locking for putc, puts
[bpt/guile.git] / libguile / struct.c
index f24fefd..8b21330 100644 (file)
@@ -1,67 +1,62 @@
-/* Copyright (C) 1996,1997,1998,1999,2000,2001 Free Software Foundation, Inc.
+/* Copyright (C) 1996,1997,1998,1999,2000,2001, 2003, 2004, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011 Free Software Foundation, Inc.
  * 
- * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
- * it under the terms of the GNU General Public License as published by
- * the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
- * any later version.
- * 
- * This program is distributed in the hope that it will be useful,
- * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
- * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
- * GNU General Public License for more details.
- * 
- * You should have received a copy of the GNU General Public License
- * along with this software; see the file COPYING.  If not, write to
- * the Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330,
- * Boston, MA 02111-1307 USA
- *
- * As a special exception, the Free Software Foundation gives permission
- * for additional uses of the text contained in its release of GUILE.
- *
- * The exception is that, if you link the GUILE library with other files
- * to produce an executable, this does not by itself cause the
- * resulting executable to be covered by the GNU General Public License.
- * Your use of that executable is in no way restricted on account of
- * linking the GUILE library code into it.
+ * This library is free software; you can redistribute it and/or
+ * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
+ * as published by the Free Software Foundation; either version 3 of
+ * the License, or (at your option) any later version.
  *
- * This exception does not however invalidate any other reasons why
- * the executable file might be covered by the GNU General Public License.
+ * This library is distributed in the hope that it will be useful, but
+ * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
+ * Lesser General Public License for more details.
  *
- * This exception applies only to the code released by the
- * Free Software Foundation under the name GUILE.  If you copy
- * code from other Free Software Foundation releases into a copy of
- * GUILE, as the General Public License permits, the exception does
- * not apply to the code that you add in this way.  To avoid misleading
- * anyone as to the status of such modified files, you must delete
- * this exception notice from them.
- *
- * If you write modifications of your own for GUILE, it is your choice
- * whether to permit this exception to apply to your modifications.
- * If you do not wish that, delete this exception notice.  */
-
+ * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
+ * License along with this library; if not, write to the Free Software
+ * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
+ * 02110-1301 USA
+ */
 
 \f
+#ifdef HAVE_CONFIG_H
+#  include <config.h>
+#endif
+
+#include <alloca.h>
+#include <assert.h>
 
 #include "libguile/_scm.h"
+#include "libguile/async.h"
 #include "libguile/chars.h"
 #include "libguile/eval.h"
 #include "libguile/alist.h"
-#include "libguile/weaks.h"
 #include "libguile/hashtab.h"
 #include "libguile/ports.h"
 #include "libguile/strings.h"
+#include "libguile/srfi-13.h"
 
 #include "libguile/validate.h"
 #include "libguile/struct.h"
 
+#include "libguile/eq.h"
+
 #ifdef HAVE_STRING_H
 #include <string.h>
 #endif
 
+#include "libguile/bdw-gc.h"
+
 \f
 
+/* A needlessly obscure test. */
+#define SCM_LAYOUT_TAILP(X)            (((X) & 32) == 0) /* R, W or O */
+
 static SCM required_vtable_fields = SCM_BOOL_F;
-SCM scm_struct_table;
+static SCM required_applicable_fields = SCM_BOOL_F;
+static SCM required_applicable_with_setter_fields = SCM_BOOL_F;
+SCM scm_applicable_struct_vtable_vtable;
+SCM scm_applicable_struct_with_setter_vtable_vtable;
+SCM scm_standard_vtable_vtable;
+
 
 \f
 SCM_DEFINE (scm_make_struct_layout, "make-struct-layout", 1, 0, 0, 
@@ -72,29 +67,33 @@ SCM_DEFINE (scm_make_struct_layout, "make-struct-layout", 1, 0, 0,
            "type, the second a field protection.  Allowed types are 'p' for\n"
            "GC-protected Scheme data, 'u' for unprotected binary data, and 's' for\n"
            "a field that points to the structure itself.    Allowed protections\n"
-           "are 'w' for mutable fields, 'r' for read-only fields, and 'o' for opaque\n"
-           "fields.  The last field protection specification may be capitalized to\n"
-           "indicate that the field is a tail-array.")
+           "are 'w' for mutable fields, 'h' for hidden fields, 'r' for read-only\n"
+            "fields, and 'o' for opaque fields.\n\n"
+            "Hidden fields are writable, but they will not consume an initializer arg\n"
+            "passed to @code{make-struct}. They are useful to add slots to a struct\n"
+            "in a way that preserves backward-compatibility with existing calls to\n"
+            "@code{make-struct}, especially for derived vtables.\n\n"
+            "The last field protection specification may be capitalized to indicate\n"
+           "that the field is a tail-array.")
 #define FUNC_NAME s_scm_make_struct_layout
 {
   SCM new_sym;
+  scm_t_wchar c;
+
   SCM_VALIDATE_STRING (1, fields);
 
   { /* scope */
-    char * field_desc;
     size_t len;
     int x;
 
-    len = SCM_STRING_LENGTH (fields);
+    len = scm_i_string_length (fields);
     if (len % 2 == 1)
       SCM_MISC_ERROR ("odd length field specification: ~S", 
                      scm_list_1 (fields));
 
-    field_desc = SCM_STRING_CHARS (fields);
-
     for (x = 0; x < len; x += 2)
       {
-       switch (field_desc[x])
+       switch (c = scm_i_string_ref (fields, x))
          {
          case 'u':
          case 'p':
@@ -106,13 +105,14 @@ SCM_DEFINE (scm_make_struct_layout, "make-struct-layout", 1, 0, 0,
            break;
          default:
            SCM_MISC_ERROR ("unrecognized field type: ~S", 
-                           scm_list_1 (SCM_MAKE_CHAR (field_desc[x])));
+                           scm_list_1 (SCM_MAKE_CHAR (c)));
          }
 
-       switch (field_desc[x + 1])
+       switch (c = scm_i_string_ref (fields, x + 1))
          {
          case 'w':
-           if (field_desc[x] == 's')
+         case 'h':
+           if (scm_i_string_ref (fields, x) == 's')
              SCM_MISC_ERROR ("self fields not writable", SCM_EOL);
          case 'r':
          case 'o':
@@ -120,7 +120,7 @@ SCM_DEFINE (scm_make_struct_layout, "make-struct-layout", 1, 0, 0,
          case 'R':
          case 'W':
          case 'O':
-           if (field_desc[x] == 's')
+           if (scm_i_string_ref (fields, x) == 's')
              SCM_MISC_ERROR ("self fields not allowed in tail array", 
                              SCM_EOL);
            if (x != len - 2)
@@ -129,111 +129,254 @@ SCM_DEFINE (scm_make_struct_layout, "make-struct-layout", 1, 0, 0,
            break;
          default:
            SCM_MISC_ERROR ("unrecognized ref specification: ~S",
-                           scm_list_1 (SCM_MAKE_CHAR (field_desc[x + 1])));
+                           scm_list_1 (SCM_MAKE_CHAR (c)));
          }
 #if 0
-       if (field_desc[x] == 'd')
+       if (scm_i_string_ref (fields, x, 'd'))
          {
-           if (field_desc[x + 2] != '-')
+           if (!scm_i_string_ref (fields, x+2, '-'))
              SCM_MISC_ERROR ("missing dash field at position ~A",
-                             scm_list_1 (SCM_MAKINUM (x / 2)));
+                             scm_list_1 (scm_from_int (x / 2)));
            x += 2;
            goto recheck_ref;
          }
 #endif
       }
-    new_sym = scm_mem2symbol (field_desc, len);
+    new_sym = scm_string_to_symbol (fields);
   }
-  return scm_return_first (new_sym, fields);
+  scm_remember_upto_here_1 (fields);
+  return new_sym;
 }
 #undef FUNC_NAME
 
 \f
+/* Check whether VTABLE instances have a simple layout (i.e., either only "pr"
+   or only "pw" fields) and update its flags accordingly.  */
+static void
+set_vtable_layout_flags (SCM vtable)
+{
+  size_t len, field;
+  SCM layout;
+  const char *c_layout;
+  scm_t_bits flags = SCM_VTABLE_FLAG_SIMPLE;
 
+  layout = SCM_VTABLE_LAYOUT (vtable);
+  c_layout = scm_i_symbol_chars (layout);
+  len = scm_i_symbol_length (layout);
 
+  assert (len % 2 == 0);
 
-static void
-scm_struct_init (SCM handle, SCM layout, scm_t_bits * mem, int tail_elts, SCM inits)
+  /* Update FLAGS according to LAYOUT.  */
+  for (field = 0;
+       field < len && flags & SCM_VTABLE_FLAG_SIMPLE;
+       field += 2)
+    {
+      if (c_layout[field] != 'p')
+       flags = 0;
+      else
+       switch (c_layout[field + 1])
+         {
+         case 'w':
+         case 'W':
+           if (field == 0)
+             flags |= SCM_VTABLE_FLAG_SIMPLE_RW;
+           break;
+
+         case 'r':
+         case 'R':
+           flags &= ~SCM_VTABLE_FLAG_SIMPLE_RW;
+           break;
+
+         default:
+           flags = 0;
+         }
+    }
+
+  if (flags & SCM_VTABLE_FLAG_SIMPLE)
+    {
+      /* VTABLE is simple so update its flags and record the size of its
+        instances.  */
+      SCM_SET_VTABLE_FLAGS (vtable, flags);
+      SCM_STRUCT_DATA_SET (vtable, scm_vtable_index_size, len / 2);
+    }
+}
+
+static int
+scm_is_valid_vtable_layout (SCM layout)
 {
-  unsigned char * fields_desc = (unsigned char *) SCM_SYMBOL_CHARS (layout) - 2;
-  unsigned char prot = 0;
-  int n_fields = SCM_SYMBOL_LENGTH (layout) / 2;
-  int tailp = 0;
+  size_t len, n;
+  const char *c_layout;
+
+  c_layout = scm_i_symbol_chars (layout);
+  len = scm_i_symbol_length (layout);
+
+  if (len % 2)
+    return 0;
+  
+  for (n = 0; n < len; n += 2)
+    switch (c_layout[n])
+      {
+      case 'u':
+      case 'p':
+      case 's':
+        switch (c_layout[n+1])
+          {
+          case 'W':
+          case 'R':
+          case 'O':
+            if (n + 2 != len)
+              return 0;
+          case 'w':
+          case 'h':
+          case 'r':
+          case 'o':
+            break;
+          default:
+            return 0;
+          }
+        break;
+      default:        
+        return 0;
+      }
+  return 1;
+}
 
-  while (n_fields)
+/* Have OBJ, a newly created vtable, inherit flags from VTABLE.  VTABLE is a
+   vtable-vtable and OBJ is an instance of VTABLE.  */
+void
+scm_i_struct_inherit_vtable_magic (SCM vtable, SCM obj)
+#define FUNC_NAME "%inherit-vtable-magic"
+{
+  /* Verily, what is the deal here, you ask? Basically, we need to know a couple
+     of properties of structures at runtime. For example, "is this structure a
+     vtable of vtables (a metaclass)?"; also, "is this structure applicable?".
+     Both of these questions also imply a certain layout of the structure. So
+     instead of checking the layout at runtime, what we do is pre-verify the
+     layout -- so that at runtime we can just check the applicable flag and
+     dispatch directly to the Scheme procedure in slot 0.  */
+  SCM olayout;
+
+  /* Verify that OBJ is a valid vtable.  */
+  if (! scm_is_valid_vtable_layout (SCM_VTABLE_LAYOUT (obj)))
+    SCM_MISC_ERROR ("invalid layout for new vtable: ~a",
+                    scm_list_1 (SCM_VTABLE_LAYOUT (obj)));
+
+  set_vtable_layout_flags (obj);
+
+  /* If OBJ's vtable is compatible with the required vtable (class) layout, it
+     is a metaclass.  */
+  olayout = scm_symbol_to_string (SCM_VTABLE_LAYOUT (obj));
+  if (scm_is_true (scm_leq_p (scm_string_length (required_vtable_fields),
+                              scm_string_length (olayout)))
+      && scm_is_true (scm_string_eq (olayout, required_vtable_fields,
+                                     scm_from_size_t (0), 
+                                     scm_string_length (required_vtable_fields),
+                                     scm_from_size_t (0),
+                                     scm_string_length (required_vtable_fields))))
+    SCM_SET_VTABLE_FLAGS (obj, SCM_VTABLE_FLAG_VTABLE);
+
+  /* Finally, if OBJ is an applicable class, verify that its vtable is
+     compatible with the required applicable layout.  */
+  if (SCM_VTABLE_FLAG_IS_SET (vtable, SCM_VTABLE_FLAG_SETTER_VTABLE))
     {
-      if (!tailp)
-       {
-         fields_desc += 2;
-         prot = fields_desc[1];
-         if (SCM_LAYOUT_TAILP (prot))
-           {
-             tailp = 1;
-             prot = prot == 'R' ? 'r' : prot == 'W' ? 'w' : 'o';
-             *mem++ = tail_elts;
-             n_fields += tail_elts - 1;
-             if (n_fields == 0)
-               break;
-           }
-       }
-      
-      switch (*fields_desc)
-       {
-#if 0
-       case 'i':
-         if ((prot != 'r' && prot != 'w') || inits == SCM_EOL)
-           *mem = 0;
-         else
-           {
-             *mem = scm_num2long (SCM_CAR (inits), SCM_ARGn, "scm_struct_init");
-             inits = SCM_CDR (inits);
-           }
-         break;
-#endif
+      if (scm_is_false (scm_string_eq (olayout, required_applicable_with_setter_fields,
+                                       scm_from_size_t (0), 
+                                       scm_from_size_t (4), 
+                                       scm_from_size_t (0),
+                                       scm_from_size_t (4))))
+        SCM_MISC_ERROR ("invalid applicable-with-setter struct layout",
+                        scm_list_1 (olayout));
+      SCM_SET_VTABLE_FLAGS (obj, SCM_VTABLE_FLAG_APPLICABLE | SCM_VTABLE_FLAG_SETTER);
+    }
+  else if (SCM_VTABLE_FLAG_IS_SET (vtable, SCM_VTABLE_FLAG_APPLICABLE_VTABLE))
+    {
+      if (scm_is_false (scm_string_eq (olayout, required_applicable_fields,
+                                       scm_from_size_t (0), 
+                                       scm_from_size_t (2), 
+                                       scm_from_size_t (0),
+                                       scm_from_size_t (2))))
+        SCM_MISC_ERROR ("invalid applicable struct layout",
+                        scm_list_1 (olayout));
+      SCM_SET_VTABLE_FLAGS (obj, SCM_VTABLE_FLAG_APPLICABLE);
+    }
 
-       case 'u':
-         if ((prot != 'r' && prot != 'w') || SCM_NULLP (inits))
-           *mem = 0;
-         else
-           {
-             *mem = scm_num2ulong (SCM_CAR (inits),
-                                   SCM_ARGn,
-                                   "scm_struct_init");
-             inits = SCM_CDR (inits);
-           }
-         break;
+  SCM_SET_VTABLE_FLAGS (obj, SCM_VTABLE_FLAG_VALIDATED);
+}
+#undef FUNC_NAME
 
-       case 'p':
-         if ((prot != 'r' && prot != 'w') || SCM_NULLP (inits))
-           *mem = SCM_UNPACK (SCM_BOOL_F);
-         else
+
+static void
+scm_struct_init (SCM handle, SCM layout, size_t n_tail,
+                 size_t n_inits, scm_t_bits *inits)
+{
+  SCM vtable;
+  scm_t_bits *mem;
+
+  vtable = SCM_STRUCT_VTABLE (handle);
+  mem = SCM_STRUCT_DATA (handle);
+
+  if (SCM_UNPACK (vtable) != 0
+      && SCM_VTABLE_FLAG_IS_SET (vtable, SCM_VTABLE_FLAG_SIMPLE)
+      && n_tail == 0
+      && n_inits == SCM_STRUCT_DATA_REF (vtable, scm_vtable_index_size))
+    /* The fast path: HANDLE has N_INITS "p" fields.  */
+    memcpy (mem, inits, n_inits * sizeof (SCM));
+  else
+    {
+      scm_t_wchar prot = 0;
+      int n_fields = scm_i_symbol_length (layout) / 2;
+      int tailp = 0;
+      int i;
+      size_t inits_idx = 0;
+
+      i = -2;
+      while (n_fields)
+       {
+         if (!tailp)
            {
-             *mem = SCM_UNPACK (SCM_CAR (inits));
-             inits = SCM_CDR (inits);
+             i += 2;
+             prot = scm_i_symbol_ref (layout, i+1);
+             if (SCM_LAYOUT_TAILP (prot))
+               {
+                 tailp = 1;
+                 prot = prot == 'R' ? 'r' : prot == 'W' ? 'w' : 'o';
+                 *mem++ = (scm_t_bits)n_tail;
+                 n_fields += n_tail - 1;
+                 if (n_fields == 0)
+                   break;
+               }
            }
-             
-         break;
-
-#if 0
-       case 'd':
-         if ((prot != 'r' && prot != 'w') || inits == SCM_EOL)
-           *((double *)mem) = 0.0;
-         else
+         switch (scm_i_symbol_ref (layout, i))
            {
-             *mem = scm_num2dbl (SCM_CAR (inits), "scm_struct_init");
-             inits = SCM_CDR (inits);
+           case 'u':
+             if ((prot != 'r' && prot != 'w') || inits_idx == n_inits)
+               *mem = 0;
+             else
+               {
+                 *mem = scm_to_ulong (SCM_PACK (inits[inits_idx]));
+                 inits_idx++;
+               }
+             break;
+
+           case 'p':
+             if ((prot != 'r' && prot != 'w') || inits_idx == n_inits)
+               *mem = SCM_UNPACK (SCM_BOOL_F);
+             else
+               {
+                 *mem = inits[inits_idx];
+                 inits_idx++;
+               }
+
+             break;
+
+           case 's':
+             *mem = SCM_UNPACK (handle);
+             break;
            }
-         fields_desc += 2;
-         break;
-#endif
 
-       case 's':
-         *mem = SCM_UNPACK (handle);
-         break;
+         n_fields--;
+         mem++;
        }
-
-      n_fields--;
-      mem++;
     }
 }
 
@@ -244,7 +387,7 @@ SCM_DEFINE (scm_struct_p, "struct?", 1, 0, 0,
            "@code{#f}.")
 #define FUNC_NAME s_scm_struct_p
 {
-  return SCM_BOOL(SCM_STRUCTP (x));
+  return scm_from_bool(SCM_STRUCTP (x));
 }
 #undef FUNC_NAME
 
@@ -253,27 +396,27 @@ SCM_DEFINE (scm_struct_vtable_p, "struct-vtable?", 1, 0, 0,
            "Return @code{#t} iff @var{x} is a vtable structure.")
 #define FUNC_NAME s_scm_struct_vtable_p
 {
-  SCM layout;
-  scm_t_bits * mem;
-
-  if (!SCM_STRUCTP (x))
-    return SCM_BOOL_F;
-
-  layout = SCM_STRUCT_LAYOUT (x);
-
-  if (SCM_SYMBOL_LENGTH (layout) < SCM_STRING_LENGTH (required_vtable_fields))
+  if (!SCM_STRUCTP (x)
+      || !SCM_STRUCT_VTABLE_FLAG_IS_SET (x, SCM_VTABLE_FLAG_VTABLE))
     return SCM_BOOL_F;
+  if (!SCM_VTABLE_FLAG_IS_SET (x, SCM_VTABLE_FLAG_VALIDATED))
+    SCM_MISC_ERROR ("vtable has invalid layout: ~A",
+                    scm_list_1 (SCM_VTABLE_LAYOUT (x)));
+  return SCM_BOOL_T;
+}
+#undef FUNC_NAME
 
-  if (strncmp (SCM_SYMBOL_CHARS (layout), SCM_STRING_CHARS (required_vtable_fields),
-              SCM_STRING_LENGTH (required_vtable_fields)))
-    return SCM_BOOL_F;
 
-  mem = SCM_STRUCT_DATA (x);
+/* Finalization: invoke the finalizer of the struct pointed to by PTR.  */
+static void
+struct_finalizer_trampoline (GC_PTR ptr, GC_PTR unused_data)
+{
+  SCM obj = PTR2SCM (ptr);
+  scm_t_struct_finalize finalize = SCM_STRUCT_FINALIZER (obj);
 
-  return SCM_BOOL (SCM_SYMBOLP (SCM_PACK (mem[scm_vtable_index_layout])));
+  if (finalize)
+    finalize (obj);
 }
-#undef FUNC_NAME
-
 
 /* All struct data must be allocated at an address whose bottom three
    bits are zero.  This is because the tag for a struct lives in the
@@ -282,136 +425,102 @@ SCM_DEFINE (scm_struct_vtable_p, "struct-vtable?", 1, 0, 0,
    address of that data doesn't end in three zeros, tagging it will
    destroy the pointer.
 
-   This function allocates a block of memory, and returns a pointer at
-   least scm_struct_n_extra_words words into the block.  Furthermore,
-   it guarantees that that pointer's least three significant bits are
-   all zero.
+   I suppose we should make it clear here that, the data must be 8-byte aligned,
+   *within* the struct, and the struct itself should be 8-byte aligned. In
+   practice we ensure this because the data starts two words into a struct.
 
-   The argument n_words should be the number of words that should
-   appear after the returned address.  (That is, it shouldn't include
-   scm_struct_n_extra_words.)
-
-   This function initializes the following fields of the struct:
-
-     scm_struct_i_ptr --- the actual start of the block of memory; the
-        address you should pass to 'free' to dispose of the block.
-        This field allows us to both guarantee that the returned
-        address is divisible by eight, and allow the GC to free the
-        block.
+   This function allocates an 8-byte aligned block of memory, whose first word
+   points to the given vtable data, then a data pointer, then n_words of data.
+ */
+SCM
+scm_i_alloc_struct (scm_t_bits *vtable_data, int n_words)
+{
+  SCM ret;
 
-     scm_struct_i_n_words --- the number of words allocated to the
-         block, including the extra fields.  This is used by the GC.
+  ret = scm_words ((scm_t_bits)vtable_data | scm_tc3_struct, n_words + 2);
+  SCM_SET_CELL_WORD_1 (ret, (scm_t_bits)SCM_CELL_OBJECT_LOC (ret, 2));
 
-     Ugh.  */
+  /* vtable_data can be null when making a vtable vtable */
+  if (vtable_data && vtable_data[scm_vtable_index_instance_finalize])
+    {
+      /* Register a finalizer for the newly created instance.  */
+      GC_finalization_proc prev_finalizer;
+      GC_PTR prev_finalizer_data;
+      GC_REGISTER_FINALIZER_NO_ORDER (SCM_HEAP_OBJECT_BASE (ret),
+                                     struct_finalizer_trampoline,
+                                     NULL,
+                                     &prev_finalizer,
+                                     &prev_finalizer_data);
+    }
 
+  return ret;
+}
 
-scm_t_bits *
-scm_alloc_struct (int n_words, int n_extra, char *who)
+\f
+SCM
+scm_c_make_structv (SCM vtable, size_t n_tail, size_t n_init, scm_t_bits *init)
+#define FUNC_NAME "make-struct"
 {
-  int size = sizeof (scm_t_bits) * (n_words + n_extra) + 7;
-  void * block = scm_must_malloc (size, who);
+  SCM layout;
+  size_t basic_size;
+  SCM obj;
 
-  /* Adjust the pointer to hide the extra words.  */
-  scm_t_bits * p = (scm_t_bits *) block + n_extra;
+  SCM_VALIDATE_VTABLE (1, vtable);
 
-  /* Adjust it even further so it's aligned on an eight-byte boundary.  */
-  p = (scm_t_bits *) (((scm_t_bits) p + 7) & ~7);
+  layout = SCM_VTABLE_LAYOUT (vtable);
+  basic_size = scm_i_symbol_length (layout) / 2;
 
-  /* Initialize a few fields as described above.  */
-  p[scm_struct_i_free] = (scm_t_bits) scm_struct_free_standard;
-  p[scm_struct_i_ptr] = (scm_t_bits) block;
-  p[scm_struct_i_n_words] = n_words;
-  p[scm_struct_i_flags] = 0;
+  if (n_tail != 0)
+    {
+      SCM layout_str, last_char;
+      
+      if (basic_size == 0)
+        {
+        bad_tail: 
+          SCM_MISC_ERROR ("tail array not allowed unless layout ends R, W, or O", SCM_EOL);
+        }
+
+      layout_str = scm_symbol_to_string (layout);
+      last_char = scm_string_ref (layout_str,
+                                  scm_from_size_t (2 * basic_size - 1));
+      if (! SCM_LAYOUT_TAILP (SCM_CHAR (last_char)))
+        goto bad_tail;
+    }
 
-  return p;
-}
+  obj = scm_i_alloc_struct (SCM_STRUCT_DATA (vtable), basic_size + n_tail);
 
-size_t
-scm_struct_free_0 (scm_t_bits * vtable SCM_UNUSED,
-                  scm_t_bits * data SCM_UNUSED)
-{
-  return 0;
-}
+  scm_struct_init (obj, layout, n_tail, n_init, init);
 
-size_t
-scm_struct_free_light (scm_t_bits * vtable, scm_t_bits * data)
-{
-  scm_must_free (data);
-  return vtable [scm_struct_i_size] & ~SCM_STRUCTF_MASK;
-}
+  /* If we're making a vtable, validate its layout and inherit
+     flags. However we allow for separation of allocation and
+     initialization, to humor GOOPS, so only validate if the layout was
+     passed as an initarg. */
+  if (SCM_VTABLE_FLAG_IS_SET (vtable, SCM_VTABLE_FLAG_VTABLE)
+      && scm_is_true (SCM_VTABLE_LAYOUT (obj)))
+    scm_i_struct_inherit_vtable_magic (vtable, obj);
 
-size_t
-scm_struct_free_standard (scm_t_bits * vtable SCM_UNUSED, scm_t_bits * data)
-{
-  size_t n = (data[scm_struct_i_n_words] + scm_struct_n_extra_words)
-            * sizeof (scm_t_bits) + 7;
-  scm_must_free ((void *) data[scm_struct_i_ptr]);
-  return n;
+  return obj;
 }
+#undef FUNC_NAME
 
-size_t
-scm_struct_free_entity (scm_t_bits * vtable SCM_UNUSED, scm_t_bits * data)
+SCM
+scm_c_make_struct (SCM vtable, size_t n_tail, size_t n_init, scm_t_bits init, ...)
 {
-  size_t n = (data[scm_struct_i_n_words] + scm_struct_entity_n_extra_words)
-            * sizeof (scm_t_bits) + 7;
-  scm_must_free ((void *) data[scm_struct_i_ptr]);
-  return n;
-}
+  va_list foo;
+  scm_t_bits *v;
+  size_t i;
 
-static void *
-scm_struct_gc_init (void *dummy1 SCM_UNUSED,
-                   void *dummy2 SCM_UNUSED,
-                   void *dummy3 SCM_UNUSED)
-{
-  scm_structs_to_free = SCM_EOL;
-  return 0;
-}
+  v = alloca (sizeof (scm_t_bits) * n_init);
 
-static void *
-scm_free_structs (void *dummy1 SCM_UNUSED,
-                 void *dummy2 SCM_UNUSED,
-                 void *dummy3 SCM_UNUSED)
-{
-  SCM newchain = scm_structs_to_free;
-  do
+  va_start (foo, init);
+  for (i = 0; i < n_init; i++)
     {
-      /* Mark vtables in GC chain.  GC mark set means delay freeing. */
-      SCM chain = newchain;
-      while (!SCM_NULLP (chain))
-       {
-         SCM vtable = SCM_STRUCT_VTABLE (chain);
-         if (SCM_STRUCT_GC_CHAIN (vtable) != 0 && vtable != chain)
-           SCM_SETGCMARK (vtable);
-         chain = SCM_STRUCT_GC_CHAIN (chain);
-       }
-      /* Free unmarked structs.  */
-      chain = newchain;
-      newchain = SCM_EOL;
-      while (!SCM_NULLP (chain))
-       {
-         SCM obj = chain;
-         chain = SCM_STRUCT_GC_CHAIN (chain);
-         if (SCM_GCMARKP (obj))
-           {
-             SCM_CLRGCMARK (obj);
-             SCM_SET_STRUCT_GC_CHAIN (obj, newchain);
-             newchain = obj;
-           }
-         else
-           {
-             /* XXX - use less explicit code. */
-             scm_t_bits word0 = SCM_CELL_WORD_0 (obj) - scm_tc3_struct;
-             scm_t_bits * vtable_data = (scm_t_bits *) word0;
-             scm_t_bits * data = SCM_STRUCT_DATA (obj);
-             scm_t_struct_free free_struct_data
-               = ((scm_t_struct_free) vtable_data[scm_struct_i_free]);
-             SCM_SET_CELL_TYPE (obj, scm_tc_free_cell);
-             free_struct_data (vtable_data, data);
-           }
-       }
+      v[i] = init;
+      init = va_arg (foo, scm_t_bits);
     }
-  while (!SCM_NULLP (newchain));
-  return 0;
+  va_end (foo);
+
+  return scm_c_make_structv (vtable, n_tail, n_init, v);
 }
 
 SCM_DEFINE (scm_make_struct, "make-struct", 2, 0, 1, 
@@ -425,52 +534,36 @@ SCM_DEFINE (scm_make_struct, "make-struct", 2, 0, 1,
            "successive fields of the structure should be initialized.  Only fields\n"
            "with protection 'r' or 'w' can be initialized, except for fields of\n"
            "type 's', which are automatically initialized to point to the new\n"
-           "structure itself; fields with protection 'o' can not be initialized by\n"
+           "structure itself. Fields with protection 'o' can not be initialized by\n"
            "Scheme programs.\n\n"
            "If fewer optional arguments than initializable fields are supplied,\n"
            "fields of type 'p' get default value #f while fields of type 'u' are\n"
            "initialized to 0.\n\n"
-           "Structs are currently the basic representation for record-like data\n"
-           "structures in Guile.  The plan is to eventually replace them with a\n"
-           "new representation which will at the same time be easier to use and\n"
-           "more powerful.\n\n"
            "For more information, see the documentation for @code{make-vtable-vtable}.")
 #define FUNC_NAME s_scm_make_struct
 {
-  SCM layout;
-  int basic_size;
-  int tail_elts;
-  scm_t_bits * data;
-  SCM handle;
-
-  SCM_VALIDATE_VTABLE (1,vtable);
-  SCM_VALIDATE_INUM (2,tail_array_size);
-  SCM_VALIDATE_REST_ARGUMENT (init);
-
-  layout = SCM_PACK (SCM_STRUCT_DATA (vtable) [scm_vtable_index_layout]);
-  basic_size = SCM_SYMBOL_LENGTH (layout) / 2;
-  tail_elts = SCM_INUM (tail_array_size);
-  SCM_NEWCELL2 (handle);
-  SCM_DEFER_INTS;
-  if (SCM_STRUCT_DATA (vtable)[scm_struct_i_flags] & SCM_STRUCTF_ENTITY)
-    {
-      data = scm_alloc_struct (basic_size + tail_elts,
-                              scm_struct_entity_n_extra_words,
-                              "make-struct");
-      data[scm_struct_i_procedure] = SCM_UNPACK (SCM_BOOL_F);
-      data[scm_struct_i_setter] = SCM_UNPACK (SCM_BOOL_F);
-    }
+  size_t i, n_init;
+  long ilen;
+  scm_t_bits *v;
+
+  SCM_VALIDATE_VTABLE (1, vtable);
+  ilen = scm_ilength (init);
+  if (ilen < 0)
+    SCM_MISC_ERROR ("Rest arguments do not form a proper list.", SCM_EOL);
+  
+  n_init = (size_t)ilen;
+
+  /* best to use alloca, but init could be big, so hack to avoid a possible
+     stack overflow */
+  if (n_init < 64)
+    v = alloca (n_init * sizeof(scm_t_bits));
   else
-    data = scm_alloc_struct (basic_size + tail_elts,
-                            scm_struct_n_extra_words,
-                            "make-struct");
-  SCM_SET_CELL_WORD_1 (handle, data);
-  SCM_SET_STRUCT_GC_CHAIN (handle, 0);
-  scm_struct_init (handle, layout, data, tail_elts, init);
-  SCM_SET_CELL_WORD_0 (handle,
-                      (scm_t_bits) SCM_STRUCT_DATA (vtable) + scm_tc3_struct);
-  SCM_ALLOW_INTS;
-  return handle;
+    v = scm_gc_malloc (n_init * sizeof(scm_t_bits), "struct");
+
+  for (i = 0; i < n_init; i++, init = SCM_CDR (init))
+    v[i] = SCM_UNPACK (SCM_CAR (init));
+
+  return scm_c_make_structv (vtable, scm_to_size_t (tail_array_size), n_init, v);
 }
 #undef FUNC_NAME
 
@@ -524,113 +617,205 @@ SCM_DEFINE (scm_make_vtable_vtable, "make-vtable-vtable", 2, 0, 1,
            "@end lisp")
 #define FUNC_NAME s_scm_make_vtable_vtable
 {
-  SCM fields;
-  SCM layout;
-  int basic_size;
-  int tail_elts;
-  scm_t_bits * data;
-  SCM handle;
+  SCM fields, layout, obj;
+  size_t basic_size, n_tail, i, n_init;
+  long ilen;
+  scm_t_bits *v;
 
   SCM_VALIDATE_STRING (1, user_fields);
-  SCM_VALIDATE_INUM (2, tail_array_size);
-  SCM_VALIDATE_REST_ARGUMENT (init);
+  ilen = scm_ilength (init);
+  if (ilen < 0)
+    SCM_MISC_ERROR ("Rest arguments do not form a proper list.", SCM_EOL);
+  
+  n_init = (size_t)ilen + 1; /* + 1 for the layout */
+
+  /* best to use alloca, but init could be big, so hack to avoid a possible
+     stack overflow */
+  if (n_init < 64)
+    v = alloca (n_init * sizeof(scm_t_bits));
+  else
+    v = scm_gc_malloc (n_init * sizeof(scm_t_bits), "struct");
 
   fields = scm_string_append (scm_list_2 (required_vtable_fields,
                                          user_fields));
   layout = scm_make_struct_layout (fields);
-  basic_size = SCM_SYMBOL_LENGTH (layout) / 2;
-  tail_elts = SCM_INUM (tail_array_size);
-  SCM_NEWCELL2 (handle);
-  SCM_DEFER_INTS;
-  data = scm_alloc_struct (basic_size + tail_elts,
-                          scm_struct_n_extra_words,
-                          "make-vtable-vtable");
-  SCM_SET_CELL_WORD_1 (handle, data);
-  SCM_SET_STRUCT_GC_CHAIN (handle, 0);
-  data [scm_vtable_index_layout] = SCM_UNPACK (layout);
-  scm_struct_init (handle, layout, data, tail_elts, scm_cons (layout, init));
-  SCM_SET_CELL_WORD_0 (handle, (scm_t_bits) data + scm_tc3_struct);
-  SCM_ALLOW_INTS;
-  return handle;
+  if (!scm_is_valid_vtable_layout (layout))
+    SCM_MISC_ERROR ("invalid user fields", scm_list_1 (user_fields));
+
+  basic_size = scm_i_symbol_length (layout) / 2;
+  n_tail = scm_to_size_t (tail_array_size);
+
+  i = 0;
+  v[i++] = SCM_UNPACK (layout);
+  for (; i < n_init; i++, init = SCM_CDR (init))
+    v[i] = SCM_UNPACK (SCM_CAR (init));
+
+  SCM_CRITICAL_SECTION_START;
+  obj = scm_i_alloc_struct (NULL, basic_size + n_tail);
+  /* Make it so that the vtable of OBJ is itself.  */
+  SCM_SET_CELL_WORD_0 (obj, (scm_t_bits) SCM_STRUCT_DATA (obj) | scm_tc3_struct);
+  SCM_CRITICAL_SECTION_END;
+
+  scm_struct_init (obj, layout, n_tail, n_init, v);
+  SCM_SET_VTABLE_FLAGS (obj,
+                        SCM_VTABLE_FLAG_VTABLE | SCM_VTABLE_FLAG_VALIDATED);
+
+  return obj;
+}
+#undef FUNC_NAME
+
+
+SCM_DEFINE (scm_make_vtable, "make-vtable", 1, 1, 0,
+            (SCM fields, SCM printer),
+           "Create a vtable, for creating structures with the given\n"
+           "@var{fields}.\n"
+           "\n"
+           "The optional @var{printer} argument is a function to be called\n"
+           "@code{(@var{printer} struct port)} on the structures created.\n"
+           "It should look at @var{struct} and write to @var{port}.")
+#define FUNC_NAME s_scm_make_vtable
+{
+  if (SCM_UNBNDP (printer))
+    printer = SCM_BOOL_F;
+
+  return scm_make_struct (scm_standard_vtable_vtable, SCM_INUM0,
+                          scm_list_2 (scm_make_struct_layout (fields),
+                                      printer));
 }
 #undef FUNC_NAME
 
+
+/* Return true if S1 and S2 are equal structures, i.e., if their vtable and
+   contents are the same.  Field protections are honored.  Thus, it is an
+   error to test the equality of structures that contain opaque fields.  */
+SCM
+scm_i_struct_equalp (SCM s1, SCM s2)
+#define FUNC_NAME "scm_i_struct_equalp"
+{
+  SCM vtable1, vtable2, layout;
+  size_t struct_size, field_num;
+
+  SCM_VALIDATE_STRUCT (1, s1);
+  SCM_VALIDATE_STRUCT (2, s2);
+
+  vtable1 = SCM_STRUCT_VTABLE (s1);
+  vtable2 = SCM_STRUCT_VTABLE (s2);
+
+  if (!scm_is_eq (vtable1, vtable2))
+    return SCM_BOOL_F;
+
+  layout = SCM_STRUCT_LAYOUT (s1);
+  struct_size = scm_i_symbol_length (layout) / 2;
+
+  for (field_num = 0; field_num < struct_size; field_num++)
+    {
+      SCM s_field_num;
+      SCM field1, field2;
+
+      /* We have to use `scm_struct_ref ()' here so that fields are accessed
+        consistently, notably wrt. field types and access rights.  */
+      s_field_num = scm_from_size_t (field_num);
+      field1 = scm_struct_ref (s1, s_field_num);
+      field2 = scm_struct_ref (s2, s_field_num);
+
+      /* Self-referencing fields (type `s') must be skipped to avoid infinite
+        recursion.  */
+      if (!(scm_is_eq (field1, s1) && (scm_is_eq (field2, s2))))
+       if (scm_is_false (scm_equal_p (field1, field2)))
+         return SCM_BOOL_F;
+    }
+
+  /* FIXME: Tail elements should be tested for equality.  */
+
+  return SCM_BOOL_T;
+}
+#undef FUNC_NAME
+
+
 \f
 
 
 SCM_DEFINE (scm_struct_ref, "struct-ref", 2, 0, 0,
             (SCM handle, SCM pos),
-           "@deffnx primitive struct-set! struct n value\n"
-           "Access (or modify) the @var{n}th field of @var{struct}.\n\n"
+           "Access the @var{n}th field of @var{struct}.\n\n"
            "If the field is of type 'p', then it can be set to an arbitrary value.\n\n"
            "If the field is of type 'u', then it can only be set to a non-negative\n"
            "integer value small enough to fit in one machine word.")
 #define FUNC_NAME s_scm_struct_ref
 {
-  SCM answer = SCM_UNDEFINED;
-  scm_t_bits * data;
-  SCM layout;
-  int p;
-  scm_t_bits n_fields;
-  char * fields_desc;
-  char field_type = 0;
-  
+  SCM vtable, answer = SCM_UNDEFINED;
+  scm_t_bits *data;
+  size_t p;
 
-  SCM_VALIDATE_STRUCT (1,handle);
-  SCM_VALIDATE_INUM (2,pos);
+  SCM_VALIDATE_STRUCT (1, handle);
 
-  layout = SCM_STRUCT_LAYOUT (handle);
+  vtable = SCM_STRUCT_VTABLE (handle);
   data = SCM_STRUCT_DATA (handle);
-  p = SCM_INUM (pos);
+  p = scm_to_size_t (pos);
 
-  fields_desc = SCM_SYMBOL_CHARS (layout);
-  n_fields = data[scm_struct_i_n_words];
-  
-  SCM_ASSERT_RANGE(1,pos, p < n_fields);
-
-  if (p * 2 < SCM_SYMBOL_LENGTH (layout))
+  if (SCM_LIKELY (SCM_VTABLE_FLAG_IS_SET (vtable, SCM_VTABLE_FLAG_SIMPLE)
+                 && p < SCM_STRUCT_DATA_REF (vtable, scm_vtable_index_size)))
+    /* The fast path: HANDLE is a struct with only "p" fields.  */
+    answer = SCM_PACK (data[p]);
+  else
     {
-      char ref;
-      field_type = fields_desc[p * 2];
-      ref = fields_desc[p * 2 + 1];
-      if ((ref != 'r') && (ref != 'w'))
+      SCM layout;
+      size_t layout_len, n_fields;
+      scm_t_wchar field_type = 0;
+
+      layout = SCM_STRUCT_LAYOUT (handle);
+      layout_len = scm_i_symbol_length (layout);
+      n_fields = layout_len / 2;
+
+      if (SCM_LAYOUT_TAILP (scm_i_symbol_ref (layout, layout_len - 1)))
+       n_fields += data[n_fields - 1];
+
+      SCM_ASSERT_RANGE (1, pos, p < n_fields);
+
+      if (p * 2 < layout_len)
        {
-         if ((ref == 'R') || (ref == 'W'))
-           field_type = 'u';
-         else
-           SCM_MISC_ERROR ("ref denied for field ~A", scm_list_1 (pos));
+         scm_t_wchar ref;
+         field_type = scm_i_symbol_ref (layout, p * 2);
+         ref = scm_i_symbol_ref (layout, p * 2 + 1);
+         if ((ref != 'r') && (ref != 'w') && (ref != 'h'))
+           {
+             if ((ref == 'R') || (ref == 'W'))
+               field_type = 'u';
+             else
+               SCM_MISC_ERROR ("ref denied for field ~A", scm_list_1 (pos));
+           }
        }
-    }
-  else if (fields_desc[SCM_SYMBOL_LENGTH (layout) - 1] != 'O')    
-    field_type = fields_desc[SCM_SYMBOL_LENGTH (layout) - 2];
-  else
-    SCM_MISC_ERROR ("ref denied for field ~A", scm_list_1 (pos));
-  
-  switch (field_type)
-    {
-    case 'u':
-      answer = scm_ulong2num (data[p]);
-      break;
+      else if (scm_i_symbol_ref (layout, layout_len - 1) != 'O')
+       field_type = scm_i_symbol_ref(layout, layout_len - 2);
+      else
+       SCM_MISC_ERROR ("ref denied for field ~A", scm_list_1 (pos));
+
+      switch (field_type)
+       {
+       case 'u':
+         answer = scm_from_ulong (data[p]);
+         break;
 
 #if 0
-    case 'i':
-      answer = scm_long2num (data[p]);
-      break;
+       case 'i':
+         answer = scm_from_long (data[p]);
+         break;
 
-    case 'd':
-      answer = scm_make_real (*((double *)&(data[p])));
-      break;
+       case 'd':
+         answer = scm_make_real (*((double *)&(data[p])));
+         break;
 #endif
 
-    case 's':
-    case 'p':
-      answer = SCM_PACK (data[p]);
-      break;
+       case 's':
+       case 'p':
+         answer = SCM_PACK (data[p]);
+       break;
 
 
-    default:
-      SCM_MISC_ERROR ("unrecognized field type: ~S",
-                     scm_list_1 (SCM_MAKE_CHAR (field_type)));
+       default:
+         SCM_MISC_ERROR ("unrecognized field type: ~S",
+                         scm_list_1 (SCM_MAKE_CHAR (field_type)));
+       }
     }
 
   return answer;
@@ -645,64 +830,76 @@ SCM_DEFINE (scm_struct_set_x, "struct-set!", 3, 0, 0,
            "to.")
 #define FUNC_NAME s_scm_struct_set_x
 {
-  scm_t_bits * data;
-  SCM layout;
-  int p;
-  int n_fields;
-  char * fields_desc;
-  char field_type = 0;
+  SCM vtable;
+  scm_t_bits *data;
+  size_t p;
 
-  SCM_VALIDATE_STRUCT (1,handle);
-  SCM_VALIDATE_INUM (2,pos);
+  SCM_VALIDATE_STRUCT (1, handle);
 
-  layout = SCM_STRUCT_LAYOUT (handle);
+  vtable = SCM_STRUCT_VTABLE (handle);
   data = SCM_STRUCT_DATA (handle);
-  p = SCM_INUM (pos);
+  p = scm_to_size_t (pos);
 
-  fields_desc = SCM_SYMBOL_CHARS (layout);
-  n_fields = data[scm_struct_i_n_words];
+  if (SCM_LIKELY (SCM_VTABLE_FLAG_IS_SET (vtable, SCM_VTABLE_FLAG_SIMPLE)
+                 && SCM_VTABLE_FLAG_IS_SET (vtable, SCM_VTABLE_FLAG_SIMPLE_RW)
+                 && p < SCM_STRUCT_DATA_REF (vtable, scm_vtable_index_size)))
+    /* The fast path: HANDLE is a struct with only "pw" fields.  */
+    data[p] = SCM_UNPACK (val);
+  else
+    {
+      SCM layout;
+      size_t layout_len, n_fields;
+      scm_t_wchar field_type = 0;
 
-  SCM_ASSERT_RANGE (1,pos, p < n_fields);
+      layout = SCM_STRUCT_LAYOUT (handle);
+      layout_len = scm_i_symbol_length (layout);
+      n_fields = layout_len / 2;
 
-  if (p * 2 < SCM_SYMBOL_LENGTH (layout))
-    {
-      char set_x;
-      field_type = fields_desc[p * 2];
-      set_x = fields_desc [p * 2 + 1];
-      if (set_x != 'w')
+      if (SCM_LAYOUT_TAILP (scm_i_symbol_ref (layout, layout_len - 1)))
+       n_fields += data[n_fields - 1];
+
+      SCM_ASSERT_RANGE (1, pos, p < n_fields);
+
+      if (p * 2 < layout_len)
+       {
+         char set_x;
+         field_type = scm_i_symbol_ref (layout, p * 2);
+         set_x = scm_i_symbol_ref (layout, p * 2 + 1);
+         if (set_x != 'w' && set_x != 'h')
+           SCM_MISC_ERROR ("set! denied for field ~A", scm_list_1 (pos));
+       }
+      else if (scm_i_symbol_ref (layout, layout_len - 1) == 'W')
+       field_type = scm_i_symbol_ref (layout, layout_len - 2);
+      else
        SCM_MISC_ERROR ("set! denied for field ~A", scm_list_1 (pos));
-    }
-  else if (fields_desc[SCM_SYMBOL_LENGTH (layout) - 1] == 'W')    
-    field_type = fields_desc[SCM_SYMBOL_LENGTH (layout) - 2];
-  else
-    SCM_MISC_ERROR ("set! denied for field ~A", scm_list_1 (pos));
-  
-  switch (field_type)
-    {
-    case 'u':
-      data[p] = SCM_NUM2ULONG (3, val);
-      break;
+
+      switch (field_type)
+       {
+       case 'u':
+         data[p] = SCM_NUM2ULONG (3, val);
+         break;
 
 #if 0
-    case 'i':
-      data[p] = SCM_NUM2LONG (3, val);
-      break;
+       case 'i':
+         data[p] = SCM_NUM2LONG (3, val);
+         break;
 
-    case 'd':
-      *((double *)&(data[p])) = scm_num2dbl (val, (char *)SCM_ARG3);
-      break;
+       case 'd':
+         *((double *)&(data[p])) = scm_num2dbl (val, (char *)SCM_ARG3);
+         break;
 #endif
 
-    case 'p':
-      data[p] = SCM_UNPACK (val);
-      break;
+       case 'p':
+         data[p] = SCM_UNPACK (val);
+         break;
 
-    case 's':
-      SCM_MISC_ERROR ("self fields immutable", SCM_EOL);
+       case 's':
+         SCM_MISC_ERROR ("self fields immutable", SCM_EOL);
 
-    default:
-      SCM_MISC_ERROR ("unrecognized field type: ~S",
-                     scm_list_1 (SCM_MAKE_CHAR (field_type)));
+       default:
+         SCM_MISC_ERROR ("unrecognized field type: ~S",
+                         scm_list_1 (SCM_MAKE_CHAR (field_type)));
+       }
     }
 
   return val;
@@ -715,7 +912,7 @@ SCM_DEFINE (scm_struct_vtable, "struct-vtable", 1, 0, 0,
            "Return the vtable structure that describes the type of @var{struct}.")
 #define FUNC_NAME s_scm_struct_vtable
 {
-  SCM_VALIDATE_STRUCT (1,handle);
+  SCM_VALIDATE_STRUCT (1, handle);
   return SCM_STRUCT_VTABLE (handle);
 }
 #undef FUNC_NAME
@@ -726,8 +923,9 @@ SCM_DEFINE (scm_struct_vtable_tag, "struct-vtable-tag", 1, 0, 0,
            "Return the vtable tag of the structure @var{handle}.")
 #define FUNC_NAME s_scm_struct_vtable_tag
 {
-  SCM_VALIDATE_VTABLE (1,handle);
-  return scm_long2num ((long) SCM_STRUCT_DATA (handle) >> 3);
+  SCM_VALIDATE_VTABLE (1, handle);
+  return scm_from_unsigned_integer
+    (((scm_t_bits)SCM_STRUCT_DATA (handle)) >> 3);
 }
 #undef FUNC_NAME
 
@@ -739,34 +937,20 @@ SCM_DEFINE (scm_struct_vtable_tag, "struct-vtable-tag", 1, 0, 0,
  */
 
 unsigned long
-scm_struct_ihashq (SCM obj, unsigned long n)
+scm_struct_ihashq (SCM obj, unsigned long n, void *closure)
 {
   /* The length of the hash table should be a relative prime it's not
      necessary to shift down the address.  */
   return SCM_UNPACK (obj) % n;
 }
 
-SCM
-scm_struct_create_handle (SCM obj)
-{
-  SCM handle = scm_hash_fn_create_handle_x (scm_struct_table,
-                                           obj,
-                                           SCM_BOOL_F,
-                                           scm_struct_ihashq,
-                                           scm_sloppy_assq,
-                                           0);
-  if (SCM_FALSEP (SCM_CDR (handle)))
-    SCM_SETCDR (handle, scm_cons (SCM_BOOL_F, SCM_BOOL_F));
-  return handle;
-}
-
 SCM_DEFINE (scm_struct_vtable_name, "struct-vtable-name", 1, 0, 0, 
             (SCM vtable),
            "Return the name of the vtable @var{vtable}.")
 #define FUNC_NAME s_scm_struct_vtable_name
 {
-  SCM_VALIDATE_VTABLE (1,vtable);
-  return SCM_STRUCT_TABLE_NAME (SCM_CDR (scm_struct_create_handle (vtable)));
+  SCM_VALIDATE_VTABLE (1, vtable);
+  return SCM_VTABLE_NAME (vtable);
 }
 #undef FUNC_NAME
 
@@ -775,10 +959,12 @@ SCM_DEFINE (scm_set_struct_vtable_name_x, "set-struct-vtable-name!", 2, 0, 0,
            "Set the name of the vtable @var{vtable} to @var{name}.")
 #define FUNC_NAME s_scm_set_struct_vtable_name_x
 {
-  SCM_VALIDATE_VTABLE (1,vtable);
-  SCM_VALIDATE_SYMBOL (2,name);
-  SCM_SET_STRUCT_TABLE_NAME (SCM_CDR (scm_struct_create_handle (vtable)),
-                            name);
+  SCM_VALIDATE_VTABLE (1, vtable);
+  SCM_VALIDATE_SYMBOL (2, name);
+  SCM_SET_VTABLE_NAME (vtable, name);
+  /* FIXME: remove this, and implement proper struct classes instead.
+     (Vtables *are* classes.)  */
+  scm_i_define_class_for_vtable (vtable);
   return SCM_UNSPECIFIED;
 }
 #undef FUNC_NAME
@@ -789,47 +975,90 @@ SCM_DEFINE (scm_set_struct_vtable_name_x, "set-struct-vtable-name!", 2, 0, 0,
 void
 scm_print_struct (SCM exp, SCM port, scm_print_state *pstate)
 {
-  if (SCM_NFALSEP (scm_procedure_p (SCM_STRUCT_PRINTER (exp))))
+  if (scm_is_true (scm_procedure_p (SCM_STRUCT_PRINTER (exp))))
     scm_printer_apply (SCM_STRUCT_PRINTER (exp), exp, port, pstate);
   else
     {
       SCM vtable = SCM_STRUCT_VTABLE (exp);
       SCM name = scm_struct_vtable_name (vtable);
-      scm_puts ("#<", port);
-      if (SCM_NFALSEP (name))
-       scm_display (name, port);
+      scm_puts_unlocked ("#<", port);
+      if (scm_is_true (name))
+       {
+          scm_display (name, port);
+          scm_putc_unlocked (' ', port);
+        }
       else
-       scm_puts ("struct", port);
-      scm_putc (' ', port);
-      scm_intprint (SCM_UNPACK (vtable), 16, port);
-      scm_putc (':', port);
-      scm_intprint (SCM_UNPACK (exp), 16, port);
-      scm_putc ('>', port);
+       {
+          if (SCM_VTABLE_FLAG_IS_SET (vtable, SCM_VTABLE_FLAG_VTABLE))
+            scm_puts_unlocked ("vtable:", port);
+          else
+            scm_puts_unlocked ("struct:", port);
+          scm_uintprint (SCM_UNPACK (vtable), 16, port);
+          scm_putc_unlocked (' ', port);
+          scm_write (SCM_VTABLE_LAYOUT (vtable), port);
+          scm_putc_unlocked (' ', port);
+        }
+      scm_uintprint (SCM_UNPACK (exp), 16, port);
+      /* hackety hack */
+      if (SCM_STRUCT_APPLICABLE_P (exp))
+        {
+          if (scm_is_true (SCM_STRUCT_PROCEDURE (exp)))
+            {
+              scm_puts_unlocked (" proc: ", port);
+              if (scm_is_true (scm_procedure_p (SCM_STRUCT_PROCEDURE (exp))))
+                scm_write (SCM_STRUCT_PROCEDURE (exp), port);
+              else
+                scm_puts_unlocked ("(not a procedure?)", port);
+            }
+          if (SCM_STRUCT_SETTER_P (exp))
+            {
+              scm_puts_unlocked (" setter: ", port);
+              scm_write (SCM_STRUCT_SETTER (exp), port);
+            }
+        }
+      scm_putc_unlocked ('>', port);
     }
 }
 
-void
-scm_struct_prehistory ()
-{
-  scm_c_hook_add (&scm_before_mark_c_hook, scm_struct_gc_init, 0, 0);
-  scm_c_hook_add (&scm_after_sweep_c_hook, scm_free_structs, 0, 0);
-}
-
 void
 scm_init_struct ()
 {
-  scm_struct_table
-    = scm_permanent_object (scm_make_weak_key_hash_table (SCM_MAKINUM (31)));
-  required_vtable_fields = scm_makfrom0str ("prsrpw");
-  scm_permanent_object (required_vtable_fields);
-  scm_c_define ("vtable-index-layout", SCM_MAKINUM (scm_vtable_index_layout));
-  scm_c_define ("vtable-index-vtable", SCM_MAKINUM (scm_vtable_index_vtable));
+  /* The first word of a struct is equal to `SCM_STRUCT_DATA (vtable) +
+     scm_tc3_struct', and `SCM_STRUCT_DATA (vtable)' is 2 words after VTABLE by
+     default.  */
+  GC_REGISTER_DISPLACEMENT (2 * sizeof (scm_t_bits) + scm_tc3_struct);
+
+  /* In the general case, `SCM_STRUCT_DATA (obj)' points 2 words after the
+     beginning of a GC-allocated region; that region is different from that of
+     OBJ once OBJ has undergone class redefinition.  */
+  GC_REGISTER_DISPLACEMENT (2 * sizeof (scm_t_bits));
+
+  required_vtable_fields = scm_from_locale_string (SCM_VTABLE_BASE_LAYOUT);
+  required_applicable_fields = scm_from_locale_string (SCM_APPLICABLE_BASE_LAYOUT);
+  required_applicable_with_setter_fields = scm_from_locale_string (SCM_APPLICABLE_WITH_SETTER_BASE_LAYOUT);
+
+  scm_standard_vtable_vtable =
+    scm_make_vtable_vtable (scm_nullstr, SCM_INUM0, SCM_EOL);
+
+  scm_applicable_struct_vtable_vtable =
+    scm_make_struct (scm_standard_vtable_vtable, SCM_INUM0,
+                     scm_list_1 (scm_make_struct_layout (required_vtable_fields)));
+  SCM_SET_VTABLE_FLAGS (scm_applicable_struct_vtable_vtable,
+                        SCM_VTABLE_FLAG_APPLICABLE_VTABLE);
+  scm_c_define ("<applicable-struct-vtable>", scm_applicable_struct_vtable_vtable);
+
+  scm_applicable_struct_with_setter_vtable_vtable =
+    scm_make_struct (scm_standard_vtable_vtable, SCM_INUM0,
+                     scm_list_1 (scm_make_struct_layout (required_vtable_fields)));
+  SCM_SET_VTABLE_FLAGS (scm_applicable_struct_with_setter_vtable_vtable,
+                        SCM_VTABLE_FLAG_APPLICABLE_VTABLE | SCM_VTABLE_FLAG_SETTER_VTABLE);
+  scm_c_define ("<applicable-struct-with-setter-vtable>", scm_applicable_struct_with_setter_vtable_vtable);
+
+  scm_c_define ("vtable-index-layout", scm_from_int (scm_vtable_index_layout));
   scm_c_define ("vtable-index-printer",
-               SCM_MAKINUM (scm_vtable_index_printer));
-  scm_c_define ("vtable-offset-user", SCM_MAKINUM (scm_vtable_offset_user));
-#ifndef SCM_MAGIC_SNARFER
+               scm_from_int (scm_vtable_index_instance_printer));
+  scm_c_define ("vtable-offset-user", scm_from_int (scm_vtable_offset_user));
 #include "libguile/struct.x"
-#endif
 }
 
 /*