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
 318         std::vector<Qualifier> qualifiers;
 319
 320         virtual Layout *clone() const { return new Layout(*this); }
 321         virtual void visit(NodeVisitor &);
 322 };
 323
 324 struct InterfaceLayout: Statement
 325 {
 326         std::string interface;
 327         Layout layout;
 328
 329         virtual InterfaceLayout *clone() const { return new InterfaceLayout(*this); }
 330         virtual void visit(NodeVisitor &);
 331 };
 332
 333 struct TypeDeclaration: Statement
 334 {
 335         std::string name;
 336
 337         virtual TypeDeclaration *clone() const = 0;
 338 };
 339
 340 struct BasicTypeDeclaration: TypeDeclaration
 341 {
 342         enum Kind
 343         {
 344                 ALIAS,
 345                 VOID,
 346                 BOOL,
 347                 INT,
 348                 FLOAT,
 349                 VECTOR,
 350                 MATRIX,
 351                 ARRAY
 352         };
 353
 354         Kind kind;
 355         unsigned size;
 356         std::string base;
 357
 358         TypeDeclaration *base_type;
 359
 360         BasicTypeDeclaration();
 361         BasicTypeDeclaration(const BasicTypeDeclaration &);
 362
 363         virtual BasicTypeDeclaration *clone() const { return new BasicTypeDeclaration(*this); }
 364         virtual void visit(NodeVisitor &);
 365 };
 366
 367 struct ImageTypeDeclaration: TypeDeclaration
 368 {
 369         enum Dimensions
 370         {
 371                 ONE = 1,
 372                 TWO,
 373                 THREE,
 374                 CUBE
 375         };
 376
 377         Dimensions dimensions;
 378         bool array;
 379         bool sampled;
 380         bool shadow;
 381         std::string base;
 382
 383         TypeDeclaration *base_type;
 384
 385         ImageTypeDeclaration();
 386
 387         virtual ImageTypeDeclaration *clone() const { return new ImageTypeDeclaration(*this); }
 388         virtual void visit(NodeVisitor &);
 389 };
 390
 391 struct StructDeclaration: TypeDeclaration
 392 {
 393         Block members;
 394
 395         InterfaceBlock *interface_block;
 396
 397         StructDeclaration();
 398         StructDeclaration(const StructDeclaration &);
 399         ~StructDeclaration();
 400
 401         virtual StructDeclaration *clone() const { return new StructDeclaration(*this); }
 402         virtual void visit(NodeVisitor &);
 403 };
 404
 405 struct VariableDeclaration: Statement
 406 {
 407         NodePtr<Layout> layout;
 408         bool constant;
 409         std::string sampling;
 410         std::string interpolation;
 411         std::string interface;
 412         std::string precision;
 413         std::string type;
 414         std::string name;
 415         bool array;
 416         NodePtr<Expression> array_size;
 417         NodePtr<Expression> init_expression;
 418
 419         TypeDeclaration *type_declaration;
 420         VariableDeclaration *linked_declaration;
 421
 422         VariableDeclaration();
 423         VariableDeclaration(const VariableDeclaration &);
 424         ~VariableDeclaration();
 425
 426         virtual VariableDeclaration *clone() const { return new VariableDeclaration(*this); }
 427         virtual void visit(NodeVisitor &);
 428 };
 429
 430 struct InterfaceBlock: Statement
 431 {
 432         std::string interface;
 433         std::string block_name;
 434         NodePtr<Block> members;
 435         std::string instance_name;
 436         bool array;
 437
 438         /* An interface block's ultimate base type is always a struct.  The
 439         immediate type may be either that same struct or an array of it. */
 440         TypeDeclaration *type_declaration;
 441         StructDeclaration *struct_declaration;
 442         InterfaceBlock *linked_block;
 443
 444         InterfaceBlock();
 445         InterfaceBlock(const InterfaceBlock &);
 446         ~InterfaceBlock();
 447
 448         virtual InterfaceBlock *clone() const { return new InterfaceBlock(*this); }
 449         virtual void visit(NodeVisitor &);
 450 };
 451
 452 struct FunctionDeclaration: Statement
 453 {
 454         std::string return_type;
 455         std::string name;
 456         NodeArray<VariableDeclaration> parameters;
 457         bool virtua;
 458         bool overrd;
 459         Block body;
 460
 461         std::string signature;
 462         FunctionDeclaration *definition;
 463         TypeDeclaration *return_type_declaration;
 464
 465         FunctionDeclaration();
 466         FunctionDeclaration(const FunctionDeclaration &);
 467
 468         virtual FunctionDeclaration *clone() const { return new FunctionDeclaration(*this); }
 469         virtual void visit(NodeVisitor &);
 470 };
 471
 472 struct Conditional: Statement
 473 {
 474         NodePtr<Expression> condition;
 475         Block body;
 476         Block else_body;
 477
 478         virtual Conditional *clone() const { return new Conditional(*this); }
 479         virtual void visit(NodeVisitor &);
 480 };
 481
 482 struct Iteration: Statement
 483 {
 484         NodePtr<Statement> init_statement;
 485         NodePtr<Expression> condition;
 486         NodePtr<Expression> loop_expression;
 487         Block body;
 488
 489         virtual Iteration *clone() const { return new Iteration(*this); }
 490         virtual void visit(NodeVisitor &);
 491 };
 492
 493 struct Passthrough: Statement
 494 {
 495         NodePtr<Expression> subscript;
 496
 497         virtual Passthrough *clone() const { return new Passthrough(*this); }
 498         virtual void visit(NodeVisitor &);
 499 };
 500
 501 struct Return: Statement
 502 {
 503         NodePtr<Expression> expression;
 504
 505         virtual Return *clone() const { return new Return(*this); }
 506         virtual void visit(NodeVisitor &);
 507 };
 508
 509 struct Jump: Statement
 510 {
 511         std::string keyword;
 512
 513         virtual Jump *clone() const { return new Jump(*this); }
 514         virtual void visit(NodeVisitor &);
 515 };
 516
 517 struct Stage
 518 {
 519         enum Type
 520         {
 521                 SHARED,
 522                 VERTEX,
 523                 GEOMETRY,
 524                 FRAGMENT
 525         };
 526
 527         Type type;
 528         Stage *previous;
 529         Block content;
 530         std::map<std::string, TypeDeclaration *> types;
 531         std::map<std::string, InterfaceBlock *> interface_blocks;
 532         std::map<std::string, FunctionDeclaration *> functions;
 533         std::map<std::string, unsigned> locations;
 534         Features required_features;
 535         std::vector<Diagnostic> diagnostics;
 536
 537         Stage(Type);
 538
 539         static const char *get_stage_name(Type);
 540 };
 541
 542 struct Module
 543 {
 544         SourceMap source_map;
 545         Stage shared;
 546         std::list<Stage> stages;
 547
 548         Module();
 549 };
 550
 551 std::string get_unused_variable_name(const Block &, const std::string &);
 552
 553 } // namespace SL
 554 } // namespace GL
 555 } // namespace Msp
 556
 557 #pragma pop_macro("interface")
 558
 559 #endif