]> git.saurik.com Git - bison.git/blobdiff - src/lalr.c
* data/yacc.c: Output the copyright notive in the header.
[bison.git] / src / lalr.c
index 8617ae8b4ed556cab75650e9ac38c9d4e6df666f..d07f19bbda08f5c866db7946995e222a96417d3e 100644 (file)
@@ -1,5 +1,6 @@
 /* Compute look-ahead criteria for bison,
-   Copyright 1984, 1986, 1989, 2000, 2001  Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 1984, 1986, 1989, 2000, 2001, 2002
+   Free Software Foundation, Inc.
 
    This file is part of Bison, the GNU Compiler Compiler.
 
    tokens they accept.  */
 
 #include "system.h"
-#include "types.h"
-#include "LR0.h"
+#include "bitset.h"
+#include "bitsetv.h"
+#include "relation.h"
+#include "quotearg.h"
+#include "symtab.h"
 #include "gram.h"
+#include "reader.h"
+#include "LR0.h"
 #include "complain.h"
 #include "lalr.h"
 #include "nullable.h"
 #include "derives.h"
 #include "getargs.h"
 
-/* All the decorated states, indexed by the state number.  */
-state_t **state_table = NULL;
-
-int tokensetsize;
-short *LAruleno;
-unsigned *LA;
-size_t nLA;
-
-static int ngotos;
-short *goto_map;
-short *from_state;
-short *to_state;
-
-/* And for the famous F variable, which name is so descriptive that a
-   comment is hardly needed.  <grin>.  */
-static unsigned *F = NULL;
-#define F(Rule)  (F + (Rule) * tokensetsize)
+goto_number_t *goto_map = NULL;
+static goto_number_t ngotos = 0;
+state_number_t *from_state = NULL;
+state_number_t *to_state = NULL;
 
-static short **includes;
-static shorts **lookback;
-
-
-/*---------------------------------------------------------------.
-| digraph & traverse.                                            |
-|                                                                |
-| The following variables are used as common storage between the |
-| two.                                                           |
-`---------------------------------------------------------------*/
-
-static short **R;
-static short *INDEX;
-static short *VERTICES;
-static int top;
-static int infinity;
-
-static void
-traverse (int i)
+/* Linked list of goto numbers.  */
+typedef struct goto_list_s
 {
-  int j;
-  size_t k;
-  int height;
-  size_t size = F (i + 1) - F(i);
+  struct goto_list_s *next;
+  goto_number_t value;
+} goto_list_t;
 
-  VERTICES[++top] = i;
-  INDEX[i] = height = top;
 
-  if (R[i])
-    for (j = 0; R[i][j] >= 0; ++j)
-      {
-       if (INDEX[R[i][j]] == 0)
-         traverse (R[i][j]);
-
-       if (INDEX[i] > INDEX[R[i][j]])
-         INDEX[i] = INDEX[R[i][j]];
-
-       for (k = 0; k < size; ++k)
-         F (i)[k] |= F (R[i][j])[k];
-      }
-
-  if (INDEX[i] == height)
-    for (;;)
-      {
-       j = VERTICES[top--];
-       INDEX[j] = infinity;
-
-       if (i == j)
-         break;
-
-       for (k = 0; k < size; ++k)
-         F (j)[k] = F (i)[k];
-      }
-}
-
-
-static void
-digraph (short **relation)
-{
-  int i;
+rule_t **LArule = NULL;
+bitsetv LA = NULL;
+size_t nLA;
 
-  infinity = ngotos + 2;
-  INDEX = XCALLOC (short, ngotos + 1);
-  VERTICES = XCALLOC (short, ngotos + 1);
-  top = 0;
 
-  R = relation;
+/* And for the famous F variable, which name is so descriptive that a
+   comment is hardly needed.  <grin>.  */
+static bitsetv F = NULL;
 
-  for (i = 0; i < ngotos; i++)
-    INDEX[i] = 0;
+static goto_number_t **includes;
+static goto_list_t **lookback;
 
-  for (i = 0; i < ngotos; i++)
-    if (INDEX[i] == 0 && R[i])
-      traverse (i);
 
-  XFREE (INDEX);
-  XFREE (VERTICES);
-}
 
 
 static void
 initialize_LA (void)
 {
-  int i;
+  state_number_t i;
   int j;
-  short *np;
-  reductions *rp;
+  rule_t **np;
 
   /* Avoid having to special case 0.  */
   if (!nLA)
     nLA = 1;
 
-  LA = XCALLOC (unsigned, nLA * tokensetsize);
-  LAruleno = XCALLOC (short, nLA);
-  lookback = XCALLOC (shorts *, nLA);
+  LA = bitsetv_create (nLA, ntokens, BITSET_FIXED);
+  LArule = XCALLOC (rule_t *, nLA);
+  lookback = XCALLOC (goto_list_t *, nLA);
 
-  np = LAruleno;
+  np = LArule;
   for (i = 0; i < nstates; i++)
-    if (!state_table[i]->consistent)
-      if ((rp = state_table[i]->reductions))
-       for (j = 0; j < rp->nreds; j++)
-         *np++ = rp->rules[j];
+    if (!states[i]->consistent)
+      for (j = 0; j < states[i]->reductions->num; j++)
+       *np++ = &rules[states[i]->reductions->rules[j]];
 }
 
 
 static void
 set_goto_map (void)
 {
-  int state;
-  int i;
-  int symbol;
-  int k;
-  short *temp_map;
-  int state2;
+  state_number_t state;
+  goto_number_t *temp_map;
 
-  goto_map = XCALLOC (short, nvars + 1) - ntokens;
-  temp_map = XCALLOC (short, nvars + 1) - ntokens;
+  goto_map = XCALLOC (goto_number_t, nvars + 1) - ntokens;
+  temp_map = XCALLOC (goto_number_t, nvars + 1) - ntokens;
 
   ngotos = 0;
   for (state = 0; state < nstates; ++state)
     {
-      shifts *sp = state_table[state]->shifts;
-      for (i = sp->nshifts - 1; i >= 0 && SHIFT_IS_GOTO (sp, i); --i)
+      transitions_t *sp = states[state]->transitions;
+      int i;
+      for (i = sp->num - 1; i >= 0 && TRANSITION_IS_GOTO (sp, i); --i)
        {
-         symbol = state_table[sp->shifts[i]]->accessing_symbol;
-
-         if (ngotos == MAXSHORT)
-           fatal (_("too many gotos (max %d)"), MAXSHORT);
+         if (ngotos == GOTO_NUMBER_MAX)
+           fatal (_("too many gotos (max %d)"), GOTO_NUMBER_MAX);
 
          ngotos++;
-         goto_map[symbol]++;
+         goto_map[TRANSITION_SYMBOL (sp, i)]++;
        }
     }
 
-  k = 0;
-  for (i = ntokens; i < nsyms; i++)
-    {
-      temp_map[i] = k;
-      k += goto_map[i];
-    }
+  {
+    int k = 0;
+    int i;
+    for (i = ntokens; i < nsyms; i++)
+      {
+       temp_map[i] = k;
+       k += goto_map[i];
+      }
 
-  for (i = ntokens; i < nsyms; i++)
-    goto_map[i] = temp_map[i];
+    for (i = ntokens; i < nsyms; i++)
+      goto_map[i] = temp_map[i];
 
-  goto_map[nsyms] = ngotos;
-  temp_map[nsyms] = ngotos;
+    goto_map[nsyms] = ngotos;
+    temp_map[nsyms] = ngotos;
+  }
 
-  from_state = XCALLOC (short, ngotos);
-  to_state = XCALLOC (short, ngotos);
+  from_state = XCALLOC (state_number_t, ngotos);
+  to_state = XCALLOC (state_number_t, ngotos);
 
   for (state = 0; state < nstates; ++state)
     {
-      shifts *sp = state_table[state]->shifts;
-      for (i = sp->nshifts - 1; i >= 0 && SHIFT_IS_GOTO (sp, i); --i)
+      transitions_t *sp = states[state]->transitions;
+      int i;
+      for (i = sp->num - 1; i >= 0 && TRANSITION_IS_GOTO (sp, i); --i)
        {
-         for (i = sp->nshifts - 1; i >= 0 && SHIFT_IS_GOTO (sp, i); --i)
-           {
-             state2 = sp->shifts[i];
-             symbol = state_table[state2]->accessing_symbol;
-
-             k = temp_map[symbol]++;
-             from_state[k] = state;
-             to_state[k] = state2;
-           }
+         int k = temp_map[TRANSITION_SYMBOL (sp, i)]++;
+         from_state[k] = state;
+         to_state[k] = sp->states[i];
        }
     }
 
@@ -228,12 +155,12 @@ set_goto_map (void)
 `----------------------------------------------------------*/
 
 static int
-map_goto (int state, int symbol)
+map_goto (state_number_t state, symbol_number_t symbol)
 {
   int high;
   int low;
   int middle;
-  int s;
+  state_number_t s;
 
   low = goto_map[symbol];
   high = goto_map[symbol + 1] - 1;
@@ -259,43 +186,40 @@ map_goto (int state, int symbol)
 static void
 initialize_F (void)
 {
-  short **reads = XCALLOC (short *, ngotos);
-  short *edge = XCALLOC (short, ngotos + 1);
+  goto_number_t **reads = XCALLOC (goto_number_t *, ngotos);
+  goto_number_t *edge = XCALLOC (goto_number_t, ngotos + 1);
   int nedges = 0;
 
   int i;
 
-  F = XCALLOC (unsigned, ngotos * tokensetsize);
+  F = bitsetv_create (ngotos, ntokens, BITSET_FIXED);
 
   for (i = 0; i < ngotos; i++)
     {
-      int stateno = to_state[i];
-      shifts *sp = state_table[stateno]->shifts;
+      state_number_t stateno = to_state[i];
+      transitions_t *sp = states[stateno]->transitions;
 
       int j;
-      for (j = 0; j < sp->nshifts && SHIFT_IS_SHIFT (sp, j); j++)
-       {
-         int symbol = state_table[sp->shifts[j]]->accessing_symbol;
-         SETBIT (F (i), symbol);
-       }
+      for (j = 0; j < sp->num && TRANSITION_IS_SHIFT (sp, j); j++)
+       bitset_set (F[i], TRANSITION_SYMBOL (sp, j));
 
-      for (; j < sp->nshifts; j++)
+      for (; j < sp->num; j++)
        {
-         int symbol = state_table[sp->shifts[j]]->accessing_symbol;
+         symbol_number_t symbol = TRANSITION_SYMBOL (sp, j);
          if (nullable[symbol])
            edge[nedges++] = map_goto (stateno, symbol);
        }
 
       if (nedges)
        {
-         reads[i] = XCALLOC (short, nedges + 1);
-         shortcpy (reads[i], edge, nedges);
+         reads[i] = XCALLOC (goto_number_t, nedges + 1);
+         memcpy (reads[i], edge, nedges * sizeof (edge[0]));
          reads[i][nedges] = -1;
          nedges = 0;
        }
     }
 
-  digraph (reads);
+  relation_digraph (reads, ngotos, &F);
 
   for (i = 0; i < ngotos; i++)
     XFREE (reads[i]);
@@ -306,150 +230,57 @@ initialize_F (void)
 
 
 static void
-add_lookback_edge (int stateno, int ruleno, int gotono)
+add_lookback_edge (state_t *state, rule_number_t ruleno, int gotono)
 {
   int i;
-  shorts *sp;
+  goto_list_t *sp;
 
-  for (i = 0; i < state_table[stateno]->nlookaheads; ++i)
-    if (LAruleno[state_table[stateno]->lookaheadsp + i] == ruleno)
+  for (i = 0; i < state->nlookaheads; ++i)
+    if (state->lookaheads_rule[i]->number == ruleno)
       break;
 
-  assert (LAruleno[state_table[stateno]->lookaheadsp + i] == ruleno);
+  assert (state->lookaheads_rule[i]->number == ruleno);
 
-  sp = XCALLOC (shorts, 1);
-  sp->next = lookback[state_table[stateno]->lookaheadsp + i];
+  sp = XCALLOC (goto_list_t, 1);
+  sp->next = lookback[(state->lookaheads - LA) + i];
   sp->value = gotono;
-  lookback[state_table[stateno]->lookaheadsp + i] = sp;
+  lookback[(state->lookaheads - LA) + i] = sp;
 }
 
 
-static void
-matrix_print (FILE *out, short **matrix, int n)
-{
-  int i, j;
-
-  for (i = 0; i < n; ++i)
-    {
-      fprintf (out, "%3d: ", i);
-      if (matrix[i])
-       for (j = 0; matrix[i][j] != -1; ++j)
-         fprintf (out, "%3d ", matrix[i][j]);
-      fputc ('\n', out);
-    }
-  fputc ('\n', out);
-}
-
-/*-------------------------------------------------------------------.
-| Return the transpose of R_ARG, of size N.  Destroy R_ARG, as it is |
-| replaced with the result.                                          |
-|                                                                    |
-| R_ARG[I] is NULL or a -1 terminated list of numbers.               |
-|                                                                    |
-| RESULT[NUM] is NULL or the -1 terminated list of the I such as NUM |
-| is in R_ARG[I].                                                    |
-`-------------------------------------------------------------------*/
-
-static short **
-transpose (short **R_arg, int n)
-{
-  /* The result. */
-  short **new_R = XCALLOC (short *, n);
-  /* END_R[I] -- next entry of NEW_R[I]. */
-  short **end_R = XCALLOC (short *, n);
-  /* NEDGES[I] -- total size of NEW_R[I]. */
-  short *nedges = XCALLOC (short, n);
-  int i, j;
-
-  if (trace_flag)
-    {
-      fputs ("transpose: input\n", stderr);
-      matrix_print (stderr, R_arg, n);
-    }
-
-  /* Count. */
-  for (i = 0; i < n; i++)
-    if (R_arg[i])
-      for (j = 0; R_arg[i][j] >= 0; ++j)
-       ++nedges[R_arg[i][j]];
-
-  /* Allocate. */
-  for (i = 0; i < n; i++)
-    if (nedges[i] > 0)
-      {
-       short *sp = XCALLOC (short, nedges[i] + 1);
-       sp[nedges[i]] = -1;
-       new_R[i] = sp;
-       end_R[i] = sp;
-      }
-
-  /* Store. */
-  for (i = 0; i < n; i++)
-    if (R_arg[i])
-      for (j = 0; R_arg[i][j] >= 0; ++j)
-       {
-         *end_R[R_arg[i][j]] = i;
-         ++end_R[R_arg[i][j]];
-       }
-
-  free (nedges);
-  free (end_R);
-
-  /* Free the input: it is replaced with the result. */
-  for (i = 0; i < n; i++)
-    XFREE (R_arg[i]);
-  free (R_arg);
-
-  if (trace_flag)
-    {
-      fputs ("transpose: output\n", stderr);
-      matrix_print (stderr, new_R, n);
-    }
-
-  return new_R;
-}
-
 
 static void
 build_relations (void)
 {
-  short *edge = XCALLOC (short, ngotos + 1);
-  short *states = XCALLOC (short, ritem_longest_rhs () + 1);
+  goto_number_t *edge = XCALLOC (goto_number_t, ngotos + 1);
+  state_number_t *states1 = XCALLOC (state_number_t, ritem_longest_rhs () + 1);
   int i;
 
-  includes = XCALLOC (short *, ngotos);
+  includes = XCALLOC (goto_number_t *, ngotos);
 
   for (i = 0; i < ngotos; i++)
     {
       int nedges = 0;
-      int state1 = from_state[i];
-      int symbol1 = state_table[to_state[i]]->accessing_symbol;
-      short *rulep;
+      symbol_number_t symbol1 = states[to_state[i]]->accessing_symbol;
+      rule_number_t *rulep;
 
       for (rulep = derives[symbol1]; *rulep > 0; rulep++)
        {
          int done;
          int length = 1;
-         int stateno = state1;
-         short *rp;
-         states[0] = state1;
+         item_number_t *rp;
+         state_t *state = states[from_state[i]];
+         states1[0] = state->number;
 
-         for (rp = ritem + rule_table[*rulep].rhs; *rp > 0; rp++)
+         for (rp = rules[*rulep].rhs; *rp >= 0; rp++)
            {
-             shifts *sp = state_table[stateno]->shifts;
-             int j;
-             for (j = 0; j < sp->nshifts; j++)
-               {
-                 stateno = sp->shifts[j];
-                 if (state_table[stateno]->accessing_symbol == *rp)
-                   break;
-               }
-
-             states[length++] = stateno;
+             state = transitions_to (state->transitions,
+                                     item_number_as_symbol_number (*rp));
+             states1[length++] = state->number;
            }
 
-         if (!state_table[stateno]->consistent)
-           add_lookback_edge (stateno, *rulep, i);
+         if (!state->consistent)
+           add_lookback_edge (state, *rulep, i);
 
          length--;
          done = 0;
@@ -460,8 +291,9 @@ build_relations (void)
              /* JF added rp>=ritem &&   I hope to god its right! */
              if (rp >= ritem && ISVAR (*rp))
                {
-                 stateno = states[--length];
-                 edge[nedges++] = map_goto (stateno, *rp);
+                 /* Downcasting from item_number_t to symbol_number_t. */
+                 edge[nedges++] = map_goto (states1[--length],
+                                            item_number_as_symbol_number (*rp));
                  if (nullable[*rp])
                    done = 0;
                }
@@ -471,7 +303,7 @@ build_relations (void)
       if (nedges)
        {
          int j;
-         includes[i] = XCALLOC (short, nedges + 1);
+         includes[i] = XCALLOC (goto_number_t, nedges + 1);
          for (j = 0; j < nedges; j++)
            includes[i][j] = edge[j];
          includes[i][nedges] = -1;
@@ -479,9 +311,9 @@ build_relations (void)
     }
 
   XFREE (edge);
-  XFREE (states);
+  XFREE (states1);
 
-  includes = transpose (includes, ngotos);
+  relation_transpose (&includes, ngotos);
 }
 
 
@@ -491,7 +323,7 @@ compute_FOLLOWS (void)
 {
   int i;
 
-  digraph (includes);
+  relation_digraph (includes, ngotos, &F);
 
   for (i = 0; i < ngotos; i++)
     XFREE (includes[i]);
@@ -504,71 +336,126 @@ static void
 compute_lookaheads (void)
 {
   size_t i;
-  shorts *sp;
+  goto_list_t *sp;
 
   for (i = 0; i < nLA; i++)
     for (sp = lookback[i]; sp; sp = sp->next)
-      {
-       int size = LA (i + 1) - LA (i);
-       int j;
-       for (j = 0; j < size; ++j)
-         LA (i)[j] |= F (sp->value)[j];
-      }
+      bitset_or (LA[i], LA[i], F[sp->value]);
 
   /* Free LOOKBACK. */
   for (i = 0; i < nLA; i++)
-    LIST_FREE (shorts, lookback[i]);
+    LIST_FREE (goto_list_t, lookback[i]);
 
   XFREE (lookback);
-  XFREE (F);
+  bitsetv_free (F);
 }
 
 
-/*--------------------------------------.
-| Initializing the lookaheads members.  |
-`--------------------------------------*/
+/*-------------------------------------------------------------.
+| Count the number of lookaheads required for each state       |
+| (NLOOKAHEADS member).  Compute the total number of LA, NLA.  |
+`-------------------------------------------------------------*/
 
 static void
-initialize_lookaheads (void)
+states_lookaheads_count (void)
 {
-  int i;
+  state_number_t i;
   nLA = 0;
+
+  /* Count   */
   for (i = 0; i < nstates; i++)
     {
       int k;
       int nlookaheads = 0;
-      reductions *rp = state_table[i]->reductions;
-      shifts *sp = state_table[i]->shifts;
-
-      if (rp
-         && (rp->nreds > 1 || (sp->nshifts && SHIFT_IS_SHIFT (sp, 0))))
-       nlookaheads += rp->nreds;
+      reductions_t *rp = states[i]->reductions;
+      transitions_t *sp = states[i]->transitions;
+
+      /* We need a lookahead either to distinguish different
+        reductions (i.e., there are two or more), or to distinguish a
+        reduction from a shift.  Otherwise, it is straightforward,
+        and the state is `consistent'.  */
+      if (rp->num > 1
+         || (rp->num == 1 && sp->num && TRANSITION_IS_SHIFT (sp, 0)))
+       nlookaheads += rp->num;
       else
-       state_table[i]->consistent = 1;
+       states[i]->consistent = 1;
 
-      for (k = 0; k < sp->nshifts; k++)
-       if (SHIFT_IS_ERROR (sp, k))
+      for (k = 0; k < sp->num; k++)
+       if (TRANSITION_IS_ERROR (sp, k))
          {
-           state_table[i]->consistent = 0;
+           states[i]->consistent = 0;
            break;
          }
 
-      state_table[i]->nlookaheads = nlookaheads;
-      state_table[i]->lookaheadsp = nLA;
+      states[i]->nlookaheads = nlookaheads;
       nLA += nlookaheads;
     }
 }
 
+
+/*--------------------------------------.
+| Initializing the lookaheads members.  |
+`--------------------------------------*/
+
+static void
+states_lookaheads_initialize (void)
+{
+  state_number_t i;
+  bitsetv pLA = LA;
+  rule_t **pLArule = LArule;
+
+  /* Initialize the members LOOKAHEADS and LOOKAHEADS_RULE for each
+     state.  */
+  for (i = 0; i < nstates; i++)
+    {
+      states[i]->lookaheads = pLA;
+      states[i]->lookaheads_rule = pLArule;
+      pLA += states[i]->nlookaheads;
+      pLArule += states[i]->nlookaheads;
+    }
+}
+
+
+/*---------------------------------------.
+| Output the lookaheads for each state.  |
+`---------------------------------------*/
+
+static void
+lookaheads_print (FILE *out)
+{
+  state_number_t i;
+  int j, k;
+  fprintf (out, "Lookaheads: BEGIN\n");
+  for (i = 0; i < nstates; ++i)
+    {
+      bitset_iterator iter;
+
+      fprintf (out, "State %d: %d lookaheads\n",
+              i, states[i]->nlookaheads);
+
+      for (j = 0; j < states[i]->nlookaheads; ++j)
+       BITSET_FOR_EACH (iter, states[i]->lookaheads[j], k, 0)
+       {
+         fprintf (out, "   on %d (%s) -> rule %d\n",
+                  k, symbols[k]->tag,
+                  states[i]->lookaheads_rule[j]->number - 1);
+       };
+    }
+  fprintf (out, "Lookaheads: END\n");
+}
+
 void
 lalr (void)
 {
-  tokensetsize = WORDSIZE (ntokens);
-
-  initialize_lookaheads ();
+  states_lookaheads_count ();
   initialize_LA ();
+  states_lookaheads_initialize ();
   set_goto_map ();
   initialize_F ();
   build_relations ();
   compute_FOLLOWS ();
   compute_lookaheads ();
+
+  if (trace_flag)
+    lookaheads_print (stderr);
 }