2004-11-28 Martin Baulig <martin@ximian.com>
[mono.git] / mono / metadata / metadata.h
1
2 #ifndef __MONO_METADATA_H__
3 #define __MONO_METADATA_H__
4
5 #include <glib.h>
6
7 #include <mono/metadata/blob.h>
8 #include <mono/metadata/row-indexes.h>
9 #include <mono/metadata/image.h>
10
11 #ifdef __GNUC__
12 #define MONO_ZERO_LEN_ARRAY 0
13 #else
14 #define MONO_ZERO_LEN_ARRAY 1
15 #endif
16
17 #define MONO_TYPE_ISSTRUCT(t) (!(t)->byref && (((t)->type == MONO_TYPE_VALUETYPE && !(t)->data.klass->enumtype) || ((t)->type == MONO_TYPE_TYPEDBYREF) || (((t)->type == MONO_TYPE_GENERICINST) && mono_metadata_generic_inst_is_valuetype ((t)->data.generic_inst))))
18 #define MONO_TYPE_IS_VOID(t) ((t) && ((t)->type == MONO_TYPE_VOID) && !(t)->byref)
19 #define MONO_TYPE_IS_POINTER(t) ((t) && (((t)->byref || ((t)->type == MONO_TYPE_I) || (t)->type == MONO_TYPE_STRING) || ((t)->type == MONO_TYPE_SZARRAY) || ((t)->type == MONO_TYPE_CLASS) || ((t)->type == MONO_TYPE_CLASS) || ((t)->type == MONO_TYPE_OBJECT) || ((t)->type == MONO_TYPE_ARRAY) || ((t)->type == MONO_TYPE_PTR)))
20
21 #define MONO_TYPE_IS_REFERENCE(t) ((t) &&                                       \
22                                    ((((t)->type == MONO_TYPE_STRING) ||         \
23                                      ((t)->type == MONO_TYPE_SZARRAY) ||        \
24                                      ((t)->type == MONO_TYPE_CLASS) ||          \
25                                      ((t)->type == MONO_TYPE_OBJECT) ||         \
26                                      ((t)->type == MONO_TYPE_ARRAY)) ||         \
27                                     (((t)->type == MONO_TYPE_GENERICINST) &&    \
28                                      !mono_metadata_generic_inst_is_valuetype ((t)->data.generic_inst))))
29
30 #define MONO_CLASS_IS_INTERFACE(c) ((c->flags & TYPE_ATTRIBUTE_INTERFACE) || (c->byval_arg.type == MONO_TYPE_VAR) || (c->byval_arg.type == MONO_TYPE_MVAR))
31
32 typedef struct _MonoClass MonoClass;
33 typedef struct _MonoDomain MonoDomain;
34
35 typedef enum {
36         MONO_TABLE_MODULE,
37         MONO_TABLE_TYPEREF,
38         MONO_TABLE_TYPEDEF,
39         MONO_TABLE_FIELD_POINTER,
40         MONO_TABLE_FIELD,
41         MONO_TABLE_METHOD_POINTER,
42         MONO_TABLE_METHOD,
43         MONO_TABLE_PARAM_POINTER,
44         MONO_TABLE_PARAM,
45         MONO_TABLE_INTERFACEIMPL,
46         MONO_TABLE_MEMBERREF, /* 0xa */
47         MONO_TABLE_CONSTANT,
48         MONO_TABLE_CUSTOMATTRIBUTE,
49         MONO_TABLE_FIELDMARSHAL,
50         MONO_TABLE_DECLSECURITY,
51         MONO_TABLE_CLASSLAYOUT,
52         MONO_TABLE_FIELDLAYOUT, /* 0x10 */
53         MONO_TABLE_STANDALONESIG,
54         MONO_TABLE_EVENTMAP,
55         MONO_TABLE_EVENT_POINTER,
56         MONO_TABLE_EVENT,
57         MONO_TABLE_PROPERTYMAP,
58         MONO_TABLE_UNUSED5,
59         MONO_TABLE_PROPERTY,
60         MONO_TABLE_METHODSEMANTICS,
61         MONO_TABLE_METHODIMPL,
62         MONO_TABLE_MODULEREF, /* 0x1a */
63         MONO_TABLE_TYPESPEC,
64         MONO_TABLE_IMPLMAP,
65         MONO_TABLE_FIELDRVA,
66         MONO_TABLE_UNUSED6,
67         MONO_TABLE_UNUSED7,
68         MONO_TABLE_ASSEMBLY, /* 0x20 */
69         MONO_TABLE_ASSEMBLYPROCESSOR,
70         MONO_TABLE_ASSEMBLYOS,
71         MONO_TABLE_ASSEMBLYREF,
72         MONO_TABLE_ASSEMBLYREFPROCESSOR,
73         MONO_TABLE_ASSEMBLYREFOS,
74         MONO_TABLE_FILE,
75         MONO_TABLE_EXPORTEDTYPE,
76         MONO_TABLE_MANIFESTRESOURCE,
77         MONO_TABLE_NESTEDCLASS,
78         MONO_TABLE_GENERICPARAM, /* 0x2a */
79         MONO_TABLE_METHODSPEC,
80         MONO_TABLE_GENERICPARAMCONSTRAINT
81
82 #define MONO_TABLE_LAST MONO_TABLE_GENERICPARAMCONSTRAINT
83 } MonoMetaTableEnum;
84
85 typedef enum {
86         MONO_EXCEPTION_CLAUSE_NONE,
87         MONO_EXCEPTION_CLAUSE_FILTER,
88         MONO_EXCEPTION_CLAUSE_FINALLY,
89         MONO_EXCEPTION_CLAUSE_FAULT = 4
90 } MonoExceptionEnum;
91
92 typedef enum {
93         MONO_CALL_DEFAULT,
94         MONO_CALL_C,
95         MONO_CALL_STDCALL,
96         MONO_CALL_THISCALL,
97         MONO_CALL_FASTCALL,
98         MONO_CALL_VARARG
99 } MonoCallConvention;
100
101 /* ECMA lamespec: the old spec had more info... */
102 typedef enum {
103         MONO_NATIVE_BOOLEAN = 0x02, /* 4 bytes, 0 is false, != 0 is true */
104         MONO_NATIVE_I1 = 0x03,
105         MONO_NATIVE_U1 = 0x04,
106         MONO_NATIVE_I2 = 0x05,
107         MONO_NATIVE_U2 = 0x06,
108         MONO_NATIVE_I4 = 0x07,
109         MONO_NATIVE_U4 = 0x08,
110         MONO_NATIVE_I8 = 0x09,
111         MONO_NATIVE_U8 = 0x0a,
112         MONO_NATIVE_R4 = 0x0b,
113         MONO_NATIVE_R8 = 0x0c,
114         MONO_NATIVE_CURRENCY = 0x0f,
115         MONO_NATIVE_BSTR = 0x13, /* prefixed length, Unicode */
116         MONO_NATIVE_LPSTR = 0x14, /* ANSI, null terminated */
117         MONO_NATIVE_LPWSTR = 0x15, /* UNICODE, null terminated */
118         MONO_NATIVE_LPTSTR = 0x16, /* plattform dep., null terminated */
119         MONO_NATIVE_BYVALTSTR = 0x17,
120         MONO_NATIVE_IUNKNOWN = 0x19,
121         MONO_NATIVE_IDISPATCH = 0x1a,
122         MONO_NATIVE_STRUCT = 0x1b,
123         MONO_NATIVE_INTERFACE = 0x1c,
124         MONO_NATIVE_SAFEARRAY = 0x1d,
125         MONO_NATIVE_BYVALARRAY = 0x1e,
126         MONO_NATIVE_INT   = 0x1f,
127         MONO_NATIVE_UINT  = 0x20,
128         MONO_NATIVE_VBBYREFSTR  = 0x22,
129         MONO_NATIVE_ANSIBSTR  = 0x23,  /* prefixed length, ANSI */
130         MONO_NATIVE_TBSTR  = 0x24, /* prefixed length, plattform dep. */
131         MONO_NATIVE_VARIANTBOOL  = 0x25,
132         MONO_NATIVE_FUNC  = 0x26,
133         MONO_NATIVE_ASANY = 0x28,
134         MONO_NATIVE_LPARRAY = 0x2a,
135         MONO_NATIVE_LPSTRUCT = 0x2b,
136         MONO_NATIVE_CUSTOM = 0x2c,
137         MONO_NATIVE_ERROR = 0x2d,
138         MONO_NATIVE_MAX = 0x50 /* no info */
139 } MonoMarshalNative;
140
141 typedef enum {
142         MONO_MARSHAL_CONV_NONE,
143         MONO_MARSHAL_CONV_BOOL_VARIANTBOOL,
144         MONO_MARSHAL_CONV_BOOL_I4,
145         MONO_MARSHAL_CONV_STR_BSTR,
146         MONO_MARSHAL_CONV_STR_LPSTR,
147         MONO_MARSHAL_CONV_LPSTR_STR,
148         MONO_MARSHAL_CONV_STR_LPWSTR,
149         MONO_MARSHAL_CONV_LPWSTR_STR,
150         MONO_MARSHAL_CONV_STR_LPTSTR,
151         MONO_MARSHAL_CONV_STR_ANSIBSTR,
152         MONO_MARSHAL_CONV_STR_TBSTR,
153         MONO_MARSHAL_CONV_STR_BYVALSTR,
154         MONO_MARSHAL_CONV_STR_BYVALWSTR,
155         MONO_MARSHAL_CONV_SB_LPSTR,
156         MONO_MARSHAL_CONV_SB_LPTSTR,
157         MONO_MARSHAL_CONV_SB_LPWSTR,
158         MONO_MARSHAL_CONV_LPSTR_SB,
159         MONO_MARSHAL_CONV_LPTSTR_SB,
160         MONO_MARSHAL_CONV_LPWSTR_SB,
161         MONO_MARSHAL_CONV_ARRAY_BYVALARRAY,
162         MONO_MARSHAL_CONV_ARRAY_SAVEARRAY,
163         MONO_MARSHAL_CONV_ARRAY_LPARRAY,
164         MONO_MARSHAL_CONV_OBJECT_INTERFACE,
165         MONO_MARSHAL_CONV_OBJECT_IDISPATCH,
166         MONO_MARSHAL_CONV_OBJECT_IUNKNOWN,
167         MONO_MARSHAL_CONV_OBJECT_STRUCT,
168         MONO_MARSHAL_CONV_DEL_FTN,
169         MONO_MARSHAL_CONV_FTN_DEL,
170         MONO_MARSHAL_FREE_ARRAY
171 } MonoMarshalConv;
172
173 typedef struct {
174         MonoMarshalNative native;
175         union {
176                 struct {
177                         MonoMarshalNative elem_type;
178                         gint32 param_num;
179                         gint32 num_elem;
180                 } array_data;
181                 struct {
182                         char *custom_name;
183                         char *cookie;
184                 } custom_data;
185         } data;
186 } MonoMarshalSpec;
187
188 void         mono_metadata_init (void);
189
190 void         mono_metadata_decode_row (const MonoTableInfo   *t,
191                                        int                    idx,
192                                        guint32               *res,
193                                        int                    res_size);
194
195 guint32      mono_metadata_decode_row_col (const MonoTableInfo *t, 
196                                            int            idx, 
197                                            guint          col);
198
199 /*
200  * This macro is used to extract the size of the table encoded in
201  * the size_bitfield of MonoTableInfo.
202  */
203 #define mono_metadata_table_size(bitfield,table) ((((bitfield) >> ((table)*2)) & 0x3) + 1)
204 #define mono_metadata_table_count(bitfield) ((bitfield) >> 24)
205
206 int mono_metadata_compute_size (MonoImage   *meta,
207                                 int             tableindex,
208                                 guint32        *result_bitfield);
209
210 /*
211  *
212  */
213 const char    *mono_metadata_locate        (MonoImage *meta, int table, int idx);
214 const char    *mono_metadata_locate_token  (MonoImage *meta, guint32 token);
215                                            
216 const char    *mono_metadata_string_heap   (MonoImage *meta, guint32 table_index);
217 const char    *mono_metadata_blob_heap     (MonoImage *meta, guint32 table_index);
218 const char    *mono_metadata_user_string   (MonoImage *meta, guint32 table_index);
219 const char    *mono_metadata_guid_heap     (MonoImage *meta, guint32 table_index);
220
221 guint32 mono_metadata_typedef_from_field  (MonoImage *meta, guint32 table_index);
222 guint32 mono_metadata_typedef_from_method (MonoImage *meta, guint32 table_index);
223 guint32 mono_metadata_nested_in_typedef   (MonoImage *meta, guint32 table_index);
224 guint32 mono_metadata_nesting_typedef     (MonoImage *meta, guint32 table_index, guint32 start_index);
225
226 MonoClass** mono_metadata_interfaces_from_typedef (MonoImage *meta, guint32 table_index, guint *count);
227
228 guint32     mono_metadata_events_from_typedef     (MonoImage *meta, guint32 table_index, guint *end_idx);
229 guint32     mono_metadata_methods_from_event      (MonoImage *meta, guint32 table_index, guint *end);
230 guint32     mono_metadata_properties_from_typedef (MonoImage *meta, guint32 table_index, guint *end);
231 guint32     mono_metadata_methods_from_property   (MonoImage *meta, guint32 table_index, guint *end);
232 guint32     mono_metadata_packing_from_typedef    (MonoImage *meta, guint32 table_index, guint32 *packing, guint32 *size);
233 const char* mono_metadata_get_marshal_info        (MonoImage *meta, guint32 idx, gboolean is_field);
234 guint32     mono_metadata_custom_attrs_from_index (MonoImage *meta, guint32 cattr_index);
235
236 MonoMarshalSpec *mono_metadata_parse_marshal_spec (MonoImage *image, const char *ptr);
237
238 void mono_metadata_free_marshal_spec (MonoMarshalSpec *spec);
239
240 guint32     mono_metadata_implmap_from_method     (MonoImage *meta, guint32 method_idx);
241
242 void        mono_metadata_field_info (MonoImage *meta, 
243                                       guint32       table_index,
244                                       guint32      *offset,
245                                       guint32      *rva,
246                                       MonoMarshalSpec **marshal_spec);
247
248 guint32     mono_metadata_get_constant_index (MonoImage *meta, guint32 token, guint32 hint);
249
250 /*
251  * Functions to extract information from the Blobs
252  */
253 guint32 mono_metadata_decode_value     (const char            *ptr,
254                                         const char           **rptr);
255 guint32 mono_metadata_decode_blob_size (const char            *ptr,
256                                         const char           **rptr);
257
258 void mono_metadata_encode_value (guint32 value, char *bug, char **endbuf);
259
260 #define MONO_OFFSET_IN_CLAUSE(clause,offset) \
261         ((clause)->try_offset <= (offset) && (offset) < ((clause)->try_offset + (clause)->try_len))
262 #define MONO_OFFSET_IN_HANDLER(clause,offset) \
263         ((clause)->handler_offset <= (offset) && (offset) < ((clause)->handler_offset + (clause)->handler_len))
264
265 typedef struct {
266         guint32 flags;
267         guint32 try_offset;
268         guint32 try_len;
269         guint32 handler_offset;
270         guint32 handler_len;
271         union {
272                 guint32 filter_offset;
273                 MonoClass *catch_class;
274         } data;
275 } MonoExceptionClause;
276
277 typedef struct _MonoType MonoType;
278 typedef struct _MonoGenericInst MonoGenericInst;
279 typedef struct _MonoDynamicGenericInst MonoDynamicGenericInst;
280 typedef struct _MonoGenericMethod MonoGenericMethod;
281 typedef struct _MonoGenericContext MonoGenericContext;
282 typedef struct _MonoGenericContainer MonoGenericContainer;
283 typedef struct _MonoGenericParam MonoGenericParam;
284 typedef struct _MonoArrayType MonoArrayType;
285 typedef struct _MonoMethodSignature MonoMethodSignature;
286
287 typedef struct {
288         unsigned int required : 1;
289         unsigned int token    : 31;
290 } MonoCustomMod;
291
292 struct _MonoArrayType {
293         MonoClass *eklass;
294         guint8 rank;
295         guint8 numsizes;
296         guint8 numlobounds;
297         int *sizes;
298         int *lobounds;
299 };
300
301 struct _MonoType {
302         union {
303                 MonoClass *klass; /* for VALUETYPE and CLASS */
304                 MonoType *type;   /* for PTR */
305                 MonoArrayType *array; /* for ARRAY */
306                 MonoMethodSignature *method;
307                 MonoGenericParam *generic_param; /* for VAR and MVAR */
308                 MonoGenericInst *generic_inst; /* for GENERICINST */
309         } data;
310         unsigned int attrs    : 16; /* param attributes or field flags */
311         unsigned int type     : 8;  /* ElementTypeEnum */
312         unsigned int num_mods : 6;  /* max 64 modifiers follow at the end */
313         unsigned int byref    : 1;
314         unsigned int pinned   : 1;  /* valid when included in a local var signature */
315         MonoCustomMod modifiers [MONO_ZERO_LEN_ARRAY]; /* this may grow */
316 };
317
318 struct _MonoMethodSignature {
319         unsigned int  hasthis : 1;
320         unsigned int  explicit_this   : 1;
321         unsigned int  call_convention : 6;
322         unsigned int  pinvoke   : 1;
323         unsigned int  ref_count : 23;
324         guint16       param_count;
325         gint16        sentinelpos;
326         unsigned int  generic_param_count : 30;
327         unsigned int  is_inflated         : 1;
328         unsigned int  has_type_parameters : 1;
329         MonoType     *ret;
330         MonoType     *params [MONO_ZERO_LEN_ARRAY];
331 };
332
333 typedef struct {
334         guint32      code_size;
335         const unsigned char  *code;
336         guint16      max_stack;
337         unsigned int num_clauses : 15;
338         /* if num_locals != 0, then the following apply: */
339         unsigned int init_locals : 1;
340         guint16      num_locals;
341         MonoExceptionClause *clauses;
342         MonoType    *locals [MONO_ZERO_LEN_ARRAY];
343 } MonoMethodHeader;
344
345 typedef enum {
346         MONO_PARSE_TYPE,
347         MONO_PARSE_MOD_TYPE,
348         MONO_PARSE_LOCAL,
349         MONO_PARSE_PARAM,
350         MONO_PARSE_RET,
351         MONO_PARSE_FIELD
352 } MonoParseTypeMode;
353
354 gboolean
355 mono_type_is_byref       (MonoType *type);
356
357 int
358 mono_type_get_type       (MonoType *type);
359
360 /* For MONO_TYPE_FNPTR */
361 MonoMethodSignature*
362 mono_type_get_signature  (MonoType *type);
363
364 /* For MONO_TYPE_CLASS, VALUETYPE */
365 MonoClass*
366 mono_type_get_class      (MonoType *type);
367
368 MonoArrayType*
369 mono_type_get_array_type (MonoType *type);
370
371 MonoClass*
372 mono_type_get_modifiers  (MonoType *type, gboolean *is_required, gpointer *iter);
373
374 MonoType*
375 mono_signature_get_return_type (MonoMethodSignature *sig);
376
377 MonoType*
378 mono_signature_get_params      (MonoMethodSignature *sig, gpointer *iter);
379
380 guint32
381 mono_signature_get_param_count (MonoMethodSignature *sig);
382
383 guint32
384 mono_signature_get_call_conv   (MonoMethodSignature *sig);
385
386 int
387 mono_signature_vararg_start    (MonoMethodSignature *sig);
388
389 gboolean
390 mono_signature_is_instance     (MonoMethodSignature *sig);
391
392 gboolean
393 mono_signature_explicit_this   (MonoMethodSignature *sig);
394
395 guint32     mono_metadata_parse_typedef_or_ref (MonoImage      *m,
396                                                 const char      *ptr,
397                                                 const char     **rptr);
398 int            mono_metadata_parse_custom_mod  (MonoImage      *m,
399                                                 MonoCustomMod   *dest,
400                                                 const char      *ptr,
401                                                 const char     **rptr);
402 MonoArrayType *mono_metadata_parse_array       (MonoImage      *m,
403                                                 const char      *ptr,
404                                                 const char     **rptr);
405 void           mono_metadata_free_array        (MonoArrayType     *array);
406 MonoType      *mono_metadata_parse_type        (MonoImage      *m,
407                                                 MonoParseTypeMode  mode,
408                                                 short              opt_attrs,
409                                                 const char        *ptr,
410                                                 const char       **rptr);
411 MonoType      *mono_metadata_parse_param       (MonoImage      *m,
412                                                 const char      *ptr,
413                                                 const char      **rptr);
414 MonoType      *mono_metadata_parse_ret_type    (MonoImage      *m,
415                                                 const char      *ptr,
416                                                 const char      **rptr);
417 MonoType      *mono_metadata_parse_field_type  (MonoImage      *m,
418                                                 short            field_flags,
419                                                 const char      *ptr,
420                                                 const char      **rptr);
421 MonoType      *mono_type_create_from_typespec  (MonoImage        *image, 
422                                                 guint32           type_spec);
423 void           mono_metadata_free_type         (MonoType        *type);
424 int            mono_type_size                  (MonoType        *type, 
425                                                 int             *alignment);
426 int            mono_type_stack_size            (MonoType        *type, 
427                                                 int             *alignment);
428
429 gboolean       mono_metadata_generic_inst_is_valuetype (MonoGenericInst *ginst);
430 guint          mono_metadata_generic_inst_hash  (MonoGenericInst *ginst);
431 gboolean       mono_metadata_generic_inst_equal (MonoGenericInst *g1, MonoGenericInst *g2);
432
433 guint          mono_metadata_type_hash         (MonoType *t1);
434 gboolean       mono_metadata_type_equal        (MonoType *t1, MonoType *t2);
435
436 MonoMethodSignature  *mono_metadata_signature_alloc (MonoImage *image, guint32 nparams);
437
438 MonoMethodSignature  *mono_metadata_signature_dup (MonoMethodSignature *sig);
439
440 MonoMethodSignature  *mono_metadata_parse_signature (MonoImage *image, 
441                                                      guint32    token);
442
443 MonoMethodSignature  *mono_metadata_parse_method_signature (MonoImage            *m,
444                                                             int                    def,
445                                                             const char            *ptr,
446                                                             const char           **rptr);
447 void                  mono_metadata_free_method_signature  (MonoMethodSignature   *method);
448
449 gboolean          mono_metadata_signature_equal (MonoMethodSignature *sig1, 
450                                                  MonoMethodSignature *sig2);
451
452 guint             mono_signature_hash (MonoMethodSignature *sig);
453
454 MonoMethodHeader *mono_metadata_parse_mh (MonoImage *m, const char *ptr);
455 void              mono_metadata_free_mh  (MonoMethodHeader *mh);
456
457 guint32 
458 mono_type_to_unmanaged (MonoType *type, MonoMarshalSpec *mspec, 
459                         gboolean as_field, gboolean unicode, MonoMarshalConv *conv);
460
461 /*
462  * Makes a token based on a table and an index
463  */
464 #define mono_metadata_make_token(table,idx) (((table) << 24)| (idx))
465
466 /*
467  * Returns the table index that this token encodes.
468  */
469 #define mono_metadata_token_table(token) ((token) >> 24)
470
471  /*
472  * Returns the index that a token refers to
473  */
474 #define mono_metadata_token_index(token) ((token & 0xffffff))
475
476
477 #define mono_metadata_token_code(token) ((token & 0xff000000))
478
479 guint32 mono_metadata_token_from_dor (guint32 dor_index);
480
481 char *mono_guid_to_string (const guint8 *guid);
482
483 #endif /* __MONO_METADATA_H__ */