model: MVirtualType::resolve_for do not resilve self is cleanup_virtual is not set
[nit.git] / src / model / model.nit
index be29e6f..be8a9dc 100644 (file)
@@ -25,8 +25,6 @@
 # FIXME: better handling of the types
 module model
 
-import poset
-import location
 import mmodule
 import mdoc
 import ordered_tree
@@ -34,16 +32,16 @@ private import more_collections
 
 redef class Model
        # All known classes
-       var mclasses: Array[MClass] = new Array[MClass]
+       var mclasses = new Array[MClass]
 
        # All known properties
-       var mproperties: Array[MProperty] = new Array[MProperty]
+       var mproperties = new Array[MProperty]
 
        # Hierarchy of class definition.
        #
        # Each classdef is associated with its super-classdefs in regard to
        # its module of definition.
-       var mclassdef_hierarchy: POSet[MClassDef] = new POSet[MClassDef]
+       var mclassdef_hierarchy = new POSet[MClassDef]
 
        # Class-type hierarchy restricted to the introduction.
        #
@@ -54,7 +52,7 @@ redef class Model
        # This poset will evolve in a monotonous way:
        # * Two non connected nodes will remain unconnected
        # * New nodes can appear with new edges
-       private var intro_mtype_specialization_hierarchy: POSet[MClassType] = new POSet[MClassType]
+       private var intro_mtype_specialization_hierarchy = new POSet[MClassType]
 
        # Global overlapped class-type hierarchy.
        # The hierarchy when all modules are combined.
@@ -63,10 +61,10 @@ redef class Model
        # This poset will evolve in an anarchic way. Loops can even be created.
        #
        # FIXME decide what to do on loops
-       private var full_mtype_specialization_hierarchy: POSet[MClassType] = new POSet[MClassType]
+       private var full_mtype_specialization_hierarchy = new POSet[MClassType]
 
        # Collections of classes grouped by their short name
-       private var mclasses_by_name: MultiHashMap[String, MClass] = new MultiHashMap[String, MClass]
+       private var mclasses_by_name = new MultiHashMap[String, MClass]
 
        # Return all class named `name`.
        #
@@ -84,7 +82,7 @@ redef class Model
        end
 
        # Collections of properties grouped by their short name
-       private var mproperties_by_name: MultiHashMap[String, MProperty] = new MultiHashMap[String, MProperty]
+       private var mproperties_by_name = new MultiHashMap[String, MProperty]
 
        # Return all properties named `name`.
        #
@@ -102,7 +100,7 @@ redef class Model
        end
 
        # The only null type
-       var null_type: MNullType = new MNullType(self)
+       var null_type = new MNullType(self)
 
        # Build an ordered tree with from `concerns`
        fun concerns_tree(mconcerns: Collection[MConcern]): ConcernsTree do
@@ -136,11 +134,11 @@ end
 
 redef class MModule
        # All the classes introduced in the module
-       var intro_mclasses: Array[MClass] = new Array[MClass]
+       var intro_mclasses = new Array[MClass]
 
        # All the class definitions of the module
        # (introduction and refinement)
-       var mclassdefs: Array[MClassDef] = new Array[MClassDef]
+       var mclassdefs = new Array[MClassDef]
 
        # Does the current module has a given class `mclass`?
        # Return true if the mmodule introduces, refines or imports a class.
@@ -177,14 +175,14 @@ redef class MModule
                return res
        end
 
-       # Sort a given array of classes using the linerarization order of the module
+       # Sort a given array of classes using the linearization order of the module
        # The most general is first, the most specific is last
        fun linearize_mclasses(mclasses: Array[MClass])
        do
                self.flatten_mclass_hierarchy.sort(mclasses)
        end
 
-       # Sort a given array of class definitions using the linerarization order of the module
+       # Sort a given array of class definitions using the linearization order of the module
        # the refinement link is stronger than the specialisation link
        # The most general is first, the most specific is last
        fun linearize_mclassdefs(mclassdefs: Array[MClassDef])
@@ -193,7 +191,7 @@ redef class MModule
                sorter.sort(mclassdefs)
        end
 
-       # Sort a given array of property definitions using the linerarization order of the module
+       # Sort a given array of property definitions using the linearization order of the module
        # the refinement link is stronger than the specialisation link
        # The most general is first, the most specific is last
        fun linearize_mpropdefs(mpropdefs: Array[MPropDef])
@@ -216,6 +214,9 @@ redef class MModule
 
        private var object_type_cache: nullable MClassType
 
+       # The type `Pointer`, super class to all extern classes
+       var pointer_type: MClassType = self.get_primitive_class("Pointer").mclass_type is lazy
+
        # The primitive type `Bool`
        fun bool_type: MClassType
        do
@@ -236,14 +237,23 @@ redef class MModule
                return get_primitive_class("Sys").mclass_type
        end
 
+       # The primitive type `Finalizable`
+       # Used to tag classes that need to be finalized.
+       fun finalizable_type: nullable MClassType
+       do
+               var clas = self.model.get_mclasses_by_name("Finalizable")
+               if clas == null then return null
+               return get_primitive_class("Finalizable").mclass_type
+       end
+
        # Force to get the primitive class named `name` or abort
        fun get_primitive_class(name: String): MClass
        do
                var cla = self.model.get_mclasses_by_name(name)
                if cla == null then
                        if name == "Bool" then
-                               var c = new MClass(self, name, 0, enum_kind, public_visibility)
-                               var cladef = new MClassDef(self, c.mclass_type, new Location(null, 0,0,0,0), new Array[String])
+                               var c = new MClass(self, name, null, enum_kind, public_visibility)
+                               var cladef = new MClassDef(self, c.mclass_type, new Location(null, 0,0,0,0))
                                return c
                        end
                        print("Fatal Error: no primitive class {name}")
@@ -283,7 +293,8 @@ redef class MModule
 end
 
 private class MClassDefSorter
-       super AbstractSorter[MClassDef]
+       super Comparator
+       redef type COMPARED: MClassDef
        var mmodule: MModule
        redef fun compare(a, b)
        do
@@ -295,7 +306,8 @@ private class MClassDefSorter
 end
 
 private class MPropDefSorter
-       super AbstractSorter[MPropDef]
+       super Comparator
+       redef type COMPARED: MPropDef
        var mmodule: MModule
        redef fun compare(pa, pb)
        do
@@ -350,35 +362,30 @@ class MClass
 
        # The number of generic formal parameters
        # 0 if the class is not generic
-       var arity: Int
+       var arity: Int is noinit
 
-       # The kind of the class (interface, abstract class, etc.)
-       # In Nit, the kind of a class cannot evolve in refinements
-       var kind: MClassKind
+       # Each generic formal parameters in order.
+       # is empty if the class is not generic
+       var mparameters = new Array[MParameterType]
 
-       # The visibility of the class
-       # In Nit, the visibility of a class cannot evolve in refinements
-       var visibility: MVisibility
-
-       init(intro_mmodule: MModule, name: String, arity: Int, kind: MClassKind, visibility: MVisibility)
+       protected fun setup_parameter_names(parameter_names: nullable Array[String]) is
+               autoinit
        do
-               self.intro_mmodule = intro_mmodule
-               self.name = name
-               self.arity = arity
-               self.kind = kind
-               self.visibility = visibility
-               intro_mmodule.intro_mclasses.add(self)
-               var model = intro_mmodule.model
-               model.mclasses_by_name.add_one(name, self)
-               model.mclasses.add(self)
+               if parameter_names == null then
+                       self.arity = 0
+               else
+                       self.arity = parameter_names.length
+               end
 
                # Create the formal parameter types
                if arity > 0 then
+                       assert parameter_names != null
                        var mparametertypes = new Array[MParameterType]
                        for i in [0..arity[ do
-                               var mparametertype = new MParameterType(self, i)
+                               var mparametertype = new MParameterType(self, i, parameter_names[i])
                                mparametertypes.add(mparametertype)
                        end
+                       self.mparameters = mparametertypes
                        var mclass_type = new MGenericType(self, mparametertypes)
                        self.mclass_type = mclass_type
                        self.get_mtype_cache.add(mclass_type)
@@ -387,21 +394,35 @@ class MClass
                end
        end
 
+       # The kind of the class (interface, abstract class, etc.)
+       # In Nit, the kind of a class cannot evolve in refinements
+       var kind: MClassKind
+
+       # The visibility of the class
+       # In Nit, the visibility of a class cannot evolve in refinements
+       var visibility: MVisibility
+
+       init
+       do
+               intro_mmodule.intro_mclasses.add(self)
+               var model = intro_mmodule.model
+               model.mclasses_by_name.add_one(name, self)
+               model.mclasses.add(self)
+       end
+
+       redef fun model do return intro_mmodule.model
+
        # All class definitions (introduction and refinements)
-       var mclassdefs: Array[MClassDef] = new Array[MClassDef]
+       var mclassdefs = new Array[MClassDef]
 
        # Alias for `name`
        redef fun to_s do return self.name
 
-       # The definition that introduced the class
-       # Warning: the introduction is the first `MClassDef` object associated
-       # to self.  If self is just created without having any associated
-       # definition, this method will abort
-       fun intro: MClassDef
-       do
-               assert has_a_first_definition: not mclassdefs.is_empty
-               return mclassdefs.first
-       end
+       # The definition that introduces the class.
+       #
+       # Warning: such a definition may not exist in the early life of the object.
+       # In this case, the method will abort.
+       var intro: MClassDef is noinit
 
        # Return the class `self` in the class hierarchy of the module `mmodule`.
        #
@@ -427,7 +448,7 @@ class MClass
        # To get other types based on a generic class, see `get_mtype`.
        #
        # ENSURE: `mclass_type.mclass == self`
-       var mclass_type: MClassType
+       var mclass_type: MClassType is noinit
 
        # Return a generic type based on the class
        # Is the class is not generic, then the result is `mclass_type`
@@ -447,7 +468,7 @@ class MClass
                return res
        end
 
-       private var get_mtype_cache: Array[MGenericType] = new Array[MGenericType]
+       private var get_mtype_cache = new Array[MGenericType]
 end
 
 
@@ -470,7 +491,7 @@ class MClassDef
        var mmodule: MModule
 
        # The associated `MClass`
-       var mclass: MClass
+       var mclass: MClass is noinit
 
        # The bounded type associated to the mclassdef
        #
@@ -484,35 +505,33 @@ class MClassDef
        # ENSURE: `bound_mtype.mclass == self.mclass`
        var bound_mtype: MClassType
 
-       # Name of each formal generic parameter (in order of declaration)
-       var parameter_names: Array[String]
-
        # The origin of the definition
        var location: Location
 
        # Internal name combining the module and the class
        # Example: "mymodule#MyClass"
-       redef var to_s: String
+       redef var to_s: String is noinit
 
-       init(mmodule: MModule, bound_mtype: MClassType, location: Location, parameter_names: Array[String])
+       init
        do
-               assert bound_mtype.mclass.arity == parameter_names.length
-               self.bound_mtype = bound_mtype
-               self.mmodule = mmodule
                self.mclass = bound_mtype.mclass
-               self.location = location
                mmodule.mclassdefs.add(self)
                mclass.mclassdefs.add(self)
-               self.parameter_names = parameter_names
+               if mclass.intro_mmodule == mmodule then
+                       assert not isset mclass._intro
+                       mclass.intro = self
+               end
                self.to_s = "{mmodule}#{mclass}"
        end
 
        # Actually the name of the `mclass`
        redef fun name do return mclass.name
 
+       redef fun model do return mmodule.model
+
        # All declared super-types
        # FIXME: quite ugly but not better idea yet
-       var supertypes: Array[MClassType] = new Array[MClassType]
+       var supertypes = new Array[MClassType]
 
        # Register some super-types for the class (ie "super SomeType")
        #
@@ -565,10 +584,10 @@ class MClassDef
        fun is_intro: Bool do return mclass.intro == self
 
        # All properties introduced by the classdef
-       var intro_mproperties: Array[MProperty] = new Array[MProperty]
+       var intro_mproperties = new Array[MProperty]
 
        # All property definitions in the class (introductions and redefinitions)
-       var mpropdefs: Array[MPropDef] = new Array[MPropDef]
+       var mpropdefs = new Array[MPropDef]
 end
 
 # A global static type
@@ -601,8 +620,7 @@ end
 abstract class MType
        super MEntity
 
-       # The model of the type
-       fun model: Model is abstract
+       redef fun name do return to_s
 
        # Return true if `self` is an subtype of `sup`.
        # The typing is done using the standard typing policy of Nit.
@@ -622,8 +640,8 @@ abstract class MType
                end
 
                # First, resolve the formal types to a common version in the receiver
-               # The trick here is that fixed formal type will be associed to the bound
-               # And unfixed formal types will be associed to a canonical formal type.
+               # The trick here is that fixed formal type will be associated to the bound
+               # And unfixed formal types will be associated to a canonical formal type.
                if sub isa MParameterType or sub isa MVirtualType then
                        assert anchor != null
                        sub = sub.resolve_for(anchor.mclass.mclass_type, anchor, mmodule, false)
@@ -851,6 +869,14 @@ abstract class MType
        # ENSURE: `not self.need_anchor implies result == self`
        fun resolve_for(mtype: MType, anchor: nullable MClassType, mmodule: MModule, cleanup_virtual: Bool): MType is abstract
 
+       # Resolve formal type to its verbatim bound.
+       # If the type is not formal, just return self
+       #
+       # The result is returned exactly as declared in the "type" property (verbatim).
+       # So it could be another formal type.
+       #
+       # In case of conflict, the method aborts.
+       fun lookup_bound(mmodule: MModule, resolved_receiver: MType): MType do return self
        # Can the type be resolved?
        #
        # In order to resolve open types, the formal types must make sence.
@@ -884,10 +910,20 @@ abstract class MType
                return res
        end
 
+       # Return the not nullable version of the type
+       # Is the type is already not nullable, then self is returned.
+       #
+       # Note: this just remove the `nullable` notation, but the result can still contains null.
+       # For instance if `self isa MNullType` or self is a formal type bounded by a nullable type.
+       fun as_notnullable: MType
+       do
+               return self
+       end
+
        private var as_nullable_cache: nullable MType = null
 
 
-       # The deph of the type seen as a tree.
+       # The depth of the type seen as a tree.
        #
        # * A -> 1
        # * G[A] -> 2
@@ -958,14 +994,11 @@ class MClassType
 
        redef fun model do return self.mclass.intro_mmodule.model
 
-       private init(mclass: MClass)
-       do
-               self.mclass = mclass
-       end
+       # TODO: private init because strongly bounded to its mclass. see `mclass.mclass_type`
 
        # The formal arguments of the type
        # ENSURE: `result.length == self.mclass.arity`
-       var arguments: Array[MType] = new Array[MType]
+       var arguments = new Array[MType]
 
        redef fun to_s do return mclass.to_s
 
@@ -1040,9 +1073,9 @@ class MClassType
                collect_mtypes_cache[mmodule] = types
        end
 
-       private var collect_mclassdefs_cache: HashMap[MModule, Set[MClassDef]] = new HashMap[MModule, Set[MClassDef]]
-       private var collect_mclasses_cache: HashMap[MModule, Set[MClass]] = new HashMap[MModule, Set[MClass]]
-       private var collect_mtypes_cache: HashMap[MModule, Set[MClassType]] = new HashMap[MModule, Set[MClassType]]
+       private var collect_mclassdefs_cache = new HashMap[MModule, Set[MClassDef]]
+       private var collect_mclasses_cache = new HashMap[MModule, Set[MClass]]
+       private var collect_mtypes_cache = new HashMap[MModule, Set[MClassType]]
 
 end
 
@@ -1051,11 +1084,13 @@ end
 class MGenericType
        super MClassType
 
-       private init(mclass: MClass, arguments: Array[MType])
+       redef var arguments
+
+       # TODO: private init because strongly bounded to its mclass. see `mclass.get_mtype`
+
+       init
        do
-               super(mclass)
                assert self.mclass.arity == arguments.length
-               self.arguments = arguments
 
                self.need_anchor = false
                for t in arguments do
@@ -1070,9 +1105,9 @@ class MGenericType
 
        # Recursively print the type of the arguments within brackets.
        # Example: `"Map[String, List[Int]]"`
-       redef var to_s: String
+       redef var to_s: String is noinit
 
-       redef var need_anchor: Bool
+       redef var need_anchor: Bool is noinit
 
        redef fun resolve_for(mtype, anchor, mmodule, cleanup_virtual)
        do
@@ -1121,37 +1156,52 @@ class MVirtualType
 
        # The property associated with the type.
        # Its the definitions of this property that determine the bound or the virtual type.
-       var mproperty: MProperty
+       var mproperty: MVirtualTypeProp
 
        redef fun model do return self.mproperty.intro_mclassdef.mmodule.model
 
-       # Lookup the bound for a given resolved_receiver
-       # The result may be a other virtual type (or a parameter type)
-       #
-       # The result is returned exactly as declared in the "type" property (verbatim).
-       #
-       # In case of conflict, the method aborts.
-       fun lookup_bound(mmodule: MModule, resolved_receiver: MType): MType
+       redef fun lookup_bound(mmodule: MModule, resolved_receiver: MType): MType
+       do
+               return lookup_single_definition(mmodule, resolved_receiver).bound.as(not null)
+       end
+
+       private fun lookup_single_definition(mmodule: MModule, resolved_receiver: MType): MVirtualTypeDef
        do
                assert not resolved_receiver.need_anchor
                var props = self.mproperty.lookup_definitions(mmodule, resolved_receiver)
                if props.is_empty then
                        abort
                else if props.length == 1 then
-                       return props.first.as(MVirtualTypeDef).bound.as(not null)
+                       return props.first
                end
                var types = new ArraySet[MType]
+               var res  = props.first
                for p in props do
-                       types.add(p.as(MVirtualTypeDef).bound.as(not null))
+                       types.add(p.bound.as(not null))
                end
                if types.length == 1 then
-                       return types.first
+                       return res
                end
                abort
        end
 
+       # Is the virtual type fixed for a given resolved_receiver?
+       fun is_fixed(mmodule: MModule, resolved_receiver: MType): Bool
+       do
+               assert not resolved_receiver.need_anchor
+               var props = self.mproperty.lookup_definitions(mmodule, resolved_receiver)
+               if props.is_empty then
+                       abort
+               end
+               for p in props do
+                       if p.as(MVirtualTypeDef).is_fixed then return true
+               end
+               return false
+       end
+
        redef fun resolve_for(mtype, anchor, mmodule, cleanup_virtual)
        do
+               if not cleanup_virtual then return self
                assert can_resolve_for(mtype, anchor, mmodule)
                # self is a virtual type declared (or inherited) in mtype
                # The point of the function it to get the bound of the virtual type that make sense for mtype
@@ -1168,19 +1218,20 @@ class MVirtualType
                var verbatim_bound = lookup_bound(mmodule, resolved_reciever)
                # The bound is exactly as declared in the "type" property, so we must resolve it again
                var res = verbatim_bound.resolve_for(mtype, anchor, mmodule, cleanup_virtual)
-               #print "{class_name}: {self}/{mtype}/{anchor} -> {self}/{resolved_reciever}/{anchor} -> {verbatim_bound}/{mtype}/{anchor} -> {res}"
+               #print "{class_name}: {self}/{mtype}/{anchor} -> {self}/{resolved_receiver}/{anchor} -> {verbatim_bound}/{mtype}/{anchor} -> {res}"
 
                # What to return here? There is a bunch a special cases:
                # If 'cleanup_virtual' we must return the resolved type, since we cannot return self
                if cleanup_virtual then return res
-               # If the reciever is a intern class, then the virtual type cannot be redefined since there is no possible subclass. self is just fixed. so simply return the resolution
+               # If the receiver is a intern class, then the virtual type cannot be redefined since there is no possible subclass. self is just fixed. so simply return the resolution
                if resolved_reciever isa MNullableType then resolved_reciever = resolved_reciever.mtype
                if resolved_reciever.as(MClassType).mclass.kind == enum_kind then return res
                # If the resolved type isa MVirtualType, it means that self was bound to it, and cannot be unbound. self is just fixed. so return the resolution.
                if res isa MVirtualType then return res
-               # It the resolved type isa intern class, then there is no possible valid redefinition is any potentiel subclass. self is just fixed. so simply return the resolution
+               # If we are final, just return the resolution
+               if is_fixed(mmodule, resolved_reciever) then return res
+               # If the resolved type isa intern class, then there is no possible valid redefinition in any potential subclass. self is just fixed. so simply return the resolution
                if res isa MClassType and res.mclass.kind == enum_kind then return res
-               # TODO: Add 'fixed' virtual type in the specification.
                # TODO: What if bound to a MParameterType?
                # Note that Nullable types can always be redefined by the non nullable version, so there is no specific case on it.
 
@@ -1198,18 +1249,13 @@ class MVirtualType
        end
 
        redef fun to_s do return self.mproperty.to_s
-
-       init(mproperty: MProperty)
-       do
-               self.mproperty = mproperty
-       end
 end
 
-# The type associated the a formal parameter generic type of a class
+# The type associated to a formal parameter generic type of a class
 #
 # Each parameter type is associated to a specific class.
-# It's mean that all refinements of a same class "share" the parameter type,
-# but that a generic subclass has its on parameter types.
+# It means that all refinements of a same class "share" the parameter type,
+# but that a generic subclass has its own parameter types.
 #
 # However, in the sense of the meta-model, a parameter type of a class is
 # a valid type in a subclass. The "in the sense of the meta-model" is
@@ -1229,7 +1275,6 @@ end
 #
 # Note that parameter types are shared among class refinements.
 # Therefore parameter only have an internal name (see `to_s` for details).
-# TODO: Add a `name_for` to get better messages.
 class MParameterType
        super MType
 
@@ -1242,19 +1287,18 @@ class MParameterType
        # FIXME: is `position` a better name?
        var rank: Int
 
-       # Internal name of the parameter type
-       # Names of parameter types changes in each class definition
-       # Therefore, this method return an internal name.
-       # Example: return "G#1" for the second parameter of the class G
-       # FIXME: add a way to get the real name in a classdef
-       redef fun to_s do return "{mclass}#{rank}"
+       redef var name
+
+       redef fun to_s do return name
 
-       # Resolve the bound for a given resolved_receiver
-       # The result may be a other virtual type (or a parameter type)
-       fun lookup_bound(mmodule: MModule, resolved_receiver: MType): MType
+       redef fun lookup_bound(mmodule: MModule, resolved_receiver: MType): MType
        do
                assert not resolved_receiver.need_anchor
+               assert resolved_receiver isa MClassType
                var goalclass = self.mclass
+               if resolved_receiver.mclass == goalclass then
+                       return resolved_receiver.arguments[self.rank]
+               end
                var supertypes = resolved_receiver.collect_mtypes(mmodule)
                for t in supertypes do
                        if t.mclass == goalclass then
@@ -1273,13 +1317,19 @@ class MParameterType
                #print "{class_name}: {self}/{mtype}/{anchor}?"
 
                if mtype isa MGenericType and mtype.mclass == self.mclass then
-                       return mtype.arguments[self.rank]
+                       var res = mtype.arguments[self.rank]
+                       if anchor != null and res.need_anchor then
+                               # Maybe the result can be resolved more if are bound to a final class
+                               var r2 = res.anchor_to(mmodule, anchor)
+                               if r2 isa MClassType and r2.mclass.kind == enum_kind then return r2
+                       end
+                       return res
                end
 
                # self is a parameter type of mtype (or of a super-class of mtype)
                # The point of the function it to get the bound of the virtual type that make sense for mtype
                # But because mtype is maybe a virtual/formal type, we need to get a real receiver first
-               # FIXME: What happend here is far from clear. Thus this part must be validated and clarified
+               # FIXME: What happens here is far from clear. Thus this part must be validated and clarified
                var resolved_receiver
                if mtype.need_anchor then
                        assert anchor != null
@@ -1325,12 +1375,6 @@ class MParameterType
                end
                return mtype.collect_mclassdefs(mmodule).has(mclass.intro)
        end
-
-       init(mclass: MClass, rank: Int)
-       do
-               self.mclass = mclass
-               self.rank = rank
-       end
 end
 
 # A type prefixed with "nullable"
@@ -1342,16 +1386,16 @@ class MNullableType
 
        redef fun model do return self.mtype.model
 
-       init(mtype: MType)
+       init
        do
-               self.mtype = mtype
                self.to_s = "nullable {mtype}"
        end
 
-       redef var to_s: String
+       redef var to_s: String is noinit
 
        redef fun need_anchor do return mtype.need_anchor
        redef fun as_nullable do return self
+       redef fun as_notnullable do return mtype
        redef fun resolve_for(mtype, anchor, mmodule, cleanup_virtual)
        do
                var res = self.mtype.resolve_for(mtype, anchor, mmodule, cleanup_virtual)
@@ -1392,10 +1436,6 @@ end
 class MNullType
        super MType
        redef var model: Model
-       protected init(model: Model)
-       do
-               self.model = model
-       end
        redef fun to_s do return "null"
        redef fun as_nullable do return self
        redef fun need_anchor do return false
@@ -1443,7 +1483,7 @@ class MSignature
        end
 
        # REQUIRE: 1 <= mparameters.count p -> p.is_vararg
-       init(mparameters: Array[MParameter], return_mtype: nullable MType)
+       init
        do
                var vararg_rank = -1
                for i in [0..mparameters.length[ do
@@ -1453,15 +1493,13 @@ class MSignature
                                vararg_rank = i
                        end
                end
-               self.mparameters = mparameters
-               self.return_mtype = return_mtype
                self.vararg_rank = vararg_rank
        end
 
        # The rank of the ellipsis (`...`) for vararg (starting from 0).
        # value is -1 if there is no vararg.
        # Example: for "(a: Int, b: Bool..., c: Char)" #-> vararg_rank=1
-       var vararg_rank: Int
+       var vararg_rank: Int is noinit
 
        # The number or parameters
        fun arity: Int do return mparameters.length
@@ -1508,8 +1546,10 @@ end
 
 # A parameter in a signature
 class MParameter
+       super MEntity
+
        # The name of the parameter
-       var name: String
+       redef var name: String
 
        # The static type of the parameter
        var mtype: MType
@@ -1533,6 +1573,8 @@ class MParameter
                var res = new MParameter(self.name, newtype, self.is_vararg)
                return res
        end
+
+       redef fun model do return mtype.model
 end
 
 # A service (global property) that generalize method, attribute, etc.
@@ -1571,11 +1613,8 @@ abstract class MProperty
        # The visibility of the property
        var visibility: MVisibility
 
-       init(intro_mclassdef: MClassDef, name: String, visibility: MVisibility)
+       init
        do
-               self.intro_mclassdef = intro_mclassdef
-               self.name = name
-               self.visibility = visibility
                intro_mclassdef.intro_mproperties.add(self)
                var model = intro_mclassdef.mmodule.model
                model.mproperties_by_name.add_one(name, self)
@@ -1585,13 +1624,15 @@ abstract class MProperty
        # All definitions of the property.
        # The first is the introduction,
        # The other are redefinitions (in refinements and in subclasses)
-       var mpropdefs: Array[MPROPDEF] = new Array[MPROPDEF]
+       var mpropdefs = new Array[MPROPDEF]
 
-       # The definition that introduced the property
-       # Warning: the introduction is the first `MPropDef` object
-       # associated to self. If self is just created without having any
-       # associated definition, this method will abort
-       fun intro: MPROPDEF do return mpropdefs.first
+       # The definition that introduces the property.
+       #
+       # Warning: such a definition may not exist in the early life of the object.
+       # In this case, the method will abort.
+       var intro: MPROPDEF is noinit
+
+       redef fun model do return intro.model
 
        # Alias for `name`
        redef fun to_s do return name
@@ -1605,7 +1646,7 @@ abstract class MProperty
        fun lookup_definitions(mmodule: MModule, mtype: MType): Array[MPROPDEF]
        do
                assert not mtype.need_anchor
-               if mtype isa MNullableType then mtype = mtype.mtype
+               mtype = mtype.as_notnullable
 
                var cache = self.lookup_definitions_cache[mmodule, mtype]
                if cache != null then return cache
@@ -1631,7 +1672,7 @@ abstract class MProperty
                return select_most_specific(mmodule, candidates)
        end
 
-       private var lookup_definitions_cache: HashMap2[MModule, MType, Array[MPROPDEF]] = new HashMap2[MModule, MType, Array[MPROPDEF]]
+       private var lookup_definitions_cache = new HashMap2[MModule, MType, Array[MPROPDEF]]
 
        # Return the most specific property definitions inherited by a type.
        # The selection knows that refinement is stronger than specialization;
@@ -1644,7 +1685,7 @@ abstract class MProperty
        fun lookup_super_definitions(mmodule: MModule, mtype: MType): Array[MPROPDEF]
        do
                assert not mtype.need_anchor
-               if mtype isa MNullableType then mtype = mtype.mtype
+               mtype = mtype.as_notnullable
 
                # First, select all candidates
                var candidates = new Array[MPROPDEF]
@@ -1706,7 +1747,7 @@ abstract class MProperty
        # If you want to know the next properties in the linearization,
        # look at `MPropDef::lookup_next_definition`.
        #
-       # FIXME: the linearisation is still unspecified
+       # FIXME: the linearization is still unspecified
        #
        # REQUIRE: `not mtype.need_anchor`
        # REQUIRE: `mtype.has_mproperty(mmodule, self)`
@@ -1716,12 +1757,12 @@ abstract class MProperty
                return lookup_all_definitions(mmodule, mtype).first
        end
 
-       # Return all definitions in a linearisation order
-       # Most speficic first, most general last
+       # Return all definitions in a linearization order
+       # Most specific first, most general last
        fun lookup_all_definitions(mmodule: MModule, mtype: MType): Array[MPROPDEF]
        do
                assert not mtype.need_anchor
-               if mtype isa MNullableType then mtype = mtype.mtype
+               mtype = mtype.as_notnullable
 
                var cache = self.lookup_all_definitions_cache[mmodule, mtype]
                if cache != null then return cache
@@ -1749,7 +1790,7 @@ abstract class MProperty
                return candidates
        end
 
-       private var lookup_all_definitions_cache: HashMap2[MModule, MType, Array[MPROPDEF]] = new HashMap2[MModule, MType, Array[MPROPDEF]]
+       private var lookup_all_definitions_cache = new HashMap2[MModule, MType, Array[MPROPDEF]]
 end
 
 # A global method
@@ -1758,22 +1799,20 @@ class MMethod
 
        redef type MPROPDEF: MMethodDef
 
-       init(intro_mclassdef: MClassDef, name: String, visibility: MVisibility)
-       do
-               super
-       end
-
        # Is the property defined at the top_level of the module?
        # Currently such a property are stored in `Object`
-       var is_toplevel: Bool writable = false
+       var is_toplevel: Bool = false is writable
 
        # Is the property a constructor?
        # Warning, this property can be inherited by subclasses with or without being a constructor
        # therefore, you should use `is_init_for` the verify if the property is a legal constructor for a given class
-       var is_init: Bool writable = false
+       var is_init: Bool = false is writable
+
+       # The constructor is a (the) root init with empty signature but a set of initializers
+       var is_root_init: Bool = false is writable
 
-       # The the property a 'new' contructor?
-       var is_new: Bool writable = false
+       # Is the property a 'new' constructor?
+       var is_new: Bool = false is writable
 
        # Is the property a legal constructor for a given class?
        # As usual, visibility is not considered.
@@ -1790,10 +1829,6 @@ class MAttribute
 
        redef type MPROPDEF: MAttributeDef
 
-       init(intro_mclassdef: MClassDef, name: String, visibility: MVisibility)
-       do
-               super
-       end
 end
 
 # A global virtual type
@@ -1802,13 +1837,8 @@ class MVirtualTypeProp
 
        redef type MPROPDEF: MVirtualTypeDef
 
-       init(intro_mclassdef: MClassDef, name: String, visibility: MVisibility)
-       do
-               super
-       end
-
        # The formal type associated to the virtual type property
-       var mvirtualtype: MVirtualType = new MVirtualType(self)
+       var mvirtualtype = new MVirtualType(self)
 end
 
 # A definition of a property (local property)
@@ -1825,31 +1855,34 @@ abstract class MPropDef
        # Self class
        type MPROPDEF: MPropDef
 
-       # The origin of the definition
-       var location: Location
-
        # The class definition where the property definition is
        var mclassdef: MClassDef
 
        # The associated global property
        var mproperty: MPROPERTY
 
-       init(mclassdef: MClassDef, mproperty: MPROPERTY, location: Location)
+       # The origin of the definition
+       var location: Location
+
+       init
        do
-               self.mclassdef = mclassdef
-               self.mproperty = mproperty
-               self.location = location
                mclassdef.mpropdefs.add(self)
                mproperty.mpropdefs.add(self)
+               if mproperty.intro_mclassdef == mclassdef then
+                       assert not isset mproperty._intro
+                       mproperty.intro = self
+               end
                self.to_s = "{mclassdef}#{mproperty}"
        end
 
        # Actually the name of the `mproperty`
        redef fun name do return mproperty.name
 
+       redef fun model do return mclassdef.model
+
        # Internal name combining the module, the class and the property
        # Example: "mymodule#MyClass#mymethod"
-       redef var to_s: String
+       redef var to_s: String is noinit
 
        # Is self the definition that introduce the property?
        fun is_intro: Bool do return mproperty.intro == self
@@ -1880,22 +1913,40 @@ class MMethodDef
        redef type MPROPERTY: MMethod
        redef type MPROPDEF: MMethodDef
 
-       init(mclassdef: MClassDef, mproperty: MPROPERTY, location: Location)
-       do
-               super
-       end
-
        # The signature attached to the property definition
-       var msignature: nullable MSignature writable = null
+       var msignature: nullable MSignature = null is writable
+
+       # The signature attached to the `new` call on a root-init
+       # This is a concatenation of the signatures of the initializers
+       #
+       # REQUIRE `mproperty.is_root_init == (new_msignature != null)`
+       var new_msignature: nullable MSignature = null is writable
+
+       # List of initialisers to call in root-inits
+       #
+       # They could be setters or attributes
+       #
+       # REQUIRE `mproperty.is_root_init == (new_msignature != null)`
+       var initializers = new Array[MProperty]
 
        # Is the method definition abstract?
-       var is_abstract: Bool writable = false
+       var is_abstract: Bool = false is writable
 
        # Is the method definition intern?
-       var is_intern writable = false
+       var is_intern = false is writable
 
        # Is the method definition extern?
-       var is_extern writable = false
+       var is_extern = false is writable
+
+       # An optional constant value returned in functions.
+       #
+       # Only some specific primitife value are accepted by engines.
+       # Is used when there is no better implementation available.
+       #
+       # Currently used only for the implementation of the `--define`
+       # command-line option.
+       # SEE: module `mixin`.
+       var constant_value: nullable Object = null is writable
 end
 
 # A local definition of an attribute
@@ -1905,13 +1956,8 @@ class MAttributeDef
        redef type MPROPERTY: MAttribute
        redef type MPROPDEF: MAttributeDef
 
-       init(mclassdef: MClassDef, mproperty: MPROPERTY, location: Location)
-       do
-               super
-       end
-
        # The static type of the attribute
-       var static_mtype: nullable MType writable = null
+       var static_mtype: nullable MType = null is writable
 end
 
 # A local definition of a virtual type
@@ -1921,13 +1967,11 @@ class MVirtualTypeDef
        redef type MPROPERTY: MVirtualTypeProp
        redef type MPROPDEF: MVirtualTypeDef
 
-       init(mclassdef: MClassDef, mproperty: MPROPERTY, location: Location)
-       do
-               super
-       end
-
        # The bound of the virtual type
-       var bound: nullable MType writable = null
+       var bound: nullable MType = null is writable
+
+       # Is the bound fixed?
+       var is_fixed = false is writable
 end
 
 # A kind of class.
@@ -1945,11 +1989,8 @@ class MClassKind
 
        # Is a constructor required?
        var need_init: Bool
-       private init(s: String, need_init: Bool)
-       do
-               self.to_s = s
-               self.need_init = need_init
-       end
+
+       # TODO: private init because enumeration.
 
        # Can a class of kind `self` specializes a class of kine `other`?
        fun can_specialize(other: MClassKind): Bool
@@ -1959,7 +2000,7 @@ class MClassKind
                        # no other case for interfaces
                        return false
                else if self == extern_kind then
-                       # only compatible with themselve
+                       # only compatible with themselves
                        return self == other
                else if other == enum_kind or other == extern_kind then
                        # abstract_kind and concrete_kind are incompatible
@@ -1970,8 +2011,13 @@ class MClassKind
        end
 end
 
+# The class kind `abstract`
 fun abstract_kind: MClassKind do return once new MClassKind("abstract class", true)
+# The class kind `concrete`
 fun concrete_kind: MClassKind do return once new MClassKind("class", true)
+# The class kind `interface`
 fun interface_kind: MClassKind do return once new MClassKind("interface", false)
+# The class kind `enum`
 fun enum_kind: MClassKind do return once new MClassKind("enum", false)
+# The class kind `extern`
 fun extern_kind: MClassKind do return once new MClassKind("extern class", false)