]> git.donarmstrong.com Git - lilypond.git/blob - guile18/libguile/struct.c
Import guile-1.8 as multiple upstream tarball component
[lilypond.git] / guile18 / libguile / struct.c
1 /* Copyright (C) 1996,1997,1998,1999,2000,2001, 2003, 2004, 2006, 2007 Free Software Foundation, Inc.
2  * 
3  * This library is free software; you can redistribute it and/or
4  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
5  * License as published by the Free Software Foundation; either
6  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
7  *
8  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
9  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
11  * Lesser General Public License for more details.
12  *
13  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
14  * License along with this library; if not, write to the Free Software
15  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
16  */
17
18 \f
19 #ifdef HAVE_CONFIG_H
20 #  include <config.h>
21 #endif
22
23 #include "libguile/_scm.h"
24 #include "libguile/async.h"
25 #include "libguile/chars.h"
26 #include "libguile/eval.h"
27 #include "libguile/alist.h"
28 #include "libguile/weaks.h"
29 #include "libguile/hashtab.h"
30 #include "libguile/ports.h"
31 #include "libguile/strings.h"
32
33 #include "libguile/validate.h"
34 #include "libguile/struct.h"
35
36 #include "libguile/eq.h"
37
38 #ifdef HAVE_STRING_H
39 #include <string.h>
40 #endif
41
42 \f
43
44 static SCM required_vtable_fields = SCM_BOOL_F;
45 SCM scm_struct_table;
46
47 \f
48 SCM_DEFINE (scm_make_struct_layout, "make-struct-layout", 1, 0, 0, 
49             (SCM fields),
50             "Return a new structure layout object.\n\n"
51             "@var{fields} must be a string made up of pairs of characters\n"
52             "strung together.  The first character of each pair describes a field\n"
53             "type, the second a field protection.  Allowed types are 'p' for\n"
54             "GC-protected Scheme data, 'u' for unprotected binary data, and 's' for\n"
55             "a field that points to the structure itself.    Allowed protections\n"
56             "are 'w' for mutable fields, 'r' for read-only fields, and 'o' for opaque\n"
57             "fields.  The last field protection specification may be capitalized to\n"
58             "indicate that the field is a tail-array.")
59 #define FUNC_NAME s_scm_make_struct_layout
60 {
61   SCM new_sym;
62   SCM_VALIDATE_STRING (1, fields);
63
64   { /* scope */
65     const char * field_desc;
66     size_t len;
67     int x;
68
69     len = scm_i_string_length (fields);
70     if (len % 2 == 1)
71       SCM_MISC_ERROR ("odd length field specification: ~S", 
72                       scm_list_1 (fields));
73
74     field_desc = scm_i_string_chars (fields);
75
76     for (x = 0; x < len; x += 2)
77       {
78         switch (field_desc[x])
79           {
80           case 'u':
81           case 'p':
82 #if 0
83           case 'i':
84           case 'd':
85 #endif
86           case 's':
87             break;
88           default:
89             SCM_MISC_ERROR ("unrecognized field type: ~S", 
90                             scm_list_1 (SCM_MAKE_CHAR (field_desc[x])));
91           }
92
93         switch (field_desc[x + 1])
94           {
95           case 'w':
96             if (field_desc[x] == 's')
97               SCM_MISC_ERROR ("self fields not writable", SCM_EOL);
98           case 'r':
99           case 'o':
100             break;
101           case 'R':
102           case 'W':
103           case 'O':
104             if (field_desc[x] == 's')
105               SCM_MISC_ERROR ("self fields not allowed in tail array", 
106                               SCM_EOL);
107             if (x != len - 2)
108               SCM_MISC_ERROR ("tail array field must be last field in layout",
109                               SCM_EOL);
110             break;
111           default:
112             SCM_MISC_ERROR ("unrecognized ref specification: ~S",
113                             scm_list_1 (SCM_MAKE_CHAR (field_desc[x + 1])));
114           }
115 #if 0
116         if (field_desc[x] == 'd')
117           {
118             if (field_desc[x + 2] != '-')
119               SCM_MISC_ERROR ("missing dash field at position ~A",
120                               scm_list_1 (scm_from_int (x / 2)));
121             x += 2;
122             goto recheck_ref;
123           }
124 #endif
125       }
126     new_sym = scm_string_to_symbol (fields);
127   }
128   scm_remember_upto_here_1 (fields);
129   return new_sym;
130 }
131 #undef FUNC_NAME
132
133 \f
134
135
136
137 static void
138 scm_struct_init (SCM handle, SCM layout, scm_t_bits * mem, int tail_elts, SCM inits)
139 {
140   unsigned const char *fields_desc =
141     (unsigned const char *) scm_i_symbol_chars (layout) - 2;
142   unsigned char prot = 0;
143   int n_fields = scm_i_symbol_length (layout) / 2;
144   int tailp = 0;
145
146   while (n_fields)
147     {
148       if (!tailp)
149         {
150           fields_desc += 2;
151           prot = fields_desc[1];
152           if (SCM_LAYOUT_TAILP (prot))
153             {
154               tailp = 1;
155               prot = prot == 'R' ? 'r' : prot == 'W' ? 'w' : 'o';
156               *mem++ = tail_elts;
157               n_fields += tail_elts - 1;
158               if (n_fields == 0)
159                 break;
160             }
161         }
162       
163       switch (*fields_desc)
164         {
165 #if 0
166         case 'i':
167           if ((prot != 'r' && prot != 'w') || inits == SCM_EOL)
168             *mem = 0;
169           else
170             {
171               *mem = scm_to_long (SCM_CAR (inits));
172               inits = SCM_CDR (inits);
173             }
174           break;
175 #endif
176
177         case 'u':
178           if ((prot != 'r' && prot != 'w') || scm_is_null (inits))
179             *mem = 0;
180           else
181             {
182               *mem = scm_to_ulong (SCM_CAR (inits));
183               inits = SCM_CDR (inits);
184             }
185           break;
186
187         case 'p':
188           if ((prot != 'r' && prot != 'w') || scm_is_null (inits))
189             *mem = SCM_UNPACK (SCM_BOOL_F);
190           else
191             {
192               *mem = SCM_UNPACK (SCM_CAR (inits));
193               inits = SCM_CDR (inits);
194             }
195               
196           break;
197
198 #if 0
199         case 'd':
200           if ((prot != 'r' && prot != 'w') || inits == SCM_EOL)
201             *((double *)mem) = 0.0;
202           else
203             {
204               *mem = scm_num2dbl (SCM_CAR (inits), "scm_struct_init");
205               inits = SCM_CDR (inits);
206             }
207           fields_desc += 2;
208           break;
209 #endif
210
211         case 's':
212           *mem = SCM_UNPACK (handle);
213           break;
214         }
215
216       n_fields--;
217       mem++;
218     }
219 }
220
221
222 SCM_DEFINE (scm_struct_p, "struct?", 1, 0, 0, 
223             (SCM x),
224             "Return @code{#t} iff @var{x} is a structure object, else\n"
225             "@code{#f}.")
226 #define FUNC_NAME s_scm_struct_p
227 {
228   return scm_from_bool(SCM_STRUCTP (x));
229 }
230 #undef FUNC_NAME
231
232 SCM_DEFINE (scm_struct_vtable_p, "struct-vtable?", 1, 0, 0, 
233             (SCM x),
234             "Return @code{#t} iff @var{x} is a vtable structure.")
235 #define FUNC_NAME s_scm_struct_vtable_p
236 {
237   SCM layout;
238   scm_t_bits * mem;
239   int tmp;
240
241   if (!SCM_STRUCTP (x))
242     return SCM_BOOL_F;
243
244   layout = SCM_STRUCT_LAYOUT (x);
245
246   if (scm_i_symbol_length (layout)
247       < scm_i_string_length (required_vtable_fields))
248     return SCM_BOOL_F;
249
250   tmp = strncmp (scm_i_symbol_chars (layout),
251                  scm_i_string_chars (required_vtable_fields),
252                  scm_i_string_length (required_vtable_fields));
253   scm_remember_upto_here_1 (required_vtable_fields);
254   if (tmp)
255     return SCM_BOOL_F;
256
257   mem = SCM_STRUCT_DATA (x);
258
259   return scm_from_bool (scm_is_symbol (SCM_PACK (mem[scm_vtable_index_layout])));
260 }
261 #undef FUNC_NAME
262
263
264 /* All struct data must be allocated at an address whose bottom three
265    bits are zero.  This is because the tag for a struct lives in the
266    bottom three bits of the struct's car, and the upper bits point to
267    the data of its vtable, which is a struct itself.  Thus, if the
268    address of that data doesn't end in three zeros, tagging it will
269    destroy the pointer.
270
271    This function allocates a block of memory, and returns a pointer at
272    least scm_struct_n_extra_words words into the block.  Furthermore,
273    it guarantees that that pointer's least three significant bits are
274    all zero.
275
276    The argument n_words should be the number of words that should
277    appear after the returned address.  (That is, it shouldn't include
278    scm_struct_n_extra_words.)
279
280    This function initializes the following fields of the struct:
281
282      scm_struct_i_ptr --- the actual start of the block of memory; the
283          address you should pass to 'free' to dispose of the block.
284          This field allows us to both guarantee that the returned
285          address is divisible by eight, and allow the GC to free the
286          block.
287
288      scm_struct_i_n_words --- the number of words allocated to the
289          block, including the extra fields.  This is used by the GC.
290
291      Ugh.  */
292
293
294 scm_t_bits *
295 scm_alloc_struct (int n_words, int n_extra, const char *what)
296 {
297   int size = sizeof (scm_t_bits) * (n_words + n_extra) + 7;
298   void * block = scm_gc_malloc (size, what);
299
300   /* Adjust the pointer to hide the extra words.  */
301   scm_t_bits * p = (scm_t_bits *) block + n_extra;
302
303   /* Adjust it even further so it's aligned on an eight-byte boundary.  */
304   p = (scm_t_bits *) (((scm_t_bits) p + 7) & ~7);
305
306   /* Initialize a few fields as described above.  */
307   p[scm_struct_i_free] = (scm_t_bits) scm_struct_free_standard;
308   p[scm_struct_i_ptr] = (scm_t_bits) block;
309   p[scm_struct_i_n_words] = n_words;
310   p[scm_struct_i_flags] = 0;
311
312   return p;
313 }
314
315 void
316 scm_struct_free_0 (scm_t_bits * vtable SCM_UNUSED,
317                    scm_t_bits * data SCM_UNUSED)
318 {
319 }
320
321 void
322 scm_struct_free_light (scm_t_bits * vtable, scm_t_bits * data)
323 {
324   size_t n = vtable [scm_struct_i_size] & ~SCM_STRUCTF_MASK;
325   scm_gc_free (data, n, "struct");
326 }
327
328 void
329 scm_struct_free_standard (scm_t_bits * vtable SCM_UNUSED, scm_t_bits * data)
330 {
331   size_t n = (data[scm_struct_i_n_words] + scm_struct_n_extra_words)
332              * sizeof (scm_t_bits) + 7;
333   scm_gc_free ((void *) data[scm_struct_i_ptr], n, "heavy struct");
334 }
335
336 void
337 scm_struct_free_entity (scm_t_bits * vtable SCM_UNUSED, scm_t_bits * data)
338 {
339   size_t n = (data[scm_struct_i_n_words] + scm_struct_entity_n_extra_words)
340              * sizeof (scm_t_bits) + 7;
341   scm_gc_free ((void *) data[scm_struct_i_ptr], n, "entity struct");
342 }
343
344 static void *
345 scm_struct_gc_init (void *dummy1 SCM_UNUSED,
346                     void *dummy2 SCM_UNUSED,
347                     void *dummy3 SCM_UNUSED)
348 {
349   scm_i_structs_to_free = SCM_EOL;
350   return 0;
351 }
352
353 static void *
354 scm_free_structs (void *dummy1 SCM_UNUSED,
355                   void *dummy2 SCM_UNUSED,
356                   void *dummy3 SCM_UNUSED)
357 {
358   SCM newchain = scm_i_structs_to_free;
359   do
360     {
361       /* Mark vtables in GC chain.  GC mark set means delay freeing. */
362       SCM chain = newchain;
363       while (!scm_is_null (chain))
364         {
365           SCM vtable = SCM_STRUCT_VTABLE (chain);
366           if (SCM_STRUCT_GC_CHAIN (vtable) != 0 && vtable != chain)
367             SCM_SET_GC_MARK (vtable);
368           chain = SCM_STRUCT_GC_CHAIN (chain);
369         }
370       /* Free unmarked structs.  */
371       chain = newchain;
372       newchain = SCM_EOL;
373       while (!scm_is_null (chain))
374         {
375           SCM obj = chain;
376           chain = SCM_STRUCT_GC_CHAIN (chain);
377           if (SCM_GC_MARK_P (obj))
378             {
379               SCM_CLEAR_GC_MARK (obj);
380               SCM_SET_STRUCT_GC_CHAIN (obj, newchain);
381               newchain = obj;
382             }
383           else
384             {
385               scm_t_bits * vtable_data = SCM_STRUCT_VTABLE_DATA (obj);
386               scm_t_bits * data = SCM_STRUCT_DATA (obj);
387               scm_t_struct_free free_struct_data
388                 = ((scm_t_struct_free) vtable_data[scm_struct_i_free]);
389               SCM_SET_CELL_TYPE (obj, scm_tc_free_cell);
390               free_struct_data (vtable_data, data);
391             }
392         }
393     }
394   while (!scm_is_null (newchain));
395   return 0;
396 }
397
398 SCM_DEFINE (scm_make_struct, "make-struct", 2, 0, 1, 
399             (SCM vtable, SCM tail_array_size, SCM init),
400             "Create a new structure.\n\n"
401             "@var{type} must be a vtable structure (@pxref{Vtables}).\n\n"
402             "@var{tail-elts} must be a non-negative integer.  If the layout\n"
403             "specification indicated by @var{type} includes a tail-array,\n"
404             "this is the number of elements allocated to that array.\n\n"
405             "The @var{init1}, @dots{} are optional arguments describing how\n"
406             "successive fields of the structure should be initialized.  Only fields\n"
407             "with protection 'r' or 'w' can be initialized, except for fields of\n"
408             "type 's', which are automatically initialized to point to the new\n"
409             "structure itself; fields with protection 'o' can not be initialized by\n"
410             "Scheme programs.\n\n"
411             "If fewer optional arguments than initializable fields are supplied,\n"
412             "fields of type 'p' get default value #f while fields of type 'u' are\n"
413             "initialized to 0.\n\n"
414             "Structs are currently the basic representation for record-like data\n"
415             "structures in Guile.  The plan is to eventually replace them with a\n"
416             "new representation which will at the same time be easier to use and\n"
417             "more powerful.\n\n"
418             "For more information, see the documentation for @code{make-vtable-vtable}.")
419 #define FUNC_NAME s_scm_make_struct
420 {
421   SCM layout;
422   size_t basic_size;
423   size_t tail_elts;
424   scm_t_bits * data;
425   SCM handle;
426
427   SCM_VALIDATE_VTABLE (1, vtable);
428   SCM_VALIDATE_REST_ARGUMENT (init);
429
430   layout = SCM_PACK (SCM_STRUCT_DATA (vtable) [scm_vtable_index_layout]);
431   basic_size = scm_i_symbol_length (layout) / 2;
432   tail_elts = scm_to_size_t (tail_array_size);
433
434   /* A tail array is only allowed if the layout fields string ends in "R",
435      "W" or "O". */
436   if (tail_elts != 0)
437     {
438       SCM layout_str, last_char;
439       
440       if (basic_size == 0)
441         {
442         bad_tail: 
443           SCM_MISC_ERROR ("tail array not allowed unless layout ends R, W, or O", SCM_EOL);
444         }
445
446       layout_str = scm_symbol_to_string (layout);
447       last_char = scm_string_ref (layout_str,
448                                   scm_from_size_t (2 * basic_size - 1));
449       if (! SCM_LAYOUT_TAILP (SCM_CHAR (last_char)))
450         goto bad_tail;
451     }
452
453   /* In guile 1.8.5 and earlier, everything below was covered by a
454      CRITICAL_SECTION lock.  This can lead to deadlocks in garbage
455      collection, since other threads might be holding the heap_mutex, while
456      sleeping on the CRITICAL_SECTION lock.  There does not seem to be any
457      need for a lock on the section below, as it does not access or update
458      any globals, so the critical section has been removed. */
459
460   if (SCM_STRUCT_DATA (vtable)[scm_struct_i_flags] & SCM_STRUCTF_ENTITY)
461     {
462       data = scm_alloc_struct (basic_size + tail_elts,
463                                scm_struct_entity_n_extra_words,
464                                "entity struct");
465       data[scm_struct_i_procedure] = SCM_UNPACK (SCM_BOOL_F);
466       data[scm_struct_i_setter] = SCM_UNPACK (SCM_BOOL_F);
467     }
468   else
469     data = scm_alloc_struct (basic_size + tail_elts,
470                              scm_struct_n_extra_words,
471                              "struct");
472   handle = scm_double_cell ((((scm_t_bits) SCM_STRUCT_DATA (vtable))
473                              + scm_tc3_struct),
474                             (scm_t_bits) data, 0, 0);
475
476   scm_struct_init (handle, layout, data, tail_elts, init);
477
478   return handle;
479 }
480 #undef FUNC_NAME
481
482
483
484 SCM_DEFINE (scm_make_vtable_vtable, "make-vtable-vtable", 2, 0, 1,
485             (SCM user_fields, SCM tail_array_size, SCM init),
486             "Return a new, self-describing vtable structure.\n\n"
487             "@var{user-fields} is a string describing user defined fields of the\n"
488             "vtable beginning at index @code{vtable-offset-user}\n"
489             "(see @code{make-struct-layout}).\n\n"
490             "@var{tail-size} specifies the size of the tail-array (if any) of\n"
491             "this vtable.\n\n"
492             "@var{init1}, @dots{} are the optional initializers for the fields of\n"
493             "the vtable.\n\n"
494             "Vtables have one initializable system field---the struct printer.\n"
495             "This field comes before the user fields in the initializers passed\n"
496             "to @code{make-vtable-vtable} and @code{make-struct}, and thus works as\n"
497             "a third optional argument to @code{make-vtable-vtable} and a fourth to\n"
498             "@code{make-struct} when creating vtables:\n\n"
499             "If the value is a procedure, it will be called instead of the standard\n"
500             "printer whenever a struct described by this vtable is printed.\n"
501             "The procedure will be called with arguments STRUCT and PORT.\n\n"
502             "The structure of a struct is described by a vtable, so the vtable is\n"
503             "in essence the type of the struct.  The vtable is itself a struct with\n"
504             "a vtable.  This could go on forever if it weren't for the\n"
505             "vtable-vtables which are self-describing vtables, and thus terminate\n"
506             "the chain.\n\n"
507             "There are several potential ways of using structs, but the standard\n"
508             "one is to use three kinds of structs, together building up a type\n"
509             "sub-system: one vtable-vtable working as the root and one or several\n"
510             "\"types\", each with a set of \"instances\".  (The vtable-vtable should be\n"
511             "compared to the class <class> which is the class of itself.)\n\n"
512             "@lisp\n"
513             "(define ball-root (make-vtable-vtable \"pr\" 0))\n\n"
514             "(define (make-ball-type ball-color)\n"
515             "  (make-struct ball-root 0\n"
516             "          (make-struct-layout \"pw\")\n"
517             "               (lambda (ball port)\n"
518             "                 (format port \"#<a ~A ball owned by ~A>\"\n"
519             "                         (color ball)\n"
520             "                         (owner ball)))\n"
521             "               ball-color))\n"
522             "(define (color ball) (struct-ref (struct-vtable ball) vtable-offset-user))\n"
523             "(define (owner ball) (struct-ref ball 0))\n\n"
524             "(define red (make-ball-type 'red))\n"
525             "(define green (make-ball-type 'green))\n\n"
526             "(define (make-ball type owner) (make-struct type 0 owner))\n\n"
527             "(define ball (make-ball green 'Nisse))\n"
528             "ball @result{} #<a green ball owned by Nisse>\n"
529             "@end lisp")
530 #define FUNC_NAME s_scm_make_vtable_vtable
531 {
532   SCM fields;
533   SCM layout;
534   size_t basic_size;
535   size_t tail_elts;
536   scm_t_bits *data;
537   SCM handle;
538
539   SCM_VALIDATE_STRING (1, user_fields);
540   SCM_VALIDATE_REST_ARGUMENT (init);
541
542   fields = scm_string_append (scm_list_2 (required_vtable_fields,
543                                           user_fields));
544   layout = scm_make_struct_layout (fields);
545   basic_size = scm_i_symbol_length (layout) / 2;
546   tail_elts = scm_to_size_t (tail_array_size);
547   SCM_CRITICAL_SECTION_START;
548   data = scm_alloc_struct (basic_size + tail_elts,
549                            scm_struct_n_extra_words,
550                            "struct");
551   handle = scm_double_cell ((scm_t_bits) data + scm_tc3_struct,
552                             (scm_t_bits) data, 0, 0);
553   data [scm_vtable_index_layout] = SCM_UNPACK (layout);
554   scm_struct_init (handle, layout, data, tail_elts, scm_cons (layout, init));
555   SCM_CRITICAL_SECTION_END;
556   return handle;
557 }
558 #undef FUNC_NAME
559
560
561 static SCM scm_i_vtable_vtable_no_extra_fields;
562
563 SCM_DEFINE (scm_make_vtable, "make-vtable", 1, 1, 0,
564             (SCM fields, SCM printer),
565             "Create a vtable, for creating structures with the given\n"
566             "@var{fields}.\n"
567             "\n"
568             "The optional @var{printer} argument is a function to be called\n"
569             "@code{(@var{printer} struct port)} on the structures created.\n"
570             "It should look at @var{struct} and write to @var{port}.")
571 #define FUNC_NAME s_scm_make_vtable
572 {
573   if (SCM_UNBNDP (printer))
574     printer = SCM_BOOL_F;
575
576   return scm_make_struct (scm_i_vtable_vtable_no_extra_fields, SCM_INUM0,
577                           scm_list_2 (scm_make_struct_layout (fields),
578                                       printer));
579 }
580 #undef FUNC_NAME
581
582
583 /* Return true if S1 and S2 are equal structures, i.e., if their vtable and
584    contents are the same.  Field protections are honored.  Thus, it is an
585    error to test the equality of structures that contain opaque fields.  */
586 SCM
587 scm_i_struct_equalp (SCM s1, SCM s2)
588 #define FUNC_NAME "scm_i_struct_equalp"
589 {
590   SCM vtable1, vtable2, layout;
591   size_t struct_size, field_num;
592
593   SCM_VALIDATE_STRUCT (1, s1);
594   SCM_VALIDATE_STRUCT (2, s2);
595
596   vtable1 = SCM_STRUCT_VTABLE (s1);
597   vtable2 = SCM_STRUCT_VTABLE (s2);
598
599   if (!scm_is_eq (vtable1, vtable2))
600     return SCM_BOOL_F;
601
602   layout = SCM_STRUCT_LAYOUT (s1);
603   struct_size = scm_i_symbol_length (layout) / 2;
604
605   for (field_num = 0; field_num < struct_size; field_num++)
606     {
607       SCM s_field_num;
608       SCM field1, field2;
609
610       /* We have to use `scm_struct_ref ()' here so that fields are accessed
611          consistently, notably wrt. field types and access rights.  */
612       s_field_num = scm_from_size_t (field_num);
613       field1 = scm_struct_ref (s1, s_field_num);
614       field2 = scm_struct_ref (s2, s_field_num);
615
616       /* Self-referencing fields (type `s') must be skipped to avoid infinite
617          recursion.  */
618       if (!(scm_is_eq (field1, s1) && (scm_is_eq (field2, s2))))
619         if (scm_is_false (scm_equal_p (field1, field2)))
620           return SCM_BOOL_F;
621     }
622
623   /* FIXME: Tail elements should be tested for equality.  */
624
625   return SCM_BOOL_T;
626 }
627 #undef FUNC_NAME
628
629
630 \f
631
632
633 SCM_DEFINE (scm_struct_ref, "struct-ref", 2, 0, 0,
634             (SCM handle, SCM pos),
635             "@deffnx {Scheme Procedure} struct-set! struct n value\n"
636             "Access (or modify) the @var{n}th field of @var{struct}.\n\n"
637             "If the field is of type 'p', then it can be set to an arbitrary value.\n\n"
638             "If the field is of type 'u', then it can only be set to a non-negative\n"
639             "integer value small enough to fit in one machine word.")
640 #define FUNC_NAME s_scm_struct_ref
641 {
642   SCM answer = SCM_UNDEFINED;
643   scm_t_bits * data;
644   SCM layout;
645   size_t layout_len;
646   size_t p;
647   scm_t_bits n_fields;
648   const char *fields_desc;
649   char field_type = 0;
650   
651
652   SCM_VALIDATE_STRUCT (1, handle);
653
654   layout = SCM_STRUCT_LAYOUT (handle);
655   data = SCM_STRUCT_DATA (handle);
656   p = scm_to_size_t (pos);
657
658   fields_desc = scm_i_symbol_chars (layout);
659   layout_len = scm_i_symbol_length (layout);
660   if (SCM_STRUCT_VTABLE_FLAGS (handle) & SCM_STRUCTF_LIGHT)
661     /* no extra words */
662     n_fields = layout_len / 2;
663   else
664     n_fields = data[scm_struct_i_n_words];
665   
666   SCM_ASSERT_RANGE(1, pos, p < n_fields);
667
668   if (p * 2 < layout_len)
669     {
670       char ref;
671       field_type = fields_desc[p * 2];
672       ref = fields_desc[p * 2 + 1];
673       if ((ref != 'r') && (ref != 'w'))
674         {
675           if ((ref == 'R') || (ref == 'W'))
676             field_type = 'u';
677           else
678             SCM_MISC_ERROR ("ref denied for field ~A", scm_list_1 (pos));
679         }
680     }
681   else if (fields_desc[layout_len - 1] != 'O')    
682     field_type = fields_desc[layout_len - 2];
683   else
684     SCM_MISC_ERROR ("ref denied for field ~A", scm_list_1 (pos));
685   
686   switch (field_type)
687     {
688     case 'u':
689       answer = scm_from_ulong (data[p]);
690       break;
691
692 #if 0
693     case 'i':
694       answer = scm_from_long (data[p]);
695       break;
696
697     case 'd':
698       answer = scm_make_real (*((double *)&(data[p])));
699       break;
700 #endif
701
702     case 's':
703     case 'p':
704       answer = SCM_PACK (data[p]);
705       break;
706
707
708     default:
709       SCM_MISC_ERROR ("unrecognized field type: ~S",
710                       scm_list_1 (SCM_MAKE_CHAR (field_type)));
711     }
712
713   return answer;
714 }
715 #undef FUNC_NAME
716
717
718 SCM_DEFINE (scm_struct_set_x, "struct-set!", 3, 0, 0,
719             (SCM handle, SCM pos, SCM val),
720             "Set the slot of the structure @var{handle} with index @var{pos}\n"
721             "to @var{val}.  Signal an error if the slot can not be written\n"
722             "to.")
723 #define FUNC_NAME s_scm_struct_set_x
724 {
725   scm_t_bits * data;
726   SCM layout;
727   size_t layout_len;
728   size_t p;
729   int n_fields;
730   const char *fields_desc;
731   char field_type = 0;
732
733   SCM_VALIDATE_STRUCT (1, handle);
734
735   layout = SCM_STRUCT_LAYOUT (handle);
736   data = SCM_STRUCT_DATA (handle);
737   p = scm_to_size_t (pos);
738
739   fields_desc = scm_i_symbol_chars (layout);
740   layout_len = scm_i_symbol_length (layout);
741   if (SCM_STRUCT_VTABLE_FLAGS (handle) & SCM_STRUCTF_LIGHT)
742     /* no extra words */
743     n_fields = layout_len / 2;
744   else
745     n_fields = data[scm_struct_i_n_words];
746
747   SCM_ASSERT_RANGE (1, pos, p < n_fields);
748
749   if (p * 2 < layout_len)
750     {
751       char set_x;
752       field_type = fields_desc[p * 2];
753       set_x = fields_desc [p * 2 + 1];
754       if (set_x != 'w')
755         SCM_MISC_ERROR ("set! denied for field ~A", scm_list_1 (pos));
756     }
757   else if (fields_desc[layout_len - 1] == 'W')    
758     field_type = fields_desc[layout_len - 2];
759   else
760     SCM_MISC_ERROR ("set! denied for field ~A", scm_list_1 (pos));
761   
762   switch (field_type)
763     {
764     case 'u':
765       data[p] = SCM_NUM2ULONG (3, val);
766       break;
767
768 #if 0
769     case 'i':
770       data[p] = SCM_NUM2LONG (3, val);
771       break;
772
773     case 'd':
774       *((double *)&(data[p])) = scm_num2dbl (val, (char *)SCM_ARG3);
775       break;
776 #endif
777
778     case 'p':
779       data[p] = SCM_UNPACK (val);
780       break;
781
782     case 's':
783       SCM_MISC_ERROR ("self fields immutable", SCM_EOL);
784
785     default:
786       SCM_MISC_ERROR ("unrecognized field type: ~S",
787                       scm_list_1 (SCM_MAKE_CHAR (field_type)));
788     }
789
790   return val;
791 }
792 #undef FUNC_NAME
793
794
795 SCM_DEFINE (scm_struct_vtable, "struct-vtable", 1, 0, 0, 
796             (SCM handle),
797             "Return the vtable structure that describes the type of @var{struct}.")
798 #define FUNC_NAME s_scm_struct_vtable
799 {
800   SCM_VALIDATE_STRUCT (1, handle);
801   return SCM_STRUCT_VTABLE (handle);
802 }
803 #undef FUNC_NAME
804
805
806 SCM_DEFINE (scm_struct_vtable_tag, "struct-vtable-tag", 1, 0, 0, 
807             (SCM handle),
808             "Return the vtable tag of the structure @var{handle}.")
809 #define FUNC_NAME s_scm_struct_vtable_tag
810 {
811   SCM_VALIDATE_VTABLE (1, handle);
812   return scm_from_ulong (((unsigned long)SCM_STRUCT_DATA (handle)) >> 3);
813 }
814 #undef FUNC_NAME
815
816 /* {Associating names and classes with vtables}
817  *
818  * The name of a vtable should probably be stored as a slot.  This is
819  * a backward compatible solution until agreement has been achieved on
820  * how to associate names with vtables.
821  */
822
823 unsigned long
824 scm_struct_ihashq (SCM obj, unsigned long n)
825 {
826   /* The length of the hash table should be a relative prime it's not
827      necessary to shift down the address.  */
828   return SCM_UNPACK (obj) % n;
829 }
830
831 SCM
832 scm_struct_create_handle (SCM obj)
833 {
834   SCM handle = scm_hash_fn_create_handle_x (scm_struct_table,
835                                             obj,
836                                             SCM_BOOL_F,
837                                             scm_struct_ihashq,
838                                             scm_sloppy_assq,
839                                             0);
840   if (scm_is_false (SCM_CDR (handle)))
841     SCM_SETCDR (handle, scm_cons (SCM_BOOL_F, SCM_BOOL_F));
842   return handle;
843 }
844
845 SCM_DEFINE (scm_struct_vtable_name, "struct-vtable-name", 1, 0, 0, 
846             (SCM vtable),
847             "Return the name of the vtable @var{vtable}.")
848 #define FUNC_NAME s_scm_struct_vtable_name
849 {
850   SCM_VALIDATE_VTABLE (1, vtable);
851   return SCM_STRUCT_TABLE_NAME (SCM_CDR (scm_struct_create_handle (vtable)));
852 }
853 #undef FUNC_NAME
854
855 SCM_DEFINE (scm_set_struct_vtable_name_x, "set-struct-vtable-name!", 2, 0, 0, 
856             (SCM vtable, SCM name),
857             "Set the name of the vtable @var{vtable} to @var{name}.")
858 #define FUNC_NAME s_scm_set_struct_vtable_name_x
859 {
860   SCM_VALIDATE_VTABLE (1, vtable);
861   SCM_VALIDATE_SYMBOL (2, name);
862   SCM_SET_STRUCT_TABLE_NAME (SCM_CDR (scm_struct_create_handle (vtable)),
863                              name);
864   return SCM_UNSPECIFIED;
865 }
866 #undef FUNC_NAME
867
868
869 \f
870
871 void
872 scm_print_struct (SCM exp, SCM port, scm_print_state *pstate)
873 {
874   if (scm_is_true (scm_procedure_p (SCM_STRUCT_PRINTER (exp))))
875     scm_printer_apply (SCM_STRUCT_PRINTER (exp), exp, port, pstate);
876   else
877     {
878       SCM vtable = SCM_STRUCT_VTABLE (exp);
879       SCM name = scm_struct_vtable_name (vtable);
880       scm_puts ("#<", port);
881       if (scm_is_true (name))
882         scm_display (name, port);
883       else
884         scm_puts ("struct", port);
885       scm_putc (' ', port);
886       scm_uintprint (SCM_UNPACK (vtable), 16, port);
887       scm_putc (':', port);
888       scm_uintprint (SCM_UNPACK (exp), 16, port);
889       scm_putc ('>', port);
890     }
891 }
892
893 void
894 scm_struct_prehistory ()
895 {
896   scm_i_structs_to_free = SCM_EOL;
897   scm_c_hook_add (&scm_before_sweep_c_hook, scm_struct_gc_init, 0, 0);
898   /* With the new lazy sweep GC, the point at which the entire heap is
899      swept is just before the mark phase. */
900   scm_c_hook_add (&scm_before_mark_c_hook, scm_free_structs, 0, 0);
901 }
902
903 void
904 scm_init_struct ()
905 {
906   scm_struct_table
907     = scm_permanent_object (scm_make_weak_key_hash_table (scm_from_int (31)));
908   required_vtable_fields = scm_from_locale_string ("prsrpw");
909   scm_permanent_object (required_vtable_fields);
910
911   scm_i_vtable_vtable_no_extra_fields =
912     scm_permanent_object
913     (scm_make_vtable_vtable (scm_nullstr, SCM_INUM0, SCM_EOL));
914
915   scm_c_define ("vtable-index-layout", scm_from_int (scm_vtable_index_layout));
916   scm_c_define ("vtable-index-vtable", scm_from_int (scm_vtable_index_vtable));
917   scm_c_define ("vtable-index-printer",
918                 scm_from_int (scm_vtable_index_printer));
919   scm_c_define ("vtable-offset-user", scm_from_int (scm_vtable_offset_user));
920 #include "libguile/struct.x"
921 }
922
923 /*
924   Local Variables:
925   c-file-style: "gnu"
926   End:
927 */