lib: move errno and strerror to legacy FFI
[nit.git] / lib / standard / kernel.nit
index 3cf33ba..dfff892 100644 (file)
@@ -26,6 +26,28 @@ import end # Mark this module is a top level one. (must be only one)
 #
 # Currently, Object is also used to collect all top-level methods.
 interface Object
+       # Type of this instance, automatically specialized in every class
+       #
+       # A common use case of the virtual type `SELF` is to type an attribute and
+       # store another instance of the same type as `self`. It can also be used as as
+       # return type to a method producing a copy of `self` or returning an instance
+       # expected to be the exact same type as self.
+       #
+       # This virtual type must be used with caution as it can hinder specialization.
+       # In fact, it imposes strict restrictions on all sub-classes and their usage.
+       # For example, using `SELF` as a return type of a method `foo`
+       # forces all subclasses to ensure that `foo` returns the correct and updated
+       # type.
+       # A dangerous usage take the form of a method typed by `SELF` which creates
+       # and returns a new instance.
+       # If not correctly specialized, this method would break when invoked on a
+       # sub-class.
+       #
+       # A general rule for safe usage of `SELF` is to ensure that inputs typed
+       # `SELF` are stored in attributes typed `SELF` and returned by methods typed
+       # `SELF`, pretty much the same things as you would do with parameter types.
+       type SELF: Object
+
        # The unique object identifier in the class.
        # Unless specific code, you should not use this method.
        # The identifier is used internally to provide a hash value.
@@ -35,14 +57,18 @@ interface Object
        # Unless specific code, you should not use this method.
        fun is_same_type(other: Object): Bool is intern
 
+       # Return true if `self` and `other` are the same instance.
+       # Unless specific code, you should use `==` instead.
+       fun is_same_instance(other: nullable Object): Bool is intern
+
        # Have `self` and `other` the same value?
-       ##
+       #
        # The exact meaning of "same value" is let to the subclasses.
-       # Implicitly, the default implementation, is `is`
-       fun ==(other: nullable Object): Bool do return self is other
+       # Implicitly, the default implementation, is `is_same_instance`
+       fun ==(other: nullable Object): Bool do return self.is_same_instance(other)
 
        # Have `self` and `other` different values?
-       ##
+       #
        # != is equivalent with "not ==".
        fun !=(other: nullable Object): Bool do return not (self == other)
 
@@ -61,15 +87,9 @@ interface Object
        # only and can be removed without any notice
        fun output_class_name is intern 
 
-       # Quit the program with a specific return code
-       protected fun exit(exit_value: Int) is intern
-
-       # Return the global sys object, the only instance of the `Sys` class.
-       protected fun sys: Sys is intern
-
        # The hash code of the object.
        # Assuming that a == b -> a.hash == b.hash
-       ##
+       #
        # Without redefinition, it is based on the `object_id` of the instance.
        fun hash: Int do return object_id / 8
 end
@@ -80,8 +100,23 @@ end
 class Sys
        # Instructions outside classes implicitly redefine this method.
        fun main do end
+
+       # The entry point for the execution of the whole program.
+       # Its job is to call `main` but some modules may want to refine it
+       # and inject specific work before or after the main part.
+       fun run do main
+
+       # Number of the last error
+       fun errno: Int is extern "sys_errno"
 end
 
+# Quit the program with a specific return code
+fun exit(exit_value: Int) is intern
+
+# Return the global sys object, the only instance of the `Sys` class.
+fun sys: Sys is intern
+
+
 ###############################################################################
 # Abstract Classes                                                            #
 ###############################################################################
@@ -153,16 +188,10 @@ interface Discrete
        redef type OTHER: Discrete
 
        # The next element.
-       fun succ: OTHER do return self + 1
+       fun successor(i: Int): OTHER is abstract
 
        # The previous element.
-       fun prec: OTHER do return self - 1
-
-       # The `i`-th successor element.
-       fun +(i: Int): OTHER is abstract
-
-       # The `i`-th previous element.
-       fun -(i: Int): OTHER is abstract
+       fun predecessor(i: Int): OTHER is abstract
 
        # The distance between self and d.
        #
@@ -184,28 +213,103 @@ interface Discrete
 
                var nb = 0
                while cursor < stop do
-                       cursor = cursor.succ
+                       cursor = cursor.successor(1)
                        nb += 1
                end
                return nb
        end
 end
 
+# Something that can be cloned
+#
+# This interface introduces the `clone` method used to duplicate an instance
+# Its specific semantic is let to the subclasses.
+interface Cloneable
+       # Duplicate `self`
+       #
+       # The specific semantic of this method is let to the subclasses;
+       # Especially, if (and how) attributes are cloned (depth vs. shallow).
+       #
+       # As a rule of thumb, the principle of least astonishment should
+       # be used to guide the semantic.
+       #
+       # Note that as the returned clone depends on the semantic,
+       # the `==` method, if redefined, should ensure the equality
+       # between an object and its clone.
+       fun clone: SELF is abstract
+end
+
+# A numeric value supporting mathematical operations
+interface Numeric
+       super Comparable
+
+       redef type OTHER: Numeric
+
+       # Addition of `self` with `i`
+       fun +(i: OTHER): OTHER is abstract
+
+       # Substraction of `i` from `self`
+       fun -(i: OTHER): OTHER is abstract
+
+       # Inverse of `self`
+       fun -: OTHER is abstract
+
+       # Multiplication of `self` with `i`
+       fun *(i: OTHER): OTHER is abstract
+
+       # Division of `self` with `i`
+       fun /(i: OTHER): OTHER is abstract
+
+       # The integer part of `self`.
+       #
+       #     assert (0.0).to_i      == 0
+       #     assert (0.9).to_i      == 0
+       #     assert (-0.9).to_i     == 0
+       #     assert (9.9).to_i      == 9
+       #     assert (-9.9).to_i     == -9
+       fun to_i: Int is abstract
+
+       # The float equivalent of `self`
+       #
+       #     assert 5.to_f         == 5.0
+       #     assert 5.to_f         != 5 # Float and Int are not equals
+       fun to_f: Float is abstract
+
+       # Is this the value of zero in its domain?
+       fun is_zero: Bool do return self == zero
+
+       # The value of zero in the domain of `self`
+       fun zero: OTHER is abstract
+
+       # The value of `val` in the domain of `self`
+       #
+       #     assert 1.0.value_of(2) == 2.0
+       #     assert 1.0.value_of(2.0) == 2.0
+       #     assert 1.value_of(2) == 2
+       #     assert 1.value_of(2.0) == 2
+       fun value_of(val: Numeric): OTHER is abstract
+end
+
 ###############################################################################
 # Native classes                                                              #
 ###############################################################################
 
 # Native Booleans.
 # `true` and `false` are the only instances.
+#
 # Boolean are manipulated trough three special operators:
-#       `and`, `or`, `not`.
+# `and`, `or`, `not`.
+#
 # Booleans are mainly used by conditional statement and loops.
 universal Bool
        redef fun object_id is intern
        redef fun ==(b) is intern
        redef fun !=(b) is intern
        redef fun output is intern
-       redef fun hash
+       redef fun hash do return to_i
+
+       # 1 if true and 0 if false
+       fun to_i: Int
        do
                if self then
                        return 1
@@ -218,35 +322,97 @@ end
 # Native floating point numbers.
 # Corresponds to C float.
 universal Float
+       super Numeric
+
+       redef type OTHER: Float
+
        redef fun object_id is intern
+       redef fun ==(i) is intern
+       redef fun !=(i) is intern
        redef fun output is intern
 
-       fun <=(i: Float): Bool is intern
-       fun <(i: Float): Bool is intern
-       fun >=(i: Float): Bool is intern
-       fun >(i: Float): Bool is intern
-       fun +(i: Float): Float is intern
-       fun -: Float is intern
-       fun -(i: Float): Float is intern
-       fun *(i: Float): Float is intern
-       fun /(i: Float): Float is intern
+       redef fun <=(i): Bool is intern
+       redef fun <(i): Bool is intern
+       redef fun >=(i): Bool is intern
+       redef fun >(i): Bool is intern
 
-       # The integer part of `self`.
+       redef fun +(i) is intern
+       redef fun - is intern
+       redef fun -(i) is intern
+       redef fun *(i) is intern
+       redef fun /(i) is intern
+
+       redef fun to_i is intern
+       redef fun to_f do return self
+
+       redef fun zero do return 0.0
+       redef fun value_of(val) do return val.to_f
+
+       redef fun <=>(other)
+       do
+               if self < other then
+                       return -1
+               else if other < self then
+                       return 1
+               else
+                       return 0
+               end
+       end
+
+       redef fun is_between(c, d)
+       do
+               if self < c or d < self then
+                       return false
+               else
+                       return true
+               end
+       end
+
+       # Compare float numbers with a given precision.
        #
-       #     assert (0.0).to_i      == 0
-       #     assert (0.9).to_i      == 0
-       #     assert (-0.9).to_i     == 0
-       #     assert (9.9).to_i      == 9
-       #     assert (-9.9).to_i     == -9
-       fun to_i: Int is intern
+       # Because of the loss of precision in floating numbers,
+       # the `==` method is often not the best way to compare them.
+       #
+       # ~~~
+       # assert 0.01.is_approx(0.02, 0.1)   == true
+       # assert 0.01.is_approx(0.02, 0.001) == false
+       # ~~~
+       fun is_approx(other, precision: Float): Bool
+       do
+               assert precision >= 0.0
+               return self <= other + precision and self >= other - precision
+       end
+
+       redef fun max(other)
+       do
+               if self < other then
+                       return other
+               else
+                       return self
+               end
+       end
+
+       redef fun min(c)
+       do
+               if c < self then
+                       return c
+               else
+                       return self
+               end
+       end
 end
 
 # Native integer numbers.
 # Correspond to C int.
 universal Int
        super Discrete
+       super Numeric
+
        redef type OTHER: Int
 
+       redef fun successor(i) do return self + i
+       redef fun predecessor(i) do return self - i
+
        redef fun object_id is intern
        redef fun hash do return self
        redef fun ==(i) is intern
@@ -258,12 +424,23 @@ universal Int
        redef fun >=(i) is intern
        redef fun >(i) is intern
        redef fun +(i) is intern
-       fun -: Int is intern
+
+       redef fun - is intern
        redef fun -(i) is intern
-       fun *(i: Int): Int is intern
-       fun /(i: Int): Int is intern
+       redef fun *(i) is intern
+       redef fun /(i) is intern
+
+       # Modulo of `self` with `i`.
+       #
+       # Finds the remainder of division of `self` by `i`.
+       #
+       #     assert 5 % 2                      == 1
+       #     assert 10 % 2                     == 0
        fun %(i: Int): Int is intern
 
+       redef fun zero do return 0
+       redef fun value_of(val) do return val.to_i
+
        # `i` bits shift fo the left (aka <<)
        #
        #     assert 5.lshift(1)    == 10
@@ -274,14 +451,9 @@ universal Int
        #     assert 5.rshift(1)    == 2
        fun rshift(i: Int): Int is intern
 
-       # The float equivalent of `self`
-       #
-       #     assert 5.to_f         == 5.0
-       #     assert 5.to_f         != 5 # Float and Int are not equals
-       fun to_f: Float is intern
+       redef fun to_i do return self
+       redef fun to_f is intern
 
-       redef fun succ is intern
-       redef fun prec is intern
        redef fun distance(i)
        do
                var d = self - i
@@ -332,8 +504,8 @@ universal Int
 
        # The character whose ASCII value is `self`.
        #
-       #      assert 65.ascii   == 'A'
-       #      assert 10.ascii   == '\n'
+       #     assert 65.ascii   == 'A'
+       #     assert 10.ascii   == '\n'
        fun ascii: Char is intern
 
        # Number of digits of an integer in base `b` (plus one if negative)
@@ -400,28 +572,6 @@ universal Int
                end
        end
 
-       # Execute 'each' for each integer in [self..last]
-       fun enumerate_to(last: Int)
-               !each(i: Int)
-       do
-               var cur = self
-               while cur <= last do
-                       each(cur)
-                       cur += 1
-               end
-       end
-
-       # Execute 'each' for each integer in [self..after[
-       fun enumerate_before(after: Int)
-               !each(i: Int)
-       do
-               var cur = self
-               while cur < after do
-                       each(cur)
-                       cur += 1
-               end
-       end
-
        # The absolute value of self
        #
        #     assert (-10).abs   == 10
@@ -456,8 +606,8 @@ universal Char
        redef fun >=(i) is intern
        redef fun >(i) is intern
 
-       redef fun succ is intern
-       redef fun prec is intern
+       redef fun successor(i) is intern
+       redef fun predecessor(i) is intern
 
        redef fun distance(c)
        do
@@ -480,7 +630,7 @@ universal Char
                else if is_digit then
                        return self.ascii - '0'.ascii
                else
-                       return self.to_lower.ascii - ('a'.ascii + 10)
+                       return self.to_lower.ascii - 'a'.ascii + 10
                end
        end
 
@@ -490,9 +640,6 @@ universal Char
        #     assert '\n'.ascii   == 10
        fun ascii: Int is intern
 
-       redef fun +(i) is intern
-       redef fun -(i) is intern
-
        # Return the lower case version of self.
        # If self is not a letter, then return self
        #
@@ -565,10 +712,29 @@ universal Char
        do
                return is_lower or is_upper
        end
+
+       # Is self a whitespace character?
+       #
+       # These correspond to the "Other" and "Separator" groups of the Unicode.
+       #
+       # In the ASCII encoding, this is those <= to space (0x20) plus delete (0x7F).
+       #
+       #     assert 'A'.is_whitespace  == false
+       #     assert ','.is_whitespace  == false
+       #     assert ' '.is_whitespace  == true
+       #     assert '\t'.is_whitespace == true
+       fun is_whitespace: Bool
+       do
+               var i = ascii
+               return i <= 0x20 or i == 0x7F
+       end
 end
 
 # Pointer classes are used to manipulate extern C structures.
-extern Pointer
+extern class Pointer
        # Is the address behind this Object at NULL?
-       fun address_is_null: Bool `{ return recv == NULL; `}
+       fun address_is_null: Bool is extern "address_is_null"
+
+       # Free the memory pointed by this pointer
+       fun free is extern "free"
 end