equity/compiler/compile.go

   1 package compiler
   2
   3 import (
   4         "encoding/json"
   5         "fmt"
   6         "io"
   7         "io/ioutil"
   8
   9         chainjson "github.com/vapor/encoding/json"
  10         "github.com/vapor/errors"
  11         "github.com/vapor/protocol/vm"
  12         "github.com/vapor/protocol/vm/vmutil"
  13 )
  14
  15 // ValueInfo describes how a blockchain value is used in a contract
  16 // clause.
  17 type ValueInfo struct {
  18         // Name is the clause's name for this value.
  19         Name string `json:"name"`
  20
  21         // Program is the program expression used to the lock the value, if
  22         // the value is locked with "lock." If it's unlocked with "unlock"
  23         // instead, this is empty.
  24         Program string `json:"program,omitempty"`
  25
  26         // Asset is the expression describing the asset type the value must
  27         // have, as it appears in a clause's "requires" section. If this is
  28         // the contract value instead, this is empty.
  29         Asset string `json:"asset,omitempty"`
  30
  31         // Amount is the expression describing the amount the value must
  32         // have, as it appears in a clause's "requires" section. If this is
  33         // the contract value instead, this is empty.
  34         Amount string `json:"amount,omitempty"`
  35 }
  36
  37 // ContractArg is an argument with which to instantiate a contract as
  38 // a program. Exactly one of B, I, and S should be supplied.
  39 type ContractArg struct {
  40         B *bool               `json:"boolean,omitempty"`
  41         I *int64              `json:"integer,omitempty"`
  42         S *chainjson.HexBytes `json:"string,omitempty"`
  43 }
  44
  45 // Compile parses a sequence of Equity contracts from the supplied reader
  46 // and produces Contract objects containing the compiled bytecode and
  47 // other analysis. If argMap is non-nil, it maps contract names to
  48 // lists of arguments with which to instantiate them as programs, with
  49 // the results placed in the contract's Program field. A contract
  50 // named in argMap but not found in the input is silently ignored.
  51 func Compile(r io.Reader) ([]*Contract, error) {
  52         inp, err := ioutil.ReadAll(r)
  53         if err != nil {
  54                 return nil, errors.Wrap(err, "reading input")
  55         }
  56         contracts, err := parse(inp)
  57         if err != nil {
  58                 return nil, errors.Wrap(err, "parse error")
  59         }
  60
  61         globalEnv := newEnviron(nil)
  62         for _, k := range keywords {
  63                 globalEnv.add(k, nilType, roleKeyword)
  64         }
  65         for _, b := range builtins {
  66                 globalEnv.add(b.name, nilType, roleBuiltin)
  67         }
  68
  69         // All contracts must be checked for recursiveness before any are
  70         // compiled.
  71         for _, contract := range contracts {
  72                 contract.Recursive = checkRecursive(contract)
  73         }
  74
  75         for _, contract := range contracts {
  76                 err = globalEnv.addContract(contract)
  77                 if err != nil {
  78                         return nil, err
  79                 }
  80         }
  81
  82         for _, contract := range contracts {
  83                 err = compileContract(contract, globalEnv)
  84                 if err != nil {
  85                         return nil, errors.Wrap(err, "compiling contract")
  86                 }
  87                 for _, clause := range contract.Clauses {
  88                         for _, stmt := range clause.statements {
  89                                 switch s := stmt.(type) {
  90                                 case *lockStatement:
  91                                         valueInfo := ValueInfo{
  92                                                 Amount:  s.lockedAmount.String(),
  93                                                 Asset:   s.lockedAsset.String(),
  94                                                 Program: s.program.String(),
  95                                         }
  96
  97                                         clause.Values = append(clause.Values, valueInfo)
  98                                 case *unlockStatement:
  99                                         valueInfo := ValueInfo{
 100                                                 Amount: contract.Value.Amount,
 101                                                 Asset:  contract.Value.Asset,
 102                                         }
 103                                         clause.Values = append(clause.Values, valueInfo)
 104                                 }
 105                         }
 106                 }
 107         }
 108
 109         return contracts, nil
 110 }
 111
 112 func Instantiate(body []byte, params []*Param, recursive bool, args []ContractArg) ([]byte, error) {
 113         if len(args) != len(params) {
 114                 return nil, fmt.Errorf("got %d argument(s), want %d", len(args), len(params))
 115         }
 116
 117         // typecheck args against param types
 118         for i, param := range params {
 119                 arg := args[i]
 120                 switch param.Type {
 121                 case amountType, intType:
 122                         if arg.I == nil {
 123                                 return nil, fmt.Errorf("type mismatch in arg %d (want integer)", i)
 124                         }
 125                 case assetType, hashType, progType, pubkeyType, sigType, strType:
 126                         if arg.S == nil {
 127                                 return nil, fmt.Errorf("type mismatch in arg %d (want string)", i)
 128                         }
 129                 case boolType:
 130                         if arg.B == nil {
 131                                 return nil, fmt.Errorf("type mismatch in arg %d (want boolean)", i)
 132                         }
 133                 }
 134         }
 135
 136         b := vmutil.NewBuilder()
 137
 138         for i := len(args) - 1; i >= 0; i-- {
 139                 a := args[i]
 140                 switch {
 141                 case a.B != nil:
 142                         var n int64
 143                         if *a.B {
 144                                 n = 1
 145                         }
 146                         b.AddInt64(n)
 147                 case a.I != nil:
 148                         b.AddInt64(*a.I)
 149                 case a.S != nil:
 150                         b.AddData(*a.S)
 151                 }
 152         }
 153
 154         if recursive {
 155                 // <argN> <argN-1> ... <arg1> <body> DEPTH OVER 0 CHECKPREDICATE
 156                 b.AddData(body)
 157                 b.AddOp(vm.OP_DEPTH).AddOp(vm.OP_OVER)
 158         } else {
 159                 // <argN> <argN-1> ... <arg1> DEPTH <body> 0 CHECKPREDICATE
 160                 b.AddOp(vm.OP_DEPTH)
 161                 b.AddData(body)
 162         }
 163         b.AddInt64(0)
 164         b.AddOp(vm.OP_CHECKPREDICATE)
 165         return b.Build()
 166 }
 167
 168 func compileContract(contract *Contract, globalEnv *environ) error {
 169         var err error
 170
 171         if len(contract.Clauses) == 0 {
 172                 return fmt.Errorf("empty contract")
 173         }
 174         env := newEnviron(globalEnv)
 175         for _, p := range contract.Params {
 176                 err = env.add(p.Name, p.Type, roleContractParam)
 177                 if err != nil {
 178                         return err
 179                 }
 180         }
 181
 182         // value is spilt with valueAmount and valueAsset
 183         if err = env.add(contract.Value.Amount, amountType, roleContractValue); err != nil {
 184                 return err
 185         }
 186         if err = env.add(contract.Value.Asset, assetType, roleContractValue); err != nil {
 187                 return err
 188         }
 189
 190         for _, c := range contract.Clauses {
 191                 err = env.add(c.Name, nilType, roleClause)
 192                 if err != nil {
 193                         return err
 194                 }
 195         }
 196
 197         err = prohibitSigParams(contract)
 198         if err != nil {
 199                 return err
 200         }
 201         err = requireAllParamsUsedInClauses(contract.Params, contract.Clauses)
 202         if err != nil {
 203                 return err
 204         }
 205
 206         var stk stack
 207
 208         if len(contract.Clauses) > 1 {
 209                 stk = stk.add("<clause selector>")
 210         }
 211
 212         for i := len(contract.Params) - 1; i >= 0; i-- {
 213                 p := contract.Params[i]
 214                 stk = stk.add(p.Name)
 215         }
 216
 217         if contract.Recursive {
 218                 stk = stk.add(contract.Name)
 219         }
 220
 221         b := &builder{}
 222         sequence := 0 // sequence is used to count the number of ifStatements
 223
 224         if len(contract.Clauses) == 1 {
 225                 err = compileClause(b, stk, contract, env, contract.Clauses[0], &sequence)
 226                 if err != nil {
 227                         return err
 228                 }
 229         } else {
 230                 if len(contract.Params) > 0 {
 231                         // A clause selector is at the bottom of the stack. Roll it to the
 232                         // top.
 233                         n := len(contract.Params)
 234                         if contract.Recursive {
 235                                 n++
 236                         }
 237                         stk = b.addRoll(stk, n) // stack: [<clause params> <contract params> [<maybe contract body>] <clause selector>]
 238                 }
 239
 240                 var stk2 stack
 241
 242                 // clauses 2..N-1
 243                 for i := len(contract.Clauses) - 1; i >= 2; i-- {
 244                         stk = b.addDup(stk)                                                   // stack: [... <clause selector> <clause selector>]
 245                         stk = b.addInt64(stk, int64(i))                                       // stack: [... <clause selector> <clause selector> <i>]
 246                         stk = b.addNumEqual(stk, fmt.Sprintf("(<clause selector> == %d)", i)) // stack: [... <clause selector> <i == clause selector>]
 247                         stk = b.addJumpIf(stk, contract.Clauses[i].Name)                      // stack: [... <clause selector>]
 248                         stk2 = stk                                                            // stack starts here for clauses 2 through N-1
 249                 }
 250
 251                 // clause 1
 252                 stk = b.addJumpIf(stk, contract.Clauses[1].Name) // consumes the clause selector
 253
 254                 // no jump needed for clause 0
 255
 256                 for i, clause := range contract.Clauses {
 257                         if i > 1 {
 258                                 // Clauses 0 and 1 have no clause selector on top of the
 259                                 // stack. Clauses 2 and later do.
 260                                 stk = stk2
 261                         }
 262
 263                         b.addJumpTarget(stk, clause.Name)
 264
 265                         if i > 1 {
 266                                 stk = b.addDrop(stk)
 267                         }
 268
 269                         err = compileClause(b, stk, contract, env, clause, &sequence)
 270                         if err != nil {
 271                                 return errors.Wrapf(err, "compiling clause \"%s\"", clause.Name)
 272                         }
 273                         b.forgetPendingVerify()
 274                         if i < len(contract.Clauses)-1 {
 275                                 b.addJump(stk, "_end")
 276                         }
 277                 }
 278                 b.addJumpTarget(stk, "_end")
 279         }
 280
 281         opcodes := optimize(b.opcodes())
 282         prog, err := vm.Assemble(opcodes)
 283         if err != nil {
 284                 return err
 285         }
 286
 287         contract.Body = prog
 288         contract.Opcodes = opcodes
 289
 290         contract.Steps = b.steps()
 291
 292         return nil
 293 }
 294
 295 func compileClause(b *builder, contractStk stack, contract *Contract, env *environ, clause *Clause, sequence *int) error {
 296         var err error
 297
 298         // copy env to leave outerEnv unchanged
 299         env = newEnviron(env)
 300         for _, p := range clause.Params {
 301                 err = env.add(p.Name, p.Type, roleClauseParam)
 302                 if err != nil {
 303                         return err
 304                 }
 305         }
 306
 307         if err = assignIndexes(clause); err != nil {
 308                 return err
 309         }
 310
 311         var stk stack
 312         for _, p := range clause.Params {
 313                 // NOTE: the order of clause params is not reversed, unlike
 314                 // contract params (and also unlike the arguments to Equity
 315                 // function-calls).
 316                 stk = stk.add(p.Name)
 317         }
 318         stk = stk.addFromStack(contractStk)
 319
 320         // a count of the number of times each variable is referenced
 321         counts := make(map[string]int)
 322         for _, s := range clause.statements {
 323                 if stmt, ok := s.(*defineStatement); ok && stmt.expr == nil {
 324                         continue
 325                 }
 326
 327                 s.countVarRefs(counts)
 328                 if stmt, ok := s.(*ifStatement); ok {
 329                         for _, trueStmt := range stmt.body.trueBody {
 330                                 trueStmt.countVarRefs(counts)
 331                         }
 332
 333                         for _, falseStmt := range stmt.body.falseBody {
 334                                 falseStmt.countVarRefs(counts)
 335                         }
 336                 }
 337         }
 338
 339         for _, stat := range clause.statements {
 340                 if stk, err = compileStatement(b, stk, contract, env, clause, counts, stat, sequence); err != nil {
 341                         return err
 342                 }
 343         }
 344
 345         err = typeCheckClause(contract, clause, env)
 346         if err != nil {
 347                 return err
 348         }
 349         err = requireAllParamsUsedInClause(clause.Params, clause)
 350         if err != nil {
 351                 return err
 352         }
 353
 354         return nil
 355 }
 356
 357 func compileStatement(b *builder, stk stack, contract *Contract, env *environ, clause *Clause, counts map[string]int, stat statement, sequence *int) (stack, error) {
 358         var err error
 359         switch stmt := stat.(type) {
 360         case *ifStatement:
 361                 // sequence add 1 when the statement is ifStatement
 362                 *sequence++
 363                 strSequence := fmt.Sprintf("%d", *sequence)
 364
 365                 // compile condition expression
 366                 stk, err = compileExpr(b, stk, contract, clause, env, counts, stmt.condition)
 367                 if err != nil {
 368                         return stk, errors.Wrapf(err, "in check condition of ifStatement in clause \"%s\"", clause.Name)
 369                 }
 370
 371                 // jump to falseBody when condition is false, while the JUMPIF instruction will be run success when
 372                 // the value of dataStack is true, therefore add this negation
 373                 conditionExpr := stk.str
 374                 stk = b.addNot(stk, fmt.Sprintf("!%s", conditionExpr))
 375
 376                 // add nop instruction to differ with clause selector for JUMPIF instruction
 377                 stk = b.addNop(stk)
 378
 379                 // add label
 380                 var label string
 381                 if len(stmt.body.falseBody) != 0 {
 382                         label = "else_" + strSequence
 383                 } else {
 384                         label = "endif_" + strSequence
 385                 }
 386                 stk = b.addJumpIf(stk, label)
 387                 b.addJumpTarget(stk, "if_"+strSequence)
 388
 389                 // temporary store stack and counts for falseBody
 390                 condStk := stk
 391                 elseCounts := make(map[string]int)
 392                 for k, v := range counts {
 393                         elseCounts[k] = v
 394                 }
 395
 396                 // compile trueBody statements
 397                 if len(stmt.body.trueBody) != 0 {
 398                         for _, st := range stmt.body.trueBody {
 399                                 st.countVarRefs(counts)
 400                         }
 401
 402                         for _, st := range stmt.body.trueBody {
 403                                 if stk, err = compileStatement(b, stk, contract, env, clause, counts, st, sequence); err != nil {
 404                                         return stk, err
 405                                 }
 406                         }
 407                 }
 408
 409                 // compile falseBody statements
 410                 if len(stmt.body.falseBody) != 0 {
 411                         counts := make(map[string]int)
 412                         for k, v := range elseCounts {
 413                                 counts[k] = v
 414                         }
 415
 416                         for _, st := range stmt.body.falseBody {
 417                                 st.countVarRefs(counts)
 418                         }
 419
 420                         stk = condStk
 421                         b.addJump(stk, "endif_"+strSequence)
 422                         b.addJumpTarget(stk, "else_"+strSequence)
 423
 424                         for _, st := range stmt.body.falseBody {
 425                                 if stk, err = compileStatement(b, stk, contract, env, clause, counts, st, sequence); err != nil {
 426                                         return stk, err
 427                                 }
 428                         }
 429                 }
 430                 b.addJumpTarget(stk, "endif_"+strSequence)
 431
 432         case *defineStatement:
 433                 // add environ for define variable
 434                 if err = env.add(stmt.variable.Name, stmt.variable.Type, roleClauseVariable); err != nil {
 435                         return stk, err
 436                 }
 437
 438                 // check whether the variable is used or not
 439                 if counts[stmt.variable.Name] == 0 {
 440                         return stk, fmt.Errorf("the defined variable \"%s\" is unused in clause \"%s\"", stmt.variable.Name, clause.Name)
 441                 }
 442
 443                 if stmt.expr != nil {
 444                         // variable
 445                         stk, err = compileExpr(b, stk, contract, clause, env, counts, stmt.expr)
 446                         if err != nil {
 447                                 return stk, errors.Wrapf(err, "in define statement in clause \"%s\"", clause.Name)
 448                         }
 449
 450                         // modify stack name
 451                         stk.str = stmt.variable.Name
 452                 }
 453
 454         case *assignStatement:
 455                 // find variable from environ with roleClauseVariable
 456                 if entry := env.lookup(string(stmt.variable.Name)); entry != nil {
 457                         if entry.r != roleClauseVariable {
 458                                 return stk, fmt.Errorf("the type of variable is not roleClauseVariable in assign statement in clause \"%s\"", clause.Name)
 459                         }
 460                         stmt.variable.Type = entry.t
 461                 } else {
 462                         return stk, fmt.Errorf("the variable \"%s\" is not defined before the assign statement in clause \"%s\"", stmt.variable.Name, clause.Name)
 463                 }
 464
 465                 // temporary store the counts of defined variable
 466                 varCount := counts[stmt.variable.Name]
 467
 468                 // calculate the counts of variable for assign statement
 469                 tmpCounts := make(map[string]int)
 470                 stmt.countVarRefs(tmpCounts)
 471
 472                 // modify the map counts of defined variable to 1 and minus the number of defined variable
 473                 // when the assign expression contains the defined variable
 474                 if tmpCounts[stmt.variable.Name] > 0 {
 475                         counts[stmt.variable.Name] = 1
 476                         varCount -= tmpCounts[stmt.variable.Name]
 477                 } else {
 478                         depth := stk.find(stmt.variable.Name)
 479                         switch depth {
 480                         case 0:
 481                                 break
 482                         case 1:
 483                                 stk = b.addSwap(stk)
 484                         default:
 485                                 stk = b.addRoll(stk, depth)
 486                         }
 487                         stk = b.addDrop(stk)
 488                 }
 489
 490                 // variable
 491                 stk, err = compileExpr(b, stk, contract, clause, env, counts, stmt.expr)
 492                 if err != nil {
 493                         return stk, errors.Wrapf(err, "in define statement in clause \"%s\"", clause.Name)
 494                 }
 495
 496                 // restore the defined variable counts
 497                 if tmpCounts[stmt.variable.Name] > 0 {
 498                         counts[stmt.variable.Name] = varCount
 499                 }
 500
 501                 // modify stack name
 502                 stk.str = stmt.variable.Name
 503
 504         case *verifyStatement:
 505                 stk, err = compileExpr(b, stk, contract, clause, env, counts, stmt.expr)
 506                 if err != nil {
 507                         return stk, errors.Wrapf(err, "in verify statement in clause \"%s\"", clause.Name)
 508                 }
 509                 stk = b.addVerify(stk)
 510
 511                 // special-case reporting of certain function calls
 512                 if c, ok := stmt.expr.(*callExpr); ok && len(c.args) == 1 {
 513                         if b := referencedBuiltin(c.fn); b != nil {
 514                                 switch b.name {
 515                                 case "below":
 516                                         clause.BlockHeight = append(clause.BlockHeight, c.args[0].String())
 517                                 case "above":
 518                                         clause.BlockHeight = append(clause.BlockHeight, c.args[0].String())
 519                                 }
 520                         }
 521                 }
 522
 523         case *lockStatement:
 524                 // index
 525                 stk = b.addInt64(stk, stmt.index)
 526
 527                 // TODO: permit more complex expressions for locked,
 528                 // like "lock x+y with foo" (?)
 529
 530                 if stmt.lockedAmount.String() == contract.Value.Amount && stmt.lockedAsset.String() == contract.Value.Asset {
 531                         stk = b.addAmount(stk, contract.Value.Amount)
 532                         stk = b.addAsset(stk, contract.Value.Asset)
 533                 } else {
 534                         // calculate the counts of variable for lockStatement
 535                         lockCounts := make(map[string]int)
 536                         stmt.countVarRefs(lockCounts)
 537
 538                         // amount
 539                         switch {
 540                         case stmt.lockedAmount.String() == contract.Value.Amount:
 541                                 stk = b.addAmount(stk, contract.Value.Amount)
 542                         case stmt.lockedAmount.String() != contract.Value.Amount && lockCounts[contract.Value.Amount] > 0:
 543                                 counts[contract.Value.Amount] = lockCounts[contract.Value.Amount]
 544                                 stk = b.addAmount(stk, contract.Value.Amount)
 545                                 stk, err = compileExpr(b, stk, contract, clause, env, counts, stmt.lockedAmount)
 546                                 if err != nil {
 547                                         return stk, errors.Wrapf(err, "in lock statement in clause \"%s\"", clause.Name)
 548                                 }
 549                         default:
 550                                 stk, err = compileExpr(b, stk, contract, clause, env, counts, stmt.lockedAmount)
 551                                 if err != nil {
 552                                         return stk, errors.Wrapf(err, "in lock statement in clause \"%s\"", clause.Name)
 553                                 }
 554                         }
 555
 556                         // asset
 557                         switch {
 558                         case stmt.lockedAsset.String() == contract.Value.Asset:
 559                                 stk = b.addAsset(stk, contract.Value.Asset)
 560                         case stmt.lockedAsset.String() != contract.Value.Asset && lockCounts[contract.Value.Asset] > 0:
 561                                 counts[contract.Value.Asset] = lockCounts[contract.Value.Asset]
 562                                 stk = b.addAsset(stk, contract.Value.Asset)
 563                                 stk, err = compileExpr(b, stk, contract, clause, env, counts, stmt.lockedAsset)
 564                                 if err != nil {
 565                                         return stk, errors.Wrapf(err, "in lock statement in clause \"%s\"", clause.Name)
 566                                 }
 567                         default:
 568                                 stk, err = compileExpr(b, stk, contract, clause, env, counts, stmt.lockedAsset)
 569                                 if err != nil {
 570                                         return stk, errors.Wrapf(err, "in lock statement in clause \"%s\"", clause.Name)
 571                                 }
 572                         }
 573                 }
 574
 575                 // version
 576                 stk = b.addInt64(stk, 1)
 577
 578                 // prog
 579                 stk, err = compileExpr(b, stk, contract, clause, env, counts, stmt.program)
 580                 if err != nil {
 581                         return stk, errors.Wrapf(err, "in lock statement in clause \"%s\"", clause.Name)
 582                 }
 583
 584                 stk = b.addCheckOutput(stk, fmt.Sprintf("checkOutput(%s, %s, %s)",
 585                         stmt.lockedAmount.String(), stmt.lockedAsset.String(), stmt.program))
 586                 stk = b.addVerify(stk)
 587
 588         case *unlockStatement:
 589                 if len(clause.statements) == 1 {
 590                         // This is the only statement in the clause, make sure TRUE is
 591                         // on the stack.
 592                         stk = b.addBoolean(stk, true)
 593                 }
 594         }
 595
 596         return stk, nil
 597 }
 598
 599 func compileExpr(b *builder, stk stack, contract *Contract, clause *Clause, env *environ, counts map[string]int, expr expression) (stack, error) {
 600         var err error
 601
 602         switch e := expr.(type) {
 603         case *binaryExpr:
 604                 // Do typechecking after compiling subexpressions (because other
 605                 // compilation errors are more interesting than type mismatch
 606                 // errors).
 607
 608                 stk, err = compileExpr(b, stk, contract, clause, env, counts, e.left)
 609                 if err != nil {
 610                         return stk, errors.Wrapf(err, "in left operand of \"%s\" expression", e.op.op)
 611                 }
 612                 stk, err = compileExpr(b, stk, contract, clause, env, counts, e.right)
 613                 if err != nil {
 614                         return stk, errors.Wrapf(err, "in right operand of \"%s\" expression", e.op.op)
 615                 }
 616
 617                 lType := e.left.typ(env)
 618                 if e.op.left != "" && ((e.op.left == intType && !(lType == amountType || lType == intType)) ||
 619                         (e.op.left == boolType && !(lType == boolType))) {
 620                         return stk, fmt.Errorf("in \"%s\", left operand has type \"%s\", must be \"%s\"", e, lType, e.op.left)
 621                 }
 622
 623                 rType := e.right.typ(env)
 624                 if e.op.right != "" && ((e.op.right == intType && !(rType == amountType || rType == intType)) ||
 625                         (e.op.right == boolType && !(rType == boolType))) {
 626                         return stk, fmt.Errorf("in \"%s\", right operand has type \"%s\", must be \"%s\"", e, rType, e.op.right)
 627                 }
 628
 629                 switch e.op.op {
 630                 case "==", "!=":
 631                         if lType != rType {
 632                                 // Maybe one is Hash and the other is (more-specific-Hash subtype).
 633                                 // TODO(bobg): generalize this mechanism
 634                                 if lType == hashType && isHashSubtype(rType) {
 635                                         propagateType(contract, clause, env, rType, e.left)
 636                                 } else if rType == hashType && isHashSubtype(lType) {
 637                                         propagateType(contract, clause, env, lType, e.right)
 638                                 } else {
 639                                         return stk, fmt.Errorf("type mismatch in \"%s\": left operand has type \"%s\", right operand has type \"%s\"", e, lType, rType)
 640                                 }
 641                         }
 642                         if lType == "Boolean" {
 643                                 return stk, fmt.Errorf("in \"%s\": using \"%s\" on Boolean values not allowed", e, e.op.op)
 644                         }
 645                 }
 646
 647                 stk = b.addOps(stk.dropN(2), e.op.opcodes, e.String())
 648
 649         case *unaryExpr:
 650                 // Do typechecking after compiling subexpression (because other
 651                 // compilation errors are more interesting than type mismatch
 652                 // errors).
 653
 654                 var err error
 655                 stk, err = compileExpr(b, stk, contract, clause, env, counts, e.expr)
 656                 if err != nil {
 657                         return stk, errors.Wrapf(err, "in \"%s\" expression", e.op.op)
 658                 }
 659
 660                 if e.op.operand != "" && e.expr.typ(env) != e.op.operand {
 661                         return stk, fmt.Errorf("in \"%s\", operand has type \"%s\", must be \"%s\"", e, e.expr.typ(env), e.op.operand)
 662                 }
 663                 b.addOps(stk.drop(), e.op.opcodes, e.String())
 664
 665         case *callExpr:
 666                 bi := referencedBuiltin(e.fn)
 667                 if bi == nil {
 668                         if v, ok := e.fn.(varRef); ok {
 669                                 if entry := env.lookup(string(v)); entry != nil && entry.t == contractType {
 670                                         clause.Contracts = append(clause.Contracts, entry.c.Name)
 671
 672                                         partialName := fmt.Sprintf("%s(...)", v)
 673                                         stk = b.addData(stk, nil)
 674
 675                                         if len(e.args) != len(entry.c.Params) {
 676                                                 return stk, fmt.Errorf("contract \"%s\" expects %d argument(s), got %d", entry.c.Name, len(entry.c.Params), len(e.args))
 677                                         }
 678
 679                                         for i := len(e.args) - 1; i >= 0; i-- {
 680                                                 arg := e.args[i]
 681                                                 if entry.c.Params[i].Type != "" && arg.typ(env) != entry.c.Params[i].Type &&
 682                                                         !(arg.typ(env) == intType && entry.c.Params[i].Type == amountType) {
 683                                                         return stk, fmt.Errorf("argument %d to contract \"%s\" has type \"%s\", must be \"%s\"", i, entry.c.Name, arg.typ(env), entry.c.Params[i].Type)
 684                                                 }
 685                                                 stk, err = compileExpr(b, stk, contract, clause, env, counts, arg)
 686                                                 if err != nil {
 687                                                         return stk, err
 688                                                 }
 689                                                 stk = b.addCatPushdata(stk, partialName)
 690                                         }
 691
 692                                         switch {
 693                                         case entry.c == contract:
 694                                                 // Recursive call - cannot use entry.c.Body
 695                                                 // <argN> <argN-1> ... <arg1> <body> DEPTH OVER 0 CHECKPREDICATE
 696                                                 stk, err = compileRef(b, stk, counts, varRef(contract.Name))
 697                                                 if err != nil {
 698                                                         return stk, errors.Wrap(err, "compiling contract call")
 699                                                 }
 700                                                 stk = b.addCatPushdata(stk, partialName)
 701                                                 stk = b.addData(stk, []byte{byte(vm.OP_DEPTH), byte(vm.OP_OVER)})
 702                                                 stk = b.addCat(stk, partialName)
 703
 704                                         case entry.c.Recursive:
 705                                                 // Non-recursive call to a (different) recursive contract
 706                                                 // <argN> <argN-1> ... <arg1> <body> DEPTH OVER 0 CHECKPREDICATE
 707                                                 if len(entry.c.Body) == 0 {
 708                                                         // TODO(bobg): sort input contracts topologically to permit forward calling
 709                                                         return stk, fmt.Errorf("contract \"%s\" not defined", entry.c.Name)
 710                                                 }
 711                                                 stk = b.addData(stk, entry.c.Body)
 712                                                 stk = b.addCatPushdata(stk, partialName)
 713                                                 stk = b.addData(stk, []byte{byte(vm.OP_DEPTH), byte(vm.OP_OVER)})
 714                                                 stk = b.addCat(stk, partialName)
 715
 716                                         default:
 717                                                 // Non-recursive call to non-recursive contract
 718                                                 // <argN> <argN-1> ... <arg1> DEPTH <body> 0 CHECKPREDICATE
 719                                                 stk = b.addData(stk, []byte{byte(vm.OP_DEPTH)})
 720                                                 stk = b.addCat(stk, partialName)
 721                                                 if len(entry.c.Body) == 0 {
 722                                                         // TODO(bobg): sort input contracts topologically to permit forward calling
 723                                                         return stk, fmt.Errorf("contract \"%s\" not defined", entry.c.Name)
 724                                                 }
 725                                                 stk = b.addData(stk, entry.c.Body)
 726                                                 stk = b.addCatPushdata(stk, partialName)
 727                                         }
 728                                         stk = b.addData(stk, vm.Int64Bytes(0))
 729                                         stk = b.addCatPushdata(stk, partialName)
 730                                         stk = b.addData(stk, []byte{byte(vm.OP_CHECKPREDICATE)})
 731                                         stk = b.addCat(stk, e.String())
 732
 733                                         return stk, nil
 734                                 }
 735                         }
 736                         return stk, fmt.Errorf("unknown function \"%s\"", e.fn)
 737                 }
 738
 739                 if len(e.args) != len(bi.args) {
 740                         return stk, fmt.Errorf("wrong number of args for \"%s\": have %d, want %d", bi.name, len(e.args), len(bi.args))
 741                 }
 742
 743                 // WARNING WARNING WOOP WOOP
 744                 // special-case hack
 745                 // WARNING WARNING WOOP WOOP
 746                 if bi.name == "checkTxMultiSig" {
 747                         if _, ok := e.args[0].(listExpr); !ok {
 748                                 return stk, fmt.Errorf("checkTxMultiSig expects list literals, got %T for argument 0", e.args[0])
 749                         }
 750                         if _, ok := e.args[1].(listExpr); !ok {
 751                                 return stk, fmt.Errorf("checkTxMultiSig expects list literals, got %T for argument 1", e.args[1])
 752                         }
 753
 754                         var k1, k2 int
 755
 756                         stk, k1, err = compileArg(b, stk, contract, clause, env, counts, e.args[1])
 757                         if err != nil {
 758                                 return stk, err
 759                         }
 760
 761                         // stack: [... sigM ... sig1 M]
 762
 763                         var altEntry string
 764                         stk, altEntry = b.addToAltStack(stk) // stack: [... sigM ... sig1]
 765                         stk = b.addTxSigHash(stk)            // stack: [... sigM ... sig1 txsighash]
 766
 767                         stk, k2, err = compileArg(b, stk, contract, clause, env, counts, e.args[0])
 768                         if err != nil {
 769                                 return stk, err
 770                         }
 771
 772                         // stack: [... sigM ... sig1 txsighash pubkeyN ... pubkey1 N]
 773
 774                         stk = b.addFromAltStack(stk, altEntry) // stack: [... sigM ... sig1 txsighash pubkeyN ... pubkey1 N M]
 775                         stk = b.addSwap(stk)                   // stack: [... sigM ... sig1 txsighash pubkeyN ... pubkey1 M N]
 776                         stk = b.addCheckMultisig(stk, k1+k2, e.String())
 777
 778                         return stk, nil
 779                 }
 780
 781                 var k int
 782
 783                 for i := len(e.args) - 1; i >= 0; i-- {
 784                         a := e.args[i]
 785                         var k2 int
 786                         var err error
 787                         stk, k2, err = compileArg(b, stk, contract, clause, env, counts, a)
 788                         if err != nil {
 789                                 return stk, errors.Wrapf(err, "compiling argument %d in call expression", i)
 790                         }
 791                         k += k2
 792                 }
 793
 794                 // Do typechecking after compiling subexpressions (because other
 795                 // compilation errors are more interesting than type mismatch
 796                 // errors).
 797                 for i, actual := range e.args {
 798                         if bi.args[i] != "" && actual.typ(env) != bi.args[i] {
 799                                 return stk, fmt.Errorf("argument %d to \"%s\" has type \"%s\", must be \"%s\"", i, bi.name, actual.typ(env), bi.args[i])
 800                         }
 801                 }
 802
 803                 stk = b.addOps(stk.dropN(k), bi.opcodes, e.String())
 804
 805                 // special-case reporting
 806                 switch bi.name {
 807                 case "sha3", "sha256":
 808                         clause.HashCalls = append(clause.HashCalls, HashCall{bi.name, e.args[0].String(), string(e.args[0].typ(env))})
 809                 }
 810
 811         case varRef:
 812                 return compileRef(b, stk, counts, e)
 813
 814         case integerLiteral:
 815                 stk = b.addInt64(stk, int64(e))
 816
 817         case bytesLiteral:
 818                 stk = b.addData(stk, []byte(e))
 819
 820         case booleanLiteral:
 821                 stk = b.addBoolean(stk, bool(e))
 822
 823         case listExpr:
 824                 // Lists are excluded here because they disobey the invariant of
 825                 // this function: namely, that it increases the stack size by
 826                 // exactly one. (A list pushes its items and its length on the
 827                 // stack.) But they're OK as function-call arguments because the
 828                 // function (presumably) consumes all the stack items added.
 829                 return stk, fmt.Errorf("encountered list outside of function-call context")
 830         }
 831         return stk, nil
 832 }
 833
 834 func compileArg(b *builder, stk stack, contract *Contract, clause *Clause, env *environ, counts map[string]int, expr expression) (stack, int, error) {
 835         var n int
 836         if list, ok := expr.(listExpr); ok {
 837                 for i := 0; i < len(list); i++ {
 838                         elt := list[len(list)-i-1]
 839                         var err error
 840                         stk, err = compileExpr(b, stk, contract, clause, env, counts, elt)
 841                         if err != nil {
 842                                 return stk, 0, err
 843                         }
 844                         n++
 845                 }
 846                 stk = b.addInt64(stk, int64(len(list)))
 847                 n++
 848                 return stk, n, nil
 849         }
 850         var err error
 851         stk, err = compileExpr(b, stk, contract, clause, env, counts, expr)
 852         return stk, 1, err
 853 }
 854
 855 func compileRef(b *builder, stk stack, counts map[string]int, ref varRef) (stack, error) {
 856         depth := stk.find(string(ref))
 857         if depth < 0 {
 858                 return stk, fmt.Errorf("undefined reference: \"%s\"", ref)
 859         }
 860
 861         var isFinal bool
 862         if count, ok := counts[string(ref)]; ok && count > 0 {
 863                 count--
 864                 counts[string(ref)] = count
 865                 isFinal = count == 0
 866         }
 867
 868         switch depth {
 869         case 0:
 870                 if !isFinal {
 871                         stk = b.addDup(stk)
 872                 }
 873         case 1:
 874                 if isFinal {
 875                         stk = b.addSwap(stk)
 876                 } else {
 877                         stk = b.addOver(stk)
 878                 }
 879         default:
 880                 if isFinal {
 881                         stk = b.addRoll(stk, depth)
 882                 } else {
 883                         stk = b.addPick(stk, depth)
 884                 }
 885         }
 886         return stk, nil
 887 }
 888
 889 func (a *ContractArg) UnmarshalJSON(b []byte) error {
 890         var m map[string]json.RawMessage
 891         err := json.Unmarshal(b, &m)
 892         if err != nil {
 893                 return err
 894         }
 895         if r, ok := m["boolean"]; ok {
 896                 var bval bool
 897                 err = json.Unmarshal(r, &bval)
 898                 if err != nil {
 899                         return err
 900                 }
 901                 a.B = &bval
 902                 return nil
 903         }
 904         if r, ok := m["integer"]; ok {
 905                 var ival int64
 906                 err = json.Unmarshal(r, &ival)
 907                 if err != nil {
 908                         return err
 909                 }
 910                 a.I = &ival
 911                 return nil
 912         }
 913         r, ok := m["string"]
 914         if !ok {
 915                 return fmt.Errorf("contract arg must define one of boolean, integer, string")
 916         }
 917         var sval chainjson.HexBytes
 918         err = json.Unmarshal(r, &sval)
 919         if err != nil {
 920                 return err
 921         }
 922         a.S = &sval
 923         return nil
 924 }