REPL Server: Don't establish a SIGINT handler.
[bpt/guile.git] / libguile / struct.c
dissimilarity index 67%
index 3cc3907..3906a42 100644 (file)
-/* Copyright (C) 1996,1997,1998,1999,2000,2001, 2003 Free Software Foundation, Inc.
- * 
- * 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 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
- *
- * 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.
- *
- * 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., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
- */
-
-\f
-#if HAVE_CONFIG_H
-#  include <config.h>
-#endif
-
-#include "libguile/_scm.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/validate.h"
-#include "libguile/struct.h"
-
-#ifdef HAVE_STRING_H
-#include <string.h>
-#endif
-
-\f
-
-static SCM required_vtable_fields = SCM_BOOL_F;
-SCM scm_struct_table;
-
-\f
-SCM_DEFINE (scm_make_struct_layout, "make-struct-layout", 1, 0, 0, 
-            (SCM fields),
-           "Return a new structure layout object.\n\n"
-           "@var{fields} must be a string made up of pairs of characters\n"
-           "strung together.  The first character of each pair describes a field\n"
-           "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.")
-#define FUNC_NAME s_scm_make_struct_layout
-{
-  SCM new_sym;
-  SCM_VALIDATE_STRING (1, fields);
-
-  { /* scope */
-    char * field_desc;
-    size_t len;
-    int x;
-
-    len = SCM_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])
-         {
-         case 'u':
-         case 'p':
-#if 0
-         case 'i':
-         case 'd':
-#endif
-         case 's':
-           break;
-         default:
-           SCM_MISC_ERROR ("unrecognized field type: ~S", 
-                           scm_list_1 (SCM_MAKE_CHAR (field_desc[x])));
-         }
-
-       switch (field_desc[x + 1])
-         {
-         case 'w':
-           if (field_desc[x] == 's')
-             SCM_MISC_ERROR ("self fields not writable", SCM_EOL);
-         case 'r':
-         case 'o':
-           break;
-         case 'R':
-         case 'W':
-         case 'O':
-           if (field_desc[x] == 's')
-             SCM_MISC_ERROR ("self fields not allowed in tail array", 
-                             SCM_EOL);
-           if (x != len - 2)
-             SCM_MISC_ERROR ("tail array field must be last field in layout",
-                             SCM_EOL);
-           break;
-         default:
-           SCM_MISC_ERROR ("unrecognized ref specification: ~S",
-                           scm_list_1 (SCM_MAKE_CHAR (field_desc[x + 1])));
-         }
-#if 0
-       if (field_desc[x] == 'd')
-         {
-           if (field_desc[x + 2] != '-')
-             SCM_MISC_ERROR ("missing dash field at position ~A",
-                             scm_list_1 (SCM_I_MAKINUM (x / 2)));
-           x += 2;
-           goto recheck_ref;
-         }
-#endif
-      }
-    new_sym = scm_mem2symbol (field_desc, len);
-  }
-  return scm_return_first (new_sym, fields);
-}
-#undef FUNC_NAME
-
-\f
-
-
-
-static void
-scm_struct_init (SCM handle, SCM layout, scm_t_bits * mem, int tail_elts, SCM inits)
-{
-  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;
-
-  while (n_fields)
-    {
-      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
-
-       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;
-
-       case 'p':
-         if ((prot != 'r' && prot != 'w') || SCM_NULLP (inits))
-           *mem = SCM_UNPACK (SCM_BOOL_F);
-         else
-           {
-             *mem = SCM_UNPACK (SCM_CAR (inits));
-             inits = SCM_CDR (inits);
-           }
-             
-         break;
-
-#if 0
-       case 'd':
-         if ((prot != 'r' && prot != 'w') || inits == SCM_EOL)
-           *((double *)mem) = 0.0;
-         else
-           {
-             *mem = scm_num2dbl (SCM_CAR (inits), "scm_struct_init");
-             inits = SCM_CDR (inits);
-           }
-         fields_desc += 2;
-         break;
-#endif
-
-       case 's':
-         *mem = SCM_UNPACK (handle);
-         break;
-       }
-
-      n_fields--;
-      mem++;
-    }
-}
-
-
-SCM_DEFINE (scm_struct_p, "struct?", 1, 0, 0, 
-            (SCM x),
-           "Return @code{#t} iff @var{x} is a structure object, else\n"
-           "@code{#f}.")
-#define FUNC_NAME s_scm_struct_p
-{
-  return scm_from_bool(SCM_STRUCTP (x));
-}
-#undef FUNC_NAME
-
-SCM_DEFINE (scm_struct_vtable_p, "struct-vtable?", 1, 0, 0, 
-            (SCM x),
-           "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))
-    return SCM_BOOL_F;
-
-  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);
-
-  return scm_from_bool (SCM_SYMBOLP (SCM_PACK (mem[scm_vtable_index_layout])));
-}
-#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
-   bottom three bits of the struct's car, and the upper bits point to
-   the data of its vtable, which is a struct itself.  Thus, if the
-   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.
-
-   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.
-
-     scm_struct_i_n_words --- the number of words allocated to the
-         block, including the extra fields.  This is used by the GC.
-
-     Ugh.  */
-
-
-scm_t_bits *
-scm_alloc_struct (int n_words, int n_extra, const char *what)
-{
-  int size = sizeof (scm_t_bits) * (n_words + n_extra) + 7;
-  void * block = scm_gc_malloc (size, what);
-
-  /* Adjust the pointer to hide the extra words.  */
-  scm_t_bits * p = (scm_t_bits *) block + n_extra;
-
-  /* Adjust it even further so it's aligned on an eight-byte boundary.  */
-  p = (scm_t_bits *) (((scm_t_bits) p + 7) & ~7);
-
-  /* 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;
-
-  return p;
-}
-
-void
-scm_struct_free_0 (scm_t_bits * vtable SCM_UNUSED,
-                  scm_t_bits * data SCM_UNUSED)
-{
-}
-
-void
-scm_struct_free_light (scm_t_bits * vtable, scm_t_bits * data)
-{
-  size_t n = vtable [scm_struct_i_size] & ~SCM_STRUCTF_MASK;
-  scm_gc_free (data, n, "struct");
-}
-
-void
-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_gc_free ((void *) data[scm_struct_i_ptr], n, "heavy struct");
-}
-
-void
-scm_struct_free_entity (scm_t_bits * vtable SCM_UNUSED, scm_t_bits * data)
-{
-  size_t n = (data[scm_struct_i_n_words] + scm_struct_entity_n_extra_words)
-            * sizeof (scm_t_bits) + 7;
-  scm_gc_free ((void *) data[scm_struct_i_ptr], n, "entity struct");
-}
-
-static void *
-scm_struct_gc_init (void *dummy1 SCM_UNUSED,
-                   void *dummy2 SCM_UNUSED,
-                   void *dummy3 SCM_UNUSED)
-{
-  scm_i_structs_to_free = SCM_EOL;
-  return 0;
-}
-
-static void *
-scm_free_structs (void *dummy1 SCM_UNUSED,
-                 void *dummy2 SCM_UNUSED,
-                 void *dummy3 SCM_UNUSED)
-{
-  SCM newchain = scm_i_structs_to_free;
-  do
-    {
-      /* 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_SET_GC_MARK (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_GC_MARK_P (obj))
-           {
-             SCM_CLEAR_GC_MARK (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);
-           }
-       }
-    }
-  while (!SCM_NULLP (newchain));
-  return 0;
-}
-
-SCM_DEFINE (scm_make_struct, "make-struct", 2, 0, 1, 
-            (SCM vtable, SCM tail_array_size, SCM init),
-           "Create a new structure.\n\n"
-           "@var{type} must be a vtable structure (@pxref{Vtables}).\n\n"
-           "@var{tail-elts} must be a non-negative integer.  If the layout\n"
-           "specification indicated by @var{type} includes a tail-array,\n"
-           "this is the number of elements allocated to that array.\n\n"
-           "The @var{init1}, @dots{} are optional arguments describing how\n"
-           "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"
-           "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;
-  size_t basic_size;
-  size_t tail_elts;
-  scm_t_bits * data;
-  SCM handle;
-
-  SCM_VALIDATE_VTABLE (1, vtable);
-  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_to_size_t (tail_array_size);
-  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,
-                              "entity struct");
-      data[scm_struct_i_procedure] = SCM_UNPACK (SCM_BOOL_F);
-      data[scm_struct_i_setter] = SCM_UNPACK (SCM_BOOL_F);
-    }
-  else
-    data = scm_alloc_struct (basic_size + tail_elts,
-                            scm_struct_n_extra_words,
-                            "struct");
-  handle = scm_double_cell ((((scm_t_bits) SCM_STRUCT_DATA (vtable))
-                            + scm_tc3_struct),
-                           (scm_t_bits) data, 0, 0);
-  scm_struct_init (handle, layout, data, tail_elts, init);
-  SCM_ALLOW_INTS;
-  return handle;
-}
-#undef FUNC_NAME
-
-
-
-SCM_DEFINE (scm_make_vtable_vtable, "make-vtable-vtable", 2, 0, 1,
-            (SCM user_fields, SCM tail_array_size, SCM init),
-           "Return a new, self-describing vtable structure.\n\n"
-           "@var{user-fields} is a string describing user defined fields of the\n"
-           "vtable beginning at index @code{vtable-offset-user}\n"
-           "(see @code{make-struct-layout}).\n\n"
-           "@var{tail-size} specifies the size of the tail-array (if any) of\n"
-           "this vtable.\n\n"
-           "@var{init1}, @dots{} are the optional initializers for the fields of\n"
-           "the vtable.\n\n"
-           "Vtables have one initializable system field---the struct printer.\n"
-           "This field comes before the user fields in the initializers passed\n"
-           "to @code{make-vtable-vtable} and @code{make-struct}, and thus works as\n"
-           "a third optional argument to @code{make-vtable-vtable} and a fourth to\n"
-           "@code{make-struct} when creating vtables:\n\n"
-           "If the value is a procedure, it will be called instead of the standard\n"
-           "printer whenever a struct described by this vtable is printed.\n"
-           "The procedure will be called with arguments STRUCT and PORT.\n\n"
-           "The structure of a struct is described by a vtable, so the vtable is\n"
-           "in essence the type of the struct.  The vtable is itself a struct with\n"
-           "a vtable.  This could go on forever if it weren't for the\n"
-           "vtable-vtables which are self-describing vtables, and thus terminate\n"
-           "the chain.\n\n"
-           "There are several potential ways of using structs, but the standard\n"
-           "one is to use three kinds of structs, together building up a type\n"
-           "sub-system: one vtable-vtable working as the root and one or several\n"
-           "\"types\", each with a set of \"instances\".  (The vtable-vtable should be\n"
-           "compared to the class <class> which is the class of itself.)\n\n"
-           "@lisp\n"
-           "(define ball-root (make-vtable-vtable \"pr\" 0))\n\n"
-           "(define (make-ball-type ball-color)\n"
-           "  (make-struct ball-root 0\n"
-           "          (make-struct-layout \"pw\")\n"
-           "               (lambda (ball port)\n"
-           "                 (format port \"#<a ~A ball owned by ~A>\"\n"
-           "                         (color ball)\n"
-           "                         (owner ball)))\n"
-           "               ball-color))\n"
-           "(define (color ball) (struct-ref (struct-vtable ball) vtable-offset-user))\n"
-           "(define (owner ball) (struct-ref ball 0))\n\n"
-           "(define red (make-ball-type 'red))\n"
-           "(define green (make-ball-type 'green))\n\n"
-           "(define (make-ball type owner) (make-struct type 0 owner))\n\n"
-           "(define ball (make-ball green 'Nisse))\n"
-           "ball @result{} #<a green ball owned by Nisse>\n"
-           "@end lisp")
-#define FUNC_NAME s_scm_make_vtable_vtable
-{
-  SCM fields;
-  SCM layout;
-  size_t basic_size;
-  size_t tail_elts;
-  scm_t_bits *data;
-  SCM handle;
-
-  SCM_VALIDATE_STRING (1, user_fields);
-  SCM_VALIDATE_REST_ARGUMENT (init);
-
-  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_to_size_t (tail_array_size);
-  SCM_DEFER_INTS;
-  data = scm_alloc_struct (basic_size + tail_elts,
-                          scm_struct_n_extra_words,
-                          "struct");
-  handle = scm_double_cell ((scm_t_bits) data + scm_tc3_struct,
-                           (scm_t_bits) data, 0, 0);
-  data [scm_vtable_index_layout] = SCM_UNPACK (layout);
-  scm_struct_init (handle, layout, data, tail_elts, scm_cons (layout, init));
-  SCM_ALLOW_INTS;
-  return handle;
-}
-#undef FUNC_NAME
-
-\f
-
-
-SCM_DEFINE (scm_struct_ref, "struct-ref", 2, 0, 0,
-            (SCM handle, SCM pos),
-           "@deffnx {Scheme Procedure} struct-set! struct n value\n"
-           "Access (or modify) 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;
-  size_t p;
-  scm_t_bits n_fields;
-  char * fields_desc;
-  char field_type = 0;
-  
-
-  SCM_VALIDATE_STRUCT (1, handle);
-
-  layout = SCM_STRUCT_LAYOUT (handle);
-  data = SCM_STRUCT_DATA (handle);
-  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))
-    {
-      char ref;
-      field_type = fields_desc[p * 2];
-      ref = fields_desc[p * 2 + 1];
-      if ((ref != 'r') && (ref != 'w'))
-       {
-         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;
-
-#if 0
-    case 'i':
-      answer = scm_long2num (data[p]);
-      break;
-
-    case 'd':
-      answer = scm_make_real (*((double *)&(data[p])));
-      break;
-#endif
-
-    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)));
-    }
-
-  return answer;
-}
-#undef FUNC_NAME
-
-
-SCM_DEFINE (scm_struct_set_x, "struct-set!", 3, 0, 0,
-            (SCM handle, SCM pos, SCM val),
-           "Set the slot of the structure @var{handle} with index @var{pos}\n"
-           "to @var{val}.  Signal an error if the slot can not be written\n"
-           "to.")
-#define FUNC_NAME s_scm_struct_set_x
-{
-  scm_t_bits * data;
-  SCM layout;
-  size_t p;
-  int n_fields;
-  char * fields_desc;
-  char field_type = 0;
-
-  SCM_VALIDATE_STRUCT (1, handle);
-
-  layout = SCM_STRUCT_LAYOUT (handle);
-  data = SCM_STRUCT_DATA (handle);
-  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))
-    {
-      char set_x;
-      field_type = fields_desc[p * 2];
-      set_x = fields_desc [p * 2 + 1];
-      if (set_x != 'w')
-       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;
-
-#if 0
-    case 'i':
-      data[p] = SCM_NUM2LONG (3, val);
-      break;
-
-    case 'd':
-      *((double *)&(data[p])) = scm_num2dbl (val, (char *)SCM_ARG3);
-      break;
-#endif
-
-    case 'p':
-      data[p] = SCM_UNPACK (val);
-      break;
-
-    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)));
-    }
-
-  return val;
-}
-#undef FUNC_NAME
-
-
-SCM_DEFINE (scm_struct_vtable, "struct-vtable", 1, 0, 0, 
-            (SCM handle),
-           "Return the vtable structure that describes the type of @var{struct}.")
-#define FUNC_NAME s_scm_struct_vtable
-{
-  SCM_VALIDATE_STRUCT (1, handle);
-  return SCM_STRUCT_VTABLE (handle);
-}
-#undef FUNC_NAME
-
-
-SCM_DEFINE (scm_struct_vtable_tag, "struct-vtable-tag", 1, 0, 0, 
-            (SCM handle),
-           "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);
-}
-#undef FUNC_NAME
-
-/* {Associating names and classes with vtables}
- *
- * The name of a vtable should probably be stored as a slot.  This is
- * a backward compatible solution until agreement has been achieved on
- * how to associate names with vtables.
- */
-
-unsigned long
-scm_struct_ihashq (SCM obj, unsigned long n)
-{
-  /* 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_is_false (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)));
-}
-#undef FUNC_NAME
-
-SCM_DEFINE (scm_set_struct_vtable_name_x, "set-struct-vtable-name!", 2, 0, 0, 
-            (SCM vtable, SCM name),
-           "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);
-  return SCM_UNSPECIFIED;
-}
-#undef FUNC_NAME
-
-
-\f
-
-void
-scm_print_struct (SCM exp, SCM port, scm_print_state *pstate)
-{
-  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_is_true (name))
-       scm_display (name, 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);
-    }
-}
-
-void
-scm_struct_prehistory ()
-{
-  scm_i_structs_to_free = SCM_EOL;
-  scm_c_hook_add (&scm_before_sweep_c_hook, scm_struct_gc_init, 0, 0);
-  /* With the new lazy sweep GC, the point at which the entire heap is
-     swept is just before the mark phase. */
-  scm_c_hook_add (&scm_before_mark_c_hook, scm_free_structs, 0, 0);
-}
-
-void
-scm_init_struct ()
-{
-  scm_struct_table
-    = scm_permanent_object (scm_make_weak_key_hash_table (SCM_I_MAKINUM (31)));
-  required_vtable_fields = scm_makfrom0str ("prsrpw");
-  scm_permanent_object (required_vtable_fields);
-  scm_c_define ("vtable-index-layout", SCM_I_MAKINUM (scm_vtable_index_layout));
-  scm_c_define ("vtable-index-vtable", SCM_I_MAKINUM (scm_vtable_index_vtable));
-  scm_c_define ("vtable-index-printer",
-               SCM_I_MAKINUM (scm_vtable_index_printer));
-  scm_c_define ("vtable-offset-user", SCM_I_MAKINUM (scm_vtable_offset_user));
-#include "libguile/struct.x"
-}
-
-/*
-  Local Variables:
-  c-file-style: "gnu"
-  End:
-*/
+/* Copyright (C) 1996,1997,1998,1999,2000,2001, 2003, 2004, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013 Free Software Foundation, Inc.
+ * 
+ * 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 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.
+ *
+ * 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>
+
+#define SCM_BUILDING_DEPRECATED_CODE
+
+#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;
+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, 
+            (SCM fields),
+           "Return a new structure layout object.\n\n"
+           "@var{fields} must be a string made up of pairs of characters\n"
+           "strung together.  The first character of each pair describes a field\n"
+           "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, '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 */
+    size_t len;
+    int x;
+
+    len = scm_i_string_length (fields);
+    if (len % 2 == 1)
+      SCM_MISC_ERROR ("odd length field specification: ~S", 
+                     scm_list_1 (fields));
+
+    for (x = 0; x < len; x += 2)
+      {
+       switch (c = scm_i_string_ref (fields, x))
+         {
+         case 'u':
+         case 'p':
+#if 0
+         case 'i':
+         case 'd':
+#endif
+         case 's':
+           break;
+         default:
+           SCM_MISC_ERROR ("unrecognized field type: ~S", 
+                           scm_list_1 (SCM_MAKE_CHAR (c)));
+         }
+
+       switch (c = scm_i_string_ref (fields, x + 1))
+         {
+         case 'w':
+         case 'h':
+           if (scm_i_string_ref (fields, x) == 's')
+             SCM_MISC_ERROR ("self fields not writable", SCM_EOL);
+         case 'r':
+         case 'o':
+           break;
+         case 'R':
+         case 'W':
+         case 'O':
+           if (scm_i_string_ref (fields, x) == 's')
+             SCM_MISC_ERROR ("self fields not allowed in tail array", 
+                             SCM_EOL);
+           if (x != len - 2)
+             SCM_MISC_ERROR ("tail array field must be last field in layout",
+                             SCM_EOL);
+           break;
+         default:
+           SCM_MISC_ERROR ("unrecognized ref specification: ~S",
+                           scm_list_1 (SCM_MAKE_CHAR (c)));
+         }
+#if 0
+       if (scm_i_string_ref (fields, x, 'd'))
+         {
+           if (!scm_i_string_ref (fields, x+2, '-'))
+             SCM_MISC_ERROR ("missing dash field at position ~A",
+                             scm_list_1 (scm_from_int (x / 2)));
+           x += 2;
+           goto recheck_ref;
+         }
+#endif
+      }
+    new_sym = scm_string_to_symbol (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 no tail array) 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);
+
+  /* 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':
+           if (field == 0)
+             flags |= SCM_VTABLE_FLAG_SIMPLE_RW;
+           break;
+
+         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)
+{
+  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;
+}
+
+/* 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 (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);
+    }
+
+  SCM_SET_VTABLE_FLAGS (obj, SCM_VTABLE_FLAG_VALIDATED);
+}
+#undef FUNC_NAME
+
+
+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)
+           {
+             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;
+               }
+           }
+         switch (scm_i_symbol_ref (layout, i))
+           {
+           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;
+           }
+
+         n_fields--;
+         mem++;
+       }
+    }
+}
+
+
+SCM_DEFINE (scm_struct_p, "struct?", 1, 0, 0, 
+            (SCM x),
+           "Return @code{#t} iff @var{x} is a structure object, else\n"
+           "@code{#f}.")
+#define FUNC_NAME s_scm_struct_p
+{
+  return scm_from_bool(SCM_STRUCTP (x));
+}
+#undef FUNC_NAME
+
+SCM_DEFINE (scm_struct_vtable_p, "struct-vtable?", 1, 0, 0, 
+            (SCM x),
+           "Return @code{#t} iff @var{x} is a vtable structure.")
+#define FUNC_NAME s_scm_struct_vtable_p
+{
+  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
+
+
+/* Finalization: invoke the finalizer of the struct pointed to by PTR.  */
+static void
+struct_finalizer_trampoline (void *ptr, void *unused_data)
+{
+  SCM obj = PTR2SCM (ptr);
+  scm_t_struct_finalize finalize = SCM_STRUCT_FINALIZER (obj);
+
+  if (finalize)
+    finalize (obj);
+}
+
+/* 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
+   bottom three bits of the struct's car, and the upper bits point to
+   the data of its vtable, which is a struct itself.  Thus, if the
+   address of that data doesn't end in three zeros, tagging it will
+   destroy the pointer.
+
+   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.
+
+   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;
+
+  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));
+
+  /* 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.  */
+    scm_i_set_finalizer (SCM2PTR (ret), struct_finalizer_trampoline, NULL);
+
+  return ret;
+}
+
+\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"
+{
+  SCM layout;
+  size_t basic_size;
+  SCM obj;
+
+  SCM_VALIDATE_VTABLE (1, vtable);
+
+  layout = SCM_VTABLE_LAYOUT (vtable);
+  basic_size = scm_i_symbol_length (layout) / 2;
+
+  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;
+    }
+
+  obj = scm_i_alloc_struct (SCM_STRUCT_DATA (vtable), basic_size + n_tail);
+
+  scm_struct_init (obj, layout, n_tail, n_init, init);
+
+  /* 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);
+
+  return obj;
+}
+#undef FUNC_NAME
+
+SCM
+scm_c_make_struct (SCM vtable, size_t n_tail, size_t n_init, scm_t_bits init, ...)
+{
+  va_list foo;
+  scm_t_bits *v;
+  size_t i;
+
+  v = alloca (sizeof (scm_t_bits) * n_init);
+
+  va_start (foo, init);
+  for (i = 0; i < n_init; i++)
+    {
+      v[i] = init;
+      init = va_arg (foo, scm_t_bits);
+    }
+  va_end (foo);
+
+  return scm_c_make_structv (vtable, n_tail, n_init, v);
+}
+
+SCM_DEFINE (scm_make_struct, "make-struct", 2, 0, 1, 
+            (SCM vtable, SCM tail_array_size, SCM init),
+           "Create a new structure.\n\n"
+           "@var{vtable} must be a vtable structure (@pxref{Vtables}).\n\n"
+           "@var{tail_array_size} must be a non-negative integer.  If the layout\n"
+           "specification indicated by @var{vtable} includes a tail-array,\n"
+           "this is the number of elements allocated to that array.\n\n"
+           "The @var{init1}, @dots{} are optional arguments describing how\n"
+           "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"
+           "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"
+           "For more information, see the documentation for @code{make-vtable-vtable}.")
+#define FUNC_NAME s_scm_make_struct
+{
+  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
+    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
+
+
+
+#if SCM_ENABLE_DEPRECATED == 1
+SCM
+scm_make_vtable_vtable (SCM user_fields, SCM tail_array_size, SCM init)
+#define FUNC_NAME "make-vtable-vtable"
+{
+  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);
+  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);
+  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
+#endif
+
+SCM
+scm_i_make_vtable_vtable (SCM user_fields)
+#define FUNC_NAME "make-vtable-vtable"
+{
+  SCM fields, layout, obj;
+  size_t basic_size;
+  scm_t_bits v;
+
+  SCM_VALIDATE_STRING (1, user_fields);
+
+  fields = scm_string_append (scm_list_2 (required_vtable_fields,
+                                         user_fields));
+  layout = scm_make_struct_layout (fields);
+  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;
+
+  obj = scm_i_alloc_struct (NULL, basic_size);
+  /* 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);
+
+  v = SCM_UNPACK (layout);
+  scm_struct_init (obj, layout, 0, 1, &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),
+           "Access the @var{pos}th field of struct associated with\n"
+           "@var{handle}.\n"
+           "\n"
+           "If the field is of type 'p', then it can be set to an arbitrary\n"
+           "value.\n"
+           "\n"
+           "If the field is of type 'u', then it can only be set to a\n"
+           "non-negative integer value small enough to fit in one machine\n"
+           "word.")
+#define FUNC_NAME s_scm_struct_ref
+{
+  SCM vtable, answer = SCM_UNDEFINED;
+  scm_t_bits *data;
+  size_t p;
+
+  SCM_VALIDATE_STRUCT (1, handle);
+
+  vtable = SCM_STRUCT_VTABLE (handle);
+  data = SCM_STRUCT_DATA (handle);
+  p = scm_to_size_t (pos);
+
+  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
+    {
+      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)
+       {
+         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 (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_from_long (data[p]);
+         break;
+
+       case 'd':
+         answer = scm_make_real (*((double *)&(data[p])));
+         break;
+#endif
+
+       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)));
+       }
+    }
+
+  return answer;
+}
+#undef FUNC_NAME
+
+
+SCM_DEFINE (scm_struct_set_x, "struct-set!", 3, 0, 0,
+            (SCM handle, SCM pos, SCM val),
+           "Set the slot of the structure @var{handle} with index @var{pos}\n"
+           "to @var{val}.  Signal an error if the slot can not be written\n"
+           "to.")
+#define FUNC_NAME s_scm_struct_set_x
+{
+  SCM vtable;
+  scm_t_bits *data;
+  size_t p;
+
+  SCM_VALIDATE_STRUCT (1, handle);
+
+  vtable = SCM_STRUCT_VTABLE (handle);
+  data = SCM_STRUCT_DATA (handle);
+  p = scm_to_size_t (pos);
+
+  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;
+
+      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)
+       {
+         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));
+
+      switch (field_type)
+       {
+       case 'u':
+         data[p] = SCM_NUM2ULONG (3, val);
+         break;
+
+#if 0
+       case 'i':
+         data[p] = SCM_NUM2LONG (3, val);
+         break;
+
+       case 'd':
+         *((double *)&(data[p])) = scm_num2dbl (val, (char *)SCM_ARG3);
+         break;
+#endif
+
+       case 'p':
+         data[p] = SCM_UNPACK (val);
+         break;
+
+       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)));
+       }
+    }
+
+  return val;
+}
+#undef FUNC_NAME
+
+
+SCM_DEFINE (scm_struct_vtable, "struct-vtable", 1, 0, 0, 
+            (SCM handle),
+           "Return the vtable structure that describes the type of struct\n"
+           "associated with @var{handle}.")
+#define FUNC_NAME s_scm_struct_vtable
+{
+  SCM_VALIDATE_STRUCT (1, handle);
+  return SCM_STRUCT_VTABLE (handle);
+}
+#undef FUNC_NAME
+
+
+/* {Associating names and classes with vtables}
+ *
+ * The name of a vtable should probably be stored as a slot.  This is
+ * a backward compatible solution until agreement has been achieved on
+ * how to associate names with vtables.
+ */
+
+unsigned long
+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;
+}
+
+/* Return the hash of struct OBJ, modulo N.  Traverse OBJ's fields to
+   compute the result, unless DEPTH is zero.  */
+unsigned long
+scm_i_struct_hash (SCM obj, unsigned long n, size_t depth)
+#define FUNC_NAME "hash"
+{
+  SCM layout;
+  scm_t_bits *data;
+  size_t struct_size, field_num;
+  unsigned long hash;
+
+  SCM_VALIDATE_STRUCT (1, obj);
+
+  layout = SCM_STRUCT_LAYOUT (obj);
+  struct_size = scm_i_symbol_length (layout) / 2;
+  data = SCM_STRUCT_DATA (obj);
+
+  hash = SCM_UNPACK (SCM_STRUCT_VTABLE (obj)) % n;
+  if (depth > 0)
+    for (field_num = 0; field_num < struct_size; field_num++)
+      {
+       int protection;
+
+       protection = scm_i_symbol_ref (layout, field_num * 2 + 1);
+       if (protection != 'h' && protection != 'o')
+         {
+           int type;
+           type = scm_i_symbol_ref (layout, field_num * 2);
+           switch (type)
+             {
+             case 'p':
+               hash ^= scm_hasher (SCM_PACK (data[field_num]), n,
+                                   depth / 2);
+               break;
+             case 'u':
+               hash ^= data[field_num] % n;
+               break;
+             default:
+               /* Ignore 's' fields.  */;
+             }
+         }
+      }
+
+  /* FIXME: Tail elements should be taken into account.  */
+
+  return hash % n;
+}
+#undef FUNC_NAME
+
+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_VTABLE_NAME (vtable);
+}
+#undef FUNC_NAME
+
+SCM_DEFINE (scm_set_struct_vtable_name_x, "set-struct-vtable-name!", 2, 0, 0, 
+            (SCM vtable, SCM name),
+           "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_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
+
+
+\f
+
+void
+scm_print_struct (SCM exp, SCM port, scm_print_state *pstate)
+{
+  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_is_true (name))
+       {
+          scm_display (name, port);
+          scm_putc (' ', port);
+        }
+      else
+       {
+          if (SCM_VTABLE_FLAG_IS_SET (vtable, SCM_VTABLE_FLAG_VTABLE))
+            scm_puts ("vtable:", port);
+          else
+            scm_puts ("struct:", port);
+          scm_uintprint (SCM_UNPACK (vtable), 16, port);
+          scm_putc (' ', port);
+          scm_write (SCM_VTABLE_LAYOUT (vtable), port);
+          scm_putc (' ', 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 (" proc: ", port);
+              if (scm_is_true (scm_procedure_p (SCM_STRUCT_PROCEDURE (exp))))
+                scm_write (SCM_STRUCT_PROCEDURE (exp), port);
+              else
+                scm_puts ("(not a procedure?)", port);
+            }
+          if (SCM_STRUCT_SETTER_P (exp))
+            {
+              scm_puts (" setter: ", port);
+              scm_write (SCM_STRUCT_SETTER (exp), port);
+            }
+        }
+      scm_putc ('>', port);
+    }
+}
+
+void
+scm_init_struct ()
+{
+  SCM name;
+
+  /* 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);
+  scm_c_define ("standard-vtable-fields", required_vtable_fields);
+  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_i_make_vtable_vtable (scm_nullstr);
+  name = scm_from_utf8_symbol ("<standard-vtable>");
+  scm_set_struct_vtable_name_x (scm_standard_vtable_vtable, name);
+  scm_define (name, scm_standard_vtable_vtable);
+
+  scm_applicable_struct_vtable_vtable =
+    scm_make_struct (scm_standard_vtable_vtable, SCM_INUM0,
+                     scm_list_1 (scm_make_struct_layout (required_vtable_fields)));
+  name = scm_from_utf8_symbol ("<applicable-struct-vtable>");
+  SCM_SET_VTABLE_FLAGS (scm_applicable_struct_vtable_vtable,
+                        SCM_VTABLE_FLAG_APPLICABLE_VTABLE);
+  scm_set_struct_vtable_name_x (scm_applicable_struct_vtable_vtable, name);
+  scm_define (name, 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)));
+  name = scm_from_utf8_symbol ("<applicable-struct-with-setter-vtable>");
+  scm_set_struct_vtable_name_x (scm_applicable_struct_with_setter_vtable_vtable, name);
+  SCM_SET_VTABLE_FLAGS (scm_applicable_struct_with_setter_vtable_vtable,
+                        SCM_VTABLE_FLAG_APPLICABLE_VTABLE | SCM_VTABLE_FLAG_SETTER_VTABLE);
+  scm_define (name, 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_from_int (scm_vtable_index_instance_printer));
+  scm_c_define ("vtable-offset-user", scm_from_int (scm_vtable_offset_user));
+#include "libguile/struct.x"
+#if SCM_ENABLE_DEPRECATED
+  scm_c_define_gsubr ("make-vtable-vtable", 2, 0, 1, scm_make_vtable_vtable);
+#endif
+}
+
+/*
+  Local Variables:
+  c-file-style: "gnu"
+  End:
+*/