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[bison.git] / src / state.h
index 3dc74acf5ec33d833b8913defe230179d30bc34a..b75912891375fb8e2d63d65011ac25797aa9eaa2 100644 (file)
@@ -1,5 +1,7 @@
-/* Type definitions for nondeterministic finite state machine for bison,
-   Copyright 1984, 1989, 2000, 2001 Free Software Foundation, Inc.
+/* Type definitions for nondeterministic finite state machine for Bison.
+
+   Copyright (C) 1984, 1989, 2000, 2001, 2002, 2003 Free Software
+   Foundation, Inc.
 
    This file is part of Bison, the GNU Compiler Compiler.
 
 
    This file is part of Bison, the GNU Compiler Compiler.
 
    state.  These symbols at these items are the allowable inputs that
    can follow now.
 
    state.  These symbols at these items are the allowable inputs that
    can follow now.
 
-   A core represents one state.  States are numbered in the number
+   A core represents one state.  States are numbered in the NUMBER
    field.  When generate_states is finished, the starting state is
    field.  When generate_states is finished, the starting state is
-   state 0 and nstates is the number of states.  (A transition to a
-   state whose state number is nstates indicates termination.)  All
-   the cores are chained together and first_state points to the first
-   one (state 0).
+   state 0 and NSTATES is the number of states.  (FIXME: This sentence
+   is no longer true: A transition to a state whose state number is
+   NSTATES indicates termination.)  All the cores are chained together
+   and FIRST_STATE points to the first one (state 0).
 
    For each state there is a particular symbol which must have been
    the last thing accepted to reach that state.  It is the
 
    For each state there is a particular symbol which must have been
    the last thing accepted to reach that state.  It is the
-   accessing_symbol of the core.
+   ACCESSING_SYMBOL of the core.
 
    Each core contains a vector of NITEMS items which are the indices
 
    Each core contains a vector of NITEMS items which are the indices
-   in the ritems vector of the items that are selected in this state.
-
-   The link field is used for chaining symbols that hash states by
-   their itemsets.  This is for recognizing equivalent states and
-   combining them when the states are generated.
+   in the RITEMS vector of the items that are selected in this state.
 
 
-   The two types of transitions are shifts (push the lookahead token
-   and read another) and reductions (combine the last n things on the
-   stack via a rule, replace them with the symbol that the rule
-   derives, and leave the lookahead token alone).  When the states are
-   generated, these transitions are represented in two other lists.
+   The two types of actions are shifts/gotos (push the lookahead token
+   and read another/goto to the state designated by a nterm) and
+   reductions (combine the last n things on the stack via a rule,
+   replace them with the symbol that the rule derives, and leave the
+   lookahead token alone).  When the states are generated, these
+   actions are represented in two other lists.
 
 
-   Each shifts structure describes the possible shift transitions out
-   of one state, the state whose number is in the number field.  The
-   shifts structures are linked through next and first_shift points to
-   them.  Each contains a vector of numbers of the states that shift
-   transitions can go to.  The accessing_symbol fields of those
-   states' cores say what kind of input leads to them.
+   Each transition structure describes the possible transitions out
+   of one state, the state whose number is in the number field.  Each
+   contains a vector of numbers of the states that transitions can go
+   to.  The accessing_symbol fields of those states' cores say what
+   kind of input leads to them.
 
 
-   A shift to state zero should be ignored.  Conflict resolution
-   deletes shifts by changing them to zero.
+   A transition to state zero should be ignored: conflict resolution
+   deletes transitions by having them point to zero.
 
    Each reductions structure describes the possible reductions at the
    state whose number is in the number field.  The data is a list of
 
    Each reductions structure describes the possible reductions at the
    state whose number is in the number field.  The data is a list of
    Conflict resolution can decide that certain tokens in certain
    states should explicitly be errors (for implementing %nonassoc).
    For each state, the tokens that are errors for this reason are
    Conflict resolution can decide that certain tokens in certain
    states should explicitly be errors (for implementing %nonassoc).
    For each state, the tokens that are errors for this reason are
-   recorded in an errs structure, which has the state number in its
-   number field.  The rest of the errs structure is full of token
-   numbers.
+   recorded in an errs structure, which holds the token numbers.
 
 
-   There is at least one shift transition present in state zero.  It
+   There is at least one goto transition present in state zero.  It
    leads to a next-to-final state whose accessing_symbol is the
    grammar's start symbol.  The next-to-final state has one shift to
    the final state, whose accessing_symbol is zero (end of input).
    leads to a next-to-final state whose accessing_symbol is the
    grammar's start symbol.  The next-to-final state has one shift to
    the final state, whose accessing_symbol is zero (end of input).
-   The final state has one shift, which goes to the termination state
-   (whose number is nstates-1).  The reason for the extra state at the
-   end is to placate the parser's strategy of making all decisions one
-   token ahead of its actions.  */
+   The final state has one shift, which goes to the termination state.
+   The reason for the extra state at the end is to placate the
+   parser's strategy of making all decisions one token ahead of its
+   actions.  */
 
 #ifndef STATE_H_
 # define STATE_H_
 
 
 #ifndef STATE_H_
 # define STATE_H_
 
+# include <bitset.h>
 
 
-/*---------.
-| Shifts.  |
-`---------*/
+# include "gram.h"
+# include "symtab.h"
+
+
+/*-------------------.
+| Numbering states.  |
+`-------------------*/
+
+typedef short state_number;
+# define STATE_NUMBER_MAXIMUM SHRT_MAX
 
 
-typedef struct shifts
+/* Be ready to map a state_number to an int.  */
+static inline int
+state_number_as_int (state_number s)
 {
 {
-  short nshifts;
-  short shifts[1];
-} shifts;
+  return s;
+}
 
 
-shifts *shifts_new PARAMS ((int n));
 
 
+typedef struct state state;
 
 
-/* What is the symbol which is shifted by SHIFTS->shifts[Shift]?  Can
-   be a token (amongst which the error token), or non terminals in
-   case of gotos.  */
+/*--------------.
+| Transitions.  |
+`--------------*/
 
 
-#define SHIFT_SYMBOL(Shifts, Shift) \
-  (states[Shifts->shifts[Shift]]->accessing_symbol)
+typedef struct
+{
+  short num;
+  state *states[1];
+} transitions;
+
+
+/* What is the symbol labelling the transition to
+   TRANSITIONS->states[Num]?  Can be a token (amongst which the error
+   token), or non terminals in case of gotos.  */
+
+#define TRANSITION_SYMBOL(Transitions, Num) \
+  (Transitions->states[Num]->accessing_symbol)
 
 
-/* Is the SHIFTS->shifts[Shift] a real shift? (as opposed to gotos.) */
+/* Is the TRANSITIONS->states[Num] a shift? (as opposed to gotos).  */
 
 
-#define SHIFT_IS_SHIFT(Shifts, Shift) \
-  (ISTOKEN (SHIFT_SYMBOL (Shifts, Shift)))
+#define TRANSITION_IS_SHIFT(Transitions, Num) \
+  (ISTOKEN (TRANSITION_SYMBOL (Transitions, Num)))
 
 
-/* Is the SHIFTS->shifts[Shift] a goto?. */
+/* Is the TRANSITIONS->states[Num] a goto?. */
 
 
-#define SHIFT_IS_GOTO(Shifts, Shift) \
-  (!SHIFT_IS_SHIFT (Shifts, Shift))
+#define TRANSITION_IS_GOTO(Transitions, Num) \
+  (!TRANSITION_IS_SHIFT (Transitions, Num))
 
 
-/* Is the SHIFTS->shifts[Shift] then handling of the error token?. */
+/* Is the TRANSITIONS->states[Num] labelled by the error token?  */
 
 
-#define SHIFT_IS_ERROR(Shifts, Shift) \
-  (SHIFT_SYMBOL (Shifts, Shift) == errtoken->number)
+#define TRANSITION_IS_ERROR(Transitions, Num) \
+  (TRANSITION_SYMBOL (Transitions, Num) == errtoken->number)
 
 /* When resolving a SR conflicts, if the reduction wins, the shift is
    disabled.  */
 
 
 /* When resolving a SR conflicts, if the reduction wins, the shift is
    disabled.  */
 
-#define SHIFT_DISABLE(Shifts, Shift) \
-  (Shifts->shifts[Shift] = 0)
+#define TRANSITION_DISABLE(Transitions, Num) \
+  (Transitions->states[Num] = NULL)
+
+#define TRANSITION_IS_DISABLED(Transitions, Num) \
+  (Transitions->states[Num] == NULL)
+
+
+/* Iterate over each transition over a token (shifts).  */
+#define FOR_EACH_SHIFT(Transitions, Iter)                      \
+  for (Iter = 0;                                               \
+       Iter < Transitions->num                                 \
+        && (TRANSITION_IS_DISABLED (Transitions, Iter)         \
+            || TRANSITION_IS_SHIFT (Transitions, Iter));       \
+       ++Iter)                                                 \
+    if (!TRANSITION_IS_DISABLED (Transitions, Iter))
 
 
-#define SHIFT_IS_DISABLED(Shifts, Shift) \
-  (Shifts->shifts[Shift] == 0)
+
+/* Return the state such SHIFTS contain a shift/goto to it on SYM.
+   Abort if none found.  */
+struct state *transitions_to (transitions *shifts, symbol_number sym);
 
 
 /*-------.
 | Errs.  |
 `-------*/
 
 
 
 /*-------.
 | Errs.  |
 `-------*/
 
-typedef struct errs
+typedef struct
 {
 {
-  short nerrs;
-  short errs[1];
+  short num;
+  symbol *symbols[1];
 } errs;
 
 } errs;
 
-errs *errs_new PARAMS ((int n));
-errs *errs_dup PARAMS ((errs *src));
+errs *errs_new (int num, symbol **tokens);
 
 
 /*-------------.
 | Reductions.  |
 `-------------*/
 
 
 
 /*-------------.
 | Reductions.  |
 `-------------*/
 
-typedef struct reductions
+typedef struct
 {
 {
-  short nreds;
-  short rules[1];
+  short num;
+  bitset *lookaheads;
+  rule *rules[1];
 } reductions;
 
 } reductions;
 
-reductions *reductions_new PARAMS ((int n));
 
 
 
 
-/*----------.
-| State_t.  |
-`----------*/
+/*---------.
+| states.  |
+`---------*/
 
 
-typedef struct state_s
+struct state
 {
 {
-  struct state_s *next;
-  struct state_s *link;
-
-  short number;
-  short accessing_symbol;
-  shifts     *shifts;
+  state_number number;
+  symbol_number accessing_symbol;
+  transitions *transitions;
   reductions *reductions;
   reductions *reductions;
-  errs       *errs;
+  errs *errs;
 
   /* Nonzero if no lookahead is needed to decide what to do in state S.  */
   char consistent;
 
 
   /* Nonzero if no lookahead is needed to decide what to do in state S.  */
   char consistent;
 
-  /* Used in LALR, not LR(0). */
-  /* Pseudo pointer into LA. */
-  short lookaheadsp;
-  int nlookaheads;
+  /* If some conflicts were solved thanks to precedence/associativity,
+     a human readable description of the resolution.  */
+  const char *solved_conflicts;
+
+  /* Its items.  Must be last, since ITEMS can be arbitrarily large.
+     */
+  unsigned short nitems;
+  item_number items[1];
+};
+
+extern state_number nstates;
+extern state *final_state;
+
+/* Create a new state with ACCESSING_SYMBOL for those items.  */
+state *state_new (symbol_number accessing_symbol,
+                 size_t core_size, item_number *core);
+
+/* Set the transitions of STATE.  */
+void state_transitions_set (state *s, int num, state **trans);
+
+/* Set the reductions of STATE.  */
+void state_reductions_set (state *s, int num, rule **reds);
+
+int state_reduction_find (state *s, rule *r);
+
+/* Set the errs of STATE.  */
+void state_errs_set (state *s, int num, symbol **errors);
+
+/* Print on OUT all the lookaheads such that this STATE wants to
+   reduce R.  */
+void state_rule_lookaheads_print (state *s, rule *r, FILE *out);
+
+/* Create/destroy the states hash table.  */
+void state_hash_new (void);
+void state_hash_free (void);
+
+/* Find the state associated to the CORE, and return it.  If it does
+   not exist yet, return NULL.  */
+state *state_hash_lookup (size_t core_size, item_number *core);
 
 
-  /* Its items. */
-  short nitems;
-  item_number_t items[1];
-} state_t;
+/* Insert STATE in the state hash table.  */
+void state_hash_insert (state *s);
 
 
-#define STATE_ALLOC(Nitems)                                            \
-  (state_t *) xcalloc ((unsigned) (sizeof (state_t)                    \
-                                  + (Nitems - 1) * sizeof (item_number_t)), 1)
+/* All the states, indexed by the state number.  */
+extern state **states;
 
 
+/* Free all the states.  */
+void states_free (void);
 #endif /* !STATE_H_ */
 #endif /* !STATE_H_ */