]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/9.git/blob - contrib/llvm/tools/clang/include/clang/Lex/Lexer.h
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[FreeBSD/stable/9.git] / contrib / llvm / tools / clang / include / clang / Lex / Lexer.h
1 //===--- Lexer.h - C Language Family Lexer ----------------------*- 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 Lexer interface.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #ifndef LLVM_CLANG_LEXER_H
15 #define LLVM_CLANG_LEXER_H
16
17 #include "clang/Lex/PreprocessorLexer.h"
18 #include "clang/Basic/LangOptions.h"
19 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
20 #include <string>
21 #include <cassert>
22
23 namespace clang {
24 class Diagnostic;
25 class SourceManager;
26 class Preprocessor;
27 class DiagnosticBuilder;
28
29 /// Lexer - This provides a simple interface that turns a text buffer into a
30 /// stream of tokens.  This provides no support for file reading or buffering,
31 /// or buffering/seeking of tokens, only forward lexing is supported.  It relies
32 /// on the specified Preprocessor object to handle preprocessor directives, etc.
33 class Lexer : public PreprocessorLexer {
34   //===--------------------------------------------------------------------===//
35   // Constant configuration values for this lexer.
36   const char *BufferStart;       // Start of the buffer.
37   const char *BufferEnd;         // End of the buffer.
38   SourceLocation FileLoc;        // Location for start of file.
39   LangOptions Features;          // Features enabled by this language (cache).
40   bool Is_PragmaLexer : 1;       // True if lexer for _Pragma handling.
41   bool IsInConflictMarker : 1;   // True if in a VCS conflict marker '<<<<<<<'
42   
43   //===--------------------------------------------------------------------===//
44   // Context-specific lexing flags set by the preprocessor.
45   //
46
47   /// ExtendedTokenMode - The lexer can optionally keep comments and whitespace
48   /// and return them as tokens.  This is used for -C and -CC modes, and
49   /// whitespace preservation can be useful for some clients that want to lex
50   /// the file in raw mode and get every character from the file.
51   ///
52   /// When this is set to 2 it returns comments and whitespace.  When set to 1
53   /// it returns comments, when it is set to 0 it returns normal tokens only.
54   unsigned char ExtendedTokenMode;
55
56   //===--------------------------------------------------------------------===//
57   // Context that changes as the file is lexed.
58   // NOTE: any state that mutates when in raw mode must have save/restore code
59   // in Lexer::isNextPPTokenLParen.
60
61   // BufferPtr - Current pointer into the buffer.  This is the next character
62   // to be lexed.
63   const char *BufferPtr;
64
65   // IsAtStartOfLine - True if the next lexed token should get the "start of
66   // line" flag set on it.
67   bool IsAtStartOfLine;
68
69   Lexer(const Lexer&);          // DO NOT IMPLEMENT
70   void operator=(const Lexer&); // DO NOT IMPLEMENT
71   friend class Preprocessor;
72
73   void InitLexer(const char *BufStart, const char *BufPtr, const char *BufEnd);
74 public:
75
76   /// Lexer constructor - Create a new lexer object for the specified buffer
77   /// with the specified preprocessor managing the lexing process.  This lexer
78   /// assumes that the associated file buffer and Preprocessor objects will
79   /// outlive it, so it doesn't take ownership of either of them.
80   Lexer(FileID FID, const llvm::MemoryBuffer *InputBuffer, Preprocessor &PP);
81
82   /// Lexer constructor - Create a new raw lexer object.  This object is only
83   /// suitable for calls to 'LexRawToken'.  This lexer assumes that the text
84   /// range will outlive it, so it doesn't take ownership of it.
85   Lexer(SourceLocation FileLoc, const LangOptions &Features,
86         const char *BufStart, const char *BufPtr, const char *BufEnd);
87
88   /// Lexer constructor - Create a new raw lexer object.  This object is only
89   /// suitable for calls to 'LexRawToken'.  This lexer assumes that the text
90   /// range will outlive it, so it doesn't take ownership of it.
91   Lexer(FileID FID, const llvm::MemoryBuffer *InputBuffer,
92         const SourceManager &SM, const LangOptions &Features);
93
94   /// Create_PragmaLexer: Lexer constructor - Create a new lexer object for
95   /// _Pragma expansion.  This has a variety of magic semantics that this method
96   /// sets up.  It returns a new'd Lexer that must be delete'd when done.
97   static Lexer *Create_PragmaLexer(SourceLocation SpellingLoc,
98                                    SourceLocation ExpansionLocStart,
99                                    SourceLocation ExpansionLocEnd,
100                                    unsigned TokLen, Preprocessor &PP);
101
102
103   /// getFeatures - Return the language features currently enabled.  NOTE: this
104   /// lexer modifies features as a file is parsed!
105   const LangOptions &getFeatures() const { return Features; }
106
107   /// getFileLoc - Return the File Location for the file we are lexing out of.
108   /// The physical location encodes the location where the characters come from,
109   /// the virtual location encodes where we should *claim* the characters came
110   /// from.  Currently this is only used by _Pragma handling.
111   SourceLocation getFileLoc() const { return FileLoc; }
112
113   /// Lex - Return the next token in the file.  If this is the end of file, it
114   /// return the tok::eof token.  Return true if an error occurred and
115   /// compilation should terminate, false if normal.  This implicitly involves
116   /// the preprocessor.
117   void Lex(Token &Result) {
118     // Start a new token.
119     Result.startToken();
120
121     // NOTE, any changes here should also change code after calls to
122     // Preprocessor::HandleDirective
123     if (IsAtStartOfLine) {
124       Result.setFlag(Token::StartOfLine);
125       IsAtStartOfLine = false;
126     }
127
128     // Get a token.  Note that this may delete the current lexer if the end of
129     // file is reached.
130     LexTokenInternal(Result);
131   }
132
133   /// isPragmaLexer - Returns true if this Lexer is being used to lex a pragma.
134   bool isPragmaLexer() const { return Is_PragmaLexer; }
135
136   /// IndirectLex - An indirect call to 'Lex' that can be invoked via
137   ///  the PreprocessorLexer interface.
138   void IndirectLex(Token &Result) { Lex(Result); }
139
140   /// LexFromRawLexer - Lex a token from a designated raw lexer (one with no
141   /// associated preprocessor object.  Return true if the 'next character to
142   /// read' pointer points at the end of the lexer buffer, false otherwise.
143   bool LexFromRawLexer(Token &Result) {
144     assert(LexingRawMode && "Not already in raw mode!");
145     Lex(Result);
146     // Note that lexing to the end of the buffer doesn't implicitly delete the
147     // lexer when in raw mode.
148     return BufferPtr == BufferEnd;
149   }
150
151   /// isKeepWhitespaceMode - Return true if the lexer should return tokens for
152   /// every character in the file, including whitespace and comments.  This
153   /// should only be used in raw mode, as the preprocessor is not prepared to
154   /// deal with the excess tokens.
155   bool isKeepWhitespaceMode() const {
156     return ExtendedTokenMode > 1;
157   }
158
159   /// SetKeepWhitespaceMode - This method lets clients enable or disable
160   /// whitespace retention mode.
161   void SetKeepWhitespaceMode(bool Val) {
162     assert((!Val || LexingRawMode) &&
163            "Can only enable whitespace retention in raw mode");
164     ExtendedTokenMode = Val ? 2 : 0;
165   }
166
167   /// inKeepCommentMode - Return true if the lexer should return comments as
168   /// tokens.
169   bool inKeepCommentMode() const {
170     return ExtendedTokenMode > 0;
171   }
172
173   /// SetCommentRetentionMode - Change the comment retention mode of the lexer
174   /// to the specified mode.  This is really only useful when lexing in raw
175   /// mode, because otherwise the lexer needs to manage this.
176   void SetCommentRetentionState(bool Mode) {
177     assert(!isKeepWhitespaceMode() &&
178            "Can't play with comment retention state when retaining whitespace");
179     ExtendedTokenMode = Mode ? 1 : 0;
180   }
181
182   const char *getBufferStart() const { return BufferStart; }
183
184   /// ReadToEndOfLine - Read the rest of the current preprocessor line as an
185   /// uninterpreted string.  This switches the lexer out of directive mode.
186   std::string ReadToEndOfLine();
187
188
189   /// Diag - Forwarding function for diagnostics.  This translate a source
190   /// position in the current buffer into a SourceLocation object for rendering.
191   DiagnosticBuilder Diag(const char *Loc, unsigned DiagID) const;
192
193   /// getSourceLocation - Return a source location identifier for the specified
194   /// offset in the current file.
195   SourceLocation getSourceLocation(const char *Loc, unsigned TokLen = 1) const;
196
197   /// getSourceLocation - Return a source location for the next character in
198   /// the current file.
199   SourceLocation getSourceLocation() { return getSourceLocation(BufferPtr); }
200
201   /// \brief Return the current location in the buffer.
202   const char *getBufferLocation() const { return BufferPtr; }
203   
204   /// Stringify - Convert the specified string into a C string by escaping '\'
205   /// and " characters.  This does not add surrounding ""'s to the string.
206   /// If Charify is true, this escapes the ' character instead of ".
207   static std::string Stringify(const std::string &Str, bool Charify = false);
208
209   /// Stringify - Convert the specified string into a C string by escaping '\'
210   /// and " characters.  This does not add surrounding ""'s to the string.
211   static void Stringify(llvm::SmallVectorImpl<char> &Str);
212
213   
214   /// getSpelling - This method is used to get the spelling of a token into a
215   /// preallocated buffer, instead of as an std::string.  The caller is required
216   /// to allocate enough space for the token, which is guaranteed to be at least
217   /// Tok.getLength() bytes long.  The length of the actual result is returned.
218   ///
219   /// Note that this method may do two possible things: it may either fill in
220   /// the buffer specified with characters, or it may *change the input pointer*
221   /// to point to a constant buffer with the data already in it (avoiding a
222   /// copy).  The caller is not allowed to modify the returned buffer pointer
223   /// if an internal buffer is returned.
224   static unsigned getSpelling(const Token &Tok, const char *&Buffer, 
225                               const SourceManager &SourceMgr,
226                               const LangOptions &Features,
227                               bool *Invalid = 0);
228   
229   /// getSpelling() - Return the 'spelling' of the Tok token.  The spelling of a
230   /// token is the characters used to represent the token in the source file
231   /// after trigraph expansion and escaped-newline folding.  In particular, this
232   /// wants to get the true, uncanonicalized, spelling of things like digraphs
233   /// UCNs, etc.
234   static std::string getSpelling(const Token &Tok,
235                                  const SourceManager &SourceMgr,
236                                  const LangOptions &Features, 
237                                  bool *Invalid = 0);
238
239   /// getSpelling - This method is used to get the spelling of the
240   /// token at the given source location.  If, as is usually true, it
241   /// is not necessary to copy any data, then the returned string may
242   /// not point into the provided buffer.
243   ///
244   /// This method lexes at the expansion depth of the given
245   /// location and does not jump to the expansion or spelling
246   /// location.
247   static llvm::StringRef getSpelling(SourceLocation loc,
248                                      llvm::SmallVectorImpl<char> &buffer,
249                                      const SourceManager &SourceMgr,
250                                      const LangOptions &Features,
251                                      bool *invalid = 0);
252   
253   /// MeasureTokenLength - Relex the token at the specified location and return
254   /// its length in bytes in the input file.  If the token needs cleaning (e.g.
255   /// includes a trigraph or an escaped newline) then this count includes bytes
256   /// that are part of that.
257   static unsigned MeasureTokenLength(SourceLocation Loc,
258                                      const SourceManager &SM,
259                                      const LangOptions &LangOpts);
260
261   /// \brief Given a location any where in a source buffer, find the location
262   /// that corresponds to the beginning of the token in which the original
263   /// source location lands.
264   ///
265   /// \param Loc 
266   static SourceLocation GetBeginningOfToken(SourceLocation Loc,
267                                             const SourceManager &SM,
268                                             const LangOptions &LangOpts);
269   
270   /// AdvanceToTokenCharacter - If the current SourceLocation specifies a
271   /// location at the start of a token, return a new location that specifies a
272   /// character within the token.  This handles trigraphs and escaped newlines.
273   static SourceLocation AdvanceToTokenCharacter(SourceLocation TokStart,
274                                                 unsigned Character,
275                                                 const SourceManager &SM,
276                                                 const LangOptions &Features);
277   
278   /// \brief Computes the source location just past the end of the
279   /// token at this source location.
280   ///
281   /// This routine can be used to produce a source location that
282   /// points just past the end of the token referenced by \p Loc, and
283   /// is generally used when a diagnostic needs to point just after a
284   /// token where it expected something different that it received. If
285   /// the returned source location would not be meaningful (e.g., if
286   /// it points into a macro), this routine returns an invalid
287   /// source location.
288   ///
289   /// \param Offset an offset from the end of the token, where the source
290   /// location should refer to. The default offset (0) produces a source
291   /// location pointing just past the end of the token; an offset of 1 produces
292   /// a source location pointing to the last character in the token, etc.
293   static SourceLocation getLocForEndOfToken(SourceLocation Loc, unsigned Offset,
294                                             const SourceManager &SM,
295                                             const LangOptions &Features);
296
297   /// \brief Returns true if the given MacroID location points at the first
298   /// token of the macro expansion.
299   static bool isAtStartOfMacroExpansion(SourceLocation loc,
300                                             const SourceManager &SM,
301                                             const LangOptions &LangOpts);
302
303   /// \brief Returns true if the given MacroID location points at the last
304   /// token of the macro expansion.
305   static bool isAtEndOfMacroExpansion(SourceLocation loc,
306                                           const SourceManager &SM,
307                                           const LangOptions &LangOpts);
308
309   /// \brief Compute the preamble of the given file.
310   ///
311   /// The preamble of a file contains the initial comments, include directives,
312   /// and other preprocessor directives that occur before the code in this
313   /// particular file actually begins. The preamble of the main source file is
314   /// a potential prefix header.
315   ///
316   /// \param Buffer The memory buffer containing the file's contents.
317   ///
318   /// \param MaxLines If non-zero, restrict the length of the preamble
319   /// to fewer than this number of lines.
320   ///
321   /// \returns The offset into the file where the preamble ends and the rest
322   /// of the file begins along with a boolean value indicating whether 
323   /// the preamble ends at the beginning of a new line.
324   static std::pair<unsigned, bool>
325   ComputePreamble(const llvm::MemoryBuffer *Buffer, unsigned MaxLines = 0);
326                                         
327   //===--------------------------------------------------------------------===//
328   // Internal implementation interfaces.
329 private:
330
331   /// LexTokenInternal - Internal interface to lex a preprocessing token. Called
332   /// by Lex.
333   ///
334   void LexTokenInternal(Token &Result);
335
336   /// FormTokenWithChars - When we lex a token, we have identified a span
337   /// starting at BufferPtr, going to TokEnd that forms the token.  This method
338   /// takes that range and assigns it to the token as its location and size.  In
339   /// addition, since tokens cannot overlap, this also updates BufferPtr to be
340   /// TokEnd.
341   void FormTokenWithChars(Token &Result, const char *TokEnd,
342                           tok::TokenKind Kind) {
343     unsigned TokLen = TokEnd-BufferPtr;
344     Result.setLength(TokLen);
345     Result.setLocation(getSourceLocation(BufferPtr, TokLen));
346     Result.setKind(Kind);
347     BufferPtr = TokEnd;
348   }
349
350   /// isNextPPTokenLParen - Return 1 if the next unexpanded token will return a
351   /// tok::l_paren token, 0 if it is something else and 2 if there are no more
352   /// tokens in the buffer controlled by this lexer.
353   unsigned isNextPPTokenLParen();
354
355   //===--------------------------------------------------------------------===//
356   // Lexer character reading interfaces.
357 public:
358
359   // This lexer is built on two interfaces for reading characters, both of which
360   // automatically provide phase 1/2 translation.  getAndAdvanceChar is used
361   // when we know that we will be reading a character from the input buffer and
362   // that this character will be part of the result token. This occurs in (f.e.)
363   // string processing, because we know we need to read until we find the
364   // closing '"' character.
365   //
366   // The second interface is the combination of getCharAndSize with
367   // ConsumeChar.  getCharAndSize reads a phase 1/2 translated character,
368   // returning it and its size.  If the lexer decides that this character is
369   // part of the current token, it calls ConsumeChar on it.  This two stage
370   // approach allows us to emit diagnostics for characters (e.g. warnings about
371   // trigraphs), knowing that they only are emitted if the character is
372   // consumed.
373
374   /// isObviouslySimpleCharacter - Return true if the specified character is
375   /// obviously the same in translation phase 1 and translation phase 3.  This
376   /// can return false for characters that end up being the same, but it will
377   /// never return true for something that needs to be mapped.
378   static bool isObviouslySimpleCharacter(char C) {
379     return C != '?' && C != '\\';
380   }
381
382   /// getAndAdvanceChar - Read a single 'character' from the specified buffer,
383   /// advance over it, and return it.  This is tricky in several cases.  Here we
384   /// just handle the trivial case and fall-back to the non-inlined
385   /// getCharAndSizeSlow method to handle the hard case.
386   inline char getAndAdvanceChar(const char *&Ptr, Token &Tok) {
387     // If this is not a trigraph and not a UCN or escaped newline, return
388     // quickly.
389     if (isObviouslySimpleCharacter(Ptr[0])) return *Ptr++;
390
391     unsigned Size = 0;
392     char C = getCharAndSizeSlow(Ptr, Size, &Tok);
393     Ptr += Size;
394     return C;
395   }
396
397 private:
398   /// ConsumeChar - When a character (identified by getCharAndSize) is consumed
399   /// and added to a given token, check to see if there are diagnostics that
400   /// need to be emitted or flags that need to be set on the token.  If so, do
401   /// it.
402   const char *ConsumeChar(const char *Ptr, unsigned Size, Token &Tok) {
403     // Normal case, we consumed exactly one token.  Just return it.
404     if (Size == 1)
405       return Ptr+Size;
406
407     // Otherwise, re-lex the character with a current token, allowing
408     // diagnostics to be emitted and flags to be set.
409     Size = 0;
410     getCharAndSizeSlow(Ptr, Size, &Tok);
411     return Ptr+Size;
412   }
413
414   /// getCharAndSize - Peek a single 'character' from the specified buffer,
415   /// get its size, and return it.  This is tricky in several cases.  Here we
416   /// just handle the trivial case and fall-back to the non-inlined
417   /// getCharAndSizeSlow method to handle the hard case.
418   inline char getCharAndSize(const char *Ptr, unsigned &Size) {
419     // If this is not a trigraph and not a UCN or escaped newline, return
420     // quickly.
421     if (isObviouslySimpleCharacter(Ptr[0])) {
422       Size = 1;
423       return *Ptr;
424     }
425
426     Size = 0;
427     return getCharAndSizeSlow(Ptr, Size);
428   }
429
430   /// getCharAndSizeSlow - Handle the slow/uncommon case of the getCharAndSize
431   /// method.
432   char getCharAndSizeSlow(const char *Ptr, unsigned &Size, Token *Tok = 0);
433 public:
434
435   /// getCharAndSizeNoWarn - Like the getCharAndSize method, but does not ever
436   /// emit a warning.
437   static inline char getCharAndSizeNoWarn(const char *Ptr, unsigned &Size,
438                                           const LangOptions &Features) {
439     // If this is not a trigraph and not a UCN or escaped newline, return
440     // quickly.
441     if (isObviouslySimpleCharacter(Ptr[0])) {
442       Size = 1;
443       return *Ptr;
444     }
445
446     Size = 0;
447     return getCharAndSizeSlowNoWarn(Ptr, Size, Features);
448   }
449
450   /// getEscapedNewLineSize - Return the size of the specified escaped newline,
451   /// or 0 if it is not an escaped newline. P[-1] is known to be a "\" on entry
452   /// to this function.
453   static unsigned getEscapedNewLineSize(const char *P);
454
455   /// SkipEscapedNewLines - If P points to an escaped newline (or a series of
456   /// them), skip over them and return the first non-escaped-newline found,
457   /// otherwise return P.
458   static const char *SkipEscapedNewLines(const char *P);
459 private:
460
461   /// getCharAndSizeSlowNoWarn - Same as getCharAndSizeSlow, but never emits a
462   /// diagnostic.
463   static char getCharAndSizeSlowNoWarn(const char *Ptr, unsigned &Size,
464                                        const LangOptions &Features);
465
466   //===--------------------------------------------------------------------===//
467   // Other lexer functions.
468
469   void SkipBytes(unsigned Bytes, bool StartOfLine);
470   
471   // Helper functions to lex the remainder of a token of the specific type.
472   void LexIdentifier         (Token &Result, const char *CurPtr);
473   void LexNumericConstant    (Token &Result, const char *CurPtr);
474   void LexStringLiteral      (Token &Result, const char *CurPtr,bool Wide);
475   void LexAngledStringLiteral(Token &Result, const char *CurPtr);
476   void LexCharConstant       (Token &Result, const char *CurPtr);
477   bool LexEndOfFile          (Token &Result, const char *CurPtr);
478
479   bool SkipWhitespace        (Token &Result, const char *CurPtr);
480   bool SkipBCPLComment       (Token &Result, const char *CurPtr);
481   bool SkipBlockComment      (Token &Result, const char *CurPtr);
482   bool SaveBCPLComment       (Token &Result, const char *CurPtr);
483   
484   bool IsStartOfConflictMarker(const char *CurPtr);
485   bool HandleEndOfConflictMarker(const char *CurPtr);
486 };
487
488
489 }  // end namespace clang
490
491 #endif