module IR where
import Debug.Trace
import Spec
import ASTData

data IRType = IRSimpleType (DType ())
            | IRGenericsType String [IRType] -- vector<int> などのつもり
            | IRUserType String [IRType] -- Pair, Tuple, Recordたち
            | IRVoidType
            deriving (Eq, Show)

-- type IRType = DType ()
type IRNameAndType = (String, IRType)

-- Emoto 2018/01/16: added the origianl state ID
type IRNameAndTypeWithId = (IRNameAndType, Int)


type IRVertexComputeState = (Int, Int)    -- Phase number and Step number

-- 全体
data IRProg = IRProg String       -- プログラム名
                     [IRTypeDecl] -- 各フェーズが使うデータ型
                     IRVertexStruct -- 頂点のデータ型
                     IREdgeStruct -- 枝の値のデータ型
                     IRMsgStruct -- メッセージのデータ型
                     IRAggStruct -- Aggregator のデータ型
                     Bool         -- 逆向き辺を使えば True そうでなければ False
                     [String]     -- message names to put message tag
                     OptimizeInfo -- optimization information
                     [IRConstant] -- 定数
                     IRPhaseCompute -- Vertex.compute() / Master.compute() を生成
                     IRVertexComputeState -- 初期状態
                     [IRMethod]      -- 他のメソッド
            deriving (Eq, Show)

------------------------------------------------------------------------
-- 型定義関係
------------------------------------------------------------------------

-- データ型定義
data IRTypeDecl = IRTypeDecl String  -- 構造体名
                             [IRNameAndType] -- 構造体メンバー (名前，型)
                  deriving (Eq, Show)

-- 頂点のデータ型
data IRVertexStruct =
  IRVertexStruct String          -- "NData_??"
                 String          -- フェーズ番号
                 String          -- ステップ番号
                 -- Emoto 2018/01/16: modified to add the origianl pahse ids for fields
                 [IRNameAndTypeWithId] -- 構造体メンバー (名前，型) : Prev/Curr 付きのもの
                 [IRNameAndTypeWithId] -- 構造体メンバー (名前，型) : val + Prev/Curr なしでよいもの
  deriving (Eq, Show)

-- 枝の値のデータ型
data IREdgeStruct =
  IREdgeStruct String  -- "EdgeData_??"
               [IRNameAndType] -- 構造体メンバー (名前，型)
  deriving (Eq, Show)

-- 頂点間メッセージのデータ型
-- data IRMsgStruct = IRMsgStruct [IRNameAndType] -- 構造体メンバー (名前，型)
--                    deriving (Eq, Show)
data IRMsgStruct = IRMsgStruct String          -- MsgData_??
                               [IRNameAndType] -- 構造体メンバー (名前，型)
                   deriving (Eq, Show)

-- 備考
-- [("m1", int), ("m2", double)]
-- sendToNeighbor(("m1", ival));
-- sendToNeighbor(("m2", dval));
-- class MsgData extends Writable {
--   int mtype;
--   IntWritable m1;
--   DoubleWritable m2;
--   serialize() {
--     if (mtype == 1) { new IntWritable(1).serim1.serialize(); m1.serialize(); }
--   }

-- Aggregate するデータ
-- data IRAggStruct = IRAggStruct [(IRNameAndType, -- それぞれの名前と型
--                                  IRAggOp)]    -- 用いる演算
--                    deriving (Eq, Show)
data IRAggStruct = IRAggStruct String           -- AggData_??
                               [(IRNameAndType, -- それぞれの名前と型
                                 IRAggOp)]    -- 用いる演算
                   deriving (Eq, Show)

-- 定数
data IRConstant = IRConstant IRNameAndType -- 型と名前
                             IRExpr        -- 式
                  deriving (Eq, Show)
getIRConstantVar (IRConstant v e) = v
getIRConstantExp (IRConstant v e) = e

------------------------------------------------------------------------
-- メソッド定義
------------------------------------------------------------------------
data IRMethod = IRMethod IRType  -- 返り値の型
                         String  -- メソッド名
                         [IRNameAndType] -- 引数の名前と型
                         IRBlock -- 本体
                deriving (Eq, Show)

data IRPhaseCompute =
   IRPhaseCompute [IRPhaseComputeProcess]  -- 各 (phase,step) における処理内容
   deriving (Eq, Show)

data IRPhaseComputeProcess =
  IRPhaseComputeProcess IRVertexComputeState -- Phase 番号，Step 番号
                        Bool                 -- termination condition == Fix?
                        [IRNameAndType]      -- 必要な局所変数
                        IRBlock              -- 本体 (含む受信処理)
                        [(IRExpr, IRVertexComputeState, IRBlock)] -- 遷移条件，(Phase, Step), 通信
  deriving (Eq, Show)

data IRBlock = IRBlock [IRNameAndType] -- 局所変数
                       [IRStatement] -- 本体
               deriving (Eq, Show)

data IRStatement = IRStatementLocal IRVar IRExpr -- ローカルな計算による値の変数への代入
                 | IRStatementMsg   IRVar IRAggOp IRExpr -- 隣接頂点の値の集約
                 | IRStatementReturn      IRExpr -- return文
                 | IRStatementVTH                -- voteToHalt
                 | IRStatementAggr  IRNameAndType IRExpr [IRExpr] -- Aggregator への書き込み
                 | IRStatementSendN IRNameAndType IRExpr [IRExpr] -- (通常の辺に沿った) 送信メッセージのメンバーの名前/型と値
                 | IRStatementSendR IRNameAndType IRExpr [IRExpr] -- (辺を逆行する) 送信メッセージのメンバーの名前/型と値
                 | IRStatementIfThen IRExpr IRBlock
                   deriving (Eq, Show)

-- IRStatementMsg "v.foo" min (mval + 1)
-- このくらいの情報から次のコードを出したい
-- int foo = Integer.MAX_VALUE;
-- for (IntWritable msg : messages) {
--   foo = Math.min(foo, msg.getValue());
-- }
-- v.foo = new IntWritable(foo);

data IRVar = IRVarLocal IRNameAndType  -- 局所変数
--         | IRVarVertex IRNameAndType -- 頂点のメンバー
           | IRVarVertex IRNameAndType IRPrevCurr [IRNameAndType] -- 頂点のメンバー
           | IRVarEdge IRNameAndType [IRNameAndType]   -- 枝の値，フィールドアクセス
           | IRVarAggr IRNameAndType   -- Aggregator
             deriving (Eq, Show)

data IRPrevCurr = IRPrev    -- prev
                | IRCurr    -- curr
                | IRNone
                  deriving (Eq, Show)

data IRExpr = IRIf IRExpr IRExpr IRExpr
            | IRFunAp IRFun [IRExpr]
            | IRVExp IRVar
            | IRMVal IRNameAndType  -- 送信メッセージ用
            | IRCExp IRType IRConst
            | IRAggr IRNameAndType
              deriving (Show, Eq)

data IRFun = IRFun String
           | IRBinOp String
             deriving (Show, Eq)

data IRAggOp = IRAggMin
             | IRAggMax
             | IRAggSum
             | IRAggProd
             | IRAggAnd
             | IRAggOr
             | IRAggChoice IRConst     -- used?
             | IRTupledAgg [IRAggOp]   -- for internal use?
               deriving (Show, Eq)

data IRConst = IRCInt Int
             | IRCBool Bool
             | IRCString String
             | IRCDouble Double
             deriving (Eq, Show)