   void MarkFileIncludeOnce(const FileEntry *File) {
396     HeaderFileInfo &FI = getFileInfo(File);
397     FI.isImport = true;
398     FI.isPragmaOnce = true;
399   }
400
401   /// \brief Mark the specified file as a system header, e.g. due to
402   /// \#pragma GCC system_header.
403   void MarkFileSystemHeader(const FileEntry *File) {
404     getFileInfo(File).DirInfo = SrcMgr::C_System;
405   }
406
407   /// \brief Mark the specified file as part of a module.
408   void MarkFileModuleHeader(const FileEntry *File);
409
410   /// \brief Increment the count for the number of times the specified
411   /// FileEntry has been entered.
412   void IncrementIncludeCount(const FileEntry *File) {
413     ++getFileInfo(File).NumIncludes;
414   }
415
416   /// \brief Mark the specified file as having a controlling macro.
417   ///
418   /// This is used by the multiple-include optimization to eliminate
419   /// no-op \#includes.
420   void SetFileControllingMacro(const FileEntry *File,
421                                const IdentifierInfo *ControllingMacro) {
422     getFileInfo(File).ControllingMacro = ControllingMacro;
423   }
424
425   /// \brief Determine whether this file is intended to be safe from
426   /// multiple inclusions, e.g., it has \#pragma once or a controlling
427   /// macro.
428   ///
429   /// This routine does not consider the effect of \#import
430   bool isFileMultipleIncludeGuarded(const FileEntry *File);
431
432   /// CreateHeaderMap - This method returns a HeaderMap for the specified
433   /// FileEntry, uniquing them through the 'HeaderMaps' datastructure.
434   const HeaderMap *CreateHeaderMap(const FileEntry *FE);
435
436   /// \brief Retrieve the name of the module file that should be used to 
437   /// load the given module.
438   ///
439   /// \param Module The module whose module file name will be returned.
440   ///
441   /// \returns The name of the module file that corresponds to this module,
442   /// or an empty string if this module does not correspond to any module file.
443   std::string getModuleFileName(Module *Module);
444
445   /// \brief Retrieve the name of the module file that should be used to 
446   /// load a module with the given name.
447   ///
448   /// \param ModuleName The module whose module file name will be returned.
449   ///
450   /// \returns The name of the module file that corresponds to this module,
451   /// or an empty string if this module does not correspond to any module file.
452   std::string getModuleFileName(StringRef ModuleName);
453
454   /// \brief Lookup a module Search for a module with the given name.
455   ///
456   /// \param ModuleName The name of the module we're looking for.
457   ///
458   /// \param AllowSearch Whether we are allowed to search in the various
459   /// search directories to produce a module definition. If not, this lookup
460   /// will only return an already-known module.
461   ///
462   /// \returns The module with the given name.
463   Module *lookupModule(StringRef ModuleName, bool AllowSearch = true);
464   
465   void IncrementFrameworkLookupCount() { ++NumFrameworkLookups; }
466
467   /// \brief Determine whether there is a module map that may map the header
468   /// with the given file name to a (sub)module.
469   ///
470   /// \param Filename The name of the file.
471   ///
472   /// \param Root The "root" directory, at which we should stop looking for
473   /// module maps.
474   bool hasModuleMap(StringRef Filename, const DirectoryEntry *Root);
475   
476   /// \brief Retrieve the module that corresponds to the given file, if any.
477   ///
478   /// \param File The header that we wish to map to a module.
479   Module *findModuleForHeader(const FileEntry *File) const;
480   
481   /// \brief Read the contents of the given module map file.
482   ///
483   /// \param File The module map file.
484   ///
485   /// \returns true if an error occurred, false otherwise.
486   bool loadModuleMapFile(const FileEntry *File);
487
488   /// \brief Collect the set of all known, top-level modules.
489   ///
490   /// \param Modules Will be filled with the set of known, top-level modules.
491   void collectAllModules(SmallVectorImpl<Module *> &Modules);
492                          
493 private:
494   /// \brief Retrieve a module with the given name, which may be part of the
495   /// given framework.
496   ///
497   /// \param Name The name of the module to retrieve.
498   ///
499   /// \param Dir The framework directory (e.g., ModuleName.framework).
500   ///
501   /// \param IsSystem Whether the framework directory is part of the system
502   /// frameworks.
503   ///
504   /// \returns The module, if found; otherwise, null.
505   Module *loadFrameworkModule(StringRef Name, 
506                               const DirectoryEntry *Dir,
507                               bool IsSystem);
508
509   /// \brief Load all of the module maps within the immediate subdirectories
510   /// of the given search directory.
511   void loadSubdirectoryModuleMaps(DirectoryLookup &SearchDir);
512
513 public:
514   /// \brief Retrieve the module map.
515   ModuleMap &getModuleMap() { return ModMap; }
516   
517   unsigned header_file_size() const { return FileInfo.size(); }
518
519   // Used by ASTReader.
520   void setHeaderFileInfoForUID(HeaderFileInfo HFI, unsigned UID);
521
522   /// \brief Return the HeaderFileInfo structure for the specified FileEntry.
523   const HeaderFileInfo &getFileInfo(const FileEntry *FE) const {
524     return const_cast<HeaderSearch*>(this)->getFileInfo(FE);
525   }
526
527   // Used by external tools
528   typedef std::vector<DirectoryLookup>::const_iterator search_dir_iterator;
529   search_dir_iterator search_dir_begin() const { return SearchDirs.begin(); }
530   search_dir_iterator search_dir_end() const { return SearchDirs.end(); }
531   unsigned search_dir_size() const { return SearchDirs.size(); }
532
533   search_dir_iterator quoted_dir_begin() const {
534     return SearchDirs.begin();
535   }
536   search_dir_iterator quoted_dir_end() const {
537     return SearchDirs.begin() + AngledDirIdx;
538   }
539
540   search_dir_iterator angled_dir_begin() const {
541     return SearchDirs.begin() + AngledDirIdx;
542   }
543   search_dir_iterator angled_dir_end() const {
544     return SearchDirs.begin() + SystemDirIdx;
545   }
546
547   search_dir_iterator system_dir_begin() const {
548     return SearchDirs.begin() + SystemDirIdx;
549   }
550   search_dir_iterator system_dir_end() const { return SearchDirs.end(); }
551
552   /// \brief Retrieve a uniqued framework name.
553   StringRef getUniqueFrameworkName(StringRef Framework);
554   
555   void PrintStats();
556   
557   size_t getTotalMemory() const;
558
559   static std::string NormalizeDashIncludePath(StringRef File,
560                                               FileManager &FileMgr);
561
562 private:
563   /// \brief Describes what happened when we tried to load a module map file.
564   enum LoadModuleMapResult {
565     /// \brief The module map file had already been loaded.
566     LMM_AlreadyLoaded,
567     /// \brief The module map file was loaded by this invocation.
568     LMM_NewlyLoaded,
569     /// \brief There is was directory with the given name.
570     LMM_NoDirectory,
571     /// \brief There was either no module map file or the module map file was
572     /// invalid.
573     LMM_InvalidModuleMap
574   };
575   
576   /// \brief Try to load the module map file in the given directory.
577   ///
578   /// \param DirName The name of the directory where we will look for a module
579   /// map file.
580   ///
581   /// \returns The result of attempting to load the module map file from the
582   /// named directory.
583   LoadModuleMapResult loadModuleMapFile(StringRef DirName);
584
585   /// \brief Try to load the module map file in the given directory.
586   ///
587   /// \param Dir The directory where we will look for a module map file.
588   ///
589   /// \returns The result of attempting to load the module map file from the
590   /// named directory.
591   LoadModuleMapResult loadModuleMapFile(const DirectoryEntry *Dir);
592
593   /// \brief Return the HeaderFileInfo structure for the specified FileEntry.
594   HeaderFileInfo &getFileInfo(const FileEntry *FE);
595 };
596
597 }  // end namespace clang
598
599 #endif