]> code.delx.au - gnu-emacs/blobdiff - lisp/emacs-lisp/cl-macs.el
Add new `cl-struct' and `eieio' pcase patterns.
[gnu-emacs] / lisp / emacs-lisp / cl-macs.el
index 38f15b89b0e07850bb3397c7cfb71f61cdabb23b..a81d217e4ee36c5e3f11c8c4984c448ed9890652 100644 (file)
@@ -220,8 +220,21 @@ The name is made by appending a number to PREFIX, default \"G\"."
 (defconst cl--lambda-list-keywords
   '(&optional &rest &key &allow-other-keys &aux &whole &body &environment))
 
-(defvar cl--bind-block) (defvar cl--bind-defs) (defvar cl--bind-enquote)
-(defvar cl--bind-inits) (defvar cl--bind-lets) (defvar cl--bind-forms)
+;; Internal hacks used in formal arg lists:
+;; - &cl-quote: Added to formal-arglists to mean that any default value
+;;   mentioned in the formal arglist should be considered as implicitly
+;;   quoted rather than evaluated.  This is used in `cl-defsubst' when
+;;   performing compiler-macro-expansion, since at that time the
+;;   arguments hold expressions rather than values.
+;; - &cl-defs (DEF . DEFS): Gives the default value to use for missing
+;;   optional arguments which don't have an explicit default value.
+;;   DEFS is an alist mapping vars to their default default value.
+;;   and DEF is the default default to use for all other vars.
+
+(defvar cl--bind-block) ;Name of surrounding block, only use for `signal' data.
+(defvar cl--bind-defs) ;(DEF . DEFS) giving the "default default" for optargs.
+(defvar cl--bind-enquote)      ;Non-nil if &cl-quote was in the formal arglist!
+(defvar cl--bind-lets) (defvar cl--bind-forms)
 
 (defun cl--transform-lambda (form bind-block)
   "Transform a function form FORM of name BIND-BLOCK.
@@ -231,57 +244,89 @@ function's body.
 FORM is of the form (ARGS . BODY)."
   (let* ((args (car form)) (body (cdr form)) (orig-args args)
         (cl--bind-block bind-block) (cl--bind-defs nil) (cl--bind-enquote nil)
-        (cl--bind-inits nil) (cl--bind-lets nil) (cl--bind-forms nil)
-        (header nil) (simple-args nil))
-    (while (or (stringp (car body))
-              (memq (car-safe (car body)) '(interactive declare cl-declare)))
-      (push (pop body) header))
+         (parsed-body (macroexp-parse-body body))
+        (header (car parsed-body)) (simple-args nil))
+    (setq body (cdr parsed-body))
+    ;; "(. X) to (&rest X)" conversion already done in cl--do-arglist, but we
+    ;; do it here as well, so as to be able to see if we can avoid
+    ;; cl--do-arglist.
     (setq args (if (listp args) (cl-copy-list args) (list '&rest args)))
     (let ((p (last args))) (if (cdr p) (setcdr p (list '&rest (cdr p)))))
-    (if (setq cl--bind-defs (cadr (memq '&cl-defs args)))
-       (setq args (delq '&cl-defs (delq cl--bind-defs args))
-             cl--bind-defs (cadr cl--bind-defs)))
+    (let ((cl-defs (memq '&cl-defs args)))
+      (when cl-defs
+        (setq cl--bind-defs (cadr cl-defs))
+       ;; Remove "&cl-defs DEFS" from args.
+        (setcdr cl-defs (cddr cl-defs))
+       (setq args (delq '&cl-defs args))))
     (if (setq cl--bind-enquote (memq '&cl-quote args))
        (setq args (delq '&cl-quote args)))
     (if (memq '&whole args) (error "&whole not currently implemented"))
-    (let* ((p (memq '&environment args)) (v (cadr p))
-           (env-exp 'macroexpand-all-environment))
+    (let* ((p (memq '&environment args))
+           (v (cadr p)))
       (if p (setq args (nconc (delq (car p) (delq v args))
-                              (list '&aux (list v env-exp))))))
-    (while (and args (symbolp (car args))
-               (not (memq (car args) '(nil &rest &body &key &aux)))
-               (not (and (eq (car args) '&optional)
-                         (or cl--bind-defs (consp (cadr args))))))
-      (push (pop args) simple-args))
+                              `(&aux (,v macroexpand-all-environment))))))
+    ;; Take away all the simple args whose parsing can be handled more
+    ;; efficiently by a plain old `lambda' than the manual parsing generated
+    ;; by `cl--do-arglist'.
+    (let ((optional nil))
+      (while (and args (symbolp (car args))
+                  (not (memq (car args) '(nil &rest &body &key &aux)))
+                  (or (not optional)
+                      ;; Optional args whose default is nil are simple.
+                      (null (nth 1 (assq (car args) (cdr cl--bind-defs)))))
+                  (not (and (eq (car args) '&optional) (setq optional t)
+                            (car cl--bind-defs))))
+        (push (pop args) simple-args))
+      (when optional
+        (if args (push '&optional args))
+        ;; Don't keep a dummy trailing &optional without actual optional args.
+        (if (eq '&optional (car simple-args)) (pop simple-args))))
     (or (eq cl--bind-block 'cl-none)
        (setq body (list `(cl-block ,cl--bind-block ,@body))))
-    (if (null args)
-       (cl-list* nil (nreverse simple-args) (nconc (nreverse header) body))
-      (if (memq '&optional simple-args) (push '&optional args))
-      (cl--do-arglist args nil (- (length simple-args)
-                                  (if (memq '&optional simple-args) 1 0)))
-      (setq cl--bind-lets (nreverse cl--bind-lets))
-      (cl-list* (and cl--bind-inits `(cl-eval-when (compile load eval)
-                                ,@(nreverse cl--bind-inits)))
-            (nconc (nreverse simple-args)
-                   (list '&rest (car (pop cl--bind-lets))))
-            (nconc (let ((hdr (nreverse header)))
+    (let* ((cl--bind-lets nil) (cl--bind-forms nil)
+           (rest-args
+            (cond
+             ((null args) nil)
+             ((eq (car args) '&aux)
+              (cl--do-&aux args)
+              (setq cl--bind-lets (nreverse cl--bind-lets))
+              nil)
+             (t ;; `simple-args' doesn't handle all the parsing that we need,
+              ;; so we pass the rest to cl--do-arglist which will do
+              ;; "manual" parsing.
+              (let ((slen (length simple-args)))
+                (when (memq '&optional simple-args)
+                  (cl-decf slen))
+                (setq header
                       ;; Macro expansion can take place in the middle of
                       ;; apparently harmless computation, so it should not
                       ;; touch the match-data.
                       (save-match-data
                         (require 'help-fns)
                         (cons (help-add-fundoc-usage
-                               (if (stringp (car hdr)) (pop hdr))
+                               (if (stringp (car header)) (pop header))
                                ;; Be careful with make-symbol and (back)quote,
                                ;; see bug#12884.
                                (let ((print-gensym nil) (print-quoted t))
                                  (format "%S" (cons 'fn (cl--make-usage-args
                                                          orig-args)))))
-                              hdr)))
-                   (list `(let* ,cl--bind-lets
-                             ,@(nreverse cl--bind-forms)
-                             ,@body)))))))
+                              header)))
+                ;; FIXME: we'd want to choose an arg name for the &rest param
+                ;; and pass that as `expr' to cl--do-arglist, but that ends up
+                ;; generating code with a redundant let-binding, so we instead
+                ;; pass a dummy and then look in cl--bind-lets to find what var
+                ;; this was bound to.
+                (cl--do-arglist args :dummy slen)
+                (setq cl--bind-lets (nreverse cl--bind-lets))
+                ;; (cl-assert (eq :dummy (nth 1 (car cl--bind-lets))))
+                (list '&rest (car (pop cl--bind-lets))))))))
+      `(nil
+        (,@(nreverse simple-args) ,@rest-args)
+        ,@header
+        ,(macroexp-let* cl--bind-lets
+                        (macroexp-progn
+                         `(,@(nreverse cl--bind-forms)
+                           ,@body)))))))
 
 ;;;###autoload
 (defmacro cl-defun (name args &rest body)
@@ -303,6 +348,27 @@ and BODY is implicitly surrounded by (cl-block NAME ...).
         (form `(defun ,name ,@(cdr res))))
     (if (car res) `(progn ,(car res) ,form) form)))
 
+;;;###autoload
+(defmacro cl-iter-defun (name args &rest body)
+  "Define NAME as a generator function.
+Like normal `iter-defun', except ARGLIST allows full Common Lisp conventions,
+and BODY is implicitly surrounded by (cl-block NAME ...).
+
+\(fn NAME ARGLIST [DOCSTRING] BODY...)"
+  (declare (debug
+            ;; Same as iter-defun but use cl-lambda-list.
+            (&define [&or name ("setf" :name setf name)]
+                     cl-lambda-list
+                     cl-declarations-or-string
+                     [&optional ("interactive" interactive)]
+                     def-body))
+           (doc-string 3)
+           (indent 2))
+  (require 'generator)
+  (let* ((res (cl--transform-lambda (cons args body) name))
+         (form `(iter-defun ,name ,@(cdr res))))
+    (if (car res) `(progn ,(car res) ,form) form)))
+
 ;; The lambda list for macros is different from that of normal lambdas.
 ;; Note that &environment is only allowed as first or last items in the
 ;; top level list.
@@ -390,6 +456,11 @@ its argument list allows full Common Lisp conventions."
    (t x)))
 
 (defun cl--make-usage-args (arglist)
+  (let ((aux (ignore-errors (cl-position '&aux arglist))))
+    (when aux
+      ;; `&aux' args aren't arguments, so let's just drop them from the
+      ;; usage info.
+      (setq arglist (cl-subseq arglist 0 aux))))
   (if (cdr-safe (last arglist))         ;Not a proper list.
       (let* ((last (last arglist))
              (tail (cdr last)))
@@ -398,8 +469,7 @@ its argument list allows full Common Lisp conventions."
               (setcdr last nil)
               (nconc (cl--make-usage-args arglist) (cl--make-usage-var tail)))
           (setcdr last tail)))
-    ;; `orig-args' can contain &cl-defs (an internal
-    ;; CL thingy I don't understand), so remove it.
+    ;; `orig-args' can contain &cl-defs.
     (let ((x (memq '&cl-defs arglist)))
       (when x (setq arglist (delq (car x) (remq (cadr x) arglist)))))
     (let ((state nil))
@@ -426,7 +496,18 @@ its argument list allows full Common Lisp conventions."
                    ))))
               arglist))))
 
-(defun cl--do-arglist (args expr &optional num)   ; uses bind-*
+(defun cl--do-&aux (args)
+  (while (and (eq (car args) '&aux) (pop args))
+    (while (and args (not (memq (car args) cl--lambda-list-keywords)))
+      (if (consp (car args))
+          (if (and cl--bind-enquote (cl-cadar args))
+              (cl--do-arglist (caar args)
+                              `',(cadr (pop args)))
+            (cl--do-arglist (caar args) (cadr (pop args))))
+        (cl--do-arglist (pop args) nil))))
+  (if args (error "Malformed argument list ends with: %S" args)))
+
+(defun cl--do-arglist (args expr &optional num)   ; uses cl--bind-*
   (if (nlistp args)
       (if (or (memq args cl--lambda-list-keywords) (not (symbolp args)))
          (error "Invalid argument name: %s" args)
@@ -435,15 +516,14 @@ its argument list allows full Common Lisp conventions."
     (let ((p (last args))) (if (cdr p) (setcdr p (list '&rest (cdr p)))))
     (let ((p (memq '&body args))) (if p (setcar p '&rest)))
     (if (memq '&environment args) (error "&environment used incorrectly"))
-    (let ((save-args args)
-         (restarg (memq '&rest args))
+    (let ((restarg (memq '&rest args))
          (safety (if (cl--compiling-file) cl--optimize-safety 3))
          (keys nil)
          (laterarg nil) (exactarg nil) minarg)
       (or num (setq num 0))
-      (if (listp (cadr restarg))
-         (setq restarg (make-symbol "--cl-rest--"))
-       (setq restarg (cadr restarg)))
+      (setq restarg (if (listp (cadr restarg))
+                        (make-symbol "--cl-rest--")
+                      (cadr restarg)))
       (push (list restarg expr) cl--bind-lets)
       (if (eq (car args) '&whole)
          (push (list (cl--pop2 args) restarg) cl--bind-lets))
@@ -506,7 +586,12 @@ its argument list allows full Common Lisp conventions."
                              (intern (format ":%s" name)))))
                   (varg (if (consp (car arg)) (cl-cadar arg) (car arg)))
                   (def (if (cdr arg) (cadr arg)
-                         (or (car cl--bind-defs) (cadr (assq varg cl--bind-defs)))))
+                          ;; The ordering between those two or clauses is
+                          ;; irrelevant, since in practice only one of the two
+                          ;; is ever non-nil (the car is only used for
+                          ;; cl-deftype which doesn't use the cdr).
+                         (or (car cl--bind-defs)
+                              (cadr (assq varg cl--bind-defs)))))
                    (look `(plist-member ,restarg ',karg)))
              (and def cl--bind-enquote (setq def `',def))
              (if (cddr arg)
@@ -543,15 +628,8 @@ its argument list allows full Common Lisp conventions."
                                        keys)
                               (car ,var)))))))
            (push `(let ((,var ,restarg)) ,check) cl--bind-forms)))
-      (while (and (eq (car args) '&aux) (pop args))
-       (while (and args (not (memq (car args) cl--lambda-list-keywords)))
-         (if (consp (car args))
-             (if (and cl--bind-enquote (cl-cadar args))
-                 (cl--do-arglist (caar args)
-                                `',(cadr (pop args)))
-               (cl--do-arglist (caar args) (cadr (pop args))))
-           (cl--do-arglist (pop args) nil))))
-      (if args (error "Malformed argument list %s" save-args)))))
+      (cl--do-&aux args)
+      nil)))
 
 (defun cl--arglist-args (args)
   (if (nlistp args) (list args)
@@ -570,12 +648,11 @@ its argument list allows full Common Lisp conventions."
   "Bind the variables in ARGS to the result of EXPR and execute BODY."
   (declare (indent 2)
            (debug (&define cl-macro-list def-form cl-declarations def-body)))
-  (let* ((cl--bind-lets nil) (cl--bind-forms nil) (cl--bind-inits nil)
+  (let* ((cl--bind-lets nil) (cl--bind-forms nil)
         (cl--bind-defs nil) (cl--bind-block 'cl-none) (cl--bind-enquote nil))
     (cl--do-arglist (or args '(&aux)) expr)
-    (append '(progn) cl--bind-inits
-           (list `(let* ,(nreverse cl--bind-lets)
-                     ,@(nreverse cl--bind-forms) ,@body)))))
+    (macroexp-let* (nreverse cl--bind-lets)
+                   (macroexp-progn (append (nreverse cl--bind-forms) body)))))
 
 
 ;;; The `cl-eval-when' form.
@@ -655,30 +732,26 @@ allowed only in the final clause, and matches if no other keys match.
 Key values are compared by `eql'.
 \n(fn EXPR (KEYLIST BODY...)...)"
   (declare (indent 1) (debug (form &rest (sexp body))))
-  (let* ((temp (if (cl--simple-expr-p expr 3) expr (make-symbol "--cl-var--")))
-        (head-list nil)
-        (body (cons
-               'cond
-               (mapcar
-                (function
-                 (lambda (c)
-                   (cons (cond ((memq (car c) '(t otherwise)) t)
-                               ((eq (car c) 'cl--ecase-error-flag)
-                                `(error "cl-ecase failed: %s, %s"
-                                         ,temp ',(reverse head-list)))
-                               ((listp (car c))
-                                (setq head-list (append (car c) head-list))
-                                `(cl-member ,temp ',(car c)))
-                               (t
-                                (if (memq (car c) head-list)
-                                    (error "Duplicate key in case: %s"
-                                           (car c)))
-                                (push (car c) head-list)
-                                `(eql ,temp ',(car c))))
-                         (or (cdr c) '(nil)))))
-                clauses))))
-    (if (eq temp expr) body
-      `(let ((,temp ,expr)) ,body))))
+  (macroexp-let2 macroexp-copyable-p temp expr
+    (let* ((head-list nil))
+      `(cond
+        ,@(mapcar
+           (lambda (c)
+             (cons (cond ((memq (car c) '(t otherwise)) t)
+                         ((eq (car c) 'cl--ecase-error-flag)
+                          `(error "cl-ecase failed: %s, %s"
+                                  ,temp ',(reverse head-list)))
+                         ((listp (car c))
+                          (setq head-list (append (car c) head-list))
+                          `(cl-member ,temp ',(car c)))
+                         (t
+                          (if (memq (car c) head-list)
+                              (error "Duplicate key in case: %s"
+                                     (car c)))
+                          (push (car c) head-list)
+                          `(eql ,temp ',(car c))))
+                   (or (cdr c) '(nil))))
+           clauses)))))
 
 ;;;###autoload
 (defmacro cl-ecase (expr &rest clauses)
@@ -698,24 +771,22 @@ final clause, and matches if no other keys match.
 \n(fn EXPR (TYPE BODY...)...)"
   (declare (indent 1)
            (debug (form &rest ([&or cl-type-spec "otherwise"] body))))
-  (let* ((temp (if (cl--simple-expr-p expr 3) expr (make-symbol "--cl-var--")))
-        (type-list nil)
-        (body (cons
-               'cond
-               (mapcar
-                (function
-                 (lambda (c)
-                   (cons (cond ((eq (car c) 'otherwise) t)
-                               ((eq (car c) 'cl--ecase-error-flag)
-                                `(error "cl-etypecase failed: %s, %s"
-                                         ,temp ',(reverse type-list)))
-                               (t
-                                (push (car c) type-list)
-                                (cl--make-type-test temp (car c))))
-                         (or (cdr c) '(nil)))))
-                clauses))))
-    (if (eq temp expr) body
-      `(let ((,temp ,expr)) ,body))))
+  (macroexp-let2 macroexp-copyable-p temp expr
+    (let* ((type-list nil))
+      (cons
+       'cond
+       (mapcar
+        (function
+         (lambda (c)
+           (cons (cond ((eq (car c) 'otherwise) t)
+                       ((eq (car c) 'cl--ecase-error-flag)
+                        `(error "cl-etypecase failed: %s, %s"
+                                ,temp ',(reverse type-list)))
+                       (t
+                        (push (car c) type-list)
+                        `(cl-typep ,temp ',(car c))))
+                 (or (cdr c) '(nil)))))
+        clauses)))))
 
 ;;;###autoload
 (defmacro cl-etypecase (expr &rest clauses)
@@ -1439,16 +1510,14 @@ For more details, see Info node `(cl)Loop Facility'.
        (push `(progn (if ,what (cl-incf ,var)) t) cl--loop-body)))
 
      ((memq word '(minimize minimizing maximize maximizing))
-      (let* ((what (pop cl--loop-args))
-            (temp (if (cl--simple-expr-p what) what
-                     (make-symbol "--cl-var--")))
-            (var (cl--loop-handle-accum nil))
-            (func (intern (substring (symbol-name word) 0 3)))
-            (set `(setq ,var (if ,var (,func ,var ,temp) ,temp))))
-       (push `(progn ,(if (eq temp what) set
-                         `(let ((,temp ,what)) ,set))
-                      t)
-              cl--loop-body)))
+      (push `(progn ,(macroexp-let2 macroexp-copyable-p temp
+                                    (pop cl--loop-args)
+                       (let* ((var (cl--loop-handle-accum nil))
+                              (func (intern (substring (symbol-name word)
+                                                       0 3))))
+                         `(setq ,var (if ,var (,func ,var ,temp) ,temp))))
+                    t)
+            cl--loop-body))
 
      ((eq word 'with)
       (let ((bindings nil))
@@ -2104,14 +2173,11 @@ values.  For compatibility, (cl-values A B C) is a synonym for (list A B C).
                (< cl--optimize-speed 3)
                (= cl--optimize-safety 3)))
       form
-    (let* ((temp (if (cl--simple-expr-p form 3)
-                     form (make-symbol "--cl-var--")))
-           (body `(progn (unless ,(cl--make-type-test temp type)
-                           (signal 'wrong-type-argument
-                                   (list ',type ,temp ',form)))
-                         ,temp)))
-      (if (eq temp form) body
-        `(let ((,temp ,form)) ,body)))))
+    (macroexp-let2 macroexp-copyable-p temp form
+      `(progn (unless (cl-typep ,temp ',type)
+                (signal 'wrong-type-argument
+                        (list ',type ,temp ',form)))
+              ,temp))))
 
 (defvar cl--proclaim-history t)    ; for future compilers
 (defvar cl--declare-stack t)       ; for future compilers
@@ -2368,8 +2434,80 @@ Like `cl-callf', but PLACE is the second argument of FUNC, not the first.
                    (if (symbolp func) (cons func rargs)
                      `(funcall #',func ,@rargs))))))))
 
+;;;###autoload
+(defmacro cl-defsubst (name args &rest body)
+  "Define NAME as a function.
+Like `defun', except the function is automatically declared `inline' and
+the arguments are immutable.
+ARGLIST allows full Common Lisp conventions, and BODY is implicitly
+surrounded by (cl-block NAME ...).
+The function's arguments should be treated as immutable.
+
+\(fn NAME ARGLIST [DOCSTRING] BODY...)"
+  (declare (debug cl-defun) (indent 2))
+  (let* ((argns (cl--arglist-args args))
+        (real-args (if (eq '&cl-defs (car args)) (cddr args) args))
+         (p argns)
+         ;; (pbody (cons 'progn body))
+         )
+    (while (and p (eq (cl--expr-contains real-args (car p)) 1)) (pop p))
+    `(progn
+       ,(if p nil   ; give up if defaults refer to earlier args
+          `(cl-define-compiler-macro ,name
+             ,(if (memq '&key args)
+                  `(&whole cl-whole &cl-quote ,@args)
+                (cons '&cl-quote args))
+             (cl--defsubst-expand
+              ',argns '(cl-block ,name ,@body)
+              ;; We used to pass `simple' as
+              ;; (not (or unsafe (cl-expr-access-order pbody argns)))
+              ;; But this is much too simplistic since it
+              ;; does not pay attention to the argvs (and
+              ;; cl-expr-access-order itself is also too naive).
+              nil
+              ,(and (memq '&key args) 'cl-whole) nil ,@argns)))
+       (cl-defun ,name ,args ,@body))))
+
+(defun cl--defsubst-expand (argns body simple whole _unsafe &rest argvs)
+  (if (and whole (not (cl--safe-expr-p (cons 'progn argvs)))) whole
+    (if (cl--simple-exprs-p argvs) (setq simple t))
+    (let* ((substs ())
+           (lets (delq nil
+                       (cl-mapcar (lambda (argn argv)
+                                    (if (or simple (macroexp-const-p argv))
+                                        (progn (push (cons argn argv) substs)
+                                               nil)
+                                      (list argn argv)))
+                                  argns argvs))))
+      ;; FIXME: `sublis/subst' will happily substitute the symbol
+      ;; `argn' in places where it's not used as a reference
+      ;; to a variable.
+      ;; FIXME: `sublis/subst' will happily copy `argv' to a different
+      ;; scope, leading to name capture.
+      (setq body (cond ((null substs) body)
+                       ((null (cdr substs))
+                        (cl-subst (cdar substs) (caar substs) body))
+                       (t (cl--sublis substs body))))
+      (if lets `(let ,lets ,body) body))))
+
+(defun cl--sublis (alist tree)
+  "Perform substitutions indicated by ALIST in TREE (non-destructively)."
+  (let ((x (assq tree alist)))
+    (cond
+     (x (cdr x))
+     ((consp tree)
+      (cons (cl--sublis alist (car tree)) (cl--sublis alist (cdr tree))))
+     (t tree))))
+
 ;;; Structures.
 
+(defmacro cl--find-class (type)
+  `(get ,type 'cl--class))
+
+;; Rather than hard code cl-structure-object, we indirect through this variable
+;; for bootstrapping reasons.
+(defvar cl--struct-default-parent nil)
+
 ;;;###autoload
 (defmacro cl-defstruct (struct &rest descs)
   "Define a struct type.
@@ -2425,15 +2563,12 @@ non-nil value, that slot cannot be set via `setf'.
         (tag (intern (format "cl-struct-%s" name)))
         (tag-symbol (intern (format "cl-struct-%s-tags" name)))
         (include-descs nil)
-        (side-eff nil)
+        (include-name nil)
         (type nil)
         (named nil)
         (forms nil)
+         (docstring (if (stringp (car descs)) (pop descs)))
         pred-form pred-check)
-    (if (stringp (car descs))
-       (push `(put ',name 'structure-documentation
-                    ,(pop descs))
-              forms))
     (setq descs (cons '(cl-tag-slot)
                      (mapcar (function (lambda (x) (if (consp x) x (list x))))
                              descs)))
@@ -2458,11 +2593,14 @@ non-nil value, that slot cannot be set via `setf'.
              ((eq opt :predicate)
               (if args (setq predicate (car args))))
              ((eq opt :include)
-              (setq include (car args)
-                    include-descs (mapcar (function
-                                           (lambda (x)
-                                             (if (consp x) x (list x))))
-                                          (cdr args))))
+               ;; FIXME: Actually, we can include more than once as long as
+               ;; we include EIEIO classes rather than cl-structs!
+               (when include-name (error "Can't :include more than once"))
+               (setq include-name (car args))
+               (setq include-descs (mapcar (function
+                                            (lambda (x)
+                                              (if (consp x) x (list x))))
+                                           (cdr args))))
              ((eq opt :print-function)
               (setq print-func (car args)))
              ((eq opt :type)
@@ -2474,19 +2612,21 @@ non-nil value, that slot cannot be set via `setf'.
                                  descs)))
              (t
               (error "Slot option %s unrecognized" opt)))))
+    (unless (or include-name type)
+      (setq include-name cl--struct-default-parent))
+    (when include-name (setq include (cl--struct-get-class include-name)))
     (if print-func
        (setq print-func
               `(progn (funcall #',print-func cl-x cl-s cl-n) t))
-      (or type (and include (not (get include 'cl-struct-print)))
+      (or type (and include (not (cl--struct-class-print include)))
          (setq print-auto t
                print-func (and (or (not (or include type)) (null print-func))
                                `(progn
                                    (princ ,(format "#S(%s" name) cl-s))))))
     (if include
-       (let ((inc-type (get include 'cl-struct-type))
-             (old-descs (get include 'cl-struct-slots)))
-         (or inc-type (error "%s is not a struct name" include))
-         (and type (not (eq (car inc-type) type))
+       (let* ((inc-type (cl--struct-class-type include))
+               (old-descs (cl-struct-slot-info include)))
+         (and type (not (eq inc-type type))
               (error ":type disagrees with :include for %s" name))
          (while include-descs
            (setcar (memq (or (assq (caar include-descs) old-descs)
@@ -2495,36 +2635,29 @@ non-nil value, that slot cannot be set via `setf'.
                          old-descs)
                    (pop include-descs)))
          (setq descs (append old-descs (delq (assq 'cl-tag-slot descs) descs))
-               type (car inc-type)
-               named (assq 'cl-tag-slot descs))
-         (if (cadr inc-type) (setq tag name named t))
-         (let ((incl include))
-           (while incl
-             (push `(cl-pushnew ',tag
-                              ,(intern (format "cl-struct-%s-tags" incl)))
-                    forms)
-             (setq incl (get incl 'cl-struct-include)))))
+               type inc-type
+               named (if type (assq 'cl-tag-slot descs) 'true))
+         (if (cl--struct-class-named include) (setq tag name named t)))
       (if type
          (progn
            (or (memq type '(vector list))
                (error "Invalid :type specifier: %s" type))
            (if named (setq tag name)))
-       (setq type 'vector named 'true)))
+       (setq named 'true)))
     (or named (setq descs (delq (assq 'cl-tag-slot descs) descs)))
-    (push `(defvar ,tag-symbol) forms)
     (when (and (null predicate) named)
       (setq predicate (intern (format "cl--struct-%s-p" name))))
     (setq pred-form (and named
                         (let ((pos (- (length descs)
                                       (length (memq (assq 'cl-tag-slot descs)
                                                     descs)))))
-                          (if (eq type 'vector)
-                              `(and (vectorp cl-x)
-                                    (>= (length cl-x) ,(length descs))
-                                    (memq (aref cl-x ,pos) ,tag-symbol))
-                            (if (= pos 0)
-                                `(memq (car-safe cl-x) ,tag-symbol)
-                              `(and (consp cl-x)
+                          (cond
+                            ((memq type '(nil vector))
+                             `(and (vectorp cl-x)
+                                   (>= (length cl-x) ,(length descs))
+                                   (memq (aref cl-x ,pos) ,tag-symbol)))
+                            ((= pos 0) `(memq (car-safe cl-x) ,tag-symbol))
+                            (t `(and (consp cl-x)
                                     (memq (nth ,pos cl-x) ,tag-symbol))))))
          pred-check (and pred-form (> safety 0)
                          (if (and (eq (cl-caadr pred-form) 'vectorp)
@@ -2546,15 +2679,15 @@ non-nil value, that slot cannot be set via `setf'.
              (push slot slots)
              (push (nth 1 desc) defaults)
              (push `(cl-defsubst ,accessor (cl-x)
+                       (declare (side-effect-free t))
                        ,@(and pred-check
                              (list `(or ,pred-check
-                                         (error "%s accessing a non-%s"
-                                                ',accessor ',name))))
-                       ,(if (eq type 'vector) `(aref cl-x ,pos)
+                                         (signal 'wrong-type-argument
+                                                 (list ',name cl-x)))))
+                       ,(if (memq type '(nil vector)) `(aref cl-x ,pos)
                           (if (= pos 0) '(car cl-x)
                             `(nth ,pos cl-x))))
                     forms)
-             (push (cons accessor t) side-eff)
               (if (cadr (memq :read-only (cddr desc)))
                   (push `(gv-define-expander ,accessor
                            (lambda (_cl-do _cl-x)
@@ -2587,15 +2720,14 @@ non-nil value, that slot cannot be set via `setf'.
          defaults (nreverse defaults))
     (when pred-form
       (push `(cl-defsubst ,predicate (cl-x)
+               (declare (side-effect-free error-free))
                ,(if (eq (car pred-form) 'and)
                     (append pred-form '(t))
                   `(and ,pred-form t)))
             forms)
-      (push `(put ',name 'cl-deftype-satisfies ',predicate) forms)
-      (push (cons predicate 'error-free) side-eff))
+      (push `(put ',name 'cl-deftype-satisfies ',predicate) forms))
     (and copier
-        (progn (push `(defun ,copier (x) (copy-sequence x)) forms)
-               (push (cons copier t) side-eff)))
+         (push `(defalias ',copier #'copy-sequence) forms))
     (if constructor
        (push (list constructor
                       (cons '&key (delq nil (copy-sequence slots))))
@@ -2607,11 +2739,11 @@ non-nil value, that slot cannot be set via `setf'.
             (make (cl-mapcar (function (lambda (s d) (if (memq s anames) s d)))
                            slots defaults)))
        (push `(cl-defsubst ,name
-                 (&cl-defs '(nil ,@descs) ,@args)
-                 (,type ,@make))
-              forms)
-       (if (cl--safe-expr-p `(progn ,@(mapcar #'cl-second descs)))
-           (push (cons name t) side-eff))))
+                   (&cl-defs (nil ,@descs) ,@args)
+                 ,@(if (cl--safe-expr-p `(progn ,@(mapcar #'cl-second descs)))
+                       '((declare (side-effect-free t))))
+                 (,(or type #'vector) ,@make))
+              forms)))
     (if print-auto (nconc print-func (list '(princ ")" cl-s) t)))
     ;; Don't bother adding to cl-custom-print-functions since it's not used
     ;; by anything anyway!
@@ -2624,24 +2756,46 @@ non-nil value, that slot cannot be set via `setf'.
     ;;                  (and ,pred-form ,print-func))
     ;;                cl-custom-print-functions))
     ;;          forms))
-    (push `(setq ,tag-symbol (list ',tag)) forms)
-    (push `(cl-eval-when (compile load eval)
-             (put ',name 'cl-struct-slots ',descs)
-             (put ',name 'cl-struct-type ',(list type (eq named t)))
-             (put ',name 'cl-struct-include ',include)
-             (put ',name 'cl-struct-print ,print-auto)
-             ,@(mapcar (lambda (x)
-                         `(function-put ',(car x) 'side-effect-free ',(cdr x)))
-                       side-eff))
-          forms)
-    `(progn ,@(nreverse (cons `',name forms)))))
+    `(progn
+       (defvar ,tag-symbol)
+       ,@(nreverse forms)
+       ;; Call cl-struct-define during compilation as well, so that
+       ;; a subsequent cl-defstruct in the same file can correctly include this
+       ;; struct as a parent.
+       (eval-and-compile
+         (cl-struct-define ',name ,docstring ',include-name
+                           ',type ,(eq named t) ',descs ',tag-symbol ',tag
+                           ',print-auto))
+       ',name)))
+
+;;; Add cl-struct support to pcase
+
+;;;###autoload
+(pcase-defmacro cl-struct (type &rest fields)
+  "Pcase patterns to match cl-structs.
+Elements of FIELDS can be of the form (NAME UPAT) in which case the contents of
+field NAME is matched against UPAT, or they can be of the form NAME which
+is a shorthand for (NAME NAME)."
+  ;; FIXME: This works well for a destructuring pcase-let, but for straight
+  ;; pcase, it suffers seriously from a lack of support for cl-typep in
+  ;; pcase--mutually-exclusive-p.
+  `(and (pred (pcase--swap cl-typep ',type))
+        ,@(mapcar
+           (lambda (field)
+             (let* ((name (if (consp field) (car field) field))
+                    (pat (if (consp field) (cadr field) field)))
+               `(app ,(if (eq (cl-struct-sequence-type type) 'list)
+                          `(nth ,(cl-struct-slot-offset type name))
+                        `(pcase--flip aref ,(cl-struct-slot-offset type name)))
+                     ,pat)))
+           fields)))
 
 (defun cl-struct-sequence-type (struct-type)
   "Return the sequence used to build STRUCT-TYPE.
 STRUCT-TYPE is a symbol naming a struct type.  Return 'vector or
 'list, or nil if STRUCT-TYPE is not a struct type. "
   (declare (side-effect-free t) (pure t))
-  (car (get struct-type 'cl-struct-type)))
+  (cl--struct-class-type (cl--struct-get-class struct-type)))
 
 (defun cl-struct-slot-info (struct-type)
   "Return a list of slot names of struct STRUCT-TYPE.
@@ -2650,7 +2804,19 @@ slot name symbol and OPTS is a list of slot options given to
 `cl-defstruct'.  Dummy slots that represent the struct name and
 slots skipped by :initial-offset may appear in the list."
   (declare (side-effect-free t) (pure t))
-  (get struct-type 'cl-struct-slots))
+  (let* ((class (cl--struct-get-class struct-type))
+         (slots (cl--struct-class-slots class))
+         (type (cl--struct-class-type class))
+         (descs (if type () (list '(cl-tag-slot)))))
+    (dotimes (i (length slots))
+      (let ((slot (aref slots i)))
+        (push `(,(cl--slot-descriptor-name slot)
+                ,(cl--slot-descriptor-initform slot)
+                ,@(if (not (eq (cl--slot-descriptor-type slot) t))
+                      `(:type ,(cl--slot-descriptor-type slot)))
+                ,@(cl--slot-descriptor-props slot))
+              descs)))
+    (nreverse descs)))
 
 (defun cl-struct-slot-offset (struct-type slot-name)
   "Return the offset of slot SLOT-NAME in STRUCT-TYPE.
@@ -2659,9 +2825,8 @@ the structure data type and is adjusted for any structure name
 and :initial-offset slots.  Signal error if struct STRUCT-TYPE
 does not contain SLOT-NAME."
   (declare (side-effect-free t) (pure t))
-  (or (cl-position slot-name
-                   (cl-struct-slot-info struct-type)
-                   :key #'car :test #'eq)
+  (or (gethash slot-name
+               (cl--class-index-table (cl--struct-get-class struct-type)))
       (error "struct %s has no slot %s" struct-type slot-name)))
 
 (defvar byte-compile-function-environment)
@@ -2675,64 +2840,70 @@ Of course, we really can't know that for sure, so it's just a heuristic."
            (or (cdr (assq sym byte-compile-function-environment))
                (cdr (assq sym byte-compile-macro-environment))))))
 
-(defun cl--make-type-test (val type)
-  (pcase type
-    ((and `(,name . ,args) (guard (get name 'cl-deftype-handler)))
-     (cl--make-type-test val (apply (get name 'cl-deftype-handler)
-                                    args)))
-    (`(,(and name (or 'integer 'float 'real 'number))
-       . ,(or `(,min ,max) pcase--dontcare))
-     `(and ,(cl--make-type-test val name)
-           ,(if (memq min '(* nil)) t
-              (if (consp min) `(> ,val ,(car min))
-                `(>= ,val ,min)))
-           ,(if (memq max '(* nil)) t
-              (if (consp max)
-                  `(< ,val ,(car max))
-                `(<= ,val ,max)))))
-    (`(,(and name (or 'and 'or 'not)) . ,args)
-     (cons name (mapcar (lambda (x) (cl--make-type-test val x)) args)))
-    (`(member . ,args)
-     `(and (cl-member ,val ',args) t))
-    (`(satisfies ,pred) `(funcall #',pred ,val))
-    ((and (pred symbolp) (guard (get type 'cl-deftype-handler)))
-     (cl--make-type-test val (funcall (get type 'cl-deftype-handler))))
-    ((and (pred symbolp) (guard (get type 'cl-deftype-satisfies)))
-     `(funcall #',(get type 'cl-deftype-satisfies) ,val))
-    ((or 'nil 't) type)
-    ('null `(null ,val))
-    ('atom `(atom ,val))
-    ('float `(floatp ,val))
-    ('real `(numberp ,val))
-    ('fixnum `(integerp ,val))
-    ;; FIXME: Implement `base-char' and `extended-char'.
-    ('character `(characterp ,val))
-    ((pred symbolp)
-     (let* ((name (symbol-name type))
-            (namep (intern (concat name "p"))))
-       (cond
-        ((cl--macroexp-fboundp namep) (list namep val))
-        ((cl--macroexp-fboundp
-          (setq namep (intern (concat name "-p"))))
-         (list namep val))
-        ((cl--macroexp-fboundp type) (list type val))
-        (t (error "Unknown type %S" type)))))
-    (_ (error "Bad type spec: %s" type))))
-
-(defvar cl--object)
+(put 'null 'cl-deftype-satisfies #'null)
+(put 'atom 'cl-deftype-satisfies #'atom)
+(put 'real 'cl-deftype-satisfies #'numberp)
+(put 'fixnum 'cl-deftype-satisfies #'integerp)
+(put 'base-char 'cl-deftype-satisfies #'characterp)
+(put 'character 'cl-deftype-satisfies #'integerp)
+
+
 ;;;###autoload
-(defun cl-typep (object type)   ; See compiler macro below.
-  "Check that OBJECT is of type TYPE.
-TYPE is a Common Lisp-style type specifier."
-  (declare (compiler-macro cl--compiler-macro-typep))
-  (let ((cl--object object)) ;; Yuck!!
-    (eval (cl--make-type-test 'cl--object type))))
-
-(defun cl--compiler-macro-typep (form val type)
-  (if (macroexp-const-p type)
-      (macroexp-let2 macroexp-copyable-p temp val
-        (cl--make-type-test temp (cl--const-expr-val type)))
-    form))
+(define-inline cl-typep (val type)
+  (inline-letevals (val)
+    (pcase (inline-const-val type)
+      ((and `(,name . ,args) (guard (get name 'cl-deftype-handler)))
+       (inline-quote
+        (cl-typep ,val ',(apply (get name 'cl-deftype-handler) args))))
+      (`(,(and name (or 'integer 'float 'real 'number))
+         . ,(or `(,min ,max) pcase--dontcare))
+       (inline-quote
+        (and (cl-typep ,val ',name)
+             ,(if (memq min '(* nil)) t
+                (if (consp min)
+                    (inline-quote (> ,val ',(car min)))
+                  (inline-quote (>= ,val ',min))))
+             ,(if (memq max '(* nil)) t
+                (if (consp max)
+                    (inline-quote (< ,val ',(car max)))
+                  (inline-quote (<= ,val ',max)))))))
+      (`(not ,type) (inline-quote (not (cl-typep ,val ',type))))
+      (`(,(and name (or 'and 'or)) . ,types)
+       (cond
+        ((null types) (inline-quote ',(eq name 'and)))
+        ((null (cdr types))
+         (inline-quote (cl-typep ,val ',(car types))))
+        (t
+         (let ((head (car types))
+               (rest `(,name . ,(cdr types))))
+           (cond
+            ((eq name 'and)
+             (inline-quote (and (cl-typep ,val ',head)
+                             (cl-typep ,val ',rest))))
+            (t
+             (inline-quote (or (cl-typep ,val ',head)
+                            (cl-typep ,val ',rest)))))))))
+      (`(eql ,v)          (inline-quote (and (eql ,val ',v) t)))
+      (`(member . ,args)  (inline-quote (and (memql ,val ',args) t)))
+      (`(satisfies ,pred) (inline-quote (funcall #',pred ,val)))
+      ((and (pred symbolp) type (guard (get type 'cl-deftype-handler)))
+       (inline-quote
+        (cl-typep ,val ',(funcall (get type 'cl-deftype-handler)))))
+      ((and (pred symbolp) type (guard (get type 'cl-deftype-satisfies)))
+       (inline-quote (funcall #',(get type 'cl-deftype-satisfies) ,val)))
+      ((and (or 'nil 't) type) (inline-quote ',type))
+      ((and (pred symbolp) type)
+       (let* ((name (symbol-name type))
+              (namep (intern (concat name "p"))))
+         (cond
+          ((cl--macroexp-fboundp namep) (inline-quote (funcall #',namep ,val)))
+          ((cl--macroexp-fboundp
+            (setq namep (intern (concat name "-p"))))
+           (inline-quote (funcall #',namep ,val)))
+          ((cl--macroexp-fboundp type) (inline-quote (funcall #',type ,val)))
+          (t (error "Unknown type %S" type)))))
+      (type (error "Bad type spec: %s" type)))))
+
 
 ;;;###autoload
 (defmacro cl-check-type (form type &optional string)
@@ -2741,14 +2912,11 @@ STRING is an optional description of the desired type."
   (declare (debug (place cl-type-spec &optional stringp)))
   (and (or (not (cl--compiling-file))
           (< cl--optimize-speed 3) (= cl--optimize-safety 3))
-       (let* ((temp (if (cl--simple-expr-p form 3)
-                       form (make-symbol "--cl-var--")))
-             (body `(or ,(cl--make-type-test temp type)
-                         (signal 'wrong-type-argument
-                                 (list ,(or string `',type)
-                                       ,temp ',form)))))
-        (if (eq temp form) `(progn ,body nil)
-          `(let ((,temp ,form)) ,body nil)))))
+       (macroexp-let2 macroexp-copyable-p temp form
+         `(progn (or (cl-typep ,temp ',type)
+                     (signal 'wrong-type-argument
+                             (list ,(or string `',type) ,temp ',form)))
+                 nil))))
 
 ;;;###autoload
 (defmacro cl-assert (form &optional show-args string &rest args)
@@ -2768,10 +2936,9 @@ omitted, a default message listing FORM itself is used."
                                            (cdr form))))))
         `(progn
             (or ,form
-                ,(if string
-                     `(error ,string ,@sargs ,@args)
-                   `(signal 'cl-assertion-failed
-                            (list ',form ,@sargs))))
+                (cl--assertion-failed
+                 ',form ,@(if (or string sargs args)
+                              `(,string (list ,@sargs) (list ,@args)))))
             nil))))
 
 ;;; Compiler macros.
@@ -2844,70 +3011,6 @@ macro that returns its `&whole' argument."
     (if cl-found (setcdr cl-found t)))
   `(throw ,cl-tag ,cl-value))
 
-;;;###autoload
-(defmacro cl-defsubst (name args &rest body)
-  "Define NAME as a function.
-Like `defun', except the function is automatically declared `inline' and
-the arguments are immutable.
-ARGLIST allows full Common Lisp conventions, and BODY is implicitly
-surrounded by (cl-block NAME ...).
-The function's arguments should be treated as immutable.
-
-\(fn NAME ARGLIST [DOCSTRING] BODY...)"
-  (declare (debug cl-defun) (indent 2))
-  (let* ((argns (cl--arglist-args args))
-         (p argns)
-         ;; (pbody (cons 'progn body))
-         )
-    (while (and p (eq (cl--expr-contains args (car p)) 1)) (pop p))
-    `(progn
-       ,(if p nil   ; give up if defaults refer to earlier args
-          `(cl-define-compiler-macro ,name
-             ,(if (memq '&key args)
-                  `(&whole cl-whole &cl-quote ,@args)
-                (cons '&cl-quote args))
-             (cl--defsubst-expand
-              ',argns '(cl-block ,name ,@body)
-              ;; We used to pass `simple' as
-              ;; (not (or unsafe (cl-expr-access-order pbody argns)))
-              ;; But this is much too simplistic since it
-              ;; does not pay attention to the argvs (and
-              ;; cl-expr-access-order itself is also too naive).
-              nil
-              ,(and (memq '&key args) 'cl-whole) nil ,@argns)))
-       (cl-defun ,name ,args ,@body))))
-
-(defun cl--defsubst-expand (argns body simple whole _unsafe &rest argvs)
-  (if (and whole (not (cl--safe-expr-p (cons 'progn argvs)))) whole
-    (if (cl--simple-exprs-p argvs) (setq simple t))
-    (let* ((substs ())
-           (lets (delq nil
-                       (cl-mapcar (lambda (argn argv)
-                                    (if (or simple (macroexp-const-p argv))
-                                        (progn (push (cons argn argv) substs)
-                                               nil)
-                                      (list argn argv)))
-                                  argns argvs))))
-      ;; FIXME: `sublis/subst' will happily substitute the symbol
-      ;; `argn' in places where it's not used as a reference
-      ;; to a variable.
-      ;; FIXME: `sublis/subst' will happily copy `argv' to a different
-      ;; scope, leading to name capture.
-      (setq body (cond ((null substs) body)
-                       ((null (cdr substs))
-                        (cl-subst (cdar substs) (caar substs) body))
-                       (t (cl--sublis substs body))))
-      (if lets `(let ,lets ,body) body))))
-
-(defun cl--sublis (alist tree)
-  "Perform substitutions indicated by ALIST in TREE (non-destructively)."
-  (let ((x (assq tree alist)))
-    (cond
-     (x (cdr x))
-     ((consp tree)
-      (cons (cl--sublis alist (car tree)) (cl--sublis alist (cdr tree))))
-     (t tree))))
-
 ;; Compile-time optimizations for some functions defined in this package.
 
 (defun cl--compiler-macro-member (form a list &rest keys)
@@ -2977,25 +3080,28 @@ The type name can then be used in `cl-typecase', `cl-check-type', etc."
   (declare (debug cl-defmacro) (doc-string 3) (indent 2))
   `(cl-eval-when (compile load eval)
      (put ',name 'cl-deftype-handler
-          (cl-function (lambda (&cl-defs '('*) ,@arglist) ,@body)))))
+          (cl-function (lambda (&cl-defs ('*) ,@arglist) ,@body)))))
+
+(cl-deftype extended-char () `(and character (not base-char)))
 
 ;;; Additional functions that we can now define because we've defined
 ;;; `cl-defsubst' and `cl-typep'.
 
-(cl-defsubst cl-struct-slot-value (struct-type slot-name inst)
-  ;; The use of `cl-defsubst' here gives us both a compiler-macro
-  ;; and a gv-expander "for free".
+(define-inline cl-struct-slot-value (struct-type slot-name inst)
   "Return the value of slot SLOT-NAME in INST of STRUCT-TYPE.
 STRUCT and SLOT-NAME are symbols.  INST is a structure instance."
   (declare (side-effect-free t))
-  (unless (cl-typep inst struct-type)
-    (signal 'wrong-type-argument (list struct-type inst)))
-  ;; We could use `elt', but since the byte compiler will resolve the
-  ;; branch below at compile time, it's more efficient to use the
-  ;; type-specific accessor.
-  (if (eq (cl-struct-sequence-type struct-type) 'vector)
-      (aref inst (cl-struct-slot-offset struct-type slot-name))
-    (nth (cl-struct-slot-offset struct-type slot-name) inst)))
+  (inline-letevals (struct-type slot-name inst)
+    (inline-quote
+     (progn
+       (unless (cl-typep ,inst ,struct-type)
+         (signal 'wrong-type-argument (list ,struct-type ,inst)))
+       ;; We could use `elt', but since the byte compiler will resolve the
+       ;; branch below at compile time, it's more efficient to use the
+       ;; type-specific accessor.
+       (if (eq (cl-struct-sequence-type ,struct-type) 'list)
+           (nth (cl-struct-slot-offset ,struct-type ,slot-name) ,inst)
+         (aref ,inst (cl-struct-slot-offset ,struct-type ,slot-name)))))))
 
 (run-hooks 'cl-macs-load-hook)