1dc5533ad51e09974245c338db9beda2a58e8ade
[ganeti-local] / htools / Ganeti / THH.hs
1 {-# LANGUAGE TemplateHaskell #-}
2
3 {-| TemplateHaskell helper for HTools.
4
5 As TemplateHaskell require that splices be defined in a separate
6 module, we combine all the TemplateHaskell functionality that HTools
7 needs in this module (except the one for unittests).
8
9 -}
10
11 {-
12
13 Copyright (C) 2011, 2012 Google Inc.
14
15 This program is free software; you can redistribute it and/or modify
16 it under the terms of the GNU General Public License as published by
17 the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
18 (at your option) any later version.
19
20 This program is distributed in the hope that it will be useful, but
21 WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
22 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
23 General Public License for more details.
24
25 You should have received a copy of the GNU General Public License
26 along with this program; if not, write to the Free Software
27 Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
28 02110-1301, USA.
29
30 -}
31
32 module Ganeti.THH ( declareSADT
33                   , declareIADT
34                   , makeJSONInstance
35                   , genOpID
36                   , genOpCode
37                   , genStrOfOp
38                   , genStrOfKey
39                   , genLuxiOp
40                   , Field
41                   , simpleField
42                   , defaultField
43                   , optionalField
44                   , renameField
45                   , containerField
46                   , customField
47                   , timeStampFields
48                   , uuidFields
49                   , serialFields
50                   , buildObject
51                   , buildObjectSerialisation
52                   , buildParam
53                   , Container
54                   ) where
55
56 import Control.Arrow
57 import Control.Monad (liftM, liftM2)
58 import Data.Char
59 import Data.List
60 import qualified Data.Map as M
61 import Language.Haskell.TH
62
63 import qualified Text.JSON as JSON
64
65 import Ganeti.HTools.JSON
66
67 -- * Exported types
68
69 type Container = M.Map String
70
71 -- | Serialised field data type.
72 data Field = Field { fieldName        :: String
73                    , fieldType        :: Q Type
74                    , fieldRead        :: Maybe (Q Exp)
75                    , fieldShow        :: Maybe (Q Exp)
76                    , fieldDefault     :: Maybe (Q Exp)
77                    , fieldConstr      :: Maybe String
78                    , fieldIsContainer :: Bool
79                    , fieldIsOptional  :: Bool
80                    }
81
82 -- | Generates a simple field.
83 simpleField :: String -> Q Type -> Field
84 simpleField fname ftype =
85   Field { fieldName        = fname
86         , fieldType        = ftype
87         , fieldRead        = Nothing
88         , fieldShow        = Nothing
89         , fieldDefault     = Nothing
90         , fieldConstr      = Nothing
91         , fieldIsContainer = False
92         , fieldIsOptional  = False
93         }
94
95 -- | Sets the renamed constructor field.
96 renameField :: String -> Field -> Field
97 renameField constrName field = field { fieldConstr = Just constrName }
98
99 -- | Sets the default value on a field (makes it optional with a
100 -- default value).
101 defaultField :: Q Exp -> Field -> Field
102 defaultField defval field = field { fieldDefault = Just defval }
103
104 -- | Marks a field optional (turning its base type into a Maybe).
105 optionalField :: Field -> Field
106 optionalField field = field { fieldIsOptional = True }
107
108 -- | Marks a field as a container.
109 containerField :: Field -> Field
110 containerField field = field { fieldIsContainer = True }
111
112 -- | Sets custom functions on a field.
113 customField :: Q Exp -> Q Exp -> Field -> Field
114 customField readfn showfn field =
115   field { fieldRead = Just readfn, fieldShow = Just showfn }
116
117 fieldRecordName :: Field -> String
118 fieldRecordName (Field { fieldName = name, fieldConstr = alias }) =
119   maybe (camelCase name) id alias
120
121 -- | Computes the preferred variable name to use for the value of this
122 -- field. If the field has a specific constructor name, then we use a
123 -- first-letter-lowercased version of that; otherwise, we simply use
124 -- the field name. See also 'fieldRecordName'.
125 fieldVariable :: Field -> String
126 fieldVariable f =
127   case (fieldConstr f) of
128     Just name -> ensureLower name
129     _ -> fieldName f
130
131 actualFieldType :: Field -> Q Type
132 actualFieldType f | fieldIsContainer f = [t| Container $t |]
133                   | fieldIsOptional f  = [t| Maybe $t     |]
134                   | otherwise = t
135                   where t = fieldType f
136
137 checkNonOptDef :: (Monad m) => Field -> m ()
138 checkNonOptDef (Field { fieldIsOptional = True, fieldName = name }) =
139   fail $ "Optional field " ++ name ++ " used in parameter declaration"
140 checkNonOptDef (Field { fieldDefault = (Just _), fieldName = name }) =
141   fail $ "Default field " ++ name ++ " used in parameter declaration"
142 checkNonOptDef _ = return ()
143
144 loadFn :: Field -> Q Exp -> Q Exp
145 loadFn (Field { fieldIsContainer = True }) expr = [| $expr >>= readContainer |]
146 loadFn (Field { fieldRead = Just readfn }) expr = [| $expr >>= $readfn |]
147 loadFn _ expr = expr
148
149 saveFn :: Field -> Q Exp -> Q Exp
150 saveFn (Field { fieldIsContainer = True }) expr = [| showContainer $expr |]
151 saveFn (Field { fieldRead = Just readfn }) expr = [| $readfn $expr |]
152 saveFn _ expr = expr
153
154 -- * Common field declarations
155
156 timeStampFields :: [Field]
157 timeStampFields =
158     [ defaultField [| 0::Double |] $ simpleField "ctime" [t| Double |]
159     , defaultField [| 0::Double |] $ simpleField "mtime" [t| Double |]
160     ]
161
162 serialFields :: [Field]
163 serialFields =
164     [ renameField  "Serial" $ simpleField "serial_no" [t| Int |] ]
165
166 uuidFields :: [Field]
167 uuidFields = [ simpleField "uuid" [t| String |] ]
168
169 -- * Helper functions
170
171 -- | Ensure first letter is lowercase.
172 --
173 -- Used to convert type name to function prefix, e.g. in @data Aa ->
174 -- aaToRaw@.
175 ensureLower :: String -> String
176 ensureLower [] = []
177 ensureLower (x:xs) = toLower x:xs
178
179 -- | Ensure first letter is uppercase.
180 --
181 -- Used to convert constructor name to component
182 ensureUpper :: String -> String
183 ensureUpper [] = []
184 ensureUpper (x:xs) = toUpper x:xs
185
186 -- | Helper for quoted expressions.
187 varNameE :: String -> Q Exp
188 varNameE = varE . mkName
189
190 -- | showJSON as an expression, for reuse.
191 showJSONE :: Q Exp
192 showJSONE = varNameE "showJSON"
193
194 -- | ToRaw function name.
195 toRawName :: String -> Name
196 toRawName = mkName . (++ "ToRaw") . ensureLower
197
198 -- | FromRaw function name.
199 fromRawName :: String -> Name
200 fromRawName = mkName . (++ "FromRaw") . ensureLower
201
202 -- | Converts a name to it's varE/litE representations.
203 --
204 reprE :: Either String Name -> Q Exp
205 reprE = either stringE varE
206
207 -- | Smarter function application.
208 --
209 -- This does simply f x, except that if is 'id', it will skip it, in
210 -- order to generate more readable code when using -ddump-splices.
211 appFn :: Exp -> Exp -> Exp
212 appFn f x | f == VarE 'id = x
213           | otherwise = AppE f x
214
215 -- | Container loader
216 readContainer :: (Monad m, JSON.JSON a) =>
217                  JSON.JSObject JSON.JSValue -> m (Container a)
218 readContainer obj = do
219   let kjvlist = JSON.fromJSObject obj
220   kalist <- mapM (\(k, v) -> fromKeyValue k v >>= \a -> return (k, a)) kjvlist
221   return $ M.fromList kalist
222
223 -- | Container dumper
224 showContainer :: (JSON.JSON a) => Container a -> JSON.JSValue
225 showContainer = JSON.makeObj . map (second JSON.showJSON) . M.toList
226
227 -- * Template code for simple raw type-equivalent ADTs
228
229 -- | Generates a data type declaration.
230 --
231 -- The type will have a fixed list of instances.
232 strADTDecl :: Name -> [String] -> Dec
233 strADTDecl name constructors =
234   DataD [] name []
235           (map (flip NormalC [] . mkName) constructors)
236           [''Show, ''Read, ''Eq, ''Enum, ''Bounded, ''Ord]
237
238 -- | Generates a toRaw function.
239 --
240 -- This generates a simple function of the form:
241 --
242 -- @
243 -- nameToRaw :: Name -> /traw/
244 -- nameToRaw Cons1 = var1
245 -- nameToRaw Cons2 = \"value2\"
246 -- @
247 genToRaw :: Name -> Name -> Name -> [(String, Either String Name)] -> Q [Dec]
248 genToRaw traw fname tname constructors = do
249   let sigt = AppT (AppT ArrowT (ConT tname)) (ConT traw)
250   -- the body clauses, matching on the constructor and returning the
251   -- raw value
252   clauses <- mapM  (\(c, v) -> clause [recP (mkName c) []]
253                              (normalB (reprE v)) []) constructors
254   return [SigD fname sigt, FunD fname clauses]
255
256 -- | Generates a fromRaw function.
257 --
258 -- The function generated is monadic and can fail parsing the
259 -- raw value. It is of the form:
260 --
261 -- @
262 -- nameFromRaw :: (Monad m) => /traw/ -> m Name
263 -- nameFromRaw s | s == var1       = Cons1
264 --               | s == \"value2\" = Cons2
265 --               | otherwise = fail /.../
266 -- @
267 genFromRaw :: Name -> Name -> Name -> [(String, Name)] -> Q [Dec]
268 genFromRaw traw fname tname constructors = do
269   -- signature of form (Monad m) => String -> m $name
270   sigt <- [t| (Monad m) => $(conT traw) -> m $(conT tname) |]
271   -- clauses for a guarded pattern
272   let varp = mkName "s"
273       varpe = varE varp
274   clauses <- mapM (\(c, v) -> do
275                      -- the clause match condition
276                      g <- normalG [| $varpe == $(varE v) |]
277                      -- the clause result
278                      r <- [| return $(conE (mkName c)) |]
279                      return (g, r)) constructors
280   -- the otherwise clause (fallback)
281   oth_clause <- do
282     g <- normalG [| otherwise |]
283     r <- [|fail ("Invalid string value for type " ++
284                  $(litE (stringL (nameBase tname))) ++ ": " ++ show $varpe) |]
285     return (g, r)
286   let fun = FunD fname [Clause [VarP varp]
287                         (GuardedB (clauses++[oth_clause])) []]
288   return [SigD fname sigt, fun]
289
290 -- | Generates a data type from a given raw format.
291 --
292 -- The format is expected to multiline. The first line contains the
293 -- type name, and the rest of the lines must contain two words: the
294 -- constructor name and then the string representation of the
295 -- respective constructor.
296 --
297 -- The function will generate the data type declaration, and then two
298 -- functions:
299 --
300 -- * /name/ToRaw, which converts the type to a raw type
301 --
302 -- * /name/FromRaw, which (monadically) converts from a raw type to the type
303 --
304 -- Note that this is basically just a custom show/read instance,
305 -- nothing else.
306 declareADT :: Name -> String -> [(String, Name)] -> Q [Dec]
307 declareADT traw sname cons = do
308   let name = mkName sname
309       ddecl = strADTDecl name (map fst cons)
310       -- process cons in the format expected by genToRaw
311       cons' = map (\(a, b) -> (a, Right b)) cons
312   toraw <- genToRaw traw (toRawName sname) name cons'
313   fromraw <- genFromRaw traw (fromRawName sname) name cons
314   return $ ddecl:toraw ++ fromraw
315
316 declareIADT :: String -> [(String, Name)] -> Q [Dec]
317 declareIADT = declareADT ''Int
318
319 declareSADT :: String -> [(String, Name)] -> Q [Dec]
320 declareSADT = declareADT ''String
321
322 -- | Creates the showJSON member of a JSON instance declaration.
323 --
324 -- This will create what is the equivalent of:
325 --
326 -- @
327 -- showJSON = showJSON . /name/ToRaw
328 -- @
329 --
330 -- in an instance JSON /name/ declaration
331 genShowJSON :: String -> Q Dec
332 genShowJSON name = do
333   body <- [| JSON.showJSON . $(varE (toRawName name)) |]
334   return $ FunD (mkName "showJSON") [Clause [] (NormalB body) []]
335
336 -- | Creates the readJSON member of a JSON instance declaration.
337 --
338 -- This will create what is the equivalent of:
339 --
340 -- @
341 -- readJSON s = case readJSON s of
342 --                Ok s' -> /name/FromRaw s'
343 --                Error e -> Error /description/
344 -- @
345 --
346 -- in an instance JSON /name/ declaration
347 genReadJSON :: String -> Q Dec
348 genReadJSON name = do
349   let s = mkName "s"
350   body <- [| case JSON.readJSON $(varE s) of
351                JSON.Ok s' -> $(varE (fromRawName name)) s'
352                JSON.Error e ->
353                    JSON.Error $ "Can't parse raw value for type " ++
354                            $(stringE name) ++ ": " ++ e ++ " from " ++
355                            show $(varE s)
356            |]
357   return $ FunD (mkName "readJSON") [Clause [VarP s] (NormalB body) []]
358
359 -- | Generates a JSON instance for a given type.
360 --
361 -- This assumes that the /name/ToRaw and /name/FromRaw functions
362 -- have been defined as by the 'declareSADT' function.
363 makeJSONInstance :: Name -> Q [Dec]
364 makeJSONInstance name = do
365   let base = nameBase name
366   showJ <- genShowJSON base
367   readJ <- genReadJSON base
368   return [InstanceD [] (AppT (ConT ''JSON.JSON) (ConT name)) [readJ,showJ]]
369
370 -- * Template code for opcodes
371
372 -- | Transforms a CamelCase string into an_underscore_based_one.
373 deCamelCase :: String -> String
374 deCamelCase =
375     intercalate "_" . map (map toUpper) . groupBy (\_ b -> not $ isUpper b)
376
377 -- | Transform an underscore_name into a CamelCase one.
378 camelCase :: String -> String
379 camelCase = concatMap (ensureUpper . drop 1) .
380             groupBy (\_ b -> b /= '_') . ('_':)
381
382 -- | Computes the name of a given constructor.
383 constructorName :: Con -> Q Name
384 constructorName (NormalC name _) = return name
385 constructorName (RecC name _)    = return name
386 constructorName x                = fail $ "Unhandled constructor " ++ show x
387
388 -- | Builds the generic constructor-to-string function.
389 --
390 -- This generates a simple function of the following form:
391 --
392 -- @
393 -- fname (ConStructorOne {}) = trans_fun("ConStructorOne")
394 -- fname (ConStructorTwo {}) = trans_fun("ConStructorTwo")
395 -- @
396 --
397 -- This builds a custom list of name/string pairs and then uses
398 -- 'genToRaw' to actually generate the function
399 genConstrToStr :: (String -> String) -> Name -> String -> Q [Dec]
400 genConstrToStr trans_fun name fname = do
401   TyConI (DataD _ _ _ cons _) <- reify name
402   cnames <- mapM (liftM nameBase . constructorName) cons
403   let svalues = map (Left . trans_fun) cnames
404   genToRaw ''String (mkName fname) name $ zip cnames svalues
405
406 -- | Constructor-to-string for OpCode.
407 genOpID :: Name -> String -> Q [Dec]
408 genOpID = genConstrToStr deCamelCase
409
410 -- | OpCode parameter (field) type.
411 type OpParam = (String, Q Type, Q Exp)
412
413 -- | Generates the OpCode data type.
414 --
415 -- This takes an opcode logical definition, and builds both the
416 -- datatype and the JSON serialisation out of it. We can't use a
417 -- generic serialisation since we need to be compatible with Ganeti's
418 -- own, so we have a few quirks to work around.
419 genOpCode :: String                -- ^ Type name to use
420           -> [(String, [Field])]   -- ^ Constructor name and parameters
421           -> Q [Dec]
422 genOpCode name cons = do
423   decl_d <- mapM (\(cname, fields) -> do
424                     -- we only need the type of the field, without Q
425                     fields' <- mapM actualFieldType fields
426                     let fields'' = zip (repeat NotStrict) fields'
427                     return $ NormalC (mkName cname) fields'')
428             cons
429   let declD = DataD [] (mkName name) [] decl_d [''Show, ''Read, ''Eq]
430
431   (savesig, savefn) <- genSaveOpCode cons
432   (loadsig, loadfn) <- genLoadOpCode cons
433   return [declD, loadsig, loadfn, savesig, savefn]
434
435 -- | Checks whether a given parameter is options.
436 --
437 -- This requires that it's a 'Maybe'.
438 isOptional :: Type -> Bool
439 isOptional (AppT (ConT dt) _) | dt == ''Maybe = True
440 isOptional _ = False
441
442 -- | Generates the \"save\" clause for an entire opcode constructor.
443 --
444 -- This matches the opcode with variables named the same as the
445 -- constructor fields (just so that the spliced in code looks nicer),
446 -- and passes those name plus the parameter definition to 'saveObjectField'.
447 saveConstructor :: String    -- ^ The constructor name
448                 -> [Field]   -- ^ The parameter definitions for this
449                              -- constructor
450                 -> Q Clause  -- ^ Resulting clause
451 saveConstructor sname fields = do
452   let cname = mkName sname
453   let fnames = map (mkName . fieldVariable) fields
454   let pat = conP cname (map varP fnames)
455   let felems = map (uncurry saveObjectField) (zip fnames fields)
456       -- now build the OP_ID serialisation
457       opid = [| [( $(stringE "OP_ID"),
458                    JSON.showJSON $(stringE . deCamelCase $ sname) )] |]
459       flist = listE (opid:felems)
460       -- and finally convert all this to a json object
461       flist' = [| $(varNameE "makeObj") (concat $flist) |]
462   clause [pat] (normalB flist') []
463
464 -- | Generates the main save opcode function.
465 --
466 -- This builds a per-constructor match clause that contains the
467 -- respective constructor-serialisation code.
468 genSaveOpCode :: [(String, [Field])] -> Q (Dec, Dec)
469 genSaveOpCode opdefs = do
470   cclauses <- mapM (uncurry saveConstructor) opdefs
471   let fname = mkName "saveOpCode"
472   sigt <- [t| $(conT (mkName "OpCode")) -> JSON.JSValue |]
473   return $ (SigD fname sigt, FunD fname cclauses)
474
475 loadConstructor :: String -> [Field] -> Q Exp
476 loadConstructor sname fields = do
477   let name = mkName sname
478   fbinds <- mapM loadObjectField fields
479   let (fnames, fstmts) = unzip fbinds
480   let cval = foldl (\accu fn -> AppE accu (VarE fn)) (ConE name) fnames
481       fstmts' = fstmts ++ [NoBindS (AppE (VarE 'return) cval)]
482   return $ DoE fstmts'
483
484 genLoadOpCode :: [(String, [Field])] -> Q (Dec, Dec)
485 genLoadOpCode opdefs = do
486   let fname = mkName "loadOpCode"
487       arg1 = mkName "v"
488       objname = mkName "o"
489       opid = mkName "op_id"
490   st1 <- bindS (varP objname) [| liftM JSON.fromJSObject
491                                  (JSON.readJSON $(varE arg1)) |]
492   st2 <- bindS (varP opid) [| $(varNameE "fromObj")
493                               $(varE objname) $(stringE "OP_ID") |]
494   -- the match results (per-constructor blocks)
495   mexps <- mapM (uncurry loadConstructor) opdefs
496   fails <- [| fail $ "Unknown opcode " ++ $(varE opid) |]
497   let mpats = map (\(me, c) ->
498                        let mp = LitP . StringL . deCamelCase . fst $ c
499                        in Match mp (NormalB me) []
500                   ) $ zip mexps opdefs
501       defmatch = Match WildP (NormalB fails) []
502       cst = NoBindS $ CaseE (VarE opid) $ mpats++[defmatch]
503       body = DoE [st1, st2, cst]
504   sigt <- [t| JSON.JSValue -> JSON.Result $(conT (mkName "OpCode")) |]
505   return $ (SigD fname sigt, FunD fname [Clause [VarP arg1] (NormalB body) []])
506
507 -- * Template code for luxi
508
509 -- | Constructor-to-string for LuxiOp.
510 genStrOfOp :: Name -> String -> Q [Dec]
511 genStrOfOp = genConstrToStr id
512
513 -- | Constructor-to-string for MsgKeys.
514 genStrOfKey :: Name -> String -> Q [Dec]
515 genStrOfKey = genConstrToStr ensureLower
516
517 -- | LuxiOp parameter type.
518 type LuxiParam = (String, Q Type, Q Exp)
519
520 -- | Generates the LuxiOp data type.
521 --
522 -- This takes a Luxi operation definition and builds both the
523 -- datatype and the function trnasforming the arguments to JSON.
524 -- We can't use anything less generic, because the way different
525 -- operations are serialized differs on both parameter- and top-level.
526 --
527 -- There are three things to be defined for each parameter:
528 --
529 -- * name
530 --
531 -- * type
532 --
533 -- * operation; this is the operation performed on the parameter before
534 --   serialization
535 --
536 genLuxiOp :: String -> [(String, [LuxiParam])] -> Q [Dec]
537 genLuxiOp name cons = do
538   decl_d <- mapM (\(cname, fields) -> do
539                     fields' <- mapM (\(_, qt, _) ->
540                                          qt >>= \t -> return (NotStrict, t))
541                                fields
542                     return $ NormalC (mkName cname) fields')
543             cons
544   let declD = DataD [] (mkName name) [] decl_d [''Show, ''Read, ''Eq]
545   (savesig, savefn) <- genSaveLuxiOp cons
546   req_defs <- declareSADT "LuxiReq" .
547               map (\(str, _) -> ("Req" ++ str, mkName ("luxiReq" ++ str))) $
548                   cons
549   return $ [declD, savesig, savefn] ++ req_defs
550
551 -- | Generates the \"save\" expression for a single luxi parameter.
552 saveLuxiField :: Name -> LuxiParam -> Q Exp
553 saveLuxiField fvar (_, qt, fn) =
554     [| JSON.showJSON ( $(liftM2 appFn fn $ varE fvar) ) |]
555
556 -- | Generates the \"save\" clause for entire LuxiOp constructor.
557 saveLuxiConstructor :: (String, [LuxiParam]) -> Q Clause
558 saveLuxiConstructor (sname, fields) = do
559   let cname = mkName sname
560       fnames = map (\(nm, _, _) -> mkName nm) fields
561       pat = conP cname (map varP fnames)
562       flist = map (uncurry saveLuxiField) (zip fnames fields)
563       finval = if null flist
564                then [| JSON.showJSON ()    |]
565                else [| JSON.showJSON $(listE flist) |]
566   clause [pat] (normalB finval) []
567
568 -- | Generates the main save LuxiOp function.
569 genSaveLuxiOp :: [(String, [LuxiParam])]-> Q (Dec, Dec)
570 genSaveLuxiOp opdefs = do
571   sigt <- [t| $(conT (mkName "LuxiOp")) -> JSON.JSValue |]
572   let fname = mkName "opToArgs"
573   cclauses <- mapM saveLuxiConstructor opdefs
574   return $ (SigD fname sigt, FunD fname cclauses)
575
576 -- * "Objects" functionality
577
578 -- | Extract the field's declaration from a Field structure.
579 fieldTypeInfo :: String -> Field -> Q (Name, Strict, Type)
580 fieldTypeInfo field_pfx fd = do
581   t <- actualFieldType fd
582   let n = mkName . (field_pfx ++) . fieldRecordName $ fd
583   return (n, NotStrict, t)
584
585 -- | Build an object declaration.
586 buildObject :: String -> String -> [Field] -> Q [Dec]
587 buildObject sname field_pfx fields = do
588   let name = mkName sname
589   fields_d <- mapM (fieldTypeInfo field_pfx) fields
590   let decl_d = RecC name fields_d
591   let declD = DataD [] name [] [decl_d] [''Show, ''Read, ''Eq]
592   ser_decls <- buildObjectSerialisation sname fields
593   return $ declD:ser_decls
594
595 buildObjectSerialisation :: String -> [Field] -> Q [Dec]
596 buildObjectSerialisation sname fields = do
597   let name = mkName sname
598   savedecls <- genSaveObject saveObjectField sname fields
599   (loadsig, loadfn) <- genLoadObject loadObjectField sname fields
600   shjson <- objectShowJSON sname
601   rdjson <- objectReadJSON sname
602   let instdecl = InstanceD [] (AppT (ConT ''JSON.JSON) (ConT name))
603                  [rdjson, shjson]
604   return $ savedecls ++ [loadsig, loadfn, instdecl]
605
606 genSaveObject :: (Name -> Field -> Q Exp)
607               -> String -> [Field] -> Q [Dec]
608 genSaveObject save_fn sname fields = do
609   let name = mkName sname
610   let fnames = map (mkName . fieldVariable) fields
611   let pat = conP name (map varP fnames)
612   let tdname = mkName ("toDict" ++ sname)
613   tdsigt <- [t| $(conT name) -> [(String, JSON.JSValue)] |]
614
615   let felems = map (uncurry save_fn) (zip fnames fields)
616       flist = listE felems
617       -- and finally convert all this to a json object
618       tdlist = [| concat $flist |]
619       iname = mkName "i"
620   tclause <- clause [pat] (normalB tdlist) []
621   cclause <- [| $(varNameE "makeObj") . $(varE tdname) |]
622   let fname = mkName ("save" ++ sname)
623   sigt <- [t| $(conT name) -> JSON.JSValue |]
624   return [SigD tdname tdsigt, FunD tdname [tclause],
625           SigD fname sigt, ValD (VarP fname) (NormalB cclause) []]
626
627 saveObjectField :: Name -> Field -> Q Exp
628 saveObjectField fvar field
629   | isContainer = [| [( $nameE , JSON.showJSON . showContainer $ $fvarE)] |]
630   | fisOptional = [| case $(varE fvar) of
631                       Nothing -> []
632                       Just v -> [( $nameE, JSON.showJSON v)]
633                   |]
634   | otherwise = case fieldShow field of
635       Nothing -> [| [( $nameE, JSON.showJSON $fvarE)] |]
636       Just fn -> [| [( $nameE, JSON.showJSON . $fn $ $fvarE)] |]
637   where isContainer = fieldIsContainer field
638         fisOptional  = fieldIsOptional field
639         nameE = stringE (fieldName field)
640         fvarE = varE fvar
641
642 objectShowJSON :: String -> Q Dec
643 objectShowJSON name = do
644   body <- [| JSON.showJSON . $(varE . mkName $ "save" ++ name) |]
645   return $ FunD (mkName "showJSON") [Clause [] (NormalB body) []]
646
647 genLoadObject :: (Field -> Q (Name, Stmt))
648               -> String -> [Field] -> Q (Dec, Dec)
649 genLoadObject load_fn sname fields = do
650   let name = mkName sname
651       funname = mkName $ "load" ++ sname
652       arg1 = mkName "v"
653       objname = mkName "o"
654       opid = mkName "op_id"
655   st1 <- bindS (varP objname) [| liftM JSON.fromJSObject
656                                  (JSON.readJSON $(varE arg1)) |]
657   fbinds <- mapM load_fn fields
658   let (fnames, fstmts) = unzip fbinds
659   let cval = foldl (\accu fn -> AppE accu (VarE fn)) (ConE name) fnames
660       fstmts' = st1:fstmts ++ [NoBindS (AppE (VarE 'return) cval)]
661   sigt <- [t| JSON.JSValue -> JSON.Result $(conT name) |]
662   return $ (SigD funname sigt,
663             FunD funname [Clause [VarP arg1] (NormalB (DoE fstmts')) []])
664
665 loadObjectField :: Field -> Q (Name, Stmt)
666 loadObjectField field = do
667   let name = fieldVariable field
668       fvar = mkName name
669   -- these are used in all patterns below
670   let objvar = varNameE "o"
671       objfield = stringE (fieldName field)
672       loadexp =
673         if fieldIsOptional field
674           then [| $(varNameE "maybeFromObj") $objvar $objfield |]
675           else case fieldDefault field of
676                  Just defv ->
677                    [| $(varNameE "fromObjWithDefault") $objvar
678                       $objfield $defv |]
679                  Nothing -> [| $(varNameE "fromObj") $objvar $objfield |]
680   bexp <- loadFn field loadexp
681
682   return (fvar, BindS (VarP fvar) bexp)
683
684 objectReadJSON :: String -> Q Dec
685 objectReadJSON name = do
686   let s = mkName "s"
687   body <- [| case JSON.readJSON $(varE s) of
688                JSON.Ok s' -> $(varE .mkName $ "load" ++ name) s'
689                JSON.Error e ->
690                  JSON.Error $ "Can't parse value for type " ++
691                        $(stringE name) ++ ": " ++ e
692            |]
693   return $ FunD (mkName "readJSON") [Clause [VarP s] (NormalB body) []]
694
695 -- * Inheritable parameter tables implementation
696
697 -- | Compute parameter type names.
698 paramTypeNames :: String -> (String, String)
699 paramTypeNames root = ("Filled"  ++ root ++ "Params",
700                        "Partial" ++ root ++ "Params")
701
702 -- | Compute information about the type of a parameter field.
703 paramFieldTypeInfo :: String -> Field -> Q (Name, Strict, Type)
704 paramFieldTypeInfo field_pfx fd = do
705   t <- actualFieldType fd
706   let n = mkName . (++ "P") . (field_pfx ++) .
707           fieldRecordName $ fd
708   return (n, NotStrict, AppT (ConT ''Maybe) t)
709
710 -- | Build a parameter declaration.
711 --
712 -- This function builds two different data structures: a /filled/ one,
713 -- in which all fields are required, and a /partial/ one, in which all
714 -- fields are optional. Due to the current record syntax issues, the
715 -- fields need to be named differrently for the two structures, so the
716 -- partial ones get a /P/ suffix.
717 buildParam :: String -> String -> [Field] -> Q [Dec]
718 buildParam sname field_pfx fields = do
719   let (sname_f, sname_p) = paramTypeNames sname
720       name_f = mkName sname_f
721       name_p = mkName sname_p
722   fields_f <- mapM (fieldTypeInfo field_pfx) fields
723   fields_p <- mapM (paramFieldTypeInfo field_pfx) fields
724   let decl_f = RecC name_f fields_f
725       decl_p = RecC name_p fields_p
726   let declF = DataD [] name_f [] [decl_f] [''Show, ''Read, ''Eq]
727       declP = DataD [] name_p [] [decl_p] [''Show, ''Read, ''Eq]
728   ser_decls_f <- buildObjectSerialisation sname_f fields
729   ser_decls_p <- buildPParamSerialisation sname_p fields
730   fill_decls <- fillParam sname field_pfx fields
731   return $ [declF, declP] ++ ser_decls_f ++ ser_decls_p ++ fill_decls
732
733 buildPParamSerialisation :: String -> [Field] -> Q [Dec]
734 buildPParamSerialisation sname fields = do
735   let name = mkName sname
736   savedecls <- genSaveObject savePParamField sname fields
737   (loadsig, loadfn) <- genLoadObject loadPParamField sname fields
738   shjson <- objectShowJSON sname
739   rdjson <- objectReadJSON sname
740   let instdecl = InstanceD [] (AppT (ConT ''JSON.JSON) (ConT name))
741                  [rdjson, shjson]
742   return $ savedecls ++ [loadsig, loadfn, instdecl]
743
744 savePParamField :: Name -> Field -> Q Exp
745 savePParamField fvar field = do
746   checkNonOptDef field
747   let actualVal = mkName "v"
748   normalexpr <- saveObjectField actualVal field
749   -- we have to construct the block here manually, because we can't
750   -- splice-in-splice
751   return $ CaseE (VarE fvar) [ Match (ConP 'Nothing [])
752                                        (NormalB (ConE '[])) []
753                              , Match (ConP 'Just [VarP actualVal])
754                                        (NormalB normalexpr) []
755                              ]
756 loadPParamField :: Field -> Q (Name, Stmt)
757 loadPParamField field = do
758   checkNonOptDef field
759   let name = fieldName field
760       fvar = mkName name
761   -- these are used in all patterns below
762   let objvar = varNameE "o"
763       objfield = stringE name
764       loadexp = [| $(varNameE "maybeFromObj") $objvar $objfield |]
765   bexp <- loadFn field loadexp
766   return (fvar, BindS (VarP fvar) bexp)
767
768 -- | Builds a simple declaration of type @n_x = fromMaybe f_x p_x@.
769 buildFromMaybe :: String -> Q Dec
770 buildFromMaybe fname =
771   valD (varP (mkName $ "n_" ++ fname))
772          (normalB [| $(varNameE "fromMaybe")
773                         $(varNameE $ "f_" ++ fname)
774                         $(varNameE $ "p_" ++ fname) |]) []
775
776 fillParam :: String -> String -> [Field] -> Q [Dec]
777 fillParam sname field_pfx fields = do
778   let fnames = map (\fd -> field_pfx ++ fieldRecordName fd) fields
779       (sname_f, sname_p) = paramTypeNames sname
780       oname_f = "fobj"
781       oname_p = "pobj"
782       name_f = mkName sname_f
783       name_p = mkName sname_p
784       fun_name = mkName $ "fill" ++ sname ++ "Params"
785       le_full = ValD (ConP name_f (map (VarP . mkName . ("f_" ++)) fnames))
786                 (NormalB . VarE . mkName $ oname_f) []
787       le_part = ValD (ConP name_p (map (VarP . mkName . ("p_" ++)) fnames))
788                 (NormalB . VarE . mkName $ oname_p) []
789       obj_new = foldl (\accu vname -> AppE accu (VarE vname)) (ConE name_f)
790                 $ map (mkName . ("n_" ++)) fnames
791   le_new <- mapM buildFromMaybe fnames
792   funt <- [t| $(conT name_f) -> $(conT name_p) -> $(conT name_f) |]
793   let sig = SigD fun_name funt
794       fclause = Clause [VarP (mkName oname_f), VarP (mkName oname_p)]
795                 (NormalB $ LetE (le_full:le_part:le_new) obj_new) []
796       fun = FunD fun_name [fclause]
797   return [sig, fun]