source/glsl/syntax.h

   1 #ifndef MSP_GL_SL_SYNTAX_H_
   2 #define MSP_GL_SL_SYNTAX_H_
   3
   4 #include <list>
   5 #include <map>
   6 #include <set>
   7 #include <string>
   8 #include <vector>
   9 #include <msp/core/inttypes.h>
  10 #include <msp/core/refptr.h>
  11 #include <msp/core/variant.h>
  12 #include "features.h"
  13 #include "glsl_error.h"
  14 #include "sourcemap.h"
  15
  16 #pragma push_macro("interface")
  17 #undef interface
  18
  19 namespace Msp {
  20 namespace GL {
  21 namespace SL {
  22
  23 struct Operator
  24 {
  25         enum Type
  26         {
  27                 NO_OPERATOR,
  28                 BINARY,
  29                 PREFIX,
  30                 POSTFIX,
  31                 TERNARY
  32         };
  33
  34         enum Associativity
  35         {
  36                 LEFT_TO_RIGHT,
  37                 RIGHT_TO_LEFT,
  38                 ASSOCIATIVE
  39         };
  40
  41         char token[4];
  42         char token2[2];
  43         UInt8 precedence;
  44         Type type;
  45         Associativity assoc;
  46
  47         static const Operator operators[];
  48
  49         static const Operator &get_operator(const std::string &, Type);
  50 };
  51
  52 enum
  53 {
  54         INTERNAL_SOURCE = -2,
  55         BUILTIN_SOURCE = -1,
  56         GENERATED_SOURCE = 0
  57 };
  58
  59 struct NodeVisitor;
  60
  61 struct Node
  62 {
  63         int source;
  64         unsigned line;
  65
  66         Node(): source(GENERATED_SOURCE), line(1) { }
  67         Node(const Node &n): source(n.source), line(n.line) { }
  68 private:
  69         Node &operator=(const Node &);
  70 public:
  71         virtual ~Node() { }
  72
  73         virtual Node *clone() const = 0;
  74         virtual void visit(NodeVisitor &) = 0;
  75 };
  76
  77 template<typename T>
  78 class NodePtr: public RefPtr<T>
  79 {
  80 public:
  81         NodePtr() { }
  82         NodePtr(T *p): RefPtr<T>(p) { }
  83         NodePtr(const NodePtr &p): RefPtr<T>(p ? p->clone() : 0) { }
  84         NodePtr &operator=(const NodePtr &p) { RefPtr<T>::operator=(p); return *this; }
  85
  86         template<typename U>
  87         NodePtr(const RefPtr<U> &p): RefPtr<T>(p) { }
  88
  89         template<typename U>
  90         NodePtr(const NodePtr<U> &p): RefPtr<T>(p ? p->clone() : 0) { }
  91 };
  92
  93 template<typename C>
  94 class NodeContainer: public C
  95 {
  96 public:
  97         NodeContainer() { }
  98         NodeContainer(const NodeContainer &);
  99
 100         void push_back_nocopy(const typename C::value_type &v)
 101         { C::push_back(0); C::back() = v; }
 102 };
 103
 104 template<typename T>
 105 class NodeList: public NodeContainer<std::list<RefPtr<T> > >
 106 { };
 107
 108 template<typename T>
 109 class NodeArray: public NodeContainer<std::vector<RefPtr<T> > >
 110 { };
 111
 112 struct TypeDeclaration;
 113 struct VariableDeclaration;
 114 struct InterfaceBlock;
 115 struct FunctionDeclaration;
 116
 117 struct Statement: Node
 118 {
 119         virtual Statement *clone() const = 0;
 120 };
 121
 122 struct Block: Node
 123 {
 124         NodeList<Statement> body;
 125         bool use_braces;
 126
 127         std::map<std::string, VariableDeclaration *> variables;
 128         Block *parent;
 129
 130         Block();
 131         Block(const Block &);
 132
 133         virtual Block *clone() const { return new Block(*this); }
 134         virtual void visit(NodeVisitor &);
 135 };
 136
 137 struct Expression: Node
 138 {
 139         const Operator *oper;
 140
 141         TypeDeclaration *type;
 142         bool lvalue;
 143
 144         Expression();
 145
 146         virtual Expression *clone() const = 0;
 147 };
 148
 149 struct Literal: Expression
 150 {
 151         std::string token;
 152         Variant value;
 153
 154         virtual Literal *clone() const { return new Literal(*this); }
 155         virtual void visit(NodeVisitor &);
 156 };
 157
 158 struct VariableReference: Expression
 159 {
 160         std::string name;
 161
 162         VariableDeclaration *declaration;
 163
 164         VariableReference();
 165         VariableReference(const VariableReference &);
 166
 167         virtual VariableReference *clone() const { return new VariableReference(*this); }
 168         virtual void visit(NodeVisitor &);
 169 };
 170
 171 struct InterfaceBlockReference: Expression
 172 {
 173         std::string name;
 174
 175         InterfaceBlock *declaration;
 176
 177         InterfaceBlockReference();
 178         InterfaceBlockReference(const InterfaceBlockReference &);
 179
 180         virtual InterfaceBlockReference *clone() const { return new InterfaceBlockReference(*this); }
 181         virtual void visit(NodeVisitor &);
 182 };
 183
 184 struct MemberAccess: Expression
 185 {
 186         NodePtr<Expression> left;
 187         std::string member;
 188
 189         VariableDeclaration *declaration;
 190
 191         MemberAccess();
 192         MemberAccess(const MemberAccess &);
 193
 194         virtual MemberAccess *clone() const { return new MemberAccess(*this); }
 195         virtual void visit(NodeVisitor &);
 196 };
 197
 198 struct Swizzle: Expression
 199 {
 200         NodePtr<Expression> left;
 201         std::string component_group;
 202         unsigned count;
 203         UInt8 components[4];
 204
 205         Swizzle();
 206
 207         virtual Swizzle *clone() const { return new Swizzle(*this); }
 208         virtual void visit(NodeVisitor &);
 209 };
 210
 211 struct UnaryExpression: Expression
 212 {
 213         NodePtr<Expression> expression;
 214
 215         virtual UnaryExpression *clone() const { return new UnaryExpression(*this); }
 216         virtual void visit(NodeVisitor &);
 217 };
 218
 219 struct BinaryExpression: Expression
 220 {
 221         NodePtr<Expression> left;
 222         NodePtr<Expression> right;
 223
 224         virtual BinaryExpression *clone() const { return new BinaryExpression(*this); }
 225         virtual void visit(NodeVisitor &);
 226 };
 227
 228 struct Assignment: BinaryExpression
 229 {
 230         struct Target
 231         {
 232                 enum ChainType
 233                 {
 234                         MEMBER = 0x40,
 235                         SWIZZLE = 0x80,
 236                         ARRAY = 0xC0
 237                 };
 238
 239                 Statement *declaration;
 240                 Msp::UInt8 chain_len;
 241                 Msp::UInt8 chain[7];
 242
 243                 Target(Statement * = 0);
 244
 245                 bool operator<(const Target &) const;
 246         };
 247
 248         bool self_referencing;
 249
 250         Target target;
 251
 252         Assignment();
 253         Assignment(const Assignment &);
 254
 255         virtual Assignment *clone() const { return new Assignment(*this); }
 256         virtual void visit(NodeVisitor &);
 257 };
 258
 259 struct TernaryExpression: Expression
 260 {
 261         NodePtr<Expression> condition;
 262         NodePtr<Expression> true_expr;
 263         NodePtr<Expression> false_expr;
 264
 265         virtual TernaryExpression *clone() const { return new TernaryExpression(*this); }
 266         virtual void visit(NodeVisitor &);
 267 };
 268
 269 struct FunctionCall: Expression
 270 {
 271         std::string name;
 272         bool constructor;
 273         NodeArray<Expression> arguments;
 274
 275         FunctionDeclaration *declaration;
 276
 277         FunctionCall();
 278         FunctionCall(const FunctionCall &);
 279
 280         virtual FunctionCall *clone() const { return new FunctionCall(*this); }
 281         virtual void visit(NodeVisitor &);
 282 };
 283
 284 struct ExpressionStatement: Statement
 285 {
 286         NodePtr<Expression> expression;
 287
 288         virtual ExpressionStatement *clone() const { return new ExpressionStatement(*this); }
 289         virtual void visit(NodeVisitor &);
 290 };
 291
 292 struct Import: Statement
 293 {
 294         std::string module;
 295
 296         virtual Import *clone() const { return new Import(*this); }
 297         virtual void visit(NodeVisitor &);
 298 };
 299
 300 struct Precision: Statement
 301 {
 302         std::string precision;
 303         std::string type;
 304
 305         virtual Precision *clone() const { return new Precision(*this); }
 306         virtual void visit(NodeVisitor &);
 307 };
 308
 309 struct Layout: Node
 310 {
 311         struct Qualifier
 312         {
 313                 std::string name;
 314                 bool has_value;
 315                 int value;
 316
 317                 Qualifier(): has_value(false), value(0) { }
 318         };
 319
 320         std::vector<Qualifier> qualifiers;
 321
 322         virtual Layout *clone() const { return new Layout(*this); }
 323         virtual void visit(NodeVisitor &);
 324 };
 325
 326 struct InterfaceLayout: Statement
 327 {
 328         std::string interface;
 329         Layout layout;
 330
 331         virtual InterfaceLayout *clone() const { return new InterfaceLayout(*this); }
 332         virtual void visit(NodeVisitor &);
 333 };
 334
 335 struct TypeDeclaration: Statement
 336 {
 337         std::string name;
 338
 339         virtual TypeDeclaration *clone() const = 0;
 340 };
 341
 342 struct BasicTypeDeclaration: TypeDeclaration
 343 {
 344         enum Kind
 345         {
 346                 ALIAS,
 347                 VOID,
 348                 BOOL,
 349                 INT,
 350                 FLOAT,
 351                 VECTOR,
 352                 MATRIX,
 353                 ARRAY
 354         };
 355
 356         Kind kind;
 357         unsigned size;
 358         std::string base;
 359
 360         TypeDeclaration *base_type;
 361
 362         BasicTypeDeclaration();
 363         BasicTypeDeclaration(const BasicTypeDeclaration &);
 364
 365         virtual BasicTypeDeclaration *clone() const { return new BasicTypeDeclaration(*this); }
 366         virtual void visit(NodeVisitor &);
 367 };
 368
 369 struct ImageTypeDeclaration: TypeDeclaration
 370 {
 371         enum Dimensions
 372         {
 373                 ONE = 1,
 374                 TWO,
 375                 THREE,
 376                 CUBE
 377         };
 378
 379         Dimensions dimensions;
 380         bool array;
 381         bool sampled;
 382         bool shadow;
 383         std::string base;
 384
 385         TypeDeclaration *base_type;
 386
 387         ImageTypeDeclaration();
 388
 389         virtual ImageTypeDeclaration *clone() const { return new ImageTypeDeclaration(*this); }
 390         virtual void visit(NodeVisitor &);
 391 };
 392
 393 struct StructDeclaration: TypeDeclaration
 394 {
 395         Block members;
 396
 397         InterfaceBlock *interface_block;
 398
 399         StructDeclaration();
 400         StructDeclaration(const StructDeclaration &);
 401         ~StructDeclaration();
 402
 403         virtual StructDeclaration *clone() const { return new StructDeclaration(*this); }
 404         virtual void visit(NodeVisitor &);
 405 };
 406
 407 struct VariableDeclaration: Statement
 408 {
 409         NodePtr<Layout> layout;
 410         bool constant;
 411         std::string sampling;
 412         std::string interpolation;
 413         std::string interface;
 414         std::string precision;
 415         std::string type;
 416         std::string name;
 417         bool array;
 418         NodePtr<Expression> array_size;
 419         NodePtr<Expression> init_expression;
 420
 421         TypeDeclaration *type_declaration;
 422         VariableDeclaration *linked_declaration;
 423
 424         VariableDeclaration();
 425         VariableDeclaration(const VariableDeclaration &);
 426         ~VariableDeclaration();
 427
 428         virtual VariableDeclaration *clone() const { return new VariableDeclaration(*this); }
 429         virtual void visit(NodeVisitor &);
 430 };
 431
 432 struct InterfaceBlock: Statement
 433 {
 434         NodePtr<Layout> layout;
 435         std::string interface;
 436         std::string block_name;
 437         NodePtr<Block> members;
 438         std::string instance_name;
 439         bool array;
 440
 441         /* An interface block's ultimate base type is always a struct.  The
 442         immediate type may be either that same struct or an array of it. */
 443         TypeDeclaration *type_declaration;
 444         StructDeclaration *struct_declaration;
 445         InterfaceBlock *linked_block;
 446
 447         InterfaceBlock();
 448         InterfaceBlock(const InterfaceBlock &);
 449         ~InterfaceBlock();
 450
 451         virtual InterfaceBlock *clone() const { return new InterfaceBlock(*this); }
 452         virtual void visit(NodeVisitor &);
 453 };
 454
 455 struct FunctionDeclaration: Statement
 456 {
 457         std::string return_type;
 458         std::string name;
 459         NodeArray<VariableDeclaration> parameters;
 460         bool virtua;
 461         bool overrd;
 462         Block body;
 463
 464         std::string signature;
 465         FunctionDeclaration *definition;
 466         TypeDeclaration *return_type_declaration;
 467
 468         FunctionDeclaration();
 469         FunctionDeclaration(const FunctionDeclaration &);
 470
 471         virtual FunctionDeclaration *clone() const { return new FunctionDeclaration(*this); }
 472         virtual void visit(NodeVisitor &);
 473 };
 474
 475 struct Conditional: Statement
 476 {
 477         NodePtr<Expression> condition;
 478         Block body;
 479         Block else_body;
 480
 481         virtual Conditional *clone() const { return new Conditional(*this); }
 482         virtual void visit(NodeVisitor &);
 483 };
 484
 485 struct Iteration: Statement
 486 {
 487         NodePtr<Statement> init_statement;
 488         NodePtr<Expression> condition;
 489         NodePtr<Expression> loop_expression;
 490         Block body;
 491
 492         virtual Iteration *clone() const { return new Iteration(*this); }
 493         virtual void visit(NodeVisitor &);
 494 };
 495
 496 struct Passthrough: Statement
 497 {
 498         NodePtr<Expression> subscript;
 499
 500         virtual Passthrough *clone() const { return new Passthrough(*this); }
 501         virtual void visit(NodeVisitor &);
 502 };
 503
 504 struct Return: Statement
 505 {
 506         NodePtr<Expression> expression;
 507
 508         virtual Return *clone() const { return new Return(*this); }
 509         virtual void visit(NodeVisitor &);
 510 };
 511
 512 struct Jump: Statement
 513 {
 514         std::string keyword;
 515
 516         virtual Jump *clone() const { return new Jump(*this); }
 517         virtual void visit(NodeVisitor &);
 518 };
 519
 520 struct Stage
 521 {
 522         enum Type
 523         {
 524                 SHARED,
 525                 VERTEX,
 526                 GEOMETRY,
 527                 FRAGMENT
 528         };
 529
 530         Type type;
 531         Stage *previous;
 532         Block content;
 533         std::map<std::string, TypeDeclaration *> types;
 534         std::map<std::string, InterfaceBlock *> interface_blocks;
 535         std::map<std::string, FunctionDeclaration *> functions;
 536         std::map<std::string, unsigned> locations;
 537         std::map<std::string, unsigned> texture_bindings;
 538         std::map<std::string, unsigned> uniform_block_bindings;
 539         Features required_features;
 540         std::vector<Diagnostic> diagnostics;
 541
 542         Stage(Type);
 543
 544         static const char *get_stage_name(Type);
 545 };
 546
 547 struct Module
 548 {
 549         SourceMap source_map;
 550         Stage shared;
 551         std::list<Stage> stages;
 552
 553         Module();
 554 };
 555
 556 std::string get_unused_variable_name(const Block &, const std::string &);
 557
 558 bool is_same_type(const TypeDeclaration &, const TypeDeclaration &);
 559 int get_layout_value(const Layout &, const std::string &, int = -1);
 560
 561 } // namespace SL
 562 } // namespace GL
 563 } // namespace Msp
 564
 565 #pragma pop_macro("interface")
 566
 567 #endif