contrib/llvm/tools/clang/include/clang/Analysis/CFG.h

   1 //===--- CFG.h - Classes for representing and building CFGs------*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 //  This file defines the CFG and CFGBuilder classes for representing and
  11 //  building Control-Flow Graphs (CFGs) from ASTs.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #ifndef LLVM_CLANG_CFG_H
  16 #define LLVM_CLANG_CFG_H
  17
  18 #include "llvm/ADT/PointerIntPair.h"
  19 #include "llvm/ADT/GraphTraits.h"
  20 #include "llvm/Support/Allocator.h"
  21 #include "llvm/Support/Casting.h"
  22 #include "llvm/ADT/OwningPtr.h"
  23 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
  24 #include "clang/AST/Stmt.h"
  25 #include "clang/Analysis/Support/BumpVector.h"
  26 #include "clang/Basic/SourceLocation.h"
  27 #include <bitset>
  28 #include <cassert>
  29 #include <iterator>
  30
  31 namespace clang {
  32   class CXXDestructorDecl;
  33   class Decl;
  34   class Stmt;
  35   class Expr;
  36   class FieldDecl;
  37   class VarDecl;
  38   class CXXCtorInitializer;
  39   class CXXBaseSpecifier;
  40   class CXXBindTemporaryExpr;
  41   class CFG;
  42   class PrinterHelper;
  43   class LangOptions;
  44   class ASTContext;
  45
  46 /// CFGElement - Represents a top-level expression in a basic block.
  47 class CFGElement {
  48 public:
  49   enum Kind {
  50     // main kind
  51     Invalid,
  52     Statement,
  53     Initializer,
  54     // dtor kind
  55     AutomaticObjectDtor,
  56     BaseDtor,
  57     MemberDtor,
  58     TemporaryDtor,
  59     DTOR_BEGIN = AutomaticObjectDtor,
  60     DTOR_END = TemporaryDtor
  61   };
  62
  63 protected:
  64   // The int bits are used to mark the kind.
  65   llvm::PointerIntPair<void *, 2> Data1;
  66   llvm::PointerIntPair<void *, 2> Data2;
  67
  68   CFGElement(Kind kind, const void *Ptr1, const void *Ptr2 = 0)
  69     : Data1(const_cast<void*>(Ptr1), ((unsigned) kind) & 0x3),
  70       Data2(const_cast<void*>(Ptr2), (((unsigned) kind) >> 2) & 0x3) {}
  71
  72 public:
  73   CFGElement() {}
  74
  75   Kind getKind() const {
  76     unsigned x = Data2.getInt();
  77     x <<= 2;
  78     x |= Data1.getInt();
  79     return (Kind) x;
  80   }
  81
  82   bool isValid() const { return getKind() != Invalid; }
  83
  84   operator bool() const { return isValid(); }
  85
  86   template<class ElemTy> const ElemTy *getAs() const {
  87     if (llvm::isa<ElemTy>(this))
  88       return static_cast<const ElemTy*>(this);
  89     return 0;
  90   }
  91 };
  92
  93 class CFGStmt : public CFGElement {
  94 public:
  95   CFGStmt(Stmt *S) : CFGElement(Statement, S) {}
  96
  97   const Stmt *getStmt() const {
  98     return static_cast<const Stmt *>(Data1.getPointer());
  99   }
 100
 101   static bool classof(const CFGElement *E) {
 102     return E->getKind() == Statement;
 103   }
 104 };
 105
 106 /// CFGInitializer - Represents C++ base or member initializer from
 107 /// constructor's initialization list.
 108 class CFGInitializer : public CFGElement {
 109 public:
 110   CFGInitializer(CXXCtorInitializer *initializer)
 111       : CFGElement(Initializer, initializer) {}
 112
 113   CXXCtorInitializer* getInitializer() const {
 114     return static_cast<CXXCtorInitializer*>(Data1.getPointer());
 115   }
 116
 117   static bool classof(const CFGElement *E) {
 118     return E->getKind() == Initializer;
 119   }
 120 };
 121
 122 /// CFGImplicitDtor - Represents C++ object destructor implicitly generated
 123 /// by compiler on various occasions.
 124 class CFGImplicitDtor : public CFGElement {
 125 protected:
 126   CFGImplicitDtor(Kind kind, const void *data1, const void *data2 = 0)
 127     : CFGElement(kind, data1, data2) {
 128     assert(kind >= DTOR_BEGIN && kind <= DTOR_END);
 129   }
 130
 131 public:
 132   const CXXDestructorDecl *getDestructorDecl(ASTContext &astContext) const;
 133   bool isNoReturn(ASTContext &astContext) const;
 134
 135   static bool classof(const CFGElement *E) {
 136     Kind kind = E->getKind();
 137     return kind >= DTOR_BEGIN && kind <= DTOR_END;
 138   }
 139 };
 140
 141 /// CFGAutomaticObjDtor - Represents C++ object destructor implicitly generated
 142 /// for automatic object or temporary bound to const reference at the point
 143 /// of leaving its local scope.
 144 class CFGAutomaticObjDtor: public CFGImplicitDtor {
 145 public:
 146   CFGAutomaticObjDtor(const VarDecl *var, const Stmt *stmt)
 147       : CFGImplicitDtor(AutomaticObjectDtor, var, stmt) {}
 148
 149   const VarDecl *getVarDecl() const {
 150     return static_cast<VarDecl*>(Data1.getPointer());
 151   }
 152
 153   // Get statement end of which triggered the destructor call.
 154   const Stmt *getTriggerStmt() const {
 155     return static_cast<Stmt*>(Data2.getPointer());
 156   }
 157
 158   static bool classof(const CFGElement *elem) {
 159     return elem->getKind() == AutomaticObjectDtor;
 160   }
 161 };
 162
 163 /// CFGBaseDtor - Represents C++ object destructor implicitly generated for
 164 /// base object in destructor.
 165 class CFGBaseDtor : public CFGImplicitDtor {
 166 public:
 167   CFGBaseDtor(const CXXBaseSpecifier *base)
 168       : CFGImplicitDtor(BaseDtor, base) {}
 169
 170   const CXXBaseSpecifier *getBaseSpecifier() const {
 171     return static_cast<const CXXBaseSpecifier*>(Data1.getPointer());
 172   }
 173
 174   static bool classof(const CFGElement *E) {
 175     return E->getKind() == BaseDtor;
 176   }
 177 };
 178
 179 /// CFGMemberDtor - Represents C++ object destructor implicitly generated for
 180 /// member object in destructor.
 181 class CFGMemberDtor : public CFGImplicitDtor {
 182 public:
 183   CFGMemberDtor(const FieldDecl *field)
 184       : CFGImplicitDtor(MemberDtor, field, 0) {}
 185
 186   const FieldDecl *getFieldDecl() const {
 187     return static_cast<const FieldDecl*>(Data1.getPointer());
 188   }
 189
 190   static bool classof(const CFGElement *E) {
 191     return E->getKind() == MemberDtor;
 192   }
 193 };
 194
 195 /// CFGTemporaryDtor - Represents C++ object destructor implicitly generated
 196 /// at the end of full expression for temporary object.
 197 class CFGTemporaryDtor : public CFGImplicitDtor {
 198 public:
 199   CFGTemporaryDtor(CXXBindTemporaryExpr *expr)
 200       : CFGImplicitDtor(TemporaryDtor, expr, 0) {}
 201
 202   const CXXBindTemporaryExpr *getBindTemporaryExpr() const {
 203     return static_cast<const CXXBindTemporaryExpr *>(Data1.getPointer());
 204   }
 205
 206   static bool classof(const CFGElement *E) {
 207     return E->getKind() == TemporaryDtor;
 208   }
 209 };
 210
 211 /// CFGTerminator - Represents CFGBlock terminator statement.
 212 ///
 213 /// TemporaryDtorsBranch bit is set to true if the terminator marks a branch
 214 /// in control flow of destructors of temporaries. In this case terminator
 215 /// statement is the same statement that branches control flow in evaluation
 216 /// of matching full expression.
 217 class CFGTerminator {
 218   llvm::PointerIntPair<Stmt *, 1> Data;
 219 public:
 220   CFGTerminator() {}
 221   CFGTerminator(Stmt *S, bool TemporaryDtorsBranch = false)
 222       : Data(S, TemporaryDtorsBranch) {}
 223
 224   Stmt *getStmt() { return Data.getPointer(); }
 225   const Stmt *getStmt() const { return Data.getPointer(); }
 226
 227   bool isTemporaryDtorsBranch() const { return Data.getInt(); }
 228
 229   operator Stmt *() { return getStmt(); }
 230   operator const Stmt *() const { return getStmt(); }
 231
 232   Stmt *operator->() { return getStmt(); }
 233   const Stmt *operator->() const { return getStmt(); }
 234
 235   Stmt &operator*() { return *getStmt(); }
 236   const Stmt &operator*() const { return *getStmt(); }
 237
 238   operator bool() const { return getStmt(); }
 239 };
 240
 241 /// CFGBlock - Represents a single basic block in a source-level CFG.
 242 ///  It consists of:
 243 ///
 244 ///  (1) A set of statements/expressions (which may contain subexpressions).
 245 ///  (2) A "terminator" statement (not in the set of statements).
 246 ///  (3) A list of successors and predecessors.
 247 ///
 248 /// Terminator: The terminator represents the type of control-flow that occurs
 249 /// at the end of the basic block.  The terminator is a Stmt* referring to an
 250 /// AST node that has control-flow: if-statements, breaks, loops, etc.
 251 /// If the control-flow is conditional, the condition expression will appear
 252 /// within the set of statements in the block (usually the last statement).
 253 ///
 254 /// Predecessors: the order in the set of predecessors is arbitrary.
 255 ///
 256 /// Successors: the order in the set of successors is NOT arbitrary.  We
 257 ///  currently have the following orderings based on the terminator:
 258 ///
 259 ///     Terminator       Successor Ordering
 260 ///  -----------------------------------------------------
 261 ///       if            Then Block;  Else Block
 262 ///     ? operator      LHS expression;  RHS expression
 263 ///     &&, ||          expression that uses result of && or ||, RHS
 264 ///
 265 /// But note that any of that may be NULL in case of optimized-out edges.
 266 ///
 267 class CFGBlock {
 268   class ElementList {
 269     typedef BumpVector<CFGElement> ImplTy;
 270     ImplTy Impl;
 271   public:
 272     ElementList(BumpVectorContext &C) : Impl(C, 4) {}
 273
 274     typedef std::reverse_iterator<ImplTy::iterator>       iterator;
 275     typedef std::reverse_iterator<ImplTy::const_iterator> const_iterator;
 276     typedef ImplTy::iterator                              reverse_iterator;
 277     typedef ImplTy::const_iterator                       const_reverse_iterator;
 278     typedef ImplTy::const_reference                       const_reference;
 279
 280     void push_back(CFGElement e, BumpVectorContext &C) { Impl.push_back(e, C); }
 281     reverse_iterator insert(reverse_iterator I, size_t Cnt, CFGElement E,
 282         BumpVectorContext &C) {
 283       return Impl.insert(I, Cnt, E, C);
 284     }
 285
 286     const_reference front() const { return Impl.back(); }
 287     const_reference back() const { return Impl.front(); }
 288
 289     iterator begin() { return Impl.rbegin(); }
 290     iterator end() { return Impl.rend(); }
 291     const_iterator begin() const { return Impl.rbegin(); }
 292     const_iterator end() const { return Impl.rend(); }
 293     reverse_iterator rbegin() { return Impl.begin(); }
 294     reverse_iterator rend() { return Impl.end(); }
 295     const_reverse_iterator rbegin() const { return Impl.begin(); }
 296     const_reverse_iterator rend() const { return Impl.end(); }
 297
 298    CFGElement operator[](size_t i) const  {
 299      assert(i < Impl.size());
 300      return Impl[Impl.size() - 1 - i];
 301    }
 302
 303     size_t size() const { return Impl.size(); }
 304     bool empty() const { return Impl.empty(); }
 305   };
 306
 307   /// Stmts - The set of statements in the basic block.
 308   ElementList Elements;
 309
 310   /// Label - An (optional) label that prefixes the executable
 311   ///  statements in the block.  When this variable is non-NULL, it is
 312   ///  either an instance of LabelStmt, SwitchCase or CXXCatchStmt.
 313   Stmt *Label;
 314
 315   /// Terminator - The terminator for a basic block that
 316   ///  indicates the type of control-flow that occurs between a block
 317   ///  and its successors.
 318   CFGTerminator Terminator;
 319
 320   /// LoopTarget - Some blocks are used to represent the "loop edge" to
 321   ///  the start of a loop from within the loop body.  This Stmt* will be
 322   ///  refer to the loop statement for such blocks (and be null otherwise).
 323   const Stmt *LoopTarget;
 324
 325   /// BlockID - A numerical ID assigned to a CFGBlock during construction
 326   ///   of the CFG.
 327   unsigned BlockID;
 328
 329   /// Predecessors/Successors - Keep track of the predecessor / successor
 330   /// CFG blocks.
 331   typedef BumpVector<CFGBlock*> AdjacentBlocks;
 332   AdjacentBlocks Preds;
 333   AdjacentBlocks Succs;
 334
 335   /// NoReturn - This bit is set when the basic block contains a function call
 336   /// or implicit destructor that is attributed as 'noreturn'. In that case,
 337   /// control cannot technically ever proceed past this block. All such blocks
 338   /// will have a single immediate successor: the exit block. This allows them
 339   /// to be easily reached from the exit block and using this bit quickly
 340   /// recognized without scanning the contents of the block.
 341   ///
 342   /// Optimization Note: This bit could be profitably folded with Terminator's
 343   /// storage if the memory usage of CFGBlock becomes an issue.
 344   unsigned HasNoReturnElement : 1;
 345
 346   /// Parent - The parent CFG that owns this CFGBlock.
 347   CFG *Parent;
 348
 349 public:
 350   explicit CFGBlock(unsigned blockid, BumpVectorContext &C, CFG *parent)
 351     : Elements(C), Label(NULL), Terminator(NULL), LoopTarget(NULL),
 352       BlockID(blockid), Preds(C, 1), Succs(C, 1), HasNoReturnElement(false),
 353       Parent(parent) {}
 354   ~CFGBlock() {}
 355
 356   // Statement iterators
 357   typedef ElementList::iterator                      iterator;
 358   typedef ElementList::const_iterator                const_iterator;
 359   typedef ElementList::reverse_iterator              reverse_iterator;
 360   typedef ElementList::const_reverse_iterator        const_reverse_iterator;
 361
 362   CFGElement                 front()       const { return Elements.front();   }
 363   CFGElement                 back()        const { return Elements.back();    }
 364
 365   iterator                   begin()             { return Elements.begin();   }
 366   iterator                   end()               { return Elements.end();     }
 367   const_iterator             begin()       const { return Elements.begin();   }
 368   const_iterator             end()         const { return Elements.end();     }
 369
 370   reverse_iterator           rbegin()            { return Elements.rbegin();  }
 371   reverse_iterator           rend()              { return Elements.rend();    }
 372   const_reverse_iterator     rbegin()      const { return Elements.rbegin();  }
 373   const_reverse_iterator     rend()        const { return Elements.rend();    }
 374
 375   unsigned                   size()        const { return Elements.size();    }
 376   bool                       empty()       const { return Elements.empty();   }
 377
 378   CFGElement operator[](size_t i) const  { return Elements[i]; }
 379
 380   // CFG iterators
 381   typedef AdjacentBlocks::iterator                              pred_iterator;
 382   typedef AdjacentBlocks::const_iterator                  const_pred_iterator;
 383   typedef AdjacentBlocks::reverse_iterator              pred_reverse_iterator;
 384   typedef AdjacentBlocks::const_reverse_iterator  const_pred_reverse_iterator;
 385
 386   typedef AdjacentBlocks::iterator                              succ_iterator;
 387   typedef AdjacentBlocks::const_iterator                  const_succ_iterator;
 388   typedef AdjacentBlocks::reverse_iterator              succ_reverse_iterator;
 389   typedef AdjacentBlocks::const_reverse_iterator  const_succ_reverse_iterator;
 390
 391   pred_iterator                pred_begin()        { return Preds.begin();   }
 392   pred_iterator                pred_end()          { return Preds.end();     }
 393   const_pred_iterator          pred_begin()  const { return Preds.begin();   }
 394   const_pred_iterator          pred_end()    const { return Preds.end();     }
 395
 396   pred_reverse_iterator        pred_rbegin()       { return Preds.rbegin();  }
 397   pred_reverse_iterator        pred_rend()         { return Preds.rend();    }
 398   const_pred_reverse_iterator  pred_rbegin() const { return Preds.rbegin();  }
 399   const_pred_reverse_iterator  pred_rend()   const { return Preds.rend();    }
 400
 401   succ_iterator                succ_begin()        { return Succs.begin();   }
 402   succ_iterator                succ_end()          { return Succs.end();     }
 403   const_succ_iterator          succ_begin()  const { return Succs.begin();   }
 404   const_succ_iterator          succ_end()    const { return Succs.end();     }
 405
 406   succ_reverse_iterator        succ_rbegin()       { return Succs.rbegin();  }
 407   succ_reverse_iterator        succ_rend()         { return Succs.rend();    }
 408   const_succ_reverse_iterator  succ_rbegin() const { return Succs.rbegin();  }
 409   const_succ_reverse_iterator  succ_rend()   const { return Succs.rend();    }
 410
 411   unsigned                     succ_size()   const { return Succs.size();    }
 412   bool                         succ_empty()  const { return Succs.empty();   }
 413
 414   unsigned                     pred_size()   const { return Preds.size();    }
 415   bool                         pred_empty()  const { return Preds.empty();   }
 416
 417
 418   class FilterOptions {
 419   public:
 420     FilterOptions() {
 421       IgnoreDefaultsWithCoveredEnums = 0;
 422     }
 423
 424     unsigned IgnoreDefaultsWithCoveredEnums : 1;
 425   };
 426
 427   static bool FilterEdge(const FilterOptions &F, const CFGBlock *Src,
 428        const CFGBlock *Dst);
 429
 430   template <typename IMPL, bool IsPred>
 431   class FilteredCFGBlockIterator {
 432   private:
 433     IMPL I, E;
 434     const FilterOptions F;
 435     const CFGBlock *From;
 436    public:
 437     explicit FilteredCFGBlockIterator(const IMPL &i, const IMPL &e,
 438               const CFGBlock *from,
 439               const FilterOptions &f)
 440       : I(i), E(e), F(f), From(from) {}
 441
 442     bool hasMore() const { return I != E; }
 443
 444     FilteredCFGBlockIterator &operator++() {
 445       do { ++I; } while (hasMore() && Filter(*I));
 446       return *this;
 447     }
 448
 449     const CFGBlock *operator*() const { return *I; }
 450   private:
 451     bool Filter(const CFGBlock *To) {
 452       return IsPred ? FilterEdge(F, To, From) : FilterEdge(F, From, To);
 453     }
 454   };
 455
 456   typedef FilteredCFGBlockIterator<const_pred_iterator, true>
 457           filtered_pred_iterator;
 458
 459   typedef FilteredCFGBlockIterator<const_succ_iterator, false>
 460           filtered_succ_iterator;
 461
 462   filtered_pred_iterator filtered_pred_start_end(const FilterOptions &f) const {
 463     return filtered_pred_iterator(pred_begin(), pred_end(), this, f);
 464   }
 465
 466   filtered_succ_iterator filtered_succ_start_end(const FilterOptions &f) const {
 467     return filtered_succ_iterator(succ_begin(), succ_end(), this, f);
 468   }
 469
 470   // Manipulation of block contents
 471
 472   void setTerminator(Stmt *Statement) { Terminator = Statement; }
 473   void setLabel(Stmt *Statement) { Label = Statement; }
 474   void setLoopTarget(const Stmt *loopTarget) { LoopTarget = loopTarget; }
 475   void setHasNoReturnElement() { HasNoReturnElement = true; }
 476
 477   CFGTerminator getTerminator() { return Terminator; }
 478   const CFGTerminator getTerminator() const { return Terminator; }
 479
 480   Stmt *getTerminatorCondition();
 481
 482   const Stmt *getTerminatorCondition() const {
 483     return const_cast<CFGBlock*>(this)->getTerminatorCondition();
 484   }
 485
 486   const Stmt *getLoopTarget() const { return LoopTarget; }
 487
 488   Stmt *getLabel() { return Label; }
 489   const Stmt *getLabel() const { return Label; }
 490
 491   bool hasNoReturnElement() const { return HasNoReturnElement; }
 492
 493   unsigned getBlockID() const { return BlockID; }
 494
 495   CFG *getParent() const { return Parent; }
 496
 497   void dump(const CFG *cfg, const LangOptions &LO, bool ShowColors = false) const;
 498   void print(raw_ostream &OS, const CFG* cfg, const LangOptions &LO,
 499              bool ShowColors) const;
 500   void printTerminator(raw_ostream &OS, const LangOptions &LO) const;
 501
 502   void addSuccessor(CFGBlock *Block, BumpVectorContext &C) {
 503     if (Block)
 504       Block->Preds.push_back(this, C);
 505     Succs.push_back(Block, C);
 506   }
 507
 508   void appendStmt(Stmt *statement, BumpVectorContext &C) {
 509     Elements.push_back(CFGStmt(statement), C);
 510   }
 511
 512   void appendInitializer(CXXCtorInitializer *initializer,
 513                         BumpVectorContext &C) {
 514     Elements.push_back(CFGInitializer(initializer), C);
 515   }
 516
 517   void appendBaseDtor(const CXXBaseSpecifier *BS, BumpVectorContext &C) {
 518     Elements.push_back(CFGBaseDtor(BS), C);
 519   }
 520
 521   void appendMemberDtor(FieldDecl *FD, BumpVectorContext &C) {
 522     Elements.push_back(CFGMemberDtor(FD), C);
 523   }
 524
 525   void appendTemporaryDtor(CXXBindTemporaryExpr *E, BumpVectorContext &C) {
 526     Elements.push_back(CFGTemporaryDtor(E), C);
 527   }
 528
 529   void appendAutomaticObjDtor(VarDecl *VD, Stmt *S, BumpVectorContext &C) {
 530     Elements.push_back(CFGAutomaticObjDtor(VD, S), C);
 531   }
 532
 533   // Destructors must be inserted in reversed order. So insertion is in two
 534   // steps. First we prepare space for some number of elements, then we insert
 535   // the elements beginning at the last position in prepared space.
 536   iterator beginAutomaticObjDtorsInsert(iterator I, size_t Cnt,
 537       BumpVectorContext &C) {
 538     return iterator(Elements.insert(I.base(), Cnt, CFGElement(), C));
 539   }
 540   iterator insertAutomaticObjDtor(iterator I, VarDecl *VD, Stmt *S) {
 541     *I = CFGAutomaticObjDtor(VD, S);
 542     return ++I;
 543   }
 544 };
 545
 546 /// CFG - Represents a source-level, intra-procedural CFG that represents the
 547 ///  control-flow of a Stmt.  The Stmt can represent an entire function body,
 548 ///  or a single expression.  A CFG will always contain one empty block that
 549 ///  represents the Exit point of the CFG.  A CFG will also contain a designated
 550 ///  Entry block.  The CFG solely represents control-flow; it consists of
 551 ///  CFGBlocks which are simply containers of Stmt*'s in the AST the CFG
 552 ///  was constructed from.
 553 class CFG {
 554 public:
 555   //===--------------------------------------------------------------------===//
 556   // CFG Construction & Manipulation.
 557   //===--------------------------------------------------------------------===//
 558
 559   class BuildOptions {
 560     std::bitset<Stmt::lastStmtConstant> alwaysAddMask;
 561   public:
 562     typedef llvm::DenseMap<const Stmt *, const CFGBlock*> ForcedBlkExprs;
 563     ForcedBlkExprs **forcedBlkExprs;
 564
 565     bool PruneTriviallyFalseEdges;
 566     bool AddEHEdges;
 567     bool AddInitializers;
 568     bool AddImplicitDtors;
 569     bool AddTemporaryDtors;
 570
 571     bool alwaysAdd(const Stmt *stmt) const {
 572       return alwaysAddMask[stmt->getStmtClass()];
 573     }
 574
 575     BuildOptions &setAlwaysAdd(Stmt::StmtClass stmtClass, bool val = true) {
 576       alwaysAddMask[stmtClass] = val;
 577       return *this;
 578     }
 579
 580     BuildOptions &setAllAlwaysAdd() {
 581       alwaysAddMask.set();
 582       return *this;
 583     }
 584
 585     BuildOptions()
 586     : forcedBlkExprs(0), PruneTriviallyFalseEdges(true)
 587       ,AddEHEdges(false)
 588       ,AddInitializers(false)
 589       ,AddImplicitDtors(false)
 590       ,AddTemporaryDtors(false) {}
 591   };
 592
 593   /// \brief Provides a custom implementation of the iterator class to have the
 594   /// same interface as Function::iterator - iterator returns CFGBlock
 595   /// (not a pointer to CFGBlock).
 596   class graph_iterator {
 597   public:
 598     typedef const CFGBlock                  value_type;
 599     typedef value_type&                     reference;
 600     typedef value_type*                     pointer;
 601     typedef BumpVector<CFGBlock*>::iterator ImplTy;
 602
 603     graph_iterator(const ImplTy &i) : I(i) {}
 604
 605     bool operator==(const graph_iterator &X) const { return I == X.I; }
 606     bool operator!=(const graph_iterator &X) const { return I != X.I; }
 607
 608     reference operator*()    const { return **I; }
 609     pointer operator->()     const { return  *I; }
 610     operator CFGBlock* ()          { return  *I; }
 611
 612     graph_iterator &operator++() { ++I; return *this; }
 613     graph_iterator &operator--() { --I; return *this; }
 614
 615   private:
 616     ImplTy I;
 617   };
 618
 619   class const_graph_iterator {
 620   public:
 621     typedef const CFGBlock                  value_type;
 622     typedef value_type&                     reference;
 623     typedef value_type*                     pointer;
 624     typedef BumpVector<CFGBlock*>::const_iterator ImplTy;
 625
 626     const_graph_iterator(const ImplTy &i) : I(i) {}
 627
 628     bool operator==(const const_graph_iterator &X) const { return I == X.I; }
 629     bool operator!=(const const_graph_iterator &X) const { return I != X.I; }
 630
 631     reference operator*() const { return **I; }
 632     pointer operator->()  const { return  *I; }
 633     operator CFGBlock* () const { return  *I; }
 634
 635     const_graph_iterator &operator++() { ++I; return *this; }
 636     const_graph_iterator &operator--() { --I; return *this; }
 637
 638   private:
 639     ImplTy I;
 640   };
 641
 642   /// buildCFG - Builds a CFG from an AST.  The responsibility to free the
 643   ///   constructed CFG belongs to the caller.
 644   static CFG* buildCFG(const Decl *D, Stmt *AST, ASTContext *C,
 645                        const BuildOptions &BO);
 646
 647   /// createBlock - Create a new block in the CFG.  The CFG owns the block;
 648   ///  the caller should not directly free it.
 649   CFGBlock *createBlock();
 650
 651   /// setEntry - Set the entry block of the CFG.  This is typically used
 652   ///  only during CFG construction.  Most CFG clients expect that the
 653   ///  entry block has no predecessors and contains no statements.
 654   void setEntry(CFGBlock *B) { Entry = B; }
 655
 656   /// setIndirectGotoBlock - Set the block used for indirect goto jumps.
 657   ///  This is typically used only during CFG construction.
 658   void setIndirectGotoBlock(CFGBlock *B) { IndirectGotoBlock = B; }
 659
 660   //===--------------------------------------------------------------------===//
 661   // Block Iterators
 662   //===--------------------------------------------------------------------===//
 663
 664   typedef BumpVector<CFGBlock*>                    CFGBlockListTy;
 665   typedef CFGBlockListTy::iterator                 iterator;
 666   typedef CFGBlockListTy::const_iterator           const_iterator;
 667   typedef std::reverse_iterator<iterator>          reverse_iterator;
 668   typedef std::reverse_iterator<const_iterator>    const_reverse_iterator;
 669
 670   CFGBlock &                front()                { return *Blocks.front(); }
 671   CFGBlock &                back()                 { return *Blocks.back(); }
 672
 673   iterator                  begin()                { return Blocks.begin(); }
 674   iterator                  end()                  { return Blocks.end(); }
 675   const_iterator            begin()       const    { return Blocks.begin(); }
 676   const_iterator            end()         const    { return Blocks.end(); }
 677
 678   graph_iterator nodes_begin() { return graph_iterator(Blocks.begin()); }
 679   graph_iterator nodes_end() { return graph_iterator(Blocks.end()); }
 680   const_graph_iterator nodes_begin() const {
 681     return const_graph_iterator(Blocks.begin());
 682   }
 683   const_graph_iterator nodes_end() const {
 684     return const_graph_iterator(Blocks.end());
 685   }
 686
 687   reverse_iterator          rbegin()               { return Blocks.rbegin(); }
 688   reverse_iterator          rend()                 { return Blocks.rend(); }
 689   const_reverse_iterator    rbegin()      const    { return Blocks.rbegin(); }
 690   const_reverse_iterator    rend()        const    { return Blocks.rend(); }
 691
 692   CFGBlock &                getEntry()             { return *Entry; }
 693   const CFGBlock &          getEntry()    const    { return *Entry; }
 694   CFGBlock &                getExit()              { return *Exit; }
 695   const CFGBlock &          getExit()     const    { return *Exit; }
 696
 697   CFGBlock *       getIndirectGotoBlock() { return IndirectGotoBlock; }
 698   const CFGBlock * getIndirectGotoBlock() const { return IndirectGotoBlock; }
 699
 700   typedef std::vector<const CFGBlock*>::const_iterator try_block_iterator;
 701   try_block_iterator try_blocks_begin() const {
 702     return TryDispatchBlocks.begin();
 703   }
 704   try_block_iterator try_blocks_end() const {
 705     return TryDispatchBlocks.end();
 706   }
 707
 708   void addTryDispatchBlock(const CFGBlock *block) {
 709     TryDispatchBlocks.push_back(block);
 710   }
 711
 712   //===--------------------------------------------------------------------===//
 713   // Member templates useful for various batch operations over CFGs.
 714   //===--------------------------------------------------------------------===//
 715
 716   template <typename CALLBACK>
 717   void VisitBlockStmts(CALLBACK& O) const {
 718     for (const_iterator I=begin(), E=end(); I != E; ++I)
 719       for (CFGBlock::const_iterator BI=(*I)->begin(), BE=(*I)->end();
 720            BI != BE; ++BI) {
 721         if (const CFGStmt *stmt = BI->getAs<CFGStmt>())
 722           O(const_cast<Stmt*>(stmt->getStmt()));
 723       }
 724   }
 725
 726   //===--------------------------------------------------------------------===//
 727   // CFG Introspection.
 728   //===--------------------------------------------------------------------===//
 729
 730   struct   BlkExprNumTy {
 731     const signed Idx;
 732     explicit BlkExprNumTy(signed idx) : Idx(idx) {}
 733     explicit BlkExprNumTy() : Idx(-1) {}
 734     operator bool() const { return Idx >= 0; }
 735     operator unsigned() const { assert(Idx >=0); return (unsigned) Idx; }
 736   };
 737
 738   bool isBlkExpr(const Stmt *S) { return getBlkExprNum(S); }
 739   bool isBlkExpr(const Stmt *S) const {
 740     return const_cast<CFG*>(this)->isBlkExpr(S);
 741   }
 742   BlkExprNumTy  getBlkExprNum(const Stmt *S);
 743   unsigned      getNumBlkExprs();
 744
 745   /// getNumBlockIDs - Returns the total number of BlockIDs allocated (which
 746   /// start at 0).
 747   unsigned getNumBlockIDs() const { return NumBlockIDs; }
 748
 749   /// size - Return the total number of CFGBlocks within the CFG
 750   /// This is simply a renaming of the getNumBlockIDs(). This is necessary
 751   /// because the dominator implementation needs such an interface.
 752   unsigned size() const { return NumBlockIDs; }
 753
 754   //===--------------------------------------------------------------------===//
 755   // CFG Debugging: Pretty-Printing and Visualization.
 756   //===--------------------------------------------------------------------===//
 757
 758   void viewCFG(const LangOptions &LO) const;
 759   void print(raw_ostream &OS, const LangOptions &LO, bool ShowColors) const;
 760   void dump(const LangOptions &LO, bool ShowColors) const;
 761
 762   //===--------------------------------------------------------------------===//
 763   // Internal: constructors and data.
 764   //===--------------------------------------------------------------------===//
 765
 766   CFG() : Entry(NULL), Exit(NULL), IndirectGotoBlock(NULL), NumBlockIDs(0),
 767           BlkExprMap(NULL), Blocks(BlkBVC, 10) {}
 768
 769   ~CFG();
 770
 771   llvm::BumpPtrAllocator& getAllocator() {
 772     return BlkBVC.getAllocator();
 773   }
 774
 775   BumpVectorContext &getBumpVectorContext() {
 776     return BlkBVC;
 777   }
 778
 779 private:
 780   CFGBlock *Entry;
 781   CFGBlock *Exit;
 782   CFGBlock* IndirectGotoBlock;  // Special block to contain collective dispatch
 783                                 // for indirect gotos
 784   unsigned  NumBlockIDs;
 785
 786   // BlkExprMap - An opaque pointer to prevent inclusion of DenseMap.h.
 787   //  It represents a map from Expr* to integers to record the set of
 788   //  block-level expressions and their "statement number" in the CFG.
 789   void *    BlkExprMap;
 790
 791   BumpVectorContext BlkBVC;
 792
 793   CFGBlockListTy Blocks;
 794
 795   /// C++ 'try' statements are modeled with an indirect dispatch block.
 796   /// This is the collection of such blocks present in the CFG.
 797   std::vector<const CFGBlock *> TryDispatchBlocks;
 798
 799 };
 800 } // end namespace clang
 801
 802 //===----------------------------------------------------------------------===//
 803 // GraphTraits specializations for CFG basic block graphs (source-level CFGs)
 804 //===----------------------------------------------------------------------===//
 805
 806 namespace llvm {
 807
 808 /// Implement simplify_type for CFGTerminator, so that we can dyn_cast from
 809 /// CFGTerminator to a specific Stmt class.
 810 template <> struct simplify_type<const ::clang::CFGTerminator> {
 811   typedef const ::clang::Stmt *SimpleType;
 812   static SimpleType getSimplifiedValue(const ::clang::CFGTerminator &Val) {
 813     return Val.getStmt();
 814   }
 815 };
 816
 817 template <> struct simplify_type< ::clang::CFGTerminator> {
 818   typedef ::clang::Stmt *SimpleType;
 819   static SimpleType getSimplifiedValue(const ::clang::CFGTerminator &Val) {
 820     return const_cast<SimpleType>(Val.getStmt());
 821   }
 822 };
 823
 824 // Traits for: CFGBlock
 825
 826 template <> struct GraphTraits< ::clang::CFGBlock *> {
 827   typedef ::clang::CFGBlock NodeType;
 828   typedef ::clang::CFGBlock::succ_iterator ChildIteratorType;
 829
 830   static NodeType* getEntryNode(::clang::CFGBlock *BB)
 831   { return BB; }
 832
 833   static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType* N)
 834   { return N->succ_begin(); }
 835
 836   static inline ChildIteratorType child_end(NodeType* N)
 837   { return N->succ_end(); }
 838 };
 839
 840 template <> struct GraphTraits< const ::clang::CFGBlock *> {
 841   typedef const ::clang::CFGBlock NodeType;
 842   typedef ::clang::CFGBlock::const_succ_iterator ChildIteratorType;
 843
 844   static NodeType* getEntryNode(const clang::CFGBlock *BB)
 845   { return BB; }
 846
 847   static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType* N)
 848   { return N->succ_begin(); }
 849
 850   static inline ChildIteratorType child_end(NodeType* N)
 851   { return N->succ_end(); }
 852 };
 853
 854 template <> struct GraphTraits<Inverse< ::clang::CFGBlock*> > {
 855   typedef ::clang::CFGBlock NodeType;
 856   typedef ::clang::CFGBlock::const_pred_iterator ChildIteratorType;
 857
 858   static NodeType *getEntryNode(Inverse< ::clang::CFGBlock*> G)
 859   { return G.Graph; }
 860
 861   static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType* N)
 862   { return N->pred_begin(); }
 863
 864   static inline ChildIteratorType child_end(NodeType* N)
 865   { return N->pred_end(); }
 866 };
 867
 868 template <> struct GraphTraits<Inverse<const ::clang::CFGBlock*> > {
 869   typedef const ::clang::CFGBlock NodeType;
 870   typedef ::clang::CFGBlock::const_pred_iterator ChildIteratorType;
 871
 872   static NodeType *getEntryNode(Inverse<const ::clang::CFGBlock*> G)
 873   { return G.Graph; }
 874
 875   static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType* N)
 876   { return N->pred_begin(); }
 877
 878   static inline ChildIteratorType child_end(NodeType* N)
 879   { return N->pred_end(); }
 880 };
 881
 882 // Traits for: CFG
 883
 884 template <> struct GraphTraits< ::clang::CFG* >
 885     : public GraphTraits< ::clang::CFGBlock *>  {
 886
 887   typedef ::clang::CFG::graph_iterator nodes_iterator;
 888
 889   static NodeType     *getEntryNode(::clang::CFG* F) { return &F->getEntry(); }
 890   static nodes_iterator nodes_begin(::clang::CFG* F) { return F->nodes_begin();}
 891   static nodes_iterator   nodes_end(::clang::CFG* F) { return F->nodes_end(); }
 892   static unsigned              size(::clang::CFG* F) { return F->size(); }
 893 };
 894
 895 template <> struct GraphTraits<const ::clang::CFG* >
 896     : public GraphTraits<const ::clang::CFGBlock *>  {
 897
 898   typedef ::clang::CFG::const_graph_iterator nodes_iterator;
 899
 900   static NodeType *getEntryNode( const ::clang::CFG* F) {
 901     return &F->getEntry();
 902   }
 903   static nodes_iterator nodes_begin( const ::clang::CFG* F) {
 904     return F->nodes_begin();
 905   }
 906   static nodes_iterator nodes_end( const ::clang::CFG* F) {
 907     return F->nodes_end();
 908   }
 909   static unsigned size(const ::clang::CFG* F) {
 910     return F->size();
 911   }
 912 };
 913
 914 template <> struct GraphTraits<Inverse< ::clang::CFG*> >
 915   : public GraphTraits<Inverse< ::clang::CFGBlock*> > {
 916
 917   typedef ::clang::CFG::graph_iterator nodes_iterator;
 918
 919   static NodeType *getEntryNode( ::clang::CFG* F) { return &F->getExit(); }
 920   static nodes_iterator nodes_begin( ::clang::CFG* F) {return F->nodes_begin();}
 921   static nodes_iterator nodes_end( ::clang::CFG* F) { return F->nodes_end(); }
 922 };
 923
 924 template <> struct GraphTraits<Inverse<const ::clang::CFG*> >
 925   : public GraphTraits<Inverse<const ::clang::CFGBlock*> > {
 926
 927   typedef ::clang::CFG::const_graph_iterator nodes_iterator;
 928
 929   static NodeType *getEntryNode(const ::clang::CFG* F) { return &F->getExit(); }
 930   static nodes_iterator nodes_begin(const ::clang::CFG* F) {
 931     return F->nodes_begin();
 932   }
 933   static nodes_iterator nodes_end(const ::clang::CFG* F) {
 934     return F->nodes_end();
 935   }
 936 };
 937 } // end llvm namespace
 938 #endif