src/primitives.lisp

   1 ;;;; -*- Mode: Lisp; Syntax: ANSI-Common-Lisp; Base: 10; Package: UFFI -*-
   2 ;;;; *************************************************************************
   3 ;;;; FILE IDENTIFICATION
   4 ;;;;
   5 ;;;; Name:          primitives.lisp
   6 ;;;; Purpose:       UFFI source to handle immediate types
   7 ;;;; Programmer:    Kevin M. Rosenberg
   8 ;;;; Date Started:  Feb 2002
   9 ;;;;
  10 ;;;; This file, part of UFFI, is Copyright (c) 2002-2010 by Kevin M. Rosenberg
  11 ;;;;
  12 ;;;; *************************************************************************
  13
  14 (in-package #:uffi)
  15
  16 #+(or openmcl digitool)
  17 (defvar *keyword-package* (find-package "KEYWORD"))
  18
  19 #+(or openmcl digitool)
  20 ; MCL and OpenMCL expect a lot of FFI elements to be keywords (e.g. struct field names in OpenMCL)
  21 ; So this provides a function to convert any quoted symbols to keywords.
  22 (defun keyword (obj)
  23   (cond ((keywordp obj)
  24          obj)
  25         ((null obj)
  26          nil)
  27         ((symbolp obj)
  28          (intern (symbol-name obj) *keyword-package*))
  29         ((and (listp obj) (eq (car obj) 'cl:quote))
  30          (keyword (cadr obj)))
  31         ((stringp obj)
  32          (intern obj *keyword-package*))
  33         (t
  34          obj)))
  35
  36 ; Wrapper for unexported function we have to use
  37 #+digitool
  38 (defmacro def-mcl-type (name type)
  39   `(ccl::def-mactype ,(keyword name) (ccl:find-mactype ,type)))
  40
  41 (defmacro def-constant (name value &key (export nil))
  42   "Macro to define a constant and to export it"
  43   `(eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
  44      (defconstant ,name ,value)
  45      ,(when export (list 'export `(quote ,name)))
  46     ',name))
  47
  48 (defmacro def-type (name type)
  49   "Generates a (deftype) statement for CL. Currently, only CMUCL
  50 supports takes advantage of this optimization."
  51   #+(or lispworks allegro openmcl digitool cormanlisp)  (declare (ignore type))
  52   #+(or lispworks allegro openmcl digitool cormanlisp) `(deftype ,name () t)
  53   #+(or cmu scl)
  54   `(deftype ,name () '(alien:alien ,(convert-from-uffi-type type :declare)))
  55   #+sbcl
  56   `(deftype ,name () '(sb-alien:alien ,(convert-from-uffi-type type :declare)))
  57   )
  58
  59 (defmacro null-char-p (val)
  60   "Returns T if character is NULL"
  61   `(zerop ,val))
  62
  63 (defmacro def-foreign-type (name type)
  64   #+lispworks `(fli:define-c-typedef ,name ,(convert-from-uffi-type type :type))
  65   #+allegro `(ff:def-foreign-type ,name ,(convert-from-uffi-type type :type))
  66   #+(or cmu scl) `(alien:def-alien-type ,name ,(convert-from-uffi-type type :type))
  67   #+sbcl `(sb-alien:define-alien-type ,name ,(convert-from-uffi-type type :type))
  68   #+cormanlisp `(ct:defctype ,name ,(convert-from-uffi-type type :type))
  69   #+(or openmcl digitool)
  70   (let ((mcl-type (convert-from-uffi-type type :type)))
  71     (unless (or (keywordp mcl-type) (consp mcl-type))
  72       (setf mcl-type `(quote ,mcl-type)))
  73     #+digitool
  74     `(def-mcl-type ,(keyword name) ,mcl-type)
  75     #+openmcl
  76     `(ccl::def-foreign-type ,(keyword name) ,mcl-type))
  77   )
  78
  79 (eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
  80   (defvar +type-conversion-hash+ (make-hash-table :size 20 :test #'eq))
  81   #+(or cmu sbcl scl) (defvar *cmu-def-type-hash*
  82                         (make-hash-table :size 20 :test #'eq))
  83   )
  84
  85 #+(or cmu scl)
  86 (defvar *cmu-sbcl-def-type-list*
  87     '((:char . (alien:signed 8))
  88       (:unsigned-char . (alien:unsigned 8))
  89       (:byte . (alien:signed 8))
  90       (:unsigned-byte . (alien:unsigned 8))
  91       (:short . (alien:signed 16))
  92       (:unsigned-short . (alien:unsigned 16))
  93       (:int . (alien:signed 32))
  94       (:unsigned-int . (alien:unsigned 32))
  95       #-x86-64 (:long . (alien:signed 32))
  96       #-x86-64 (:unsigned-long . (alien:unsigned 32))
  97       #+x86-64 (:long . (alien:signed 64))
  98       #+x86-64 (:unsigned-long . (alien:unsigned 64))
  99       (:long-long (alien:signed 64))
 100       (:unsigned-long-long (alien:unsigned 64))
 101       (:float . alien:single-float)
 102       (:double . alien:double-float)
 103       (:void . t)
 104       )
 105   "Conversions in CMUCL for def-foreign-type are different than in def-function")
 106
 107 #+sbcl
 108 (defvar *cmu-sbcl-def-type-list*
 109     '((:char . (sb-alien:signed 8))
 110       (:unsigned-char . (sb-alien:unsigned 8))
 111       (:byte . (sb-alien:signed 8))
 112       (:unsigned-byte . (sb-alien:unsigned 8))
 113       (:short . (sb-alien:signed 16))
 114       (:unsigned-short . (sb-alien:unsigned 16))
 115       (:int . (sb-alien:signed 32))
 116       (:unsigned-int . (sb-alien:unsigned 32))
 117       #-x86-64 (:long . (sb-alien:signed 32))
 118       #-x86-64 (:unsigned-long . (sb-alien:unsigned 32))
 119       #+x86-64 (:long . (sb-alien:signed 64))
 120       #+x86-64 (:unsigned-long . (sb-alien:unsigned 64))
 121       (:long-long (sb-alien:signed 64))
 122       (:unsigned-long-long (sb-alien:unsigned 64))
 123       (:float . sb-alien:single-float)
 124       (:double . sb-alien:double-float)
 125       (:void . t)
 126       )
 127   "Conversions in SBCL for def-foreign-type are different than in def-function")
 128
 129 (defvar *type-conversion-list* nil)
 130
 131 #+(or cmu scl)
 132 (setq *type-conversion-list*
 133     '((* . *) (:void . c-call:void)
 134       (:pointer-void . (* t))
 135       (:cstring . c-call:c-string)
 136       (:char . c-call:char)
 137       (:unsigned-char . (alien:unsigned 8))
 138       (:byte . (alien:signed 8))
 139       (:unsigned-byte . (alien:unsigned 8))
 140       (:short . c-call:short)
 141       (:unsigned-short . c-call:unsigned-short)
 142       (:int . alien:integer) (:unsigned-int . c-call:unsigned-int)
 143       (:long . c-call:long) (:unsigned-long . c-call:unsigned-long)
 144       #+#.(cl:if (cl:and (cl:find-package (cl:string '#:c-call))
 145                          (cl:find-symbol (cl:string '#:long-long)
 146                                          (cl:string '#:c-call)))
 147                  '(and) '(or))
 148       (:long-long . c-call:long-long)
 149       #+#.(cl:if (cl:and (cl:find-package (cl:string '#:c-call))
 150                          (cl:find-symbol (cl:string '#:unsigned-long-long)
 151                                          (cl:string '#:c-call)))
 152                  '(and) '(or))
 153       (:unsigned-long-long . c-call:unsigned-long-long)
 154       (:float . c-call:float) (:double . c-call:double)
 155       (:array . alien:array)))
 156
 157 #+sbcl
 158 (setq *type-conversion-list*
 159     '((* . *) (:void . sb-alien:void)
 160       (:pointer-void . (* t))
 161       #-sb-unicode(:cstring . sb-alien:c-string)
 162       #+sb-unicode(:cstring . sb-alien:utf8-string)
 163       (:char . sb-alien:char)
 164       (:unsigned-char . (sb-alien:unsigned 8))
 165       (:byte . (sb-alien:signed 8))
 166       (:unsigned-byte . (sb-alien:unsigned 8))
 167       (:short . sb-alien:short)
 168       (:unsigned-short . sb-alien:unsigned-short)
 169       (:int . sb-alien:int) (:unsigned-int . sb-alien:unsigned-int)
 170       (:long . sb-alien:long) (:unsigned-long . sb-alien:unsigned-long)
 171       (:long-long . sb-alien:long-long)
 172       (:unsigned-long-long . sb-alien:unsigned-long-long)
 173       (:float . sb-alien:float) (:double . sb-alien:double)
 174       (:array . sb-alien:array)))
 175
 176 #+(or allegro cormanlisp)
 177 (setq *type-conversion-list*
 178     '((* . *) (:void . :void)
 179       (:short . :short)
 180       (:pointer-void . (* :void))
 181       (:cstring . (* :unsigned-char))
 182       (:byte . :char)
 183       (:unsigned-byte . :unsigned-char)
 184       (:char . :char)
 185       (:unsigned-char . :unsigned-char)
 186       (:int . :int) (:unsigned-int . :unsigned-int)
 187       (:long . :long) (:unsigned-long . :unsigned-long)
 188       (:float . :float) (:double . :double)
 189       (:array . :array)))
 190
 191 #+(or allegro cormanlisp)
 192 (push 'uffi:no-long-long cl:*features*)
 193
 194 #+lispworks
 195 (setq *type-conversion-list*
 196     '((* . :pointer) (:void . :void)
 197       (:short . :short)
 198       (:pointer-void . (:pointer :void))
 199       (:cstring . (:reference-pass (:ef-mb-string :external-format
 200                                     (:latin-1 :eol-style :lf))
 201                    :allow-null t))
 202       (:cstring-returning . (:reference (:ef-mb-string :external-format
 203                                          (:latin-1 :eol-style :lf))
 204                              :allow-null t))
 205       (:byte . :byte)
 206       (:unsigned-byte . (:unsigned :byte))
 207       (:char . :char)
 208       (:unsigned-char . (:unsigned :char))
 209       (:int . :int) (:unsigned-int . (:unsigned :int))
 210       (:long . :long) (:unsigned-long . (:unsigned :long))
 211       #+lispworks6 (:long-long . :int64)
 212       #+lispworks6 (:unsigned-long-long . :uint64)
 213       (:float . :float) (:double . :double)
 214       (:array . :c-array)))
 215
 216 #+(and lispworks (not lispworks6))
 217 (push 'uffi:no-long-long cl:*features*)
 218
 219 #+digitool
 220 (setq *type-conversion-list*
 221      '((* . :pointer) (:void . :void)
 222        (:short . :short) (:unsigned-short . :unsigned-short)
 223        (:pointer-void . :pointer)
 224        (:cstring . :string)
 225        (:char . :character)
 226        (:unsigned-char . :unsigned-byte)
 227        (:byte . :signed-byte) (:unsigned-byte . :unsigned-byte)
 228        (:int . :long) (:unsigned-int . :unsigned-long)
 229        (:long . :long) (:unsigned-long . :unsigned-long)
 230        (:float . :single-float) (:double . :double-float)
 231        (:array . :array)))
 232 #+digitool
 233 (push 'uffi:no-long-long cl:*features*)
 234
 235 #+openmcl
 236 (setq *type-conversion-list*
 237      '((* . :address) (:void . :void)
 238        (:short . :short) (:unsigned-short . :unsigned-short)
 239        (:pointer-void . :address)
 240        (:cstring . :address)
 241        (:char . :signed-char)
 242        (:unsigned-char . :unsigned-char)
 243        (:byte . :signed-byte) (:unsigned-byte . :unsigned-byte)
 244        (:int . :int) (:unsigned-int . :unsigned-int)
 245        (:long . :long) (:unsigned-long . :unsigned-long)
 246        (:long-long . :signed-doubleword) (:unsigned-long-long . :unsigned-doubleword)
 247        (:float . :single-float) (:double . :double-float)
 248        (:array . :array)))
 249
 250 (dolist (type *type-conversion-list*)
 251   (setf (gethash (car type) +type-conversion-hash+) (cdr type)))
 252
 253 #+(or cmu sbcl scl)
 254 (dolist (type *cmu-sbcl-def-type-list*)
 255   (setf (gethash (car type) *cmu-def-type-hash*) (cdr type)))
 256
 257 (defun basic-convert-from-uffi-type (type)
 258   (let ((found-type (gethash type +type-conversion-hash+)))
 259     (if found-type
 260         found-type
 261       #-(or openmcl digitool) type
 262       #+(or openmcl digitool) (keyword type))))
 263
 264 (defun %convert-from-uffi-type (type context)
 265   "Converts from a uffi type to an implementation specific type"
 266   (if (atom type)
 267       (cond
 268        #+(or allegro cormanlisp)
 269        ((and (or (eq context :routine) (eq context :return))
 270              (eq type :cstring))
 271         (setq type '((* :char) integer)))
 272        #+(or cmu sbcl scl)
 273        ((eq context :type)
 274         (let ((cmu-type (gethash type *cmu-def-type-hash*)))
 275           (if cmu-type
 276               cmu-type
 277               (basic-convert-from-uffi-type type))))
 278        #+lispworks
 279        ((and (eq context :return)
 280              (eq type :cstring))
 281         (basic-convert-from-uffi-type :cstring-returning))
 282        #+digitool
 283        ((and (eq type :void) (eq context :return)) nil)
 284        (t
 285         (basic-convert-from-uffi-type type)))
 286     (let ((sub-type (car type)))
 287       (case sub-type
 288         (cl:quote
 289          (convert-from-uffi-type (cadr type) context))
 290         (:struct-pointer
 291          #+(or openmcl digitool) `(:* (:struct ,(%convert-from-uffi-type (cadr type) :struct)))
 292          #-(or openmcl digitool) (%convert-from-uffi-type (list '* (cadr type)) :struct)
 293          )
 294         (:struct
 295          #+(or openmcl digitool) `(:struct ,(%convert-from-uffi-type (cadr type) :struct))
 296          #-(or openmcl digitool) (%convert-from-uffi-type (cadr type) :struct)
 297          )
 298        (:union
 299         #+(or openmcl digitool) `(:union ,(%convert-from-uffi-type (cadr type) :union))
 300         #-(or openmcl digitool) (%convert-from-uffi-type (cadr type) :union)
 301         )
 302        (t
 303         (cons (%convert-from-uffi-type (first type) context)
 304               (%convert-from-uffi-type (rest type) context)))))))
 305
 306 (defun convert-from-uffi-type (type context)
 307   (let ((result (%convert-from-uffi-type type context)))
 308     (cond
 309      ((atom result) result)
 310      #+openmcl
 311      ((eq (car result) :address)
 312       (if (eq context :struct)
 313           (append '(:*) (cdr result))
 314         :address))
 315      #+digitool
 316      ((and (eq (car result) :pointer) (eq context :allocation) :pointer))
 317      (t result))))
 318
 319 (eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
 320   (when (char= #\a (schar (symbol-name '#:a) 0))
 321     (pushnew :uffi-lowercase-reader *features*))
 322   (when (not (string= (symbol-name '#:a)
 323                       (symbol-name '#:A)))
 324     (pushnew :uffi-case-sensitive *features*)))
 325
 326 (defun make-lisp-name (name)
 327   (let ((converted (substitute #\- #\_ name)))
 328      (intern
 329       #+uffi-case-sensitive converted
 330       #+(and (not uffi-lowercase-reader) (not uffi-case-sensitive)) (string-upcase converted)
 331       #+(and uffi-lowercase-reader (not uffi-case-sensitive)) (string-downcase converted))))
 332
 333 (eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
 334   (setq cl:*features* (delete :uffi-lowercase-reader *features*))
 335   (setq cl:*features* (delete :uffi-case-sensitive *features*)))