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Experimental bitfields
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f37fb2c1b7
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9e80281d1a
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BeefLibs/corlib/src/Bitfield.bf
Normal file
279
BeefLibs/corlib/src/Bitfield.bf
Normal file
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@ -0,0 +1,279 @@
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using System.Reflection;
|
||||
using System.Diagnostics;
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||||
|
||||
namespace System
|
||||
{
|
||||
[AttributeUsage(.Field | .StaticField)]
|
||||
struct BitfieldAttribute : Attribute, IOnFieldInit
|
||||
{
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||||
public enum BitSpec
|
||||
{
|
||||
case Auto;
|
||||
case AutoAt(int pos);
|
||||
case AutoRev;
|
||||
case Bits(int bits);
|
||||
case BitsRev(int bits);
|
||||
case BitsAt(int bits, int pos);
|
||||
case BitRange(IndexRange range);
|
||||
case ValueRange(Range range);
|
||||
case ValueRangeRev(Range range);
|
||||
case ValueRangeAt(Range range, int pos);
|
||||
}
|
||||
|
||||
public enum ProtectionKind
|
||||
{
|
||||
Private = 0,
|
||||
Public = 1,
|
||||
Protected = 2,
|
||||
}
|
||||
|
||||
public enum AccessFlags
|
||||
{
|
||||
Read = 1,
|
||||
Write = 2
|
||||
}
|
||||
|
||||
protected String mName;
|
||||
protected int32 mBitPos = -1;
|
||||
protected BitSpec mBitSpec;
|
||||
protected int32 mFieldIdx = 0;
|
||||
protected Type mBFieldType = null;
|
||||
protected ProtectionKind mProtection;
|
||||
protected AccessFlags mAccessFlags;
|
||||
|
||||
public this(ProtectionKind protection, BitSpec bitSpec, String name, AccessFlags accessFlags = .Read | .Write)
|
||||
{
|
||||
mName = name;
|
||||
mBitSpec = bitSpec;
|
||||
mProtection = protection;
|
||||
mAccessFlags = accessFlags;
|
||||
}
|
||||
|
||||
[Comptime]
|
||||
public void OnFieldInit(ComptimeFieldInfo fieldInfo, Self* prev) mut
|
||||
{
|
||||
if (mBFieldType == null)
|
||||
mBFieldType = fieldInfo.FieldType;
|
||||
var buType = mBFieldType;
|
||||
if (buType.IsEnum)
|
||||
buType = buType.UnderlyingType;
|
||||
|
||||
if (buType.IsFloatingPoint)
|
||||
Runtime.FatalError("Invalid bitfield type");
|
||||
|
||||
bool isRev = false;
|
||||
int32 bitCount = 0;
|
||||
int32 underlyingBitCount = fieldInfo.FieldType.Size * 8;
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||||
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||||
int32 GetBitSize(int min, int max)
|
||||
{
|
||||
var min;
|
||||
var max;
|
||||
if (min < 0)
|
||||
min = ~min;
|
||||
if (max < 0)
|
||||
max = ~max;
|
||||
uint64 value = (uint64)min | (uint64)max;
|
||||
|
||||
int32 bitCount = 1;
|
||||
if (buType.IsSigned)
|
||||
bitCount++;
|
||||
|
||||
while ((value >>= 1) != 0)
|
||||
bitCount++;
|
||||
|
||||
return bitCount;
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool hasRange = false;
|
||||
bool rangeCheckMin = false;
|
||||
bool rangeCheckMax = false;
|
||||
int minVal = 0;
|
||||
int maxVal = 0;
|
||||
|
||||
switch (mBitSpec)
|
||||
{
|
||||
case .Bits(let bits):
|
||||
bitCount = (.)bits;
|
||||
case .BitsRev(let bits):
|
||||
bitCount = (.)bits;
|
||||
isRev = true;
|
||||
case .BitsAt(let bits, let pos):
|
||||
bitCount = (.)bits;
|
||||
mBitPos = (.)pos;
|
||||
case .BitRange(let range):
|
||||
bitCount = (.)range.GetLength(underlyingBitCount);
|
||||
mBitPos = (.)range.Start.Get(underlyingBitCount);
|
||||
case .ValueRange(let range):
|
||||
minVal = range.Start;
|
||||
maxVal = range.End - 1;
|
||||
hasRange = true;
|
||||
bitCount = GetBitSize(minVal, maxVal);
|
||||
case .ValueRangeRev(let range):
|
||||
minVal = range.Start;
|
||||
maxVal = range.End - 1;
|
||||
hasRange = true;
|
||||
bitCount = GetBitSize(minVal, maxVal);
|
||||
isRev = true;
|
||||
case .ValueRangeAt(let range, int pos):
|
||||
bitCount = GetBitSize(range.Start, range.End - 1);
|
||||
bitCount = (.)pos;
|
||||
default:
|
||||
Runtime.FatalError("Invalid bitspec");
|
||||
}
|
||||
|
||||
if ((prev != null) && (prev.mFieldIdx == fieldInfo.FieldIdx))
|
||||
{
|
||||
if (mBitPos == -1)
|
||||
{
|
||||
mBitPos = prev.mBitPos;
|
||||
if (isRev)
|
||||
mBitPos -= bitCount;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (mBitPos == -1)
|
||||
mBitPos = isRev ? underlyingBitCount - bitCount : 0;
|
||||
|
||||
if (Compiler.IsBuilding)
|
||||
Debug.WriteLine($"OnFieldInit Name:{mName} BitPos:{mBitPos} BitCount:{bitCount} BuType:{buType}");
|
||||
|
||||
int bitSize = fieldInfo.FieldType.Size * 8;
|
||||
if ((mBitPos < 0) || (mBitPos + bitCount > bitSize))
|
||||
Runtime.FatalError("Bitfield exceeds bounds of underlying value");
|
||||
|
||||
String str = scope .();
|
||||
if (mProtection == .Public)
|
||||
str.Append("public ");
|
||||
else if (mProtection == .Protected)
|
||||
str.Append("protected ");
|
||||
|
||||
void TypeStr(String str, Type t)
|
||||
{
|
||||
if (t.IsPrimitive)
|
||||
t.GetFullName(str);
|
||||
else
|
||||
str.AppendF($"comptype({(int)t.TypeId})");
|
||||
}
|
||||
|
||||
String uTypeStr = TypeStr(.. scope .(), fieldInfo.FieldType);
|
||||
String bTypeStr = TypeStr(.. scope .(), mBFieldType);
|
||||
int mask = ((1 << mBitPos) << bitCount) - (1 << mBitPos);
|
||||
|
||||
if ((!hasRange) && (mBFieldType.IsSigned))
|
||||
{
|
||||
minVal = -(1<<(bitCount-1));
|
||||
maxVal = (1<<(bitCount-1))-1;
|
||||
}
|
||||
else if (!hasRange)
|
||||
{
|
||||
maxVal = (1<<(bitCount))-1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
str.AppendF($"{bTypeStr} {mName}\n{{\n");
|
||||
|
||||
if (mAccessFlags.HasFlag(.Read))
|
||||
{
|
||||
str.Append("\t[Inline]\n\tget => ");
|
||||
if (mBFieldType == typeof(bool))
|
||||
str.AppendF($"(({fieldInfo.Name} & {mask}) >> {mBitPos}) != 0;\n");
|
||||
else if (buType.IsSigned)
|
||||
str.AppendF($"(.)((int)((({fieldInfo.Name} & 0x{mask:X}) >> {mBitPos}) ^ 0x{1 << (bitCount - 1):X}) - 0x{1 << (bitCount - 1):X});\n");
|
||||
else
|
||||
str.AppendF($"(.)(({fieldInfo.Name} & 0x{mask:X}) >> {mBitPos});\n");
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (mBFieldType.IsInteger)
|
||||
{
|
||||
if (mBFieldType.IsSigned)
|
||||
{
|
||||
rangeCheckMin = minVal != -(1<<(mBFieldType.Size*8-1));
|
||||
rangeCheckMax = maxVal != (1<<(mBFieldType.Size*8-1))-1;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
rangeCheckMin = minVal != 0;
|
||||
rangeCheckMax = maxVal != (1<<mBFieldType.Size*8)-1;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (mAccessFlags.HasFlag(.Write))
|
||||
{
|
||||
for (int pass < 2)
|
||||
{
|
||||
if (!rangeCheckMin && !rangeCheckMax)
|
||||
{
|
||||
if (pass == 0)
|
||||
{
|
||||
str.AppendF($"\t[Inline]\n\tset{(fieldInfo.Owner.IsStruct ? " mut" : "")}\n\t{{\n");
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
str.AppendF($"\t[Inline, {((pass == 0) ? "Checked" : "Unchecked")}]\n\tset{(fieldInfo.Owner.IsStruct ? " mut" : "")}\n\t{{\n");
|
||||
if ((pass == 0) && (rangeCheckMin) && (rangeCheckMax))
|
||||
str.AppendF($"\t\tRuntime.Assert((value >= {minVal}) && (value <= {maxVal}));\n");
|
||||
else if ((pass == 0) && (rangeCheckMin))
|
||||
str.AppendF($"\t\tRuntime.Assert(value >= {minVal});\n");
|
||||
else if ((pass == 0) && (rangeCheckMax))
|
||||
str.AppendF($"\t\tRuntime.Assert(value <= {maxVal});\n");
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (mBFieldType == typeof(bool))
|
||||
str.AppendF($"\t\t{fieldInfo.Name} = ({fieldInfo.Name} & ({uTypeStr})~0x{mask:X}) | (value ? 0x{mask:X} : 0);\n");
|
||||
else
|
||||
str.AppendF($"\t\t{fieldInfo.Name} = ({fieldInfo.Name} & ({uTypeStr})~0x{mask:X}) | ((({uTypeStr})value << {mBitPos}) & ({uTypeStr})0x{mask:X});\n");
|
||||
|
||||
str.Append("\t}\n");
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
str.Append("}\n");
|
||||
|
||||
Compiler.EmitTypeBody(fieldInfo.Owner, str);
|
||||
|
||||
if (!isRev)
|
||||
mBitPos += bitCount;
|
||||
mFieldIdx = (.)fieldInfo.FieldIdx;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
[AttributeUsage(.Field | .StaticField)]
|
||||
struct BitfieldAttribute<TField> : BitfieldAttribute
|
||||
{
|
||||
int GetBitCount()
|
||||
{
|
||||
int val = typeof(TField).BitSize;
|
||||
return val;
|
||||
}
|
||||
|
||||
BitSpec FixSpec(BitSpec spec)
|
||||
{
|
||||
switch (spec)
|
||||
{
|
||||
case .Auto:
|
||||
return .Bits(typeof(TField).BitSize);
|
||||
case .AutoRev():
|
||||
return .BitsRev(typeof(TField).BitSize);
|
||||
case .AutoAt(let pos):
|
||||
return .BitsAt(typeof(TField).BitSize, pos);
|
||||
default:
|
||||
return spec;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
public this(ProtectionKind protection, String name, AccessFlags accessFlags = .Read | .Write) : base(protection, FixSpec(.Auto), name, accessFlags)
|
||||
{
|
||||
/*if (Compiler.IsBuilding)
|
||||
Debug.WriteLine($"typeof.BitSize:{typeof(TField).BitSize} mBitCount:{mBitCount}"); //*/
|
||||
mBFieldType = typeof(TField);
|
||||
}
|
||||
|
||||
public this(ProtectionKind protection, BitSpec bitSpec, String name, AccessFlags accessFlags = .Read | .Write) : base(protection, FixSpec(bitSpec), name, accessFlags)
|
||||
{
|
||||
mBFieldType = typeof(TField);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
|
@ -216,12 +216,7 @@ namespace System.Collections
|
|||
[Checked]
|
||||
get
|
||||
{
|
||||
int idx;
|
||||
switch (index)
|
||||
{
|
||||
case .FromFront(let offset): idx = offset;
|
||||
case .FromEnd(let offset): idx = mSize - offset;
|
||||
}
|
||||
int idx = index.Get(mSize);
|
||||
Runtime.Assert((uint)idx < (uint)mSize);
|
||||
return ref mItems[idx];
|
||||
}
|
||||
|
|
@ -229,24 +224,13 @@ namespace System.Collections
|
|||
[Unchecked, Inline]
|
||||
get
|
||||
{
|
||||
int idx;
|
||||
switch (index)
|
||||
{
|
||||
case .FromFront(let offset): idx = offset;
|
||||
case .FromEnd(let offset): idx = mSize - offset;
|
||||
}
|
||||
return ref mItems[idx];
|
||||
return ref mItems[index.Get(mSize)];
|
||||
}
|
||||
|
||||
[Checked]
|
||||
set
|
||||
{
|
||||
int idx;
|
||||
switch (index)
|
||||
{
|
||||
case .FromFront(let offset): idx = offset;
|
||||
case .FromEnd(let offset): idx = mSize - offset;
|
||||
}
|
||||
int idx = index.Get(mSize);
|
||||
Runtime.Assert((uint)idx < (uint)mSize);
|
||||
mItems[idx] = value;
|
||||
#if VERSION_LIST
|
||||
|
|
@ -257,13 +241,7 @@ namespace System.Collections
|
|||
[Unchecked, Inline]
|
||||
set
|
||||
{
|
||||
int idx;
|
||||
switch (index)
|
||||
{
|
||||
case .FromFront(let offset): idx = offset;
|
||||
case .FromEnd(let offset): idx = mSize - offset;
|
||||
}
|
||||
mItems[idx] = value;
|
||||
mItems[index.Get(mSize)] = value;
|
||||
#if VERSION_LIST
|
||||
mVersion++;
|
||||
#endif
|
||||
|
|
|
|||
|
|
@ -24,6 +24,16 @@ namespace System
|
|||
offset.ToString(strBuffer);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
[Inline]
|
||||
public int Get(int size)
|
||||
{
|
||||
switch (this)
|
||||
{
|
||||
case .FromFront(let offset): return offset;
|
||||
case .FromEnd(let offset): return size - offset;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
struct Range : RangeExpression, IEnumerable<int>
|
||||
|
|
@ -310,6 +320,14 @@ namespace System
|
|||
strBuffer.Append("..<");
|
||||
mEnd.ToString(strBuffer);
|
||||
}
|
||||
|
||||
public int GetLength(int size)
|
||||
{
|
||||
int length = mEnd.Get(size) - mStart.Get(size);
|
||||
if (mIsClosed)
|
||||
length++;
|
||||
return length;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
struct ClosedRange : RangeExpression, IEnumerable<int>
|
||||
|
|
|
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