package de.dhbwstuttgart.syntaxtree;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Array;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Enumeration;
import java.util.HashMap;
import java.util.Hashtable;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.Set;
import java.util.function.Function;
import de.dhbwstuttgart.typeinference.Menge;
import java.util.stream.Stream;
import de.dhbwstuttgart.logger.Logger;
import de.dhbwstuttgart.logger.Section;
import de.dhbwstuttgart.core.MyCompiler;
import de.dhbwstuttgart.parser.JavaClassName;
import de.dhbwstuttgart.syntaxtree.factory.UnifyTypeFactory;
import de.dhbwstuttgart.syntaxtree.modifier.Modifiers;
import de.dhbwstuttgart.syntaxtree.modifier.Public;
import de.dhbwstuttgart.syntaxtree.type.FunN;
import de.dhbwstuttgart.syntaxtree.type.GenericTypeVar;
import de.dhbwstuttgart.syntaxtree.type.RefType;
import de.dhbwstuttgart.syntaxtree.type.Type;
import de.dhbwstuttgart.syntaxtree.type.TypePlaceholder;
import de.dhbwstuttgart.syntaxtree.type.Void;
import de.dhbwstuttgart.typeinference.ByteCodeResult;
import de.dhbwstuttgart.typeinference.ConstraintsSet;
import de.dhbwstuttgart.typeinference.FunNInterface;
import de.dhbwstuttgart.typeinference.Pair;
import de.dhbwstuttgart.typeinference.ResultSet;
import de.dhbwstuttgart.typeinference.TypeinferenceResultSet;
import de.dhbwstuttgart.typeinference.TypeinferenceResults;
import de.dhbwstuttgart.typeinference.UnifyConstraintsSet;
import de.dhbwstuttgart.typeinference.assumptions.ClassAssumption;
import de.dhbwstuttgart.typeinference.assumptions.TypeAssumptions;
import de.dhbwstuttgart.typeinference.exceptions.DebugException;
import de.dhbwstuttgart.typeinference.exceptions.TypeinferenceException;
import de.dhbwstuttgart.typeinference.unify.TypeUnify;
import de.dhbwstuttgart.typeinference.unify.Unifikationsalgorithmus;
import de.dhbwstuttgart.typeinference.unify.model.FiniteClosure;
import de.dhbwstuttgart.typeinference.unify.model.PlaceholderType;
import de.dhbwstuttgart.typeinference.unify.model.UnifyPair;
public class SourceFile extends SyntaxTreeNode
{
protected static Logger codegenlog = Logger.getLogger("codegen");
protected static Logger inferencelog = Logger.getLogger("inference");
private String pkgName;
public List<Class> KlassenVektor = new Menge<Class>();
private List<JavaClassName> imports;
/**
* Die SourceFile repräsntiert eine zu einem Syntaxbaum eingelesene Java-Datei.
* SourceFile stellt dabei den Wurzelknoten des Syntaxbaumes dar.
*/
public SourceFile(List<Class> classDefinitions) {
this.KlassenVektor = classDefinitions;
}
/**
* PL 2014-10-25
* schnitt1 checkt ob die Typeplaceholders aus in den Elemeneten aus vars enthalten sind
* Rückgabe ist die Menge der Indizies von vars der Schnittmengen mit var nicht leer sind.
* @param var
* @param vars
* @param indexe
* @return
*/
static Menge<Integer> schnitt1 (Menge<PlaceholderType> var, Menge<Menge<PlaceholderType>> vars, Menge<Integer> indexe) {
int j = -1;
for (Menge<PlaceholderType> varelems : vars) {
j++;
if (varelems != null) {
if (var.stream().map(x -> varelems.contains(x)).reduce(false, (a,b) -> (a || b))
&& (!indexe.contains(j)))
{
Menge<PlaceholderType> rekvarelements = vars.elementAt(j);
vars.setElementAt(null, j);//Element erledigt muss nicht nochmals bearbeitet werden.
indexe.addElement(j);
indexe = schnitt1(rekvarelements, vars, indexe);
}
}
}
return indexe;
}
/**
* Bildet Schnittmengen der Mengen von Typeplaceholders
* Rueckgabe ist die Menge der Menge von Indizies die Schnittmengen sind.
* @param vars
* @return
*/
public static Menge<Menge<Integer>> schnitt (Menge<Menge<PlaceholderType>> vars) {
Menge<Menge<Integer>> ret = new Menge<>();
int i = -1;
for (Menge<PlaceholderType> var : vars) {
i++;
if (var != null) {//Element wurde noch bearbeitet
Menge<Integer> indexe = new Menge<>();
indexe.add(i);
ret.add(schnitt1(var, vars, indexe));
}
}
return ret;
}
public static Set<Set<UnifyPair>> cartesianProduct(List<UnifyPair> constraints, FiniteClosure finiteClosure){
//IDEE: Man bildet Zusammenhangskomponenten von Paaren, die gemeinsame Variablen haben
// und unifizert nur die Zusammenhangskomponenten in Schritten 1 - 5
//Schritt 1: Alle Variablen in den Paaren von Elementen einsammeln
Menge<Menge<PlaceholderType>> constraintsclonevars = constraints.stream().map(p -> {Menge<PlaceholderType> TPHs = new Menge<>();
TPHs.addAll(p.getInvolvedPlaceholderTypes());
TPHs.addAll(p.getInvolvedPlaceholderTypes());
return TPHs;}
).collect(Menge::new, Menge::add, Menge::addAll);
//Schritt 2: Schnittmengen jedes Elements mit jedem Elememt von vars bilden und dann index zusammenfassen
//in indexset sind dann die Mengen von Indizes enthalten, die gemeisam unifiziert wreden müssen
Menge<Menge<Integer>> indexeset = new Menge<>();
if (constraintsclonevars != null && constraintsclonevars.size()>0) {
indexeset = SourceFile.schnitt(constraintsclonevars);
}
//Schritt 3: Umwandlung der Indizes in die zugehoerigen Elemente
// In streamconstraintsclone sind die Mengen von Paar enthalten die unifiziert werden muessen
Stream<Menge<UnifyPair>> streamconstraintsclone = indexeset.stream().<Menge<UnifyPair>>map(x -> x.stream()
.<UnifyPair>map(i -> constraints.get(i))
.<Menge<UnifyPair>>collect(Menge::new, Menge::add, Menge::addAll));
//Menge<Menge<Pair>> vecconstraintsclone = streamconstraintsclone.collect(Menge::new, Menge::add, Menge::addAll);
//System.out.println();
//Schritt 4: Unifikation
Menge<Set<Set<UnifyPair>>> vecunifyResult =
//streamconstraintsclone.map(x -> Unify.unify(x, finiteClosure)).collect(Menge::new, Menge::add, Menge::addAll);
//DEBUG-Variante
streamconstraintsclone.map(x ->
{ Set<Set<UnifyPair>> z = new TypeUnify().unify(x, finiteClosure);
return z;
}
).collect(Menge::new, Menge::add, Menge::addAll);
//card gibt die Cardinalitaet der unifizierten Mengen an
Menge<Integer> card = vecunifyResult.stream().map(x -> x.size()).collect(Menge::new, Menge::add, Menge::addAll);
;//.reduce(1,(a,b) -> { if ((a > 0) && (b > 0)) return (a * b); else return 1; });
//Schritt 5: Bildung des cartesischen Produkts
//sollte wieder entfernt werden: Weiterarbeit mit:
//[[x_1 -> t_1, x_2 -> t2], [x_1 -> t'_1, x_2 -> t'_2]] x ... x [[x_n -> t_1n], [x_n -> t2n], [x_n -> t3n]]
Set<Set<UnifyPair>> cardprodret_start = new Menge<>();
cardprodret_start.add(new Menge<UnifyPair>());
//cart. Produkt mit Linkverschiebung
Set<Set<UnifyPair>> unifyResult = vecunifyResult.stream().reduce(cardprodret_start, (x, y) -> {
Set<Set<UnifyPair>> cardprodret= new Menge<>();
if (y.size() > 0) {
//System.out.println(y);
//Menge<Menge<Pair>> cardprodretold = x;
//cardprodret = new Menge<>();
for(Set<UnifyPair> xElement : x) {
for (Set<UnifyPair> yElement : y){
Set<UnifyPair> help = new Menge<>();
help.addAll(yElement);
help.addAll(xElement);
cardprodret.add(help);
}
}
}
else
return new Menge<>(); //kein unifiziertes Ergebnis, damit wird das Geseamtergebnis []
return cardprodret;
});
return unifyResult;
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// TypeReconstructionAlgorithmus
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Tyrekonstruktionsalgorithmus: ruft f�r jede Klasse den Algorithmus TRProg auf.
* Dessen Ergebnismenge A, die Menge aller Typannahmen, f�r eine Klasse dient als
* Eingabe f�r TRProg der n�chsten Klasse. Am Ende enth�lt A alle m�glichen
* Typkombinationen f�r alle Klassen zusammen.
* <br>Author: J�rg B�uerle
* @return Liste aller m�glichen Typkombinationen
* @throws CTypeReconstructionException Wenn was schief l�uft
*/
public Menge<TypeinferenceResultSet> typeReconstruction(TypeAssumptions globalAssumptions)
{
Menge<TypeinferenceResultSet> ret = new Menge<TypeinferenceResultSet>();
//Logger initialisieren:
Logger typinferenzLog = Logger.getLogger("Typeinference");
//Alle Assumptions für diese SourceFile sammeln:
for(Class klasse : this.KlassenVektor){
globalAssumptions.add(klasse.getPublicFieldAssumptions());
}
//Assumptions der importierten Klassen sammeln:
TypeAssumptions importAssumptions = this.makeBasicAssumptionsFromJRE(imports, true);
globalAssumptions.add(importAssumptions);
typinferenzLog.debug("Von JRE erstellte Assumptions: "+importAssumptions, Section.TYPEINFERENCE);
ConstraintsSet oderConstraints = new ConstraintsSet();
//Alle Constraints der in dieser SourceFile enthaltenen Klassen sammeln:
for(Class klasse : KlassenVektor){
oderConstraints.add(klasse.typeReconstruction(globalAssumptions));
}
/*////////////////
* Paare in MPairs umwandeln
* (Wird zunächst mal weggelassen. Constraints werden erst beim Unifizieren umgewandelt
*/////////////////
//UnifyTypeFactory.convert(oderConstraints);
//FiniteClosure generieren:
FiniteClosure finiteClosure = UnifyTypeFactory.generateFC(globalAssumptions);
typinferenzLog.debug("FiniteClosure: \n"+finiteClosure, Section.TYPEINFERENCE);
////////////////
//Typen in UnifyTypen umwandeln:
////////////////
UnifyConstraintsSet unifyConstraints = UnifyTypeFactory.convert(oderConstraints);
//Unmögliche ConstraintsSets aussortieren durch Unifizierung
Unifikationsalgorithmus unifier = (pairs)->new TypeUnify().unify(pairs, finiteClosure);
unifyConstraints.filterWrongConstraints(unifier);
//unifyConstraints.unifyUndConstraints(unifier); //rausgeworfen für Tests (08.12.2015)
typinferenzLog.debug("Ãbriggebliebene Konstraints:\n"+oderConstraints+"\n", Section.TYPEINFERENCE);
typinferenzLog.debug("Ãbriggebliebene Konvertierte Konstraints:\n"+unifyConstraints+"\n", Section.TYPEINFERENCE);
////////////////
//Karthesisches Produkt bilden:
////////////////
Set<Set<UnifyPair>> xConstraints = unifyConstraints.cartesianProduct();
//Sets zu Listen umwandeln:
//Set<List<UnifyPair>> allUnifiedConstraints = xConstraints.stream().map((set)-> new ArrayList<>(set)).collect(Menge::new, Menge::add, Menge::addAll);;
typinferenzLog.debug("Finite Closure: "+finiteClosure, Section.TYPEINFERENCE);
typinferenzLog.debug("Karthesisches Produkt der Constraints: "+xConstraints, Section.TYPEINFERENCE);
//finiteClosure.generateFullyNamedTypes(globalAssumptions);
//////////////////////////////
// Unifizierung der Constraints:
//////////////////////////////
boolean unifyFail = true;
for(Set<UnifyPair> constraints : xConstraints){
//Alle durch das Karthesische Produkt entstandenen Möglichkeiten durchgehen:
typinferenzLog.debug("\nUnifiziere Constraints:\n"+constraints, Section.TYPEINFERENCE);
typinferenzLog.debug("\nFC:\n"+finiteClosure, Section.TYPEINFERENCE);
long start = System.currentTimeMillis();
Set<Set<UnifyPair>> unifyResult = new TypeUnify().unify(constraints, finiteClosure);
long time = System.currentTimeMillis()-start;
typinferenzLog.debug("\nErgebnis der Unifizierung:\n"+unifyResult, Section.TYPEINFERENCE);
typinferenzLog.debug("\nAnzahl Lösungen:\n"+unifyResult.size(), Section.TYPEINFERENCE);
//typinferenzLog.debug("\nZeit für Unifizierung: "+time + "ms", Section.TYPEINFERENCE);
Menge<Menge<Pair>> convertedResult = unifyResult.parallelStream().<Menge<Pair>>map((Set<UnifyPair> resultSet)->{
Menge<Pair> innerConvert = resultSet.stream().map((UnifyPair mp)->UnifyTypeFactory.convert(mp))
.collect(Menge<Pair>::new, Menge::add, Menge::addAll);
return innerConvert;
}).collect(Menge::new, Menge::add, Menge::addAll);
Menge<Pair> convertedConstraints = constraints.stream().map(
(UnifyPair mp)->{return UnifyTypeFactory.convert(mp);}
).collect(Menge<Pair>::new, Menge::add, Menge::addAll);
//Dann den Ergebnissen anfügen
typinferenzLog.debug("\nErgebnis der Unifizierung (Konvertiert):\n"+convertedResult, Section.TYPEINFERENCE);
//result.addAll(convertedResult);
typinferenzLog.debug("\nJavaFiles:\n", Section.TYPEINFERENCE);
//typinferenzLog.debug(this.printJavaCode(new ResultSet(new Menge<Pair>())));
//Für jede Klasse in diesem SourceFile gilt das selbe ResultSet:
for(Class klasse : this.KlassenVektor){
//Der Unifikationsalgorithmus kann wiederum auch mehrere Lösungen errechnen, diese werden im folgenden durchlaufen:
for(Menge<Pair> resultSet : convertedResult){
unifyFail = false; //Ein Unifiziertes Ergebnis ist entstanden (es kann auch leer sein, das bedeutet nur, dass die Constraints mindestens in einem Fall Sinn ergaben)
//Add Result set as a new ReconstructionResult to ret:
TypeinferenceResultSet reconstructionResult = new TypeinferenceResultSet(klasse, convertedConstraints, new ResultSet(resultSet));
ret.add(reconstructionResult);
//ResultSet res = new ResultSet(resultSet);
typinferenzLog.debug("JavaFile für ResultSet "+reconstructionResult+"\n", Section.TYPEINFERENCE);
typinferenzLog.debug(klasse.printJavaCode(reconstructionResult), Section.TYPEINFERENCE);
}
}
}
if(unifyFail){
if(!this.KlassenVektor.isEmpty())throw new TypeinferenceException("Fehler in Typinferierung", this.KlassenVektor.firstElement());
}
return ret;
}
/**
* Erstellt die Assumptions der standardmäÃig importierten Packages (java.lang.) sowie der von imports übergebenen Klassen zusammen.
* @param imports
* @param withSuptypes - Gibt an, ob auch die subklassen der Packages den Assumptions angefügt werden sollen.
* @return
* TODO: Diese Methode neu erstellen
*/
public TypeAssumptions makeBasicAssumptionsFromJRE(List<JavaClassName> imports, boolean withSubtypes)
// ino.end
// ino.method.makeBasicAssumptionsFromJRE.21409.body
{
return null;
}
// ino.end
private Class getSuperClassOfJREClass(java.lang.Class<?> x, TypeAssumptions ass) {
Class ret;
java.lang.Class s = x.getSuperclass();
if(s == null){
return new Class("java.lang.Object",new Modifiers(), 0);
}
Menge<String> supertypeGenPara = new Menge<>();//Die Generischen Parameter für die Superklasse berechnen:
java.lang.reflect.TypeVariable[] superclassTVS=s.getTypeParameters();
for(int tvi=0;tvi<superclassTVS.length;tvi++){
supertypeGenPara.addElement(superclassTVS[tvi].getName());
}
Class ss = this.getSuperClassOfJREClass(s, ass);
ret = new Class(s.getName(),ss.getType(),new Modifiers(),supertypeGenPara);
ass.addClassAssumption(new ClassAssumption(ss)); //Die beiden SuperKlassen den Assumptions anfügen...
ass.addClassAssumption(new ClassAssumption(ret));
return ret;
}
// ino.method.isBaseType.21412.definition
private boolean isBaseType(String type)
// ino.end
// ino.method.isBaseType.21412.body
{
return baseTypeTranslationTable.containsValue(type);
}
// ino.end
/*Die contains Methode des Menges vergleicht bei Strings nicht korrekt,
* da zwei Strings mit dem gleichen Inhalt unterschiedliche Instanzen sind.
* Deshalb diese Methode 07-01-20 luar*/
private boolean containsString(Menge<UsedId> searchMenge, String searchString)
{
boolean found = false;
for(UsedId id : searchMenge)
{
String s = id.getQualifiedName().toString();
found |= s.equals(searchString);
}
return found;
}
// ino.method.createTypeFromJavaGenericType.21415.definition
private Type createTypeFromJavaGenericType(java.lang.reflect.Type type, java.lang.Class<?> cl, Hashtable<String,GenericTypeVar>jreSpiderRegistry, Class parentClass)
// ino.end
// ino.method.createTypeFromJavaGenericType.21415.body
{
/* auskommentiert, da die Klassen von Sun in der Open JDK 1.8 nicht unterstützt werden.
if(type instanceof TypeVariableImpl){
TypeVariableImpl tvi=((TypeVariableImpl)type);
return(new GenericTypeVar(jreSpiderRegistry.get(tvi.getName()).getName().toString(),parentClass,-1));
}else{
*/
GenericTypeVar gtv = jreSpiderRegistry.get(type.getTypeName());
if(gtv != null)return gtv;
//new GenericTypeVar(jreSpiderRegistry.get(type.getTypeName()).getName().toString(),parentClass,-1));
//String jccNameForClass=baseTypeTranslationTable.get(cl.getSimpleName());
String jccNameForClass=baseTypeTranslationTable.get(cl.getName());
if(cl.getSimpleName().equalsIgnoreCase("void")){
return(new Void(parentClass,-1));
}else if(jccNameForClass!=null){
RefType rt=new RefType(jccNameForClass,parentClass,-1);
rt.setPrimitiveFlag(true);
return(rt);
}else{
//return(new RefType(cl.getSimpleName()));
return(new RefType(cl.getName(),parentClass,-1));
}
//}
}
// ino.method.getPackageName.21427.defdescription type=javadoc
/**
* Erzeugt f�r jede Klasse einen Menge, in den Referenzen auf die GenericTypeVars
* dieser Klasse gespeichert werden. Diese Mengeen werden unter den Klassennamen
* in der
* Ergebnisdatenstruktur abgelegt. Au�erdem werden alle Klassennamen gespeichert.
* <br/>Author: J�rg B�uerle
* @param res
* /
* /*private void addClassNamesAndGenericsToRR(CTypeReconstructionResult res){
* Iterator<Class> it = this.getClassIterator();
* while(it.hasNext()){
* Class cl = it.next();
* res.addClassName(cl.get_classname());
* Menge<GenericTypeVar> genericsList = new Menge<GenericTypeVar>();
*
* for(int i =0; i<cl.get_ParaList().size(); i++){
* Type para = (Type)cl.get_ParaList().elementAt(i);
* if(para instanceof GenericTypeVar){
* genericsList.addElement((GenericTypeVar)para);
* }
* }
* res.addGenericTypeVars(cl.get_classname(), genericsList);
* }
* }
*/
// ino.end
// ino.method.getPackageName.21427.definition
public UsedId getPackageName()
// ino.end
// ino.method.getPackageName.21427.body
{
return pkgName;
}
// ino.end
// ino.method.setPackageName.21430.definition
public void setPackageName(UsedId pkgName)
// ino.end
// ino.method.setPackageName.21430.body
{
this.pkgName = pkgName;
// Die Package-Namen fuer alle Klassen und Interfaces
// im Source-File nachziehen
for (int i=0; i<KlassenVektor.size(); i++) {
KlassenVektor.elementAt(i).setPackageName(pkgName);
}
}
// ino.end
public ImportDeclarations getImports()
{
return(imports);
}
// ino.method.getClassIterator.21439.definition
public Iterator<Class> getClassIterator()
// ino.end
// ino.method.getClassIterator.21439.body
{
return KlassenVektor.iterator();
}
// ino.end
// ino.method.getInterfaceIterator.21442.definition
public Iterator<Interface> getInterfaceIterator()
// ino.end
// ino.method.getInterfaceIterator.21442.body
{
return InterfaceVektor.iterator();
}
// ino.end
@Override
public void parserPostProcessing(SyntaxTreeNode parent) {
if(parent!=null)throw new DebugException("Eine SourceFile hat kein Elternelement im Syntaxbaum");
super.parserPostProcessing(this);
//for(SyntaxTreeNode node : this.getChildren())node.parserPostProcessing(this);
}
@Override
public SyntaxTreeNode getParent() {
return null;
}
@Override
public Menge<SyntaxTreeNode> getChildren() {
Menge<SyntaxTreeNode> ret = new Menge<SyntaxTreeNode>();
for(Class cl : this.KlassenVektor){
ret.add(cl);
}
return ret;
}
/**
* SourceFile stellt eine geparste Java-Datei dar. Mit dieser Methode wird der Name der eingelesenen Datei gesetzt.
* @param filename - Der Name der eingelesenen JavaDatei
*/
@Deprecated
public void setFileName(String filename) {
//this.filename = filename;
}
@Override
public int getOffset() {
// TODO Auto-generated method stub
return 0;
}
@Override
public int getVariableLength() {
// TODO Auto-generated method stub
return 0;
}
/**
* Bytecode generieren für das resultSet
* @return
*/
public Menge<ByteCodeResult> generateBytecode(TypeinferenceResults results) {
Menge<ByteCodeResult> ret = new Menge<>();
for(Class cl : this.KlassenVektor){
ret.add(cl.genByteCode(results));
}
//Alle FunN Klassen erzeugen:
for(ClassAssumption funNAss : MyCompiler.makeFunNAssumptions().getClassAssumptions()){
ret.add(funNAss.getAssumedClass().genByteCode(results));
}
/*
//Add all FunN Interfaces
for(Pair ucons : results.getUnifiedConstraints()){
for(Type t : ucons.getTypes()){
List<Class> xClasses = t.isClassFromJavaX();
for(Class xClass : xClasses){
ByteCodeResult bC = xClass.genByteCode(results);
if(! ret.contains(bC))ret.add(bC);
}
}
}
*/
return ret;
}
}
// ino.end