*.[ch]: Some preparatory reformatting for the Python 3 porting.
[pyke] / pyke.h
diff --git a/pyke.h b/pyke.h
index b91b48d..06c30c2 100644 (file)
--- a/pyke.h
+++ b/pyke.h
 
 PRIVATE_SYMBOLS;
 
+/*----- Python version compatibility hacks --------------------------------*/
+
+/* The handy `Py_TYPE' and `Py_SIZE' macros turned up in 2.6.  Define them if
+ * they're not already here.
+ */
+#ifndef Py_TYPE
+#  define Py_TYPE(obj) (((PyObject *)(obj))->ob_type)
+#endif
+#ifndef Py_SIZE
+#  define Py_SIZE(obj) (((PyVarObject *)(obj))->ob_size)
+#endif
+
+/* Python 3 added internal structure to the various object headers, and
+ * defined a new macro `PyVarObject_HEAD_INIT' to initialize variable-length
+ * static instances correctly.  Define it if it's not already here.
+ */
+#ifndef PyVarObject_HEAD_INIT
+#  define PyVarObject_HEAD_INIT(super, sz) PyObject_HEAD_INIT(super) sz,
+#endif
+
+/* Python 3.2 changed the type of hash values, so paper over this annoying
+ * difference.
+ */
+#if PY_VERSION_HEX < 0x03020000
+  typedef long Py_hash_t;
+#endif
+
+/* Plain octet strings.  Python 2 calls these `str', while Python 3 calls
+ * them `bytes'.  We call them `bin' here, and define the following.
+ *
+ *   * `BINOBJ' is the C type of a `bin' object.
+ *   * `BIN_TYPE' is the Python `type' object for `bin'.
+ *   * `BIN_CHECK(OBJ)' is true if OBJ is a `bin' object.
+ *   * `BIN_PTR(OBJ)' points to the first octet of OBJ, without checking!
+ *   * `BIN_LEN(OBJ)' yields the length of OBJ in octets, without checking!
+ *   * `BIN_FROMSTR(STR)' makes a `bin' object from a null-terminated string.
+ *   * `BIN_FORMAT(FMT, ARGS...)' and `BIN_VFORMAT(FMT, AP)' make a `bin'
+ *     object from a `printf'-like format string and arguments.
+ *   * `BIN_PREPAREWRITE(OBJ, PTR, LEN)' prepares to make a `bin' object: it
+ *     sets PTR to point to a buffer of LEN bytes; call `BIN_DONEWRITE' when
+ *     finished.  The variable OBJ will eventually be the resulting object,
+ *     but until `BIN_DONEWRITE' is called, it may in fact be some different
+ *     object.
+ *   * `BIN_DONEWRITE(OBJ, LEN)' completes making a `bin' object: it adjusts
+ *     its length to be LEN, which must not be larger than the LEN given to
+ *     `BIN_PREPAREWRITE', and sets OBJ to point to the finished object.
+ *   * `BIN_SETLEN(OBJ, LEN)' adjusts the length of OBJ downwards to LEN,
+ *     without checking!
+ #   * `Y' is a format character for `PyArg_ParseTuple...' for retrieving a
+ *     null-terminated octet string from a `bin' object.
+ #   * `YN' is a format character for `PyArg_ParseTuple...' for retrieving an
+ *     octet string and length from any sort-of vaguely binary-ish object.
+ */
+#  define BINOBJ PyStringObject
+#  define BIN_TYPE PyString_Type
+#  define BIN_CHECK(obj) PyString_Check(obj)
+#  define BIN_PTR(obj) PyString_AS_STRING(obj)
+#  define BIN_LEN(obj) PyString_GET_SIZE(obj)
+#  define BIN_FROMSTR(str) PyString_FromString(str)
+#  define BIN_FROMSTRLEN(str, len) PyString_FromStringAndSize(str, len)
+#  define BIN_FORMAT PyString_FromFormat
+#  define BIN_VFORMAT PyString_FromFormatV
+#  define BIN_PREPAREWRITE(obj, ptr, sz) do {                          \
+     (obj) = PyString_FromStringAndSize(0, (sz));                      \
+     (ptr) = PyString_AS_STRING(obj);                                  \
+   } while (0)
+#  define BIN_DONEWRITE(obj, sz) do Py_SIZE(obj) = (sz); while (0)
+#  define BIN_SETLEN(obj, len) do Py_SIZE(obj) = (len); while (0)
+#  define Y "s"
+#  define YN "s#"
+
+/* Text strings.  Both Python 2 and Python 3 call these `str', but they're
+ * very different because a Python 3 `str' is Unicode inside.  When dealing
+ * with Python 3 text, the data is UTF-8 encoded.  We call them `text' here,
+ * and define the following.
+ *
+ *   * `TEXTOBJ' is the C type of a `text' object.
+ *   * `TEXT_TYPE' is the Python `type' object for `text'.
+ *   * `TEXT_CHECK(OBJ)' is true if OBJ is a `text' object.
+ *   * `TEXT_STR(OBJ)' points to the first byte of a null-terminated string
+ *     OBJ, or is null.
+ *   * `TEXT_PTR(OBJ)' points to the first byte of OBJ, without checking!
+ *   * `TEXT_LEN(OBJ)' yields the length of OBJ in octets, without checking!
+ *   * `TEXT_FROMSTR(STR)' makes a `text' object from a null-terminated
+ *     string.
+ *   * `TEXT_FORMAT(FMT, ARGS...)' and `TEST_VFORMAT(FMT, AP)' make a `text'
+ *     object from a `printf'-like format string and arguments.
+ *   * `TEXT_PREPAREWRITE(OBJ, PTR, LEN)' prepares to make a `text' object:
+ *     it sets PTR to point to a buffer of LEN bytes; call `TEXT_DONEWRITE'
+ *     when finished.  The variable OBJ will eventually be the resulting
+ *     object, but until `TEXT_DONEWRITE' is called, it may in fact be some
+ *     different object.
+ *   * `TEXT_DONEWRITE(OBJ, LEN)' completes making a `text' object: it
+ *     adjusts its length to be LEN, which must not be larger than the LEN
+ *     given to `TEXT_PREPAREWRITE', and sets OBJ to point to the finished
+ *     object.
+ *
+ * (Use `s' and `s#' in `PyArg_ParseTuple...'.)
+ */
+#  define TEXTOBJ PyStringObject
+#  define TEXT_TYPE PyString_Type
+#  define TEXT_CHECK(obj) PyString_Check(obj)
+#  define TEXT_PTR(obj) PyString_AS_STRING(obj)
+#  define TEXT_STR(obj) PyString_AsString(obj)
+#  define TEXT_PTRLEN(obj, ptr, len) do {                              \
+     (ptr) = PyString_AS_STRING(obj);                                  \
+     (len) = PyString_GET_SIZE(obj);                                   \
+   } while (0)
+#  define TEXT_FORMAT PyString_FromFormat
+#  define TEXT_VFORMAT PyString_FromFormatV
+#  define TEXT_PREPAREWRITE(obj, ptr, sz) do {                         \
+     (obj) = PyString_FromStringAndSize(0, (sz));                      \
+     (ptr) = PyString_AS_STRING(obj);                                  \
+   } while (0)
+#  define TEXT_DONEWRITE(obj, sz) do { Py_SIZE(obj) = (sz); } while (0)
+#  define TEXT_FROMSTR(str) PyString_FromString(str)
+#  define TEXT_FROMSTRLEN(str, len) PyString_FromStringAndSize(str, len)
+
 /*----- Utilities for returning values and exceptions ---------------------*/
 
 /* Returning values. */
@@ -142,10 +260,12 @@ extern void restore_exception(struct excinfo *, const char *, ...);
 /* Input conversion functions for standard kinds of objects, with overflow
  * checking where applicable.
  */
+struct bin { const void *p; Py_ssize_t sz; };
 extern int convulong(PyObject *, void *); /* unsigned long */
 extern int convuint(PyObject *, void *); /* unsigned int */
 extern int convszt(PyObject *, void *);        /* size_t */
 extern int convbool(PyObject *, void *); /* bool */
+extern int convbin(PyObject *, void *); /* read buffer holding bytes */
 
 /* Output conversions. */
 extern PyObject *getbool(int);         /* bool */
@@ -153,13 +273,17 @@ extern PyObject *getulong(unsigned long); /* any kind of unsigned integer */
 
 /*----- Miscellaneous utilities -------------------------------------------*/
 
-#define FREEOBJ(obj)                                                   \
-  (((PyObject *)(obj))->ob_type->tp_free((PyObject *)(obj)))
+#define FREEOBJ(obj) (Py_TYPE(obj)->tp_free((PyObject *)(obj)))
   /* Actually free OBJ, e.g., in a deallocation function. */
 
 extern PyObject *abstract_pynew(PyTypeObject *, PyObject *, PyObject *);
   /* A `tp_new' function which refuses to make the object. */
 
+extern PyObject *enrich_compare(int /*op*/, int /*cmp*/);
+  /* Use a traditional compare-against-zero comparison result CMP to answer a
+   * modern Python `tp_richcompare' operation OP.
+   */
+
 #ifndef CONVERT_CAREFULLY
 #  define CONVERT_CAREFULLY(newty, expty, obj)                         \
      (!sizeof(*(expty *)0 = (obj)) + (/*unconst*/ newty)(obj))
@@ -208,11 +332,11 @@ extern void *newtype(PyTypeObject */*meta*/,
 extern void typeready(PyTypeObject *);
   /* The type object is now ready to be used. */
 
-extern PyTypeObject *inittype(PyTypeObject */*skel*/,
+extern PyTypeObject *inittype(const PyTypeObject */*skel*/,
+                             PyTypeObject */*base*/,
                              PyTypeObject */*meta*/);
   /* All-in-one function to construct a working type from a type skeleton
-   * SKEL, with metaclass META.  The caller is expected to have filled in the
-   * direct superclass in SKEL->tp_base.
+   * SKEL, with known base type BASE (null for `object') and metaclass.
    */
 
 /* Alias for built-in types, to fit in with Pyke naming conventions. */
@@ -220,8 +344,7 @@ extern PyTypeObject *inittype(PyTypeObject */*skel*/,
 #define type_pytype &PyType_Type
 
 #define INITTYPE_META(ty, base, meta) do {                             \
-  ty##_pytype_skel.tp_base = base##_pytype;                            \
-  ty##_pytype = inittype(&ty##_pytype_skel, meta##_pytype);            \
+  ty##_pytype = inittype(&ty##_pytype_skel, base##_pytype, meta##_pytype); \
 } while (0)
 #define INITTYPE(ty, base) INITTYPE_META(ty, base, type)
   /* Macros to initialize a type from its skeleton. */
@@ -229,12 +352,17 @@ extern PyTypeObject *inittype(PyTypeObject */*skel*/,
 /* Macros for filling in `PyMethodDef' tables, ensuring that functions have
  * the expected signatures.
  */
-#define STD_METHOD(decor, func, doc)                                   \
-  { #func, decor(func), METH_VARARGS, doc },
-#define KEYWORD_METHOD(decor, func, doc)                               \
+#define STD_METHOD(decor, func, flags, doc)                            \
+  { #func, decor(func), METH_VARARGS | flags, doc },
+#define KEYWORD_METHOD(decor, func, flags, doc)                                \
   { #func,                                                             \
     CONVERT_CAREFULLY(PyCFunction, PyCFunctionWithKeywords, decor(func)), \
-    METH_VARARGS | METH_KEYWORDS,                                      \
+    METH_VARARGS | METH_KEYWORDS | flags,                              \
+    doc },
+#define NOARG_METHOD(decor, func, flags, doc)                          \
+  { #func,                                                             \
+    CONVERT_CAREFULLY(PyCFunction, PyNoArgsFunction, decor(func)),     \
+    METH_NOARGS | flags,                                               \
     doc },
 
 /* Convenience wrappers for filling in `PyMethodDef' tables, following
@@ -244,8 +372,15 @@ extern PyTypeObject *inittype(PyTypeObject */*skel*/,
  *
  * around the method table.
  */
-#define METH(func, doc) STD_METHOD(METHNAME, func, doc)
-#define KWMETH(func, doc) KEYWORD_METHOD(METHNAME, func, doc)
+#define METH(func, doc) STD_METHOD(METHNAME, func, 0, doc)
+#define KWMETH(func, doc) KEYWORD_METHOD(METHNAME, func, 0, doc)
+#define NAMETH(func, doc) NOARG_METHOD(METHNAME, func, 0, doc)
+#define CMTH(func, doc) STD_METHOD(METHNAME, func, METH_CLASS, doc)
+#define KWCMTH(func, doc) KEYWORD_METHOD(METHNAME, func, METH_CLASS, doc)
+#define NACMTH(func, doc) NOARG_METHOD(METHNAME, func, METH_CLASS, doc)
+#define SMTH(func, doc) STD_METHOD(METHNAME, func, METH_STATIC, doc)
+#define KWSMTH(func, doc) KEYWORD_METHOD(METHNAME, func, METH_STATIC, doc)
+#define NASMTH(func, doc) NOARG_METHOD(METHNAME, func, METH_STATIC, doc)
 
 /* Convenience wrappers for filling in `PyGetSetDef' tables, following Pyke
  * naming convention.  Define `GETSETNAME' locally as
@@ -259,26 +394,41 @@ extern PyTypeObject *inittype(PyTypeObject */*skel*/,
 #define GETSET(func, doc)                                              \
   { #func, GETSETNAME(get, func), GETSETNAME(set, func), doc },
 
-/* Convenience wrapper for filling in `PyMemberDef' tables.  Define
+/* Convenience wrappers for filling in `PyMemberDef' tables.  Define
  * `MEMBERSTRUCT' locally as
  *
  *     #define MEMBERSTRUCT foo_pyobj
  *
  * around the member table.
  */
-#define MEMBER(name, ty, f, doc)                                       \
-  { #name, ty, offsetof(MEMBERSTRUCT, name), f, doc },
+#define MEMRNM(name, ty, mem, f, doc)                                  \
+  { #name, ty, offsetof(MEMBERSTRUCT, mem), f, doc },
+#define MEMBER(name, ty, f, doc) MEMRNM(name, ty, name, f, doc)
+
+/* Wrappers for filling in pointers in a `PyTypeObject' structure, (a)
+ * following Pyke naming convention, and (b) stripping `const' from the types
+ * without losing type safety.
+ */
+#define UNCONST_TYPE_SLOT(type, suffix, op, ty)                                \
+  CONVERT_CAREFULLY(type *, const type *, op ty##_py##suffix)
+#define PYGETSET(ty) UNCONST_TYPE_SLOT(PyGetSetDef, getset, NOTHING, ty)
+#define PYMETHODS(ty) UNCONST_TYPE_SLOT(PyMethodDef, methods, NOTHING, ty)
+#define PYMEMBERS(ty) UNCONST_TYPE_SLOT(PyMemberDef, members, NOTHING, ty)
+#define PYNUMBER(ty) UNCONST_TYPE_SLOT(PyNumberMethods, number, &, ty)
+#define PYSEQUENCE(ty) UNCONST_TYPE_SLOT(PySequenceMethods, sequence, &, ty)
+#define PYMAPPING(ty) UNCONST_TYPE_SLOT(PyMappingMethods, mapping, &, ty)
+#define PYBUFFER(ty) UNCONST_TYPE_SLOT(PyBufferProcs, buffer, &, ty)
 
 /*----- Populating modules ------------------------------------------------*/
 
 extern PyObject *modname;
-  /* The overall module name.  Set this with `PyString_FromString'. */
+  /* The overall module name.  Set this with `TEXT_FROMSTR'. */
 
 extern PyObject *home_module;
   /* The overall module object. */
 
 extern PyObject *mkexc(PyObject */*mod*/, PyObject */*base*/,
-                      const char */*name*/, PyMethodDef */*methods*/);
+                      const char */*name*/, const PyMethodDef */*methods*/);
   /* Make and return an exception class called NAME, which will end up in
    * module MOD (though it is not added at this time).  The new class is a
    * subclass of BASE.  Attach the METHODS to it.
@@ -295,6 +445,8 @@ extern PyObject *mkexc(PyObject */*mod*/, PyObject */*base*/,
 struct nameval { const char *name; unsigned f; unsigned long value; };
 #define CF_SIGNED 1u
 extern void setconstants(PyObject *, const struct nameval *);
+#define CONST(x) { #x, (x) >= 0 ? 0 : CF_SIGNED, x }
+#define CONSTFLAG(f, x) { #x, f, x }
 
 #define INSEXC(name, var, base, meth)                                  \
   INSERT(name, var = mkexc(mod, base, name, meth))
@@ -343,41 +495,98 @@ extern PyMethodDef *donemethods(void);
 
 /*----- Generic mapping support -------------------------------------------*/
 
+/* Operations table.  ME is the mapping object throughout. */
+typedef struct gmap_ops {
+  size_t isz;                          /* iterator size */
+
+  void *(*lookup)(PyObject *me, PyObject *key, unsigned *f);
+    /* Lookup the KEY.  If it is found, return an entry pointer for it; if F
+     * is not null, set *F nonzero.  Otherwise, if F is null, return a null
+     * pointer (without setting a pending exception); if F is not null, then
+     * set *F zero and return a fresh entry pointer.  Return null on a Python
+     * exception (the caller will notice the difference.)
+     */
+
+  void (*iter_init)(PyObject *me, void *i);
+    /* Initialize an iterator at I. */
+
+  void *(*iter_next)(PyObject *me, void *i);
+    /* Return an entry pointer for a different item, or null if all have been
+     * visited.
+     */
+
+  PyObject *(*entry_key)(PyObject *me, void *e);
+    /* Return the key object for a mapping entry. */
+
+  PyObject *(*entry_value)(PyObject *me, void *e);
+    /* Return the value object for a mapping entry. */
+
+  int (*set_entry)(PyObject *me, void *e, PyObject *val);
+    /* Modify the entry by storing VAL in its place.  Return 0 on success,
+     * or -1 on a Python error.
+     */
+
+  int (*del_entry)(PyObject *me, void *e);
+    /* Delete the entry.  (It may be necessary to delete a freshly allocated
+     * entry, e.g., if `set_entry' failed.)  Return 0 on success, or -1 on a
+     * Python error.
+     */
+} gmap_ops;
+
+/* The intrusion at the head of a mapping object. */
+#define GMAP_PYOBJ_HEAD                                                        \
+  PyObject_HEAD                                                                \
+  const gmap_ops *gmops;
+
+typedef struct gmap_pyobj {
+  GMAP_PYOBJ_HEAD
+} gmap_pyobj;
+#define GMAP_OPS(obj) (((gmap_pyobj *)(obj))->gmops)
+  /* Discover the operations from a mapping object. */
+
 /* Mapping methods. */
 #define GMAP_METMNAME(func) gmapmeth_##func
-#define GMAP_METH(func, doc) STD_METHOD(GMAP_METMNAME, func, doc)
-#define GMAP_KWMETH(func, doc) KEYWORD_METHOD(GMAP_METMNAME, func, doc)
+#define GMAP_METH(func, doc) STD_METHOD(GMAP_METMNAME, func, 0, doc)
+#define GMAP_KWMETH(func, doc) KEYWORD_METHOD(GMAP_METMNAME, func, 0, doc)
+#define GMAP_NAMETH(func, doc) NOARG_METHOD(GMAP_METMNAME, func, 0, doc)
 #define GMAP_METHDECL(func, doc)                                       \
   extern PyObject *gmapmeth_##func(PyObject *, PyObject *);
 #define GMAP_KWMETHDECL(func, doc)                                     \
   extern PyObject *gmapmeth_##func(PyObject *, PyObject *, PyObject *);
-
-#define GMAP_DOROMETHODS(METH, KWMETH)                                 \
-  METH (has_key,       "D.has_key(KEY) -> BOOL")                       \
-  METH (keys,          "D.keys() -> LIST")                             \
-  METH (values,        "D.values() -> LIST")                           \
-  METH (items,         "D.items() -> LIST")                            \
-  METH (iterkeys,      "D.iterkeys() -> ITER")                         \
-  METH (itervalues,    "D.itervalues() -> ITER")                       \
-  METH (iteritems,     "D.iteritems() -> ITER")                        \
-  KWMETH(get,          "D.get(KEY, [default = None]) -> VALUE")
-
-#define GMAP_DOMETHODS(METH, KWMETH)                                   \
-  GMAP_DOROMETHODS(METH, KWMETH)                                       \
-  METH (clear,         "D.clear()")                                    \
+#define GMAP_NAMETHDECL(func, doc)                                     \
+  extern PyObject *gmapmeth_##func(PyObject *);
+
+#  define GMAP_DOROMETHODS(METH, KWMETH, NAMETH)                       \
+    METH  (has_key,    "D.has_key(KEY) -> BOOL")                       \
+    NAMETH(keys,       "D.keys() -> LIST")                             \
+    NAMETH(values,     "D.values() -> LIST")                           \
+    NAMETH(items,      "D.items() -> LIST")                            \
+    NAMETH(iterkeys,   "D.iterkeys() -> ITER")                         \
+    NAMETH(itervalues, "D.itervalues() -> ITER")                       \
+    NAMETH(iteritems,  "D.iteritems() -> ITER")                        \
+    KWMETH(get,                "D.get(KEY, [default = None]) -> VALUE")
+
+#define GMAP_DOMETHODS(METH, KWMETH, NAMETH)                           \
+  GMAP_DOROMETHODS(METH, KWMETH, NAMETH)                               \
+  NAMETH(clear,                "D.clear()")                                    \
   KWMETH(setdefault,   "D.setdefault(K, [default = None]) -> VALUE")   \
   KWMETH(pop,          "D.pop(KEY, [default = <error>]) -> VALUE")     \
-  METH (popitem,       "D.popitem() -> (KEY, VALUE)")                  \
-  METH (update,        "D.update(MAP)")
+  NAMETH(popitem,      "D.popitem() -> (KEY, VALUE)")                  \
+  KWMETH(update,       "D.update(MAP)")
 
-GMAP_DOMETHODS(GMAP_METHDECL, GMAP_KWMETHDECL)
-#define GMAP_ROMETHODS GMAP_DOROMETHODS(GMAP_METH, GMAP_KWMETH)
-#define GMAP_METHODS GMAP_DOMETHODS(GMAP_METH, GMAP_KWMETH)
+GMAP_DOMETHODS(GMAP_METHDECL, GMAP_KWMETHDECL, GMAP_NAMETHDECL)
+#define GMAP_ROMETHODS GMAP_DOROMETHODS(GMAP_METH, GMAP_KWMETH, GMAP_NAMETH)
+#define GMAP_METHODS GMAP_DOMETHODS(GMAP_METH, GMAP_KWMETH, GMAP_NAMETH)
 
 /* Mapping protocol implementation. */
 extern Py_ssize_t gmap_pysize(PyObject *); /* for `mp_length' */
-extern PySequenceMethods gmap_pysequence; /* for `tp_as_sequence' */
-extern PyMethodDef gmap_pymethods[]; /* all the standard methods */
+extern PyObject *gmap_pyiter(PyObject *); /* for `tp_iter' */
+extern PyObject *gmap_pylookup(PyObject *, PyObject *); /* for `mp_subscript' */
+extern int gmap_pystore(PyObject *, PyObject *, PyObject *); /* for `mp_ass_subscript' */
+extern int gmap_pyhaskey(PyObject *, PyObject *); /* for `sq_contains' */
+extern const PySequenceMethods gmap_pysequence; /* for `tp_as_sequence' */
+extern const PyMethodDef gmapro_pymethods[]; /* read-only methods */
+extern const PyMethodDef gmap_pymethods[]; /* all the standard methods */
 
 /*----- That's all, folks -------------------------------------------------*/