use oxide_kernel::shape_forge::EMPTY_SHAPE_ID;
use oxide_types::object::{JsObject, NativeFnPtr, PropAttributes};
use oxide_types::value::JsValue;

use oxide_runtime_api::{to_integer_or_infinity, to_length, to_units_full, NativeResult, ProtoKind, VmHost};

fn invoke_target<H: VmHost>(vm: &mut H, target_val: JsValue, this_val: JsValue, arg_regs: &[u8]) -> NativeResult {
    let args: Vec<JsValue> = arg_regs.iter().map(|&r| vm.reg(r)).collect();
    NativeResult::TailCall {
        callee: target_val,
        this: this_val,
        args,
    }
}

/// `Function(...)` / `new Function(...)` 构造器：动态编译一个匿名函数。
///
/// 除最后一个实参为函数体外，其余实参为形参名；无实参时函数体为空串。
/// 实参转单元序列后经 `source_escape` 源码域转义再动态编译。
/// 编译成功返回函数对象，语法错误抛 SyntaxError，实参 ToPrimitive 失败抛 TypeError。
pub fn function_constructor<H: VmHost>(vm: &mut H, args: &[u8]) -> NativeResult {
    dynamic_function_core(vm, &args[1..], false, false)
}

/// `GeneratorFunction(...)` / `new GeneratorFunction(...)` 构造器：动态编译
/// 一个匿名生成器函数（`function*` 形态）。
pub fn generator_function_constructor<H: VmHost>(vm: &mut H, args: &[u8]) -> NativeResult {
    dynamic_function_core(vm, &args[1..], true, false)
}

/// `AsyncFunction(...)` / `new AsyncFunction(...)` 构造器：动态编译一个匿名
/// 异步函数（`async function` 形态）。
pub fn async_function_constructor<H: VmHost>(vm: &mut H, args: &[u8]) -> NativeResult {
    dynamic_function_core(vm, &args[1..], false, true)
}

/// `AsyncGeneratorFunction(...)` / `new AsyncGeneratorFunction(...)` 构造器：
/// 动态编译一个匿名异步生成器函数（`async function*` 形态）。
pub fn async_generator_function_constructor<H: VmHost>(vm: &mut H, args: &[u8]) -> NativeResult {
    dynamic_function_core(vm, &args[1..], true, true)
}

/// 四个动态函数构造器的公共体：除最后一个实参为函数体外，其余实参为形参名；
/// 无实参时函数体为空串。实参转单元序列后经 `source_escape` 源码域转义再
/// 动态编译（`is_generator` / `is_async` 决定 wrap 源码函数形态）。
/// 编译成功返回函数对象，语法错误抛 SyntaxError，实参 ToPrimitive 失败抛 TypeError。
fn dynamic_function_core<H: VmHost>(vm: &mut H, arg_regs: &[u8], is_generator: bool, is_async: bool) -> NativeResult {
    let (param_regs, body_reg) = if arg_regs.is_empty() {
        (vec![], None)
    } else {
        let (head, tail) = arg_regs.split_at(arg_regs.len() - 1);
        (head.to_vec(), Some(tail[0]))
    };

    // 动态路径源契约（见 `create_dynamic_function`）：形参名与函数体经
    // `source_escape` 源码域转义后拼接 wrap 源码。
    let mut params = Vec::with_capacity(param_regs.len());
    for &r in &param_regs {
        match to_units_full(vm.reg(r), vm) {
            Ok(u) => params.push(oxide_kernel::string_forge::source_escape(&u)),
            Err(e) => return NativeResult::Err(to_string_error_value(vm, &e)),
        }
    }
    let body = match body_reg {
        Some(r) => match to_units_full(vm.reg(r), vm) {
            Ok(u) => oxide_kernel::string_forge::source_escape(&u),
            Err(e) => return NativeResult::Err(to_string_error_value(vm, &e)),
        },
        None => String::new(),
    };

    match vm.create_dynamic_function(&params, &body, is_generator, is_async) {
        Ok(func) => NativeResult::Ok(func),
        Err(msg) => NativeResult::Err(crate::error::create_syntax_error(vm, &msg)),
    }
}

/// 把 ToString 强制转换错误转成可抛异常值：用户回调抛出的原始值优先原样传播
/// （经 `last_uncaught_value` 侧通道），否则按普通 TypeError 处理。
fn to_string_error_value<H: VmHost>(vm: &mut H, msg: &str) -> JsValue {
    vm.take_uncaught_value()
        .unwrap_or_else(|| crate::error::create_type_error(vm, msg))
}

/// `Function.prototype[Symbol.hasInstance]`：OrdinaryHasInstance 语义，供
/// `instanceof` 运算符经 @@hasInstance 属性调用。
///
/// # 步骤
/// 1. this（C）非可调用 → false（非对象或非函数对象，不抛）
/// 2. C 是 bound 包装 → 逐层解包 [[BoundTargetFunction]]，按最内层 target 判定
/// 3. 实参（O）非对象 → false
/// 4. C.prototype 不是对象 → TypeError
/// 5. 沿 O 原型链与 C.prototype 指针比对（深度上限防环）
///
/// # 边界与前提
/// - 唯一抛错点：C 可调用但其 `prototype` 属性非对象（含无 prototype 的 native 方法）
/// - bound 链解包后 prototype 取最内层 target 的（bound 包装自身无 prototype）
/// - 无实参调用（O 缺失）视为 undefined → false
pub fn function_symbol_has_instance<H: VmHost>(vm: &mut H, args: &[u8]) -> NativeResult {
    let c_val = if args.is_empty() { JsValue::undefined() } else { vm.reg(args[0]) };
    let o_val = if args.len() > 1 { vm.reg(args[1]) } else { JsValue::undefined() };

    // 非对象 / 非函数 this：OrdinaryHasInstance 返回 false（不抛 TypeError）。
    if !c_val.is_object() || c_val.as_js_object_ptr().is_null() {
        return NativeResult::Ok(JsValue::bool(false));
    }
    let mut c = c_val;
    let mut c_obj = unsafe { &*c.as_js_object_ptr() };
    if !c_obj.is_function() {
        return NativeResult::Ok(JsValue::bool(false));
    }

    // bound 包装：[[BoundTargetFunction]] 递归到最内层 target 判定
    // （InstanceofOperator 语义，target 链上的 @@hasInstance 解析到本函数）。
    while c_obj.type_tag == oxide_types::object::JsObject::OBJ_TYPE_BOUND {
        let target = bound_state_values(c_obj).first().copied().unwrap_or(JsValue::undefined());
        if !target.is_object()
            || target.as_js_object_ptr().is_null()
            || !unsafe { &*target.as_js_object_ptr() }.is_function()
        {
            return NativeResult::Ok(JsValue::bool(false));
        }
        c = target;
        c_obj = unsafe { &*c.as_js_object_ptr() };
    }

    // 左操作数非对象 → false。
    if !o_val.is_object() {
        return NativeResult::Ok(JsValue::bool(false));
    }

    // prototype 非对象 → TypeError（OrdinaryHasInstance 唯一抛错点）。
    let proto_si = vm.perm_intern("prototype");
    let Some(proto_val) = vm.resolve_property(c_obj, proto_si) else {
        return NativeResult::Err(crate::error::create_type_error(
            vm,
            "Function has non-object prototype in instanceof check",
        ));
    };
    if !proto_val.is_object() {
        return NativeResult::Err(crate::error::create_type_error(
            vm,
            "Function has non-object prototype in instanceof check",
        ));
    }
    let proto_ptr = proto_val.as_js_object_ptr();

    // 沿 O 原型链与 C.prototype 比对；深度上限防止原型环死循环。
    let mut cur = unsafe { &*o_val.as_js_object_ptr() }.proto();
    for _ in 0..1024 {
        if !cur.is_object() {
            return NativeResult::Ok(JsValue::bool(false));
        }
        if cur.as_js_object_ptr() == proto_ptr {
            return NativeResult::Ok(JsValue::bool(true));
        }
        cur = unsafe { &*cur.as_js_object_ptr() }.proto();
    }
    NativeResult::Ok(JsValue::bool(false))
}

fn bind_dispatcher<H: VmHost>(vm: &mut H, args: &[u8]) -> NativeResult {
    let wrapper_val = vm.reg(254);
    let wrapper = unsafe { &*wrapper_val.as_js_object_ptr() };
    // 绑定状态对象布局 [target, thisArg, ...boundArgs]（见 bound_state_values）。
    let state = bound_state_values(wrapper);
    let bound_target = state.first().copied().unwrap_or(JsValue::undefined());
    let bound_this = state.get(1).copied().unwrap_or(JsValue::undefined());

    // 拼接调用实参：绑定实参（存储槽 2+）在前，本次调用实参（跳过 args[0]
    // 即绑定包装器的 receiver）在后，与规范的"绑定实参先于调用实参"一致。
    let mut call_args: Vec<JsValue> = state.iter().skip(2).copied().collect();
    for &r in args.iter().skip(1) {
        call_args.push(vm.reg(r));
    }
    NativeResult::TailCall {
        callee: bound_target,
        this: bound_this,
        args: call_args,
    }
}

/// `Function.prototype.call(thisArg, ...args)`：以指定 this 调用目标函数。
/// 返回 TailCall 让 VM 继续执行目标函数体。
pub fn function_call<H: VmHost>(vm: &mut H, args: &[u8]) -> NativeResult {
    if args.is_empty() {
        return NativeResult::Err(JsValue::undefined());
    }
    let target_val = vm.reg(args[0]);
    let this_val = if args.len() > 1 { vm.reg(args[1]) } else { JsValue::undefined() };
    let arg_regs: Vec<u8> = args.iter().skip(2).copied().collect();
    invoke_target(vm, target_val, this_val, &arg_regs)
}

/// `Function.prototype.apply(thisArg, argsArray)`：以指定 this 和参数对象调用
/// 目标函数。目标非可调用 → TypeError（先查，先于 argArray 检查）；argsArray
/// 为 null/undefined → 无实参；非对象（非 nullish）→ TypeError；对象（数组 /
/// Arguments / 数组类对象）读 `length`（传播读，强转为长度）后逐下标传播读
/// 元素（空位取 undefined）；元素物化为实参切片经 TailCall 下发（帧参数区），
/// 不受寄存器窗口限制。length/元素 getter 抛错时透传原异常值。
pub fn function_apply<H: VmHost>(vm: &mut H, args: &[u8]) -> NativeResult {
    if args.is_empty() {
        return NativeResult::Err(JsValue::undefined());
    }
    let target_val = vm.reg(args[0]);
    let this_val = if args.len() > 1 { vm.reg(args[1]) } else { JsValue::undefined() };

    // IsCallable 检查：目标非可调用先抛 TypeError，先于 argArray 检查。
    if !target_val.is_object()
        || target_val.as_js_object_ptr().is_null()
        || !unsafe { &*target_val.as_js_object_ptr() }.is_function()
    {
        return NativeResult::Err(crate::error::create_type_error(vm, "CALL target is not callable"));
    }

    let mut call_args: Vec<JsValue> = Vec::new();
    if args.len() > 2 {
        let arr_val = vm.reg(args[2]);
        // CreateListFromArrayLike：非对象 argArray（非 nullish）抛 TypeError；
        // null/undefined 为无实参。
        if !arr_val.is_object() && !arr_val.is_nullish() {
            return NativeResult::Err(crate::error::create_type_error(
                vm,
                "CreateListFromArrayLike called on non-object",
            ));
        }
        if arr_val.is_object() {
            let arr_ptr = arr_val.as_js_object_ptr();
            if !arr_ptr.is_null() {
                // SAFETY: is_object 与非空守卫保证存活对象；length/下标读取即时消费，不跨 GC/reset。
                let arr = unsafe { &*arr_ptr };
                let length_si = vm.perm_intern("length");
                let count = match vm.ordinary_get(arr, length_si, arr_val) {
                    Ok(v) => to_length(v).min(oxide_types::private_key::INT_KEY_COUNT as u64) as u32,
                    Err(e) => return NativeResult::Err(to_string_error_value(vm, &e)),
                };
                call_args.reserve(count as usize);
                for i in 0..count {
                    let key_si = oxide_types::private_key::make_int_key(i);
                    match vm.ordinary_get(arr, key_si, arr_val) {
                        Ok(v) => call_args.push(v),
                        Err(e) => return NativeResult::Err(to_string_error_value(vm, &e)),
                    }
                }
            }
        }
    }
    NativeResult::TailCall {
        callee: target_val,
        this: this_val,
        args: call_args,
    }
}

/// `Function.prototype.bind(thisArg, ...args)`：返回绑定 this 与前置实参的新包装函数，
/// 调用时通过 `bind_dispatcher` 把绑定实参拼到调用实参前转发到原目标。非函数目标抛 TypeError。
///
/// length = max(0, target.length - 绑定实参数)：仅当 target 自有 length 且为 Number
/// 时读（传播读，getter 抛错原值传播），否则 0。name = "bound " + target.name
/// （传播读，非字符串 → 空串）。
pub fn function_bind<H: VmHost>(vm: &mut H, args: &[u8]) -> NativeResult {
    if args.is_empty() {
        return NativeResult::Err(crate::error::create_type_error(
            vm,
            "Function.prototype.bind called on null or undefined",
        ));
    }
    let target_val = vm.reg(args[0]);
    if !target_val.is_object()
        || target_val.as_js_object_ptr().is_null()
        || !unsafe { &*target_val.as_js_object_ptr() }.is_function()
    {
        return NativeResult::Err(crate::error::create_type_error(
            vm,
            "Function.prototype.bind called on non-function",
        ));
    }
    let bound_this = if args.len() > 1 { vm.reg(args[1]) } else { JsValue::undefined() };
    let bound_arg_count = args.len().saturating_sub(2);

    // bound 函数 [[Prototype]] 为 Function.prototype（BoundFunctionCreate 语义）。
    let fn_proto_val = JsValue::from_js_object(vm.builtin_proto(ProtoKind::FunctionProto));
    let wrapper = vm.alloc_object(JsObject::new_empty(EMPTY_SHAPE_ID, fn_proto_val));
    unsafe {
        (*wrapper).set_function(true);
        // type_tag 标记 bound 包装：构造路径（dispatch_new_expression）与
        // instanceof 路径（@@hasInstance）据此识别并转发到 target。
        (*wrapper).type_tag = JsObject::OBJ_TYPE_BOUND;
        (*wrapper).set_native_fn(Some(NativeFnPtr::from_raw(bind_dispatcher::<H> as *const ())));
        // 绑定实参个数记入 native_arg_count，与 Function.length 语义一致。
        (*wrapper).set_native_arg_count(bound_arg_count as u8);
    }

    // length/name 先定义占 shape 槽位 0..1；绑定状态随后以独立状态对象存为
    // 第 2 号 shape 属性（保留键），不与用户 own 属性共享下标空间。bound 函数
    // 无 own caller/arguments（BoundFunctionCreate 语义），经原型链继承 FP
    // 受限访问器，访问即抛 TypeError。
    let length_si = vm.perm_intern("length");
    let name_si = vm.perm_intern("name");
    let attrs = PropAttributes::new(false, false, true);

    // 全部 shape 属性（length/name）须先于状态数据定义完成，保证 shape 槽位
    // 与 dense 下标对齐，再 push [target, thisArg, ...boundArgs]。
    unsafe {
        // length：HasOwnProperty 门（非自身 → 0）+ 传播 Get（getter 抛错原值
        // 传播）+ Number 类型门（非 Number → 0）。
        // SAFETY: target_val 上方已校验为非空函数对象指针；读取即时消费，不跨 GC/reset。
        let target_obj = &*target_val.as_js_object_ptr();
        let mut target_length = 0.0;
        if vm.get_own_property_slot(target_obj, length_si).is_some() {
            let own_length = match vm.ordinary_get(target_obj, length_si, target_val) {
                Ok(v) => v,
                Err(e) => return NativeResult::Err(to_string_error_value(vm, &e)),
            };
            if own_length.js_type().is_number() {
                target_length = to_integer_or_infinity(own_length);
            }
        }
        // length = max(0, target.length - boundArgs)；target.length 为 +∞ 时保持 +∞。
        let length = if target_length == f64::INFINITY {
            f64::INFINITY
        } else {
            (target_length - bound_arg_count as f64).max(0.0)
        };
        // 规范 length 无上界：i32 装得下用 int，否则（如 2^31、MAX_SAFE_INTEGER）用 float。
        let length_val = if length <= i32::MAX as f64 {
            JsValue::int(length as i32)
        } else {
            JsValue::float(length)
        };
        // 传播读后重取包装器指针。
        let wrapper_ref = &mut *wrapper;
        if let Err(e) = vm.define_data_property(wrapper_ref, length_si, length_val, attrs) {
            return NativeResult::Err(crate::error::create_type_error(vm, &e));
        }
        // name：传播 Get（getter 抛错原值传播），非字符串 → 空串。
        let target_obj = &*target_val.as_js_object_ptr();
        let target_name = match vm.ordinary_get(target_obj, name_si, target_val) {
            Ok(v) => vm.lookup_str(v).unwrap_or_default(),
            Err(e) => return NativeResult::Err(to_string_error_value(vm, &e)),
        };
        let name_val = vm.new_string(&format!("bound {target_name}"));
        // 传播读后重取包装器指针。
        let wrapper_ref = &mut *wrapper;
        if let Err(e) = vm.define_data_property(wrapper_ref, name_si, name_val, attrs) {
            return NativeResult::Err(crate::error::create_type_error(vm, &e));
        }
    }
    // 绑定状态（[target, thisArg, ...boundArgs]）存独立状态对象：命名属性存储与
    // shape 槽位共享下标，状态值若直接裸推包装器存储槽 2+，用户新增 own 属性时
    // shape 槽位与存储下标错位（读写互串）。状态对象内部存储不占 shape 槽位，
    // 经保留键作为包装器固定第 2 号 shape 属性暴露，用户代码不可见。
    let object_proto = vm.builtin_proto(ProtoKind::ObjectProto);
    let state = vm.alloc_object(JsObject::new_empty(EMPTY_SHAPE_ID, JsValue::from_js_object(object_proto)));
    unsafe {
        let state_props = (*state).ensure_hash_props();
        state_props.push(target_val);
        state_props.push(bound_this);
        for &r in args.iter().skip(2) {
            state_props.push(vm.reg(r));
        }
    }
    let state_si = vm.perm_intern("\u{0}bound-state");
    if let Err(e) = vm.define_data_property(unsafe { &mut *wrapper }, state_si, JsValue::from_js_object(state), attrs) {
        return NativeResult::Err(crate::error::create_type_error(vm, &e));
    }

    NativeResult::Ok(JsValue::from_js_object(wrapper))
}

/// 读 bound 包装器固定第 2 号 shape 属性处的状态对象，返回其存储
/// [target, thisArg, ...boundArgs]（缺位时返回空 vec）。
pub fn bound_state_values(wrapper: &JsObject) -> Vec<JsValue> {
    wrapper
        .hash_props_vec()
        .and_then(|props| props.get(2).copied())
        .filter(|v| v.is_object() && !v.as_js_object_ptr().is_null())
        .and_then(|sv| unsafe { &*sv.as_js_object_ptr() }.hash_props_vec().cloned())
        .unwrap_or_default()
}

/// %ThrowTypeError%：受限属性访问器（Function.prototype 的 caller/arguments、
/// unmapped arguments.callee）共用的内置函数，任何调用恒抛 TypeError。
pub fn throw_type_error<H: VmHost>(vm: &mut H, _args: &[u8]) -> NativeResult {
    NativeResult::Err(crate::error::create_type_error(
        vm,
        "'caller', 'callee', and 'arguments' properties may not be accessed on strict mode \
         functions or the arguments objects for calls to them",
    ))
}

/// `Function.prototype.toString`：返回 `function name() { [native code] }`
/// 或 `[bytecode]` 形式；函数名取自 `name` 属性或字节码子模块名。
pub fn function_to_string<H: VmHost>(vm: &mut H, args: &[u8]) -> NativeResult {
    let this_val = vm.reg(if args.is_empty() { 0 } else { args[0] });
    if !this_val.is_object() {
        return NativeResult::Err(crate::error::create_type_error(
            vm,
            "Function.prototype.toString called on non-function",
        ));
    }

    let func = unsafe { &*this_val.as_js_object_ptr() };
    if !func.is_function() {
        return NativeResult::Err(crate::error::create_type_error(
            vm,
            "Function.prototype.toString called on non-function",
        ));
    }

    let name_si = vm.perm_intern("name");
    let name = vm
        .resolve_property(func, name_si)
        .and_then(|v| vm.lookup_str(v))
        .unwrap_or_else(|| {
            let sub_idx = func.sub_module_index();
            if sub_idx > 0 {
                vm.sub_module_function_name(func.table_gen(), (sub_idx - 1) as u16)
            } else {
                String::new()
            }
        });

    let body = if func.native_fn().is_some() { "[native code]" } else { "[bytecode]" };
    let result = if name.is_empty() {
        format!("function () {{ {body} }}")
    } else {
        format!("function {name}() {{ {body} }}")
    };
    NativeResult::Ok(vm.new_string_owned(result))
}