]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/9.git/blob - contrib/llvm/tools/clang/lib/AST/ExprConstant.cpp
MFC r234353:
[FreeBSD/stable/9.git] / contrib / llvm / tools / clang / lib / AST / ExprConstant.cpp
1 //===--- ExprConstant.cpp - Expression Constant Evaluator -----------------===//
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 implements the Expr constant evaluator.
11 //
12 // Constant expression evaluation produces four main results:
13 //
14 //  * A success/failure flag indicating whether constant folding was successful.
15 //    This is the 'bool' return value used by most of the code in this file. A
16 //    'false' return value indicates that constant folding has failed, and any
17 //    appropriate diagnostic has already been produced.
18 //
19 //  * An evaluated result, valid only if constant folding has not failed.
20 //
21 //  * A flag indicating if evaluation encountered (unevaluated) side-effects.
22 //    These arise in cases such as (sideEffect(), 0) and (sideEffect() || 1),
23 //    where it is possible to determine the evaluated result regardless.
24 //
25 //  * A set of notes indicating why the evaluation was not a constant expression
26 //    (under the C++11 rules only, at the moment), or, if folding failed too,
27 //    why the expression could not be folded.
28 //
29 // If we are checking for a potential constant expression, failure to constant
30 // fold a potential constant sub-expression will be indicated by a 'false'
31 // return value (the expression could not be folded) and no diagnostic (the
32 // expression is not necessarily non-constant).
33 //
34 //===----------------------------------------------------------------------===//
35
36 #include "clang/AST/APValue.h"
37 #include "clang/AST/ASTContext.h"
38 #include "clang/AST/CharUnits.h"
39 #include "clang/AST/RecordLayout.h"
40 #include "clang/AST/StmtVisitor.h"
41 #include "clang/AST/TypeLoc.h"
42 #include "clang/AST/ASTDiagnostic.h"
43 #include "clang/AST/Expr.h"
44 #include "clang/Basic/Builtins.h"
45 #include "clang/Basic/TargetInfo.h"
46 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
47 #include <cstring>
48 #include <functional>
49
50 using namespace clang;
51 using llvm::APSInt;
52 using llvm::APFloat;
53
54 static bool IsGlobalLValue(APValue::LValueBase B);
55
56 namespace {
57   struct LValue;
58   struct CallStackFrame;
59   struct EvalInfo;
60
61   static QualType getType(APValue::LValueBase B) {
62     if (!B) return QualType();
63     if (const ValueDecl *D = B.dyn_cast<const ValueDecl*>())
64       return D->getType();
65     return B.get<const Expr*>()->getType();
66   }
67
68   /// Get an LValue path entry, which is known to not be an array index, as a
69   /// field or base class.
70   static
71   APValue::BaseOrMemberType getAsBaseOrMember(APValue::LValuePathEntry E) {
72     APValue::BaseOrMemberType Value;
73     Value.setFromOpaqueValue(E.BaseOrMember);
74     return Value;
75   }
76
77   /// Get an LValue path entry, which is known to not be an array index, as a
78   /// field declaration.
79   static const FieldDecl *getAsField(APValue::LValuePathEntry E) {
80     return dyn_cast<FieldDecl>(getAsBaseOrMember(E).getPointer());
81   }
82   /// Get an LValue path entry, which is known to not be an array index, as a
83   /// base class declaration.
84   static const CXXRecordDecl *getAsBaseClass(APValue::LValuePathEntry E) {
85     return dyn_cast<CXXRecordDecl>(getAsBaseOrMember(E).getPointer());
86   }
87   /// Determine whether this LValue path entry for a base class names a virtual
88   /// base class.
89   static bool isVirtualBaseClass(APValue::LValuePathEntry E) {
90     return getAsBaseOrMember(E).getInt();
91   }
92
93   /// Find the path length and type of the most-derived subobject in the given
94   /// path, and find the size of the containing array, if any.
95   static
96   unsigned findMostDerivedSubobject(ASTContext &Ctx, QualType Base,
97                                     ArrayRef<APValue::LValuePathEntry> Path,
98                                     uint64_t &ArraySize, QualType &Type) {
99     unsigned MostDerivedLength = 0;
100     Type = Base;
101     for (unsigned I = 0, N = Path.size(); I != N; ++I) {
102       if (Type->isArrayType()) {
103         const ConstantArrayType *CAT =
104           cast<ConstantArrayType>(Ctx.getAsArrayType(Type));
105         Type = CAT->getElementType();
106         ArraySize = CAT->getSize().getZExtValue();
107         MostDerivedLength = I + 1;
108       } else if (Type->isAnyComplexType()) {
109         const ComplexType *CT = Type->castAs<ComplexType>();
110         Type = CT->getElementType();
111         ArraySize = 2;
112         MostDerivedLength = I + 1;
113       } else if (const FieldDecl *FD = getAsField(Path[I])) {
114         Type = FD->getType();
115         ArraySize = 0;
116         MostDerivedLength = I + 1;
117       } else {
118         // Path[I] describes a base class.
119         ArraySize = 0;
120       }
121     }
122     return MostDerivedLength;
123   }
124
125   // The order of this enum is important for diagnostics.
126   enum CheckSubobjectKind {
127     CSK_Base, CSK_Derived, CSK_Field, CSK_ArrayToPointer, CSK_ArrayIndex,
128     CSK_This, CSK_Real, CSK_Imag
129   };
130
131   /// A path from a glvalue to a subobject of that glvalue.
132   struct SubobjectDesignator {
133     /// True if the subobject was named in a manner not supported by C++11. Such
134     /// lvalues can still be folded, but they are not core constant expressions
135     /// and we cannot perform lvalue-to-rvalue conversions on them.
136     bool Invalid : 1;
137
138     /// Is this a pointer one past the end of an object?
139     bool IsOnePastTheEnd : 1;
140
141     /// The length of the path to the most-derived object of which this is a
142     /// subobject.
143     unsigned MostDerivedPathLength : 30;
144
145     /// The size of the array of which the most-derived object is an element, or
146     /// 0 if the most-derived object is not an array element.
147     uint64_t MostDerivedArraySize;
148
149     /// The type of the most derived object referred to by this address.
150     QualType MostDerivedType;
151
152     typedef APValue::LValuePathEntry PathEntry;
153
154     /// The entries on the path from the glvalue to the designated subobject.
155     SmallVector<PathEntry, 8> Entries;
156
157     SubobjectDesignator() : Invalid(true) {}
158
159     explicit SubobjectDesignator(QualType T)
160       : Invalid(false), IsOnePastTheEnd(false), MostDerivedPathLength(0),
161         MostDerivedArraySize(0), MostDerivedType(T) {}
162
163     SubobjectDesignator(ASTContext &Ctx, const APValue &V)
164       : Invalid(!V.isLValue() || !V.hasLValuePath()), IsOnePastTheEnd(false),
165         MostDerivedPathLength(0), MostDerivedArraySize(0) {
166       if (!Invalid) {
167         IsOnePastTheEnd = V.isLValueOnePastTheEnd();
168         ArrayRef<PathEntry> VEntries = V.getLValuePath();
169         Entries.insert(Entries.end(), VEntries.begin(), VEntries.end());
170         if (V.getLValueBase())
171           MostDerivedPathLength =
172               findMostDerivedSubobject(Ctx, getType(V.getLValueBase()),
173                                        V.getLValuePath(), MostDerivedArraySize,
174                                        MostDerivedType);
175       }
176     }
177
178     void setInvalid() {
179       Invalid = true;
180       Entries.clear();
181     }
182
183     /// Determine whether this is a one-past-the-end pointer.
184     bool isOnePastTheEnd() const {
185       if (IsOnePastTheEnd)
186         return true;
187       if (MostDerivedArraySize &&
188           Entries[MostDerivedPathLength - 1].ArrayIndex == MostDerivedArraySize)
189         return true;
190       return false;
191     }
192
193     /// Check that this refers to a valid subobject.
194     bool isValidSubobject() const {
195       if (Invalid)
196         return false;
197       return !isOnePastTheEnd();
198     }
199     /// Check that this refers to a valid subobject, and if not, produce a
200     /// relevant diagnostic and set the designator as invalid.
201     bool checkSubobject(EvalInfo &Info, const Expr *E, CheckSubobjectKind CSK);
202
203     /// Update this designator to refer to the first element within this array.
204     void addArrayUnchecked(const ConstantArrayType *CAT) {
205       PathEntry Entry;
206       Entry.ArrayIndex = 0;
207       Entries.push_back(Entry);
208
209       // This is a most-derived object.
210       MostDerivedType = CAT->getElementType();
211       MostDerivedArraySize = CAT->getSize().getZExtValue();
212       MostDerivedPathLength = Entries.size();
213     }
214     /// Update this designator to refer to the given base or member of this
215     /// object.
216     void addDeclUnchecked(const Decl *D, bool Virtual = false) {
217       PathEntry Entry;
218       APValue::BaseOrMemberType Value(D, Virtual);
219       Entry.BaseOrMember = Value.getOpaqueValue();
220       Entries.push_back(Entry);
221
222       // If this isn't a base class, it's a new most-derived object.
223       if (const FieldDecl *FD = dyn_cast<FieldDecl>(D)) {
224         MostDerivedType = FD->getType();
225         MostDerivedArraySize = 0;
226         MostDerivedPathLength = Entries.size();
227       }
228     }
229     /// Update this designator to refer to the given complex component.
230     void addComplexUnchecked(QualType EltTy, bool Imag) {
231       PathEntry Entry;
232       Entry.ArrayIndex = Imag;
233       Entries.push_back(Entry);
234
235       // This is technically a most-derived object, though in practice this
236       // is unlikely to matter.
237       MostDerivedType = EltTy;
238       MostDerivedArraySize = 2;
239       MostDerivedPathLength = Entries.size();
240     }
241     void diagnosePointerArithmetic(EvalInfo &Info, const Expr *E, uint64_t N);
242     /// Add N to the address of this subobject.
243     void adjustIndex(EvalInfo &Info, const Expr *E, uint64_t N) {
244       if (Invalid) return;
245       if (MostDerivedPathLength == Entries.size() && MostDerivedArraySize) {
246         Entries.back().ArrayIndex += N;
247         if (Entries.back().ArrayIndex > MostDerivedArraySize) {
248           diagnosePointerArithmetic(Info, E, Entries.back().ArrayIndex);
249           setInvalid();
250         }
251         return;
252       }
253       // [expr.add]p4: For the purposes of these operators, a pointer to a
254       // nonarray object behaves the same as a pointer to the first element of
255       // an array of length one with the type of the object as its element type.
256       if (IsOnePastTheEnd && N == (uint64_t)-1)
257         IsOnePastTheEnd = false;
258       else if (!IsOnePastTheEnd && N == 1)
259         IsOnePastTheEnd = true;
260       else if (N != 0) {
261         diagnosePointerArithmetic(Info, E, uint64_t(IsOnePastTheEnd) + N);
262         setInvalid();
263       }
264     }
265   };
266
267   /// A stack frame in the constexpr call stack.
268   struct CallStackFrame {
269     EvalInfo &Info;
270
271     /// Parent - The caller of this stack frame.
272     CallStackFrame *Caller;
273
274     /// CallLoc - The location of the call expression for this call.
275     SourceLocation CallLoc;
276
277     /// Callee - The function which was called.
278     const FunctionDecl *Callee;
279
280     /// Index - The call index of this call.
281     unsigned Index;
282
283     /// This - The binding for the this pointer in this call, if any.
284     const LValue *This;
285
286     /// ParmBindings - Parameter bindings for this function call, indexed by
287     /// parameters' function scope indices.
288     const APValue *Arguments;
289
290     typedef llvm::DenseMap<const Expr*, APValue> MapTy;
291     typedef MapTy::const_iterator temp_iterator;
292     /// Temporaries - Temporary lvalues materialized within this stack frame.
293     MapTy Temporaries;
294
295     CallStackFrame(EvalInfo &Info, SourceLocation CallLoc,
296                    const FunctionDecl *Callee, const LValue *This,
297                    const APValue *Arguments);
298     ~CallStackFrame();
299   };
300
301   /// A partial diagnostic which we might know in advance that we are not going
302   /// to emit.
303   class OptionalDiagnostic {
304     PartialDiagnostic *Diag;
305
306   public:
307     explicit OptionalDiagnostic(PartialDiagnostic *Diag = 0) : Diag(Diag) {}
308
309     template<typename T>
310     OptionalDiagnostic &operator<<(const T &v) {
311       if (Diag)
312         *Diag << v;
313       return *this;
314     }
315
316     OptionalDiagnostic &operator<<(const APSInt &I) {
317       if (Diag) {
318         llvm::SmallVector<char, 32> Buffer;
319         I.toString(Buffer);
320         *Diag << StringRef(Buffer.data(), Buffer.size());
321       }
322       return *this;
323     }
324
325     OptionalDiagnostic &operator<<(const APFloat &F) {
326       if (Diag) {
327         llvm::SmallVector<char, 32> Buffer;
328         F.toString(Buffer);
329         *Diag << StringRef(Buffer.data(), Buffer.size());
330       }
331       return *this;
332     }
333   };
334
335   /// EvalInfo - This is a private struct used by the evaluator to capture
336   /// information about a subexpression as it is folded.  It retains information
337   /// about the AST context, but also maintains information about the folded
338   /// expression.
339   ///
340   /// If an expression could be evaluated, it is still possible it is not a C
341   /// "integer constant expression" or constant expression.  If not, this struct
342   /// captures information about how and why not.
343   ///
344   /// One bit of information passed *into* the request for constant folding
345   /// indicates whether the subexpression is "evaluated" or not according to C
346   /// rules.  For example, the RHS of (0 && foo()) is not evaluated.  We can
347   /// evaluate the expression regardless of what the RHS is, but C only allows
348   /// certain things in certain situations.
349   struct EvalInfo {
350     ASTContext &Ctx;
351
352     /// EvalStatus - Contains information about the evaluation.
353     Expr::EvalStatus &EvalStatus;
354
355     /// CurrentCall - The top of the constexpr call stack.
356     CallStackFrame *CurrentCall;
357
358     /// CallStackDepth - The number of calls in the call stack right now.
359     unsigned CallStackDepth;
360
361     /// NextCallIndex - The next call index to assign.
362     unsigned NextCallIndex;
363
364     typedef llvm::DenseMap<const OpaqueValueExpr*, APValue> MapTy;
365     /// OpaqueValues - Values used as the common expression in a
366     /// BinaryConditionalOperator.
367     MapTy OpaqueValues;
368
369     /// BottomFrame - The frame in which evaluation started. This must be
370     /// initialized after CurrentCall and CallStackDepth.
371     CallStackFrame BottomFrame;
372
373     /// EvaluatingDecl - This is the declaration whose initializer is being
374     /// evaluated, if any.
375     const VarDecl *EvaluatingDecl;
376
377     /// EvaluatingDeclValue - This is the value being constructed for the
378     /// declaration whose initializer is being evaluated, if any.
379     APValue *EvaluatingDeclValue;
380
381     /// HasActiveDiagnostic - Was the previous diagnostic stored? If so, further
382     /// notes attached to it will also be stored, otherwise they will not be.
383     bool HasActiveDiagnostic;
384
385     /// CheckingPotentialConstantExpression - Are we checking whether the
386     /// expression is a potential constant expression? If so, some diagnostics
387     /// are suppressed.
388     bool CheckingPotentialConstantExpression;
389
390     EvalInfo(const ASTContext &C, Expr::EvalStatus &S)
391       : Ctx(const_cast<ASTContext&>(C)), EvalStatus(S), CurrentCall(0),
392         CallStackDepth(0), NextCallIndex(1),
393         BottomFrame(*this, SourceLocation(), 0, 0, 0),
394         EvaluatingDecl(0), EvaluatingDeclValue(0), HasActiveDiagnostic(false),
395         CheckingPotentialConstantExpression(false) {}
396
397     const APValue *getOpaqueValue(const OpaqueValueExpr *e) const {
398       MapTy::const_iterator i = OpaqueValues.find(e);
399       if (i == OpaqueValues.end()) return 0;
400       return &i->second;
401     }
402
403     void setEvaluatingDecl(const VarDecl *VD, APValue &Value) {
404       EvaluatingDecl = VD;
405       EvaluatingDeclValue = &Value;
406     }
407
408     const LangOptions &getLangOpts() const { return Ctx.getLangOpts(); }
409
410     bool CheckCallLimit(SourceLocation Loc) {
411       // Don't perform any constexpr calls (other than the call we're checking)
412       // when checking a potential constant expression.
413       if (CheckingPotentialConstantExpression && CallStackDepth > 1)
414         return false;
415       if (NextCallIndex == 0) {
416         // NextCallIndex has wrapped around.
417         Diag(Loc, diag::note_constexpr_call_limit_exceeded);
418         return false;
419       }
420       if (CallStackDepth <= getLangOpts().ConstexprCallDepth)
421         return true;
422       Diag(Loc, diag::note_constexpr_depth_limit_exceeded)
423         << getLangOpts().ConstexprCallDepth;
424       return false;
425     }
426
427     CallStackFrame *getCallFrame(unsigned CallIndex) {
428       assert(CallIndex && "no call index in getCallFrame");
429       // We will eventually hit BottomFrame, which has Index 1, so Frame can't
430       // be null in this loop.
431       CallStackFrame *Frame = CurrentCall;
432       while (Frame->Index > CallIndex)
433         Frame = Frame->Caller;
434       return (Frame->Index == CallIndex) ? Frame : 0;
435     }
436
437   private:
438     /// Add a diagnostic to the diagnostics list.
439     PartialDiagnostic &addDiag(SourceLocation Loc, diag::kind DiagId) {
440       PartialDiagnostic PD(DiagId, Ctx.getDiagAllocator());
441       EvalStatus.Diag->push_back(std::make_pair(Loc, PD));
442       return EvalStatus.Diag->back().second;
443     }
444
445     /// Add notes containing a call stack to the current point of evaluation.
446     void addCallStack(unsigned Limit);
447
448   public:
449     /// Diagnose that the evaluation cannot be folded.
450     OptionalDiagnostic Diag(SourceLocation Loc, diag::kind DiagId
451                               = diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr,
452                             unsigned ExtraNotes = 0) {
453       // If we have a prior diagnostic, it will be noting that the expression
454       // isn't a constant expression. This diagnostic is more important.
455       // FIXME: We might want to show both diagnostics to the user.
456       if (EvalStatus.Diag) {
457         unsigned CallStackNotes = CallStackDepth - 1;
458         unsigned Limit = Ctx.getDiagnostics().getConstexprBacktraceLimit();
459         if (Limit)
460           CallStackNotes = std::min(CallStackNotes, Limit + 1);
461         if (CheckingPotentialConstantExpression)
462           CallStackNotes = 0;
463
464         HasActiveDiagnostic = true;
465         EvalStatus.Diag->clear();
466         EvalStatus.Diag->reserve(1 + ExtraNotes + CallStackNotes);
467         addDiag(Loc, DiagId);
468         if (!CheckingPotentialConstantExpression)
469           addCallStack(Limit);
470         return OptionalDiagnostic(&(*EvalStatus.Diag)[0].second);
471       }
472       HasActiveDiagnostic = false;
473       return OptionalDiagnostic();
474     }
475
476     OptionalDiagnostic Diag(const Expr *E, diag::kind DiagId
477                               = diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr,
478                             unsigned ExtraNotes = 0) {
479       if (EvalStatus.Diag)
480         return Diag(E->getExprLoc(), DiagId, ExtraNotes);
481       HasActiveDiagnostic = false;
482       return OptionalDiagnostic();
483     }
484
485     /// Diagnose that the evaluation does not produce a C++11 core constant
486     /// expression.
487     template<typename LocArg>
488     OptionalDiagnostic CCEDiag(LocArg Loc, diag::kind DiagId
489                                  = diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr,
490                                unsigned ExtraNotes = 0) {
491       // Don't override a previous diagnostic.
492       if (!EvalStatus.Diag || !EvalStatus.Diag->empty()) {
493         HasActiveDiagnostic = false;
494         return OptionalDiagnostic();
495       }
496       return Diag(Loc, DiagId, ExtraNotes);
497     }
498
499     /// Add a note to a prior diagnostic.
500     OptionalDiagnostic Note(SourceLocation Loc, diag::kind DiagId) {
501       if (!HasActiveDiagnostic)
502         return OptionalDiagnostic();
503       return OptionalDiagnostic(&addDiag(Loc, DiagId));
504     }
505
506     /// Add a stack of notes to a prior diagnostic.
507     void addNotes(ArrayRef<PartialDiagnosticAt> Diags) {
508       if (HasActiveDiagnostic) {
509         EvalStatus.Diag->insert(EvalStatus.Diag->end(),
510                                 Diags.begin(), Diags.end());
511       }
512     }
513
514     /// Should we continue evaluation as much as possible after encountering a
515     /// construct which can't be folded?
516     bool keepEvaluatingAfterFailure() {
517       return CheckingPotentialConstantExpression &&
518              EvalStatus.Diag && EvalStatus.Diag->empty();
519     }
520   };
521
522   /// Object used to treat all foldable expressions as constant expressions.
523   struct FoldConstant {
524     bool Enabled;
525
526     explicit FoldConstant(EvalInfo &Info)
527       : Enabled(Info.EvalStatus.Diag && Info.EvalStatus.Diag->empty() &&
528                 !Info.EvalStatus.HasSideEffects) {
529     }
530     // Treat the value we've computed since this object was created as constant.
531     void Fold(EvalInfo &Info) {
532       if (Enabled && !Info.EvalStatus.Diag->empty() &&
533           !Info.EvalStatus.HasSideEffects)
534         Info.EvalStatus.Diag->clear();
535     }
536   };
537
538   /// RAII object used to suppress diagnostics and side-effects from a
539   /// speculative evaluation.
540   class SpeculativeEvaluationRAII {
541     EvalInfo &Info;
542     Expr::EvalStatus Old;
543
544   public:
545     SpeculativeEvaluationRAII(EvalInfo &Info,
546                               llvm::SmallVectorImpl<PartialDiagnosticAt>
547                                 *NewDiag = 0)
548       : Info(Info), Old(Info.EvalStatus) {
549       Info.EvalStatus.Diag = NewDiag;
550     }
551     ~SpeculativeEvaluationRAII() {
552       Info.EvalStatus = Old;
553     }
554   };
555 }
556
557 bool SubobjectDesignator::checkSubobject(EvalInfo &Info, const Expr *E,
558                                          CheckSubobjectKind CSK) {
559   if (Invalid)
560     return false;
561   if (isOnePastTheEnd()) {
562     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_past_end_subobject)
563       << CSK;
564     setInvalid();
565     return false;
566   }
567   return true;
568 }
569
570 void SubobjectDesignator::diagnosePointerArithmetic(EvalInfo &Info,
571                                                     const Expr *E, uint64_t N) {
572   if (MostDerivedPathLength == Entries.size() && MostDerivedArraySize)
573     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_array_index)
574       << static_cast<int>(N) << /*array*/ 0
575       << static_cast<unsigned>(MostDerivedArraySize);
576   else
577     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_array_index)
578       << static_cast<int>(N) << /*non-array*/ 1;
579   setInvalid();
580 }
581
582 CallStackFrame::CallStackFrame(EvalInfo &Info, SourceLocation CallLoc,
583                                const FunctionDecl *Callee, const LValue *This,
584                                const APValue *Arguments)
585     : Info(Info), Caller(Info.CurrentCall), CallLoc(CallLoc), Callee(Callee),
586       Index(Info.NextCallIndex++), This(This), Arguments(Arguments) {
587   Info.CurrentCall = this;
588   ++Info.CallStackDepth;
589 }
590
591 CallStackFrame::~CallStackFrame() {
592   assert(Info.CurrentCall == this && "calls retired out of order");
593   --Info.CallStackDepth;
594   Info.CurrentCall = Caller;
595 }
596
597 /// Produce a string describing the given constexpr call.
598 static void describeCall(CallStackFrame *Frame, llvm::raw_ostream &Out) {
599   unsigned ArgIndex = 0;
600   bool IsMemberCall = isa<CXXMethodDecl>(Frame->Callee) &&
601                       !isa<CXXConstructorDecl>(Frame->Callee) &&
602                       cast<CXXMethodDecl>(Frame->Callee)->isInstance();
603
604   if (!IsMemberCall)
605     Out << *Frame->Callee << '(';
606
607   for (FunctionDecl::param_const_iterator I = Frame->Callee->param_begin(),
608        E = Frame->Callee->param_end(); I != E; ++I, ++ArgIndex) {
609     if (ArgIndex > (unsigned)IsMemberCall)
610       Out << ", ";
611
612     const ParmVarDecl *Param = *I;
613     const APValue &Arg = Frame->Arguments[ArgIndex];
614     Arg.printPretty(Out, Frame->Info.Ctx, Param->getType());
615
616     if (ArgIndex == 0 && IsMemberCall)
617       Out << "->" << *Frame->Callee << '(';
618   }
619
620   Out << ')';
621 }
622
623 void EvalInfo::addCallStack(unsigned Limit) {
624   // Determine which calls to skip, if any.
625   unsigned ActiveCalls = CallStackDepth - 1;
626   unsigned SkipStart = ActiveCalls, SkipEnd = SkipStart;
627   if (Limit && Limit < ActiveCalls) {
628     SkipStart = Limit / 2 + Limit % 2;
629     SkipEnd = ActiveCalls - Limit / 2;
630   }
631
632   // Walk the call stack and add the diagnostics.
633   unsigned CallIdx = 0;
634   for (CallStackFrame *Frame = CurrentCall; Frame != &BottomFrame;
635        Frame = Frame->Caller, ++CallIdx) {
636     // Skip this call?
637     if (CallIdx >= SkipStart && CallIdx < SkipEnd) {
638       if (CallIdx == SkipStart) {
639         // Note that we're skipping calls.
640         addDiag(Frame->CallLoc, diag::note_constexpr_calls_suppressed)
641           << unsigned(ActiveCalls - Limit);
642       }
643       continue;
644     }
645
646     llvm::SmallVector<char, 128> Buffer;
647     llvm::raw_svector_ostream Out(Buffer);
648     describeCall(Frame, Out);
649     addDiag(Frame->CallLoc, diag::note_constexpr_call_here) << Out.str();
650   }
651 }
652
653 namespace {
654   struct ComplexValue {
655   private:
656     bool IsInt;
657
658   public:
659     APSInt IntReal, IntImag;
660     APFloat FloatReal, FloatImag;
661
662     ComplexValue() : FloatReal(APFloat::Bogus), FloatImag(APFloat::Bogus) {}
663
664     void makeComplexFloat() { IsInt = false; }
665     bool isComplexFloat() const { return !IsInt; }
666     APFloat &getComplexFloatReal() { return FloatReal; }
667     APFloat &getComplexFloatImag() { return FloatImag; }
668
669     void makeComplexInt() { IsInt = true; }
670     bool isComplexInt() const { return IsInt; }
671     APSInt &getComplexIntReal() { return IntReal; }
672     APSInt &getComplexIntImag() { return IntImag; }
673
674     void moveInto(APValue &v) const {
675       if (isComplexFloat())
676         v = APValue(FloatReal, FloatImag);
677       else
678         v = APValue(IntReal, IntImag);
679     }
680     void setFrom(const APValue &v) {
681       assert(v.isComplexFloat() || v.isComplexInt());
682       if (v.isComplexFloat()) {
683         makeComplexFloat();
684         FloatReal = v.getComplexFloatReal();
685         FloatImag = v.getComplexFloatImag();
686       } else {
687         makeComplexInt();
688         IntReal = v.getComplexIntReal();
689         IntImag = v.getComplexIntImag();
690       }
691     }
692   };
693
694   struct LValue {
695     APValue::LValueBase Base;
696     CharUnits Offset;
697     unsigned CallIndex;
698     SubobjectDesignator Designator;
699
700     const APValue::LValueBase getLValueBase() const { return Base; }
701     CharUnits &getLValueOffset() { return Offset; }
702     const CharUnits &getLValueOffset() const { return Offset; }
703     unsigned getLValueCallIndex() const { return CallIndex; }
704     SubobjectDesignator &getLValueDesignator() { return Designator; }
705     const SubobjectDesignator &getLValueDesignator() const { return Designator;}
706
707     void moveInto(APValue &V) const {
708       if (Designator.Invalid)
709         V = APValue(Base, Offset, APValue::NoLValuePath(), CallIndex);
710       else
711         V = APValue(Base, Offset, Designator.Entries,
712                     Designator.IsOnePastTheEnd, CallIndex);
713     }
714     void setFrom(ASTContext &Ctx, const APValue &V) {
715       assert(V.isLValue());
716       Base = V.getLValueBase();
717       Offset = V.getLValueOffset();
718       CallIndex = V.getLValueCallIndex();
719       Designator = SubobjectDesignator(Ctx, V);
720     }
721
722     void set(APValue::LValueBase B, unsigned I = 0) {
723       Base = B;
724       Offset = CharUnits::Zero();
725       CallIndex = I;
726       Designator = SubobjectDesignator(getType(B));
727     }
728
729     // Check that this LValue is not based on a null pointer. If it is, produce
730     // a diagnostic and mark the designator as invalid.
731     bool checkNullPointer(EvalInfo &Info, const Expr *E,
732                           CheckSubobjectKind CSK) {
733       if (Designator.Invalid)
734         return false;
735       if (!Base) {
736         Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_null_subobject)
737           << CSK;
738         Designator.setInvalid();
739         return false;
740       }
741       return true;
742     }
743
744     // Check this LValue refers to an object. If not, set the designator to be
745     // invalid and emit a diagnostic.
746     bool checkSubobject(EvalInfo &Info, const Expr *E, CheckSubobjectKind CSK) {
747       // Outside C++11, do not build a designator referring to a subobject of
748       // any object: we won't use such a designator for anything.
749       if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus0x)
750         Designator.setInvalid();
751       return checkNullPointer(Info, E, CSK) &&
752              Designator.checkSubobject(Info, E, CSK);
753     }
754
755     void addDecl(EvalInfo &Info, const Expr *E,
756                  const Decl *D, bool Virtual = false) {
757       if (checkSubobject(Info, E, isa<FieldDecl>(D) ? CSK_Field : CSK_Base))
758         Designator.addDeclUnchecked(D, Virtual);
759     }
760     void addArray(EvalInfo &Info, const Expr *E, const ConstantArrayType *CAT) {
761       if (checkSubobject(Info, E, CSK_ArrayToPointer))
762         Designator.addArrayUnchecked(CAT);
763     }
764     void addComplex(EvalInfo &Info, const Expr *E, QualType EltTy, bool Imag) {
765       if (checkSubobject(Info, E, Imag ? CSK_Imag : CSK_Real))
766         Designator.addComplexUnchecked(EltTy, Imag);
767     }
768     void adjustIndex(EvalInfo &Info, const Expr *E, uint64_t N) {
769       if (checkNullPointer(Info, E, CSK_ArrayIndex))
770         Designator.adjustIndex(Info, E, N);
771     }
772   };
773
774   struct MemberPtr {
775     MemberPtr() {}
776     explicit MemberPtr(const ValueDecl *Decl) :
777       DeclAndIsDerivedMember(Decl, false), Path() {}
778
779     /// The member or (direct or indirect) field referred to by this member
780     /// pointer, or 0 if this is a null member pointer.
781     const ValueDecl *getDecl() const {
782       return DeclAndIsDerivedMember.getPointer();
783     }
784     /// Is this actually a member of some type derived from the relevant class?
785     bool isDerivedMember() const {
786       return DeclAndIsDerivedMember.getInt();
787     }
788     /// Get the class which the declaration actually lives in.
789     const CXXRecordDecl *getContainingRecord() const {
790       return cast<CXXRecordDecl>(
791           DeclAndIsDerivedMember.getPointer()->getDeclContext());
792     }
793
794     void moveInto(APValue &V) const {
795       V = APValue(getDecl(), isDerivedMember(), Path);
796     }
797     void setFrom(const APValue &V) {
798       assert(V.isMemberPointer());
799       DeclAndIsDerivedMember.setPointer(V.getMemberPointerDecl());
800       DeclAndIsDerivedMember.setInt(V.isMemberPointerToDerivedMember());
801       Path.clear();
802       ArrayRef<const CXXRecordDecl*> P = V.getMemberPointerPath();
803       Path.insert(Path.end(), P.begin(), P.end());
804     }
805
806     /// DeclAndIsDerivedMember - The member declaration, and a flag indicating
807     /// whether the member is a member of some class derived from the class type
808     /// of the member pointer.
809     llvm::PointerIntPair<const ValueDecl*, 1, bool> DeclAndIsDerivedMember;
810     /// Path - The path of base/derived classes from the member declaration's
811     /// class (exclusive) to the class type of the member pointer (inclusive).
812     SmallVector<const CXXRecordDecl*, 4> Path;
813
814     /// Perform a cast towards the class of the Decl (either up or down the
815     /// hierarchy).
816     bool castBack(const CXXRecordDecl *Class) {
817       assert(!Path.empty());
818       const CXXRecordDecl *Expected;
819       if (Path.size() >= 2)
820         Expected = Path[Path.size() - 2];
821       else
822         Expected = getContainingRecord();
823       if (Expected->getCanonicalDecl() != Class->getCanonicalDecl()) {
824         // C++11 [expr.static.cast]p12: In a conversion from (D::*) to (B::*),
825         // if B does not contain the original member and is not a base or
826         // derived class of the class containing the original member, the result
827         // of the cast is undefined.
828         // C++11 [conv.mem]p2 does not cover this case for a cast from (B::*) to
829         // (D::*). We consider that to be a language defect.
830         return false;
831       }
832       Path.pop_back();
833       return true;
834     }
835     /// Perform a base-to-derived member pointer cast.
836     bool castToDerived(const CXXRecordDecl *Derived) {
837       if (!getDecl())
838         return true;
839       if (!isDerivedMember()) {
840         Path.push_back(Derived);
841         return true;
842       }
843       if (!castBack(Derived))
844         return false;
845       if (Path.empty())
846         DeclAndIsDerivedMember.setInt(false);
847       return true;
848     }
849     /// Perform a derived-to-base member pointer cast.
850     bool castToBase(const CXXRecordDecl *Base) {
851       if (!getDecl())
852         return true;
853       if (Path.empty())
854         DeclAndIsDerivedMember.setInt(true);
855       if (isDerivedMember()) {
856         Path.push_back(Base);
857         return true;
858       }
859       return castBack(Base);
860     }
861   };
862
863   /// Compare two member pointers, which are assumed to be of the same type.
864   static bool operator==(const MemberPtr &LHS, const MemberPtr &RHS) {
865     if (!LHS.getDecl() || !RHS.getDecl())
866       return !LHS.getDecl() && !RHS.getDecl();
867     if (LHS.getDecl()->getCanonicalDecl() != RHS.getDecl()->getCanonicalDecl())
868       return false;
869     return LHS.Path == RHS.Path;
870   }
871
872   /// Kinds of constant expression checking, for diagnostics.
873   enum CheckConstantExpressionKind {
874     CCEK_Constant,    ///< A normal constant.
875     CCEK_ReturnValue, ///< A constexpr function return value.
876     CCEK_MemberInit   ///< A constexpr constructor mem-initializer.
877   };
878 }
879
880 static bool Evaluate(APValue &Result, EvalInfo &Info, const Expr *E);
881 static bool EvaluateInPlace(APValue &Result, EvalInfo &Info,
882                             const LValue &This, const Expr *E,
883                             CheckConstantExpressionKind CCEK = CCEK_Constant,
884                             bool AllowNonLiteralTypes = false);
885 static bool EvaluateLValue(const Expr *E, LValue &Result, EvalInfo &Info);
886 static bool EvaluatePointer(const Expr *E, LValue &Result, EvalInfo &Info);
887 static bool EvaluateMemberPointer(const Expr *E, MemberPtr &Result,
888                                   EvalInfo &Info);
889 static bool EvaluateTemporary(const Expr *E, LValue &Result, EvalInfo &Info);
890 static bool EvaluateInteger(const Expr *E, APSInt  &Result, EvalInfo &Info);
891 static bool EvaluateIntegerOrLValue(const Expr *E, APValue &Result,
892                                     EvalInfo &Info);
893 static bool EvaluateFloat(const Expr *E, APFloat &Result, EvalInfo &Info);
894 static bool EvaluateComplex(const Expr *E, ComplexValue &Res, EvalInfo &Info);
895
896 //===----------------------------------------------------------------------===//
897 // Misc utilities
898 //===----------------------------------------------------------------------===//
899
900 /// Should this call expression be treated as a string literal?
901 static bool IsStringLiteralCall(const CallExpr *E) {
902   unsigned Builtin = E->isBuiltinCall();
903   return (Builtin == Builtin::BI__builtin___CFStringMakeConstantString ||
904           Builtin == Builtin::BI__builtin___NSStringMakeConstantString);
905 }
906
907 static bool IsGlobalLValue(APValue::LValueBase B) {
908   // C++11 [expr.const]p3 An address constant expression is a prvalue core
909   // constant expression of pointer type that evaluates to...
910
911   // ... a null pointer value, or a prvalue core constant expression of type
912   // std::nullptr_t.
913   if (!B) return true;
914
915   if (const ValueDecl *D = B.dyn_cast<const ValueDecl*>()) {
916     // ... the address of an object with static storage duration,
917     if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(D))
918       return VD->hasGlobalStorage();
919     // ... the address of a function,
920     return isa<FunctionDecl>(D);
921   }
922
923   const Expr *E = B.get<const Expr*>();
924   switch (E->getStmtClass()) {
925   default:
926     return false;
927   case Expr::CompoundLiteralExprClass: {
928     const CompoundLiteralExpr *CLE = cast<CompoundLiteralExpr>(E);
929     return CLE->isFileScope() && CLE->isLValue();
930   }
931   // A string literal has static storage duration.
932   case Expr::StringLiteralClass:
933   case Expr::PredefinedExprClass:
934   case Expr::ObjCStringLiteralClass:
935   case Expr::ObjCEncodeExprClass:
936   case Expr::CXXTypeidExprClass:
937   case Expr::CXXUuidofExprClass:
938     return true;
939   case Expr::CallExprClass:
940     return IsStringLiteralCall(cast<CallExpr>(E));
941   // For GCC compatibility, &&label has static storage duration.
942   case Expr::AddrLabelExprClass:
943     return true;
944   // A Block literal expression may be used as the initialization value for
945   // Block variables at global or local static scope.
946   case Expr::BlockExprClass:
947     return !cast<BlockExpr>(E)->getBlockDecl()->hasCaptures();
948   case Expr::ImplicitValueInitExprClass:
949     // FIXME:
950     // We can never form an lvalue with an implicit value initialization as its
951     // base through expression evaluation, so these only appear in one case: the
952     // implicit variable declaration we invent when checking whether a constexpr
953     // constructor can produce a constant expression. We must assume that such
954     // an expression might be a global lvalue.
955     return true;
956   }
957 }
958
959 static void NoteLValueLocation(EvalInfo &Info, APValue::LValueBase Base) {
960   assert(Base && "no location for a null lvalue");
961   const ValueDecl *VD = Base.dyn_cast<const ValueDecl*>();
962   if (VD)
963     Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
964   else
965     Info.Note(Base.dyn_cast<const Expr*>()->getExprLoc(),
966               diag::note_constexpr_temporary_here);
967 }
968
969 /// Check that this reference or pointer core constant expression is a valid
970 /// value for an address or reference constant expression. Return true if we
971 /// can fold this expression, whether or not it's a constant expression.
972 static bool CheckLValueConstantExpression(EvalInfo &Info, SourceLocation Loc,
973                                           QualType Type, const LValue &LVal) {
974   bool IsReferenceType = Type->isReferenceType();
975
976   APValue::LValueBase Base = LVal.getLValueBase();
977   const SubobjectDesignator &Designator = LVal.getLValueDesignator();
978
979   // Check that the object is a global. Note that the fake 'this' object we
980   // manufacture when checking potential constant expressions is conservatively
981   // assumed to be global here.
982   if (!IsGlobalLValue(Base)) {
983     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus0x) {
984       const ValueDecl *VD = Base.dyn_cast<const ValueDecl*>();
985       Info.Diag(Loc, diag::note_constexpr_non_global, 1)
986         << IsReferenceType << !Designator.Entries.empty()
987         << !!VD << VD;
988       NoteLValueLocation(Info, Base);
989     } else {
990       Info.Diag(Loc);
991     }
992     // Don't allow references to temporaries to escape.
993     return false;
994   }
995   assert((Info.CheckingPotentialConstantExpression ||
996           LVal.getLValueCallIndex() == 0) &&
997          "have call index for global lvalue");
998
999   // Allow address constant expressions to be past-the-end pointers. This is
1000   // an extension: the standard requires them to point to an object.
1001   if (!IsReferenceType)
1002     return true;
1003
1004   // A reference constant expression must refer to an object.
1005   if (!Base) {
1006     // FIXME: diagnostic
1007     Info.CCEDiag(Loc);
1008     return true;
1009   }
1010
1011   // Does this refer one past the end of some object?
1012   if (Designator.isOnePastTheEnd()) {
1013     const ValueDecl *VD = Base.dyn_cast<const ValueDecl*>();
1014     Info.Diag(Loc, diag::note_constexpr_past_end, 1)
1015       << !Designator.Entries.empty() << !!VD << VD;
1016     NoteLValueLocation(Info, Base);
1017   }
1018
1019   return true;
1020 }
1021
1022 /// Check that this core constant expression is of literal type, and if not,
1023 /// produce an appropriate diagnostic.
1024 static bool CheckLiteralType(EvalInfo &Info, const Expr *E) {
1025   if (!E->isRValue() || E->getType()->isLiteralType())
1026     return true;
1027
1028   // Prvalue constant expressions must be of literal types.
1029   if (Info.getLangOpts().CPlusPlus0x)
1030     Info.Diag(E, diag::note_constexpr_nonliteral)
1031       << E->getType();
1032   else
1033     Info.Diag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
1034   return false;
1035 }
1036
1037 /// Check that this core constant expression value is a valid value for a
1038 /// constant expression. If not, report an appropriate diagnostic. Does not
1039 /// check that the expression is of literal type.
1040 static bool CheckConstantExpression(EvalInfo &Info, SourceLocation DiagLoc,
1041                                     QualType Type, const APValue &Value) {
1042   // Core issue 1454: For a literal constant expression of array or class type,
1043   // each subobject of its value shall have been initialized by a constant
1044   // expression.
1045   if (Value.isArray()) {
1046     QualType EltTy = Type->castAsArrayTypeUnsafe()->getElementType();
1047     for (unsigned I = 0, N = Value.getArrayInitializedElts(); I != N; ++I) {
1048       if (!CheckConstantExpression(Info, DiagLoc, EltTy,
1049                                    Value.getArrayInitializedElt(I)))
1050         return false;
1051     }
1052     if (!Value.hasArrayFiller())
1053       return true;
1054     return CheckConstantExpression(Info, DiagLoc, EltTy,
1055                                    Value.getArrayFiller());
1056   }
1057   if (Value.isUnion() && Value.getUnionField()) {
1058     return CheckConstantExpression(Info, DiagLoc,
1059                                    Value.getUnionField()->getType(),
1060                                    Value.getUnionValue());
1061   }
1062   if (Value.isStruct()) {
1063     RecordDecl *RD = Type->castAs<RecordType>()->getDecl();
1064     if (const CXXRecordDecl *CD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD)) {
1065       unsigned BaseIndex = 0;
1066       for (CXXRecordDecl::base_class_const_iterator I = CD->bases_begin(),
1067              End = CD->bases_end(); I != End; ++I, ++BaseIndex) {
1068         if (!CheckConstantExpression(Info, DiagLoc, I->getType(),
1069                                      Value.getStructBase(BaseIndex)))
1070           return false;
1071       }
1072     }
1073     for (RecordDecl::field_iterator I = RD->field_begin(), E = RD->field_end();
1074          I != E; ++I) {
1075       if (!CheckConstantExpression(Info, DiagLoc, (*I)->getType(),
1076                                    Value.getStructField((*I)->getFieldIndex())))
1077         return false;
1078     }
1079   }
1080
1081   if (Value.isLValue()) {
1082     LValue LVal;
1083     LVal.setFrom(Info.Ctx, Value);
1084     return CheckLValueConstantExpression(Info, DiagLoc, Type, LVal);
1085   }
1086
1087   // Everything else is fine.
1088   return true;
1089 }
1090
1091 const ValueDecl *GetLValueBaseDecl(const LValue &LVal) {
1092   return LVal.Base.dyn_cast<const ValueDecl*>();
1093 }
1094
1095 static bool IsLiteralLValue(const LValue &Value) {
1096   return Value.Base.dyn_cast<const Expr*>() && !Value.CallIndex;
1097 }
1098
1099 static bool IsWeakLValue(const LValue &Value) {
1100   const ValueDecl *Decl = GetLValueBaseDecl(Value);
1101   return Decl && Decl->isWeak();
1102 }
1103
1104 static bool EvalPointerValueAsBool(const APValue &Value, bool &Result) {
1105   // A null base expression indicates a null pointer.  These are always
1106   // evaluatable, and they are false unless the offset is zero.
1107   if (!Value.getLValueBase()) {
1108     Result = !Value.getLValueOffset().isZero();
1109     return true;
1110   }
1111
1112   // We have a non-null base.  These are generally known to be true, but if it's
1113   // a weak declaration it can be null at runtime.
1114   Result = true;
1115   const ValueDecl *Decl = Value.getLValueBase().dyn_cast<const ValueDecl*>();
1116   return !Decl || !Decl->isWeak();
1117 }
1118
1119 static bool HandleConversionToBool(const APValue &Val, bool &Result) {
1120   switch (Val.getKind()) {
1121   case APValue::Uninitialized:
1122     return false;
1123   case APValue::Int:
1124     Result = Val.getInt().getBoolValue();
1125     return true;
1126   case APValue::Float:
1127     Result = !Val.getFloat().isZero();
1128     return true;
1129   case APValue::ComplexInt:
1130     Result = Val.getComplexIntReal().getBoolValue() ||
1131              Val.getComplexIntImag().getBoolValue();
1132     return true;
1133   case APValue::ComplexFloat:
1134     Result = !Val.getComplexFloatReal().isZero() ||
1135              !Val.getComplexFloatImag().isZero();
1136     return true;
1137   case APValue::LValue:
1138     return EvalPointerValueAsBool(Val, Result);
1139   case APValue::MemberPointer:
1140     Result = Val.getMemberPointerDecl();
1141     return true;
1142   case APValue::Vector:
1143   case APValue::Array:
1144   case APValue::Struct:
1145   case APValue::Union:
1146   case APValue::AddrLabelDiff:
1147     return false;
1148   }
1149
1150   llvm_unreachable("unknown APValue kind");
1151 }
1152
1153 static bool EvaluateAsBooleanCondition(const Expr *E, bool &Result,
1154                                        EvalInfo &Info) {
1155   assert(E->isRValue() && "missing lvalue-to-rvalue conv in bool condition");
1156   APValue Val;
1157   if (!Evaluate(Val, Info, E))
1158     return false;
1159   return HandleConversionToBool(Val, Result);
1160 }
1161
1162 template<typename T>
1163 static bool HandleOverflow(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1164                            const T &SrcValue, QualType DestType) {
1165   Info.Diag(E, diag::note_constexpr_overflow)
1166     << SrcValue << DestType;
1167   return false;
1168 }
1169
1170 static bool HandleFloatToIntCast(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1171                                  QualType SrcType, const APFloat &Value,
1172                                  QualType DestType, APSInt &Result) {
1173   unsigned DestWidth = Info.Ctx.getIntWidth(DestType);
1174   // Determine whether we are converting to unsigned or signed.
1175   bool DestSigned = DestType->isSignedIntegerOrEnumerationType();
1176
1177   Result = APSInt(DestWidth, !DestSigned);
1178   bool ignored;
1179   if (Value.convertToInteger(Result, llvm::APFloat::rmTowardZero, &ignored)
1180       & APFloat::opInvalidOp)
1181     return HandleOverflow(Info, E, Value, DestType);
1182   return true;
1183 }
1184
1185 static bool HandleFloatToFloatCast(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1186                                    QualType SrcType, QualType DestType,
1187                                    APFloat &Result) {
1188   APFloat Value = Result;
1189   bool ignored;
1190   if (Result.convert(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(DestType),
1191                      APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored)
1192       & APFloat::opOverflow)
1193     return HandleOverflow(Info, E, Value, DestType);
1194   return true;
1195 }
1196
1197 static APSInt HandleIntToIntCast(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1198                                  QualType DestType, QualType SrcType,
1199                                  APSInt &Value) {
1200   unsigned DestWidth = Info.Ctx.getIntWidth(DestType);
1201   APSInt Result = Value;
1202   // Figure out if this is a truncate, extend or noop cast.
1203   // If the input is signed, do a sign extend, noop, or truncate.
1204   Result = Result.extOrTrunc(DestWidth);
1205   Result.setIsUnsigned(DestType->isUnsignedIntegerOrEnumerationType());
1206   return Result;
1207 }
1208
1209 static bool HandleIntToFloatCast(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1210                                  QualType SrcType, const APSInt &Value,
1211                                  QualType DestType, APFloat &Result) {
1212   Result = APFloat(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(DestType), 1);
1213   if (Result.convertFromAPInt(Value, Value.isSigned(),
1214                               APFloat::rmNearestTiesToEven)
1215       & APFloat::opOverflow)
1216     return HandleOverflow(Info, E, Value, DestType);
1217   return true;
1218 }
1219
1220 static bool EvalAndBitcastToAPInt(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1221                                   llvm::APInt &Res) {
1222   APValue SVal;
1223   if (!Evaluate(SVal, Info, E))
1224     return false;
1225   if (SVal.isInt()) {
1226     Res = SVal.getInt();
1227     return true;
1228   }
1229   if (SVal.isFloat()) {
1230     Res = SVal.getFloat().bitcastToAPInt();
1231     return true;
1232   }
1233   if (SVal.isVector()) {
1234     QualType VecTy = E->getType();
1235     unsigned VecSize = Info.Ctx.getTypeSize(VecTy);
1236     QualType EltTy = VecTy->castAs<VectorType>()->getElementType();
1237     unsigned EltSize = Info.Ctx.getTypeSize(EltTy);
1238     bool BigEndian = Info.Ctx.getTargetInfo().isBigEndian();
1239     Res = llvm::APInt::getNullValue(VecSize);
1240     for (unsigned i = 0; i < SVal.getVectorLength(); i++) {
1241       APValue &Elt = SVal.getVectorElt(i);
1242       llvm::APInt EltAsInt;
1243       if (Elt.isInt()) {
1244         EltAsInt = Elt.getInt();
1245       } else if (Elt.isFloat()) {
1246         EltAsInt = Elt.getFloat().bitcastToAPInt();
1247       } else {
1248         // Don't try to handle vectors of anything other than int or float
1249         // (not sure if it's possible to hit this case).
1250         Info.Diag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
1251         return false;
1252       }
1253       unsigned BaseEltSize = EltAsInt.getBitWidth();
1254       if (BigEndian)
1255         Res |= EltAsInt.zextOrTrunc(VecSize).rotr(i*EltSize+BaseEltSize);
1256       else
1257         Res |= EltAsInt.zextOrTrunc(VecSize).rotl(i*EltSize);
1258     }
1259     return true;
1260   }
1261   // Give up if the input isn't an int, float, or vector.  For example, we
1262   // reject "(v4i16)(intptr_t)&a".
1263   Info.Diag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
1264   return false;
1265 }
1266
1267 /// Cast an lvalue referring to a base subobject to a derived class, by
1268 /// truncating the lvalue's path to the given length.
1269 static bool CastToDerivedClass(EvalInfo &Info, const Expr *E, LValue &Result,
1270                                const RecordDecl *TruncatedType,
1271                                unsigned TruncatedElements) {
1272   SubobjectDesignator &D = Result.Designator;
1273
1274   // Check we actually point to a derived class object.
1275   if (TruncatedElements == D.Entries.size())
1276     return true;
1277   assert(TruncatedElements >= D.MostDerivedPathLength &&
1278          "not casting to a derived class");
1279   if (!Result.checkSubobject(Info, E, CSK_Derived))
1280     return false;
1281
1282   // Truncate the path to the subobject, and remove any derived-to-base offsets.
1283   const RecordDecl *RD = TruncatedType;
1284   for (unsigned I = TruncatedElements, N = D.Entries.size(); I != N; ++I) {
1285     const ASTRecordLayout &Layout = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
1286     const CXXRecordDecl *Base = getAsBaseClass(D.Entries[I]);
1287     if (isVirtualBaseClass(D.Entries[I]))
1288       Result.Offset -= Layout.getVBaseClassOffset(Base);
1289     else
1290       Result.Offset -= Layout.getBaseClassOffset(Base);
1291     RD = Base;
1292   }
1293   D.Entries.resize(TruncatedElements);
1294   return true;
1295 }
1296
1297 static void HandleLValueDirectBase(EvalInfo &Info, const Expr *E, LValue &Obj,
1298                                    const CXXRecordDecl *Derived,
1299                                    const CXXRecordDecl *Base,
1300                                    const ASTRecordLayout *RL = 0) {
1301   if (!RL) RL = &Info.Ctx.getASTRecordLayout(Derived);
1302   Obj.getLValueOffset() += RL->getBaseClassOffset(Base);
1303   Obj.addDecl(Info, E, Base, /*Virtual*/ false);
1304 }
1305
1306 static bool HandleLValueBase(EvalInfo &Info, const Expr *E, LValue &Obj,
1307                              const CXXRecordDecl *DerivedDecl,
1308                              const CXXBaseSpecifier *Base) {
1309   const CXXRecordDecl *BaseDecl = Base->getType()->getAsCXXRecordDecl();
1310
1311   if (!Base->isVirtual()) {
1312     HandleLValueDirectBase(Info, E, Obj, DerivedDecl, BaseDecl);
1313     return true;
1314   }
1315
1316   SubobjectDesignator &D = Obj.Designator;
1317   if (D.Invalid)
1318     return false;
1319
1320   // Extract most-derived object and corresponding type.
1321   DerivedDecl = D.MostDerivedType->getAsCXXRecordDecl();
1322   if (!CastToDerivedClass(Info, E, Obj, DerivedDecl, D.MostDerivedPathLength))
1323     return false;
1324
1325   // Find the virtual base class.
1326   const ASTRecordLayout &Layout = Info.Ctx.getASTRecordLayout(DerivedDecl);
1327   Obj.getLValueOffset() += Layout.getVBaseClassOffset(BaseDecl);
1328   Obj.addDecl(Info, E, BaseDecl, /*Virtual*/ true);
1329   return true;
1330 }
1331
1332 /// Update LVal to refer to the given field, which must be a member of the type
1333 /// currently described by LVal.
1334 static void HandleLValueMember(EvalInfo &Info, const Expr *E, LValue &LVal,
1335                                const FieldDecl *FD,
1336                                const ASTRecordLayout *RL = 0) {
1337   if (!RL)
1338     RL = &Info.Ctx.getASTRecordLayout(FD->getParent());
1339
1340   unsigned I = FD->getFieldIndex();
1341   LVal.Offset += Info.Ctx.toCharUnitsFromBits(RL->getFieldOffset(I));
1342   LVal.addDecl(Info, E, FD);
1343 }
1344
1345 /// Update LVal to refer to the given indirect field.
1346 static void HandleLValueIndirectMember(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1347                                        LValue &LVal,
1348                                        const IndirectFieldDecl *IFD) {
1349   for (IndirectFieldDecl::chain_iterator C = IFD->chain_begin(),
1350                                          CE = IFD->chain_end(); C != CE; ++C)
1351     HandleLValueMember(Info, E, LVal, cast<FieldDecl>(*C));
1352 }
1353
1354 /// Get the size of the given type in char units.
1355 static bool HandleSizeof(EvalInfo &Info, SourceLocation Loc,
1356                          QualType Type, CharUnits &Size) {
1357   // sizeof(void), __alignof__(void), sizeof(function) = 1 as a gcc
1358   // extension.
1359   if (Type->isVoidType() || Type->isFunctionType()) {
1360     Size = CharUnits::One();
1361     return true;
1362   }
1363
1364   if (!Type->isConstantSizeType()) {
1365     // sizeof(vla) is not a constantexpr: C99 6.5.3.4p2.
1366     // FIXME: Better diagnostic.
1367     Info.Diag(Loc);
1368     return false;
1369   }
1370
1371   Size = Info.Ctx.getTypeSizeInChars(Type);
1372   return true;
1373 }
1374
1375 /// Update a pointer value to model pointer arithmetic.
1376 /// \param Info - Information about the ongoing evaluation.
1377 /// \param E - The expression being evaluated, for diagnostic purposes.
1378 /// \param LVal - The pointer value to be updated.
1379 /// \param EltTy - The pointee type represented by LVal.
1380 /// \param Adjustment - The adjustment, in objects of type EltTy, to add.
1381 static bool HandleLValueArrayAdjustment(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1382                                         LValue &LVal, QualType EltTy,
1383                                         int64_t Adjustment) {
1384   CharUnits SizeOfPointee;
1385   if (!HandleSizeof(Info, E->getExprLoc(), EltTy, SizeOfPointee))
1386     return false;
1387
1388   // Compute the new offset in the appropriate width.
1389   LVal.Offset += Adjustment * SizeOfPointee;
1390   LVal.adjustIndex(Info, E, Adjustment);
1391   return true;
1392 }
1393
1394 /// Update an lvalue to refer to a component of a complex number.
1395 /// \param Info - Information about the ongoing evaluation.
1396 /// \param LVal - The lvalue to be updated.
1397 /// \param EltTy - The complex number's component type.
1398 /// \param Imag - False for the real component, true for the imaginary.
1399 static bool HandleLValueComplexElement(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1400                                        LValue &LVal, QualType EltTy,
1401                                        bool Imag) {
1402   if (Imag) {
1403     CharUnits SizeOfComponent;
1404     if (!HandleSizeof(Info, E->getExprLoc(), EltTy, SizeOfComponent))
1405       return false;
1406     LVal.Offset += SizeOfComponent;
1407   }
1408   LVal.addComplex(Info, E, EltTy, Imag);
1409   return true;
1410 }
1411
1412 /// Try to evaluate the initializer for a variable declaration.
1413 static bool EvaluateVarDeclInit(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1414                                 const VarDecl *VD,
1415                                 CallStackFrame *Frame, APValue &Result) {
1416   // If this is a parameter to an active constexpr function call, perform
1417   // argument substitution.
1418   if (const ParmVarDecl *PVD = dyn_cast<ParmVarDecl>(VD)) {
1419     // Assume arguments of a potential constant expression are unknown
1420     // constant expressions.
1421     if (Info.CheckingPotentialConstantExpression)
1422       return false;
1423     if (!Frame || !Frame->Arguments) {
1424       Info.Diag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
1425       return false;
1426     }
1427     Result = Frame->Arguments[PVD->getFunctionScopeIndex()];
1428     return true;
1429   }
1430
1431   // Dig out the initializer, and use the declaration which it's attached to.
1432   const Expr *Init = VD->getAnyInitializer(VD);
1433   if (!Init || Init->isValueDependent()) {
1434     // If we're checking a potential constant expression, the variable could be
1435     // initialized later.
1436     if (!Info.CheckingPotentialConstantExpression)
1437       Info.Diag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
1438     return false;
1439   }
1440
1441   // If we're currently evaluating the initializer of this declaration, use that
1442   // in-flight value.
1443   if (Info.EvaluatingDecl == VD) {
1444     Result = *Info.EvaluatingDeclValue;
1445     return !Result.isUninit();
1446   }
1447
1448   // Never evaluate the initializer of a weak variable. We can't be sure that
1449   // this is the definition which will be used.
1450   if (VD->isWeak()) {
1451     Info.Diag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
1452     return false;
1453   }
1454
1455   // Check that we can fold the initializer. In C++, we will have already done
1456   // this in the cases where it matters for conformance.
1457   llvm::SmallVector<PartialDiagnosticAt, 8> Notes;
1458   if (!VD->evaluateValue(Notes)) {
1459     Info.Diag(E, diag::note_constexpr_var_init_non_constant,
1460               Notes.size() + 1) << VD;
1461     Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
1462     Info.addNotes(Notes);
1463     return false;
1464   } else if (!VD->checkInitIsICE()) {
1465     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_var_init_non_constant,
1466                  Notes.size() + 1) << VD;
1467     Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
1468     Info.addNotes(Notes);
1469   }
1470
1471   Result = *VD->getEvaluatedValue();
1472   return true;
1473 }
1474
1475 static bool IsConstNonVolatile(QualType T) {
1476   Qualifiers Quals = T.getQualifiers();
1477   return Quals.hasConst() && !Quals.hasVolatile();
1478 }
1479
1480 /// Get the base index of the given base class within an APValue representing
1481 /// the given derived class.
1482 static unsigned getBaseIndex(const CXXRecordDecl *Derived,
1483                              const CXXRecordDecl *Base) {
1484   Base = Base->getCanonicalDecl();
1485   unsigned Index = 0;
1486   for (CXXRecordDecl::base_class_const_iterator I = Derived->bases_begin(),
1487          E = Derived->bases_end(); I != E; ++I, ++Index) {
1488     if (I->getType()->getAsCXXRecordDecl()->getCanonicalDecl() == Base)
1489       return Index;
1490   }
1491
1492   llvm_unreachable("base class missing from derived class's bases list");
1493 }
1494
1495 /// Extract the value of a character from a string literal. CharType is used to
1496 /// determine the expected signedness of the result -- a string literal used to
1497 /// initialize an array of 'signed char' or 'unsigned char' might contain chars
1498 /// of the wrong signedness.
1499 static APSInt ExtractStringLiteralCharacter(EvalInfo &Info, const Expr *Lit,
1500                                             uint64_t Index, QualType CharType) {
1501   // FIXME: Support PredefinedExpr, ObjCEncodeExpr, MakeStringConstant
1502   const StringLiteral *S = dyn_cast<StringLiteral>(Lit);
1503   assert(S && "unexpected string literal expression kind");
1504   assert(CharType->isIntegerType() && "unexpected character type");
1505
1506   APSInt Value(S->getCharByteWidth() * Info.Ctx.getCharWidth(),
1507                CharType->isUnsignedIntegerType());
1508   if (Index < S->getLength())
1509     Value = S->getCodeUnit(Index);
1510   return Value;
1511 }
1512
1513 /// Extract the designated sub-object of an rvalue.
1514 static bool ExtractSubobject(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1515                              APValue &Obj, QualType ObjType,
1516                              const SubobjectDesignator &Sub, QualType SubType) {
1517   if (Sub.Invalid)
1518     // A diagnostic will have already been produced.
1519     return false;
1520   if (Sub.isOnePastTheEnd()) {
1521     Info.Diag(E, Info.getLangOpts().CPlusPlus0x ?
1522                 (unsigned)diag::note_constexpr_read_past_end :
1523                 (unsigned)diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
1524     return false;
1525   }
1526   if (Sub.Entries.empty())
1527     return true;
1528   if (Info.CheckingPotentialConstantExpression && Obj.isUninit())
1529     // This object might be initialized later.
1530     return false;
1531
1532   APValue *O = &Obj;
1533   // Walk the designator's path to find the subobject.
1534   for (unsigned I = 0, N = Sub.Entries.size(); I != N; ++I) {
1535     if (ObjType->isArrayType()) {
1536       // Next subobject is an array element.
1537       const ConstantArrayType *CAT = Info.Ctx.getAsConstantArrayType(ObjType);
1538       assert(CAT && "vla in literal type?");
1539       uint64_t Index = Sub.Entries[I].ArrayIndex;
1540       if (CAT->getSize().ule(Index)) {
1541         // Note, it should not be possible to form a pointer with a valid
1542         // designator which points more than one past the end of the array.
1543         Info.Diag(E, Info.getLangOpts().CPlusPlus0x ?
1544                     (unsigned)diag::note_constexpr_read_past_end :
1545                     (unsigned)diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
1546         return false;
1547       }
1548       // An array object is represented as either an Array APValue or as an
1549       // LValue which refers to a string literal.
1550       if (O->isLValue()) {
1551         assert(I == N - 1 && "extracting subobject of character?");
1552         assert(!O->hasLValuePath() || O->getLValuePath().empty());
1553         Obj = APValue(ExtractStringLiteralCharacter(
1554           Info, O->getLValueBase().get<const Expr*>(), Index, SubType));
1555         return true;
1556       } else if (O->getArrayInitializedElts() > Index)
1557         O = &O->getArrayInitializedElt(Index);
1558       else
1559         O = &O->getArrayFiller();
1560       ObjType = CAT->getElementType();
1561     } else if (ObjType->isAnyComplexType()) {
1562       // Next subobject is a complex number.
1563       uint64_t Index = Sub.Entries[I].ArrayIndex;
1564       if (Index > 1) {
1565         Info.Diag(E, Info.getLangOpts().CPlusPlus0x ?
1566                     (unsigned)diag::note_constexpr_read_past_end :
1567                     (unsigned)diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
1568         return false;
1569       }
1570       assert(I == N - 1 && "extracting subobject of scalar?");
1571       if (O->isComplexInt()) {
1572         Obj = APValue(Index ? O->getComplexIntImag()
1573                             : O->getComplexIntReal());
1574       } else {
1575         assert(O->isComplexFloat());
1576         Obj = APValue(Index ? O->getComplexFloatImag()
1577                             : O->getComplexFloatReal());
1578       }
1579       return true;
1580     } else if (const FieldDecl *Field = getAsField(Sub.Entries[I])) {
1581       if (Field->isMutable()) {
1582         Info.Diag(E, diag::note_constexpr_ltor_mutable, 1)
1583           << Field;
1584         Info.Note(Field->getLocation(), diag::note_declared_at);
1585         return false;
1586       }
1587
1588       // Next subobject is a class, struct or union field.
1589       RecordDecl *RD = ObjType->castAs<RecordType>()->getDecl();
1590       if (RD->isUnion()) {
1591         const FieldDecl *UnionField = O->getUnionField();
1592         if (!UnionField ||
1593             UnionField->getCanonicalDecl() != Field->getCanonicalDecl()) {
1594           Info.Diag(E, diag::note_constexpr_read_inactive_union_member)
1595             << Field << !UnionField << UnionField;
1596           return false;
1597         }
1598         O = &O->getUnionValue();
1599       } else
1600         O = &O->getStructField(Field->getFieldIndex());
1601       ObjType = Field->getType();
1602
1603       if (ObjType.isVolatileQualified()) {
1604         if (Info.getLangOpts().CPlusPlus) {
1605           // FIXME: Include a description of the path to the volatile subobject.
1606           Info.Diag(E, diag::note_constexpr_ltor_volatile_obj, 1)
1607             << 2 << Field;
1608           Info.Note(Field->getLocation(), diag::note_declared_at);
1609         } else {
1610           Info.Diag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
1611         }
1612         return false;
1613       }
1614     } else {
1615       // Next subobject is a base class.
1616       const CXXRecordDecl *Derived = ObjType->getAsCXXRecordDecl();
1617       const CXXRecordDecl *Base = getAsBaseClass(Sub.Entries[I]);
1618       O = &O->getStructBase(getBaseIndex(Derived, Base));
1619       ObjType = Info.Ctx.getRecordType(Base);
1620     }
1621
1622     if (O->isUninit()) {
1623       if (!Info.CheckingPotentialConstantExpression)
1624         Info.Diag(E, diag::note_constexpr_read_uninit);
1625       return false;
1626     }
1627   }
1628
1629   // This may look super-stupid, but it serves an important purpose: if we just
1630   // swapped Obj and *O, we'd create an object which had itself as a subobject.
1631   // To avoid the leak, we ensure that Tmp ends up owning the original complete
1632   // object, which is destroyed by Tmp's destructor.
1633   APValue Tmp;
1634   O->swap(Tmp);
1635   Obj.swap(Tmp);
1636   return true;
1637 }
1638
1639 /// Find the position where two subobject designators diverge, or equivalently
1640 /// the length of the common initial subsequence.
1641 static unsigned FindDesignatorMismatch(QualType ObjType,
1642                                        const SubobjectDesignator &A,
1643                                        const SubobjectDesignator &B,
1644                                        bool &WasArrayIndex) {
1645   unsigned I = 0, N = std::min(A.Entries.size(), B.Entries.size());
1646   for (/**/; I != N; ++I) {
1647     if (!ObjType.isNull() &&
1648         (ObjType->isArrayType() || ObjType->isAnyComplexType())) {
1649       // Next subobject is an array element.
1650       if (A.Entries[I].ArrayIndex != B.Entries[I].ArrayIndex) {
1651         WasArrayIndex = true;
1652         return I;
1653       }
1654       if (ObjType->isAnyComplexType())
1655         ObjType = ObjType->castAs<ComplexType>()->getElementType();
1656       else
1657         ObjType = ObjType->castAsArrayTypeUnsafe()->getElementType();
1658     } else {
1659       if (A.Entries[I].BaseOrMember != B.Entries[I].BaseOrMember) {
1660         WasArrayIndex = false;
1661         return I;
1662       }
1663       if (const FieldDecl *FD = getAsField(A.Entries[I]))
1664         // Next subobject is a field.
1665         ObjType = FD->getType();
1666       else
1667         // Next subobject is a base class.
1668         ObjType = QualType();
1669     }
1670   }
1671   WasArrayIndex = false;
1672   return I;
1673 }
1674
1675 /// Determine whether the given subobject designators refer to elements of the
1676 /// same array object.
1677 static bool AreElementsOfSameArray(QualType ObjType,
1678                                    const SubobjectDesignator &A,
1679                                    const SubobjectDesignator &B) {
1680   if (A.Entries.size() != B.Entries.size())
1681     return false;
1682
1683   bool IsArray = A.MostDerivedArraySize != 0;
1684   if (IsArray && A.MostDerivedPathLength != A.Entries.size())
1685     // A is a subobject of the array element.
1686     return false;
1687
1688   // If A (and B) designates an array element, the last entry will be the array
1689   // index. That doesn't have to match. Otherwise, we're in the 'implicit array
1690   // of length 1' case, and the entire path must match.
1691   bool WasArrayIndex;
1692   unsigned CommonLength = FindDesignatorMismatch(ObjType, A, B, WasArrayIndex);
1693   return CommonLength >= A.Entries.size() - IsArray;
1694 }
1695
1696 /// HandleLValueToRValueConversion - Perform an lvalue-to-rvalue conversion on
1697 /// the given lvalue. This can also be used for 'lvalue-to-lvalue' conversions
1698 /// for looking up the glvalue referred to by an entity of reference type.
1699 ///
1700 /// \param Info - Information about the ongoing evaluation.
1701 /// \param Conv - The expression for which we are performing the conversion.
1702 ///               Used for diagnostics.
1703 /// \param Type - The type we expect this conversion to produce, before
1704 ///               stripping cv-qualifiers in the case of a non-clas type.
1705 /// \param LVal - The glvalue on which we are attempting to perform this action.
1706 /// \param RVal - The produced value will be placed here.
1707 static bool HandleLValueToRValueConversion(EvalInfo &Info, const Expr *Conv,
1708                                            QualType Type,
1709                                            const LValue &LVal, APValue &RVal) {
1710   if (LVal.Designator.Invalid)
1711     // A diagnostic will have already been produced.
1712     return false;
1713
1714   const Expr *Base = LVal.Base.dyn_cast<const Expr*>();
1715
1716   if (!LVal.Base) {
1717     // FIXME: Indirection through a null pointer deserves a specific diagnostic.
1718     Info.Diag(Conv, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
1719     return false;
1720   }
1721
1722   CallStackFrame *Frame = 0;
1723   if (LVal.CallIndex) {
1724     Frame = Info.getCallFrame(LVal.CallIndex);
1725     if (!Frame) {
1726       Info.Diag(Conv, diag::note_constexpr_lifetime_ended, 1) << !Base;
1727       NoteLValueLocation(Info, LVal.Base);
1728       return false;
1729     }
1730   }
1731
1732   // C++11 DR1311: An lvalue-to-rvalue conversion on a volatile-qualified type
1733   // is not a constant expression (even if the object is non-volatile). We also
1734   // apply this rule to C++98, in order to conform to the expected 'volatile'
1735   // semantics.
1736   if (Type.isVolatileQualified()) {
1737     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus)
1738       Info.Diag(Conv, diag::note_constexpr_ltor_volatile_type) << Type;
1739     else
1740       Info.Diag(Conv);
1741     return false;
1742   }
1743
1744   if (const ValueDecl *D = LVal.Base.dyn_cast<const ValueDecl*>()) {
1745     // In C++98, const, non-volatile integers initialized with ICEs are ICEs.
1746     // In C++11, constexpr, non-volatile variables initialized with constant
1747     // expressions are constant expressions too. Inside constexpr functions,
1748     // parameters are constant expressions even if they're non-const.
1749     // In C, such things can also be folded, although they are not ICEs.
1750     const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(D);
1751     if (VD) {
1752       if (const VarDecl *VDef = VD->getDefinition(Info.Ctx))
1753         VD = VDef;
1754     }
1755     if (!VD || VD->isInvalidDecl()) {
1756       Info.Diag(Conv);
1757       return false;
1758     }
1759
1760     // DR1313: If the object is volatile-qualified but the glvalue was not,
1761     // behavior is undefined so the result is not a constant expression.
1762     QualType VT = VD->getType();
1763     if (VT.isVolatileQualified()) {
1764       if (Info.getLangOpts().CPlusPlus) {
1765         Info.Diag(Conv, diag::note_constexpr_ltor_volatile_obj, 1) << 1 << VD;
1766         Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
1767       } else {
1768         Info.Diag(Conv);
1769       }
1770       return false;
1771     }
1772
1773     if (!isa<ParmVarDecl>(VD)) {
1774       if (VD->isConstexpr()) {
1775         // OK, we can read this variable.
1776       } else if (VT->isIntegralOrEnumerationType()) {
1777         if (!VT.isConstQualified()) {
1778           if (Info.getLangOpts().CPlusPlus) {
1779             Info.Diag(Conv, diag::note_constexpr_ltor_non_const_int, 1) << VD;
1780             Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
1781           } else {
1782             Info.Diag(Conv);
1783           }
1784           return false;
1785         }
1786       } else if (VT->isFloatingType() && VT.isConstQualified()) {
1787         // We support folding of const floating-point types, in order to make
1788         // static const data members of such types (supported as an extension)
1789         // more useful.
1790         if (Info.getLangOpts().CPlusPlus0x) {
1791           Info.CCEDiag(Conv, diag::note_constexpr_ltor_non_constexpr, 1) << VD;
1792           Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
1793         } else {
1794           Info.CCEDiag(Conv);
1795         }
1796       } else {
1797         // FIXME: Allow folding of values of any literal type in all languages.
1798         if (Info.getLangOpts().CPlusPlus0x) {
1799           Info.Diag(Conv, diag::note_constexpr_ltor_non_constexpr, 1) << VD;
1800           Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
1801         } else {
1802           Info.Diag(Conv);
1803         }
1804         return false;
1805       }
1806     }
1807
1808     if (!EvaluateVarDeclInit(Info, Conv, VD, Frame, RVal))
1809       return false;
1810
1811     if (isa<ParmVarDecl>(VD) || !VD->getAnyInitializer()->isLValue())
1812       return ExtractSubobject(Info, Conv, RVal, VT, LVal.Designator, Type);
1813
1814     // The declaration was initialized by an lvalue, with no lvalue-to-rvalue
1815     // conversion. This happens when the declaration and the lvalue should be
1816     // considered synonymous, for instance when initializing an array of char
1817     // from a string literal. Continue as if the initializer lvalue was the
1818     // value we were originally given.
1819     assert(RVal.getLValueOffset().isZero() &&
1820            "offset for lvalue init of non-reference");
1821     Base = RVal.getLValueBase().get<const Expr*>();
1822
1823     if (unsigned CallIndex = RVal.getLValueCallIndex()) {
1824       Frame = Info.getCallFrame(CallIndex);
1825       if (!Frame) {
1826         Info.Diag(Conv, diag::note_constexpr_lifetime_ended, 1) << !Base;
1827         NoteLValueLocation(Info, RVal.getLValueBase());
1828         return false;
1829       }
1830     } else {
1831       Frame = 0;
1832     }
1833   }
1834
1835   // Volatile temporary objects cannot be read in constant expressions.
1836   if (Base->getType().isVolatileQualified()) {
1837     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus) {
1838       Info.Diag(Conv, diag::note_constexpr_ltor_volatile_obj, 1) << 0;
1839       Info.Note(Base->getExprLoc(), diag::note_constexpr_temporary_here);
1840     } else {
1841       Info.Diag(Conv);
1842     }
1843     return false;
1844   }
1845
1846   if (Frame) {
1847     // If this is a temporary expression with a nontrivial initializer, grab the
1848     // value from the relevant stack frame.
1849     RVal = Frame->Temporaries[Base];
1850   } else if (const CompoundLiteralExpr *CLE
1851              = dyn_cast<CompoundLiteralExpr>(Base)) {
1852     // In C99, a CompoundLiteralExpr is an lvalue, and we defer evaluating the
1853     // initializer until now for such expressions. Such an expression can't be
1854     // an ICE in C, so this only matters for fold.
1855     assert(!Info.getLangOpts().CPlusPlus && "lvalue compound literal in c++?");
1856     if (!Evaluate(RVal, Info, CLE->getInitializer()))
1857       return false;
1858   } else if (isa<StringLiteral>(Base)) {
1859     // We represent a string literal array as an lvalue pointing at the
1860     // corresponding expression, rather than building an array of chars.
1861     // FIXME: Support PredefinedExpr, ObjCEncodeExpr, MakeStringConstant
1862     RVal = APValue(Base, CharUnits::Zero(), APValue::NoLValuePath(), 0);
1863   } else {
1864     Info.Diag(Conv, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
1865     return false;
1866   }
1867
1868   return ExtractSubobject(Info, Conv, RVal, Base->getType(), LVal.Designator,
1869                           Type);
1870 }
1871
1872 /// Build an lvalue for the object argument of a member function call.
1873 static bool EvaluateObjectArgument(EvalInfo &Info, const Expr *Object,
1874                                    LValue &This) {
1875   if (Object->getType()->isPointerType())
1876     return EvaluatePointer(Object, This, Info);
1877
1878   if (Object->isGLValue())
1879     return EvaluateLValue(Object, This, Info);
1880
1881   if (Object->getType()->isLiteralType())
1882     return EvaluateTemporary(Object, This, Info);
1883
1884   return false;
1885 }
1886
1887 /// HandleMemberPointerAccess - Evaluate a member access operation and build an
1888 /// lvalue referring to the result.
1889 ///
1890 /// \param Info - Information about the ongoing evaluation.
1891 /// \param BO - The member pointer access operation.
1892 /// \param LV - Filled in with a reference to the resulting object.
1893 /// \param IncludeMember - Specifies whether the member itself is included in
1894 ///        the resulting LValue subobject designator. This is not possible when
1895 ///        creating a bound member function.
1896 /// \return The field or method declaration to which the member pointer refers,
1897 ///         or 0 if evaluation fails.
1898 static const ValueDecl *HandleMemberPointerAccess(EvalInfo &Info,
1899                                                   const BinaryOperator *BO,
1900                                                   LValue &LV,
1901                                                   bool IncludeMember = true) {
1902   assert(BO->getOpcode() == BO_PtrMemD || BO->getOpcode() == BO_PtrMemI);
1903
1904   bool EvalObjOK = EvaluateObjectArgument(Info, BO->getLHS(), LV);
1905   if (!EvalObjOK && !Info.keepEvaluatingAfterFailure())
1906     return 0;
1907
1908   MemberPtr MemPtr;
1909   if (!EvaluateMemberPointer(BO->getRHS(), MemPtr, Info))
1910     return 0;
1911
1912   // C++11 [expr.mptr.oper]p6: If the second operand is the null pointer to
1913   // member value, the behavior is undefined.
1914   if (!MemPtr.getDecl())
1915     return 0;
1916
1917   if (!EvalObjOK)
1918     return 0;
1919
1920   if (MemPtr.isDerivedMember()) {
1921     // This is a member of some derived class. Truncate LV appropriately.
1922     // The end of the derived-to-base path for the base object must match the
1923     // derived-to-base path for the member pointer.
1924     if (LV.Designator.MostDerivedPathLength + MemPtr.Path.size() >
1925         LV.Designator.Entries.size())
1926       return 0;
1927     unsigned PathLengthToMember =
1928         LV.Designator.Entries.size() - MemPtr.Path.size();
1929     for (unsigned I = 0, N = MemPtr.Path.size(); I != N; ++I) {
1930       const CXXRecordDecl *LVDecl = getAsBaseClass(
1931           LV.Designator.Entries[PathLengthToMember + I]);
1932       const CXXRecordDecl *MPDecl = MemPtr.Path[I];
1933       if (LVDecl->getCanonicalDecl() != MPDecl->getCanonicalDecl())
1934         return 0;
1935     }
1936
1937     // Truncate the lvalue to the appropriate derived class.
1938     if (!CastToDerivedClass(Info, BO, LV, MemPtr.getContainingRecord(),
1939                             PathLengthToMember))
1940       return 0;
1941   } else if (!MemPtr.Path.empty()) {
1942     // Extend the LValue path with the member pointer's path.
1943     LV.Designator.Entries.reserve(LV.Designator.Entries.size() +
1944                                   MemPtr.Path.size() + IncludeMember);
1945
1946     // Walk down to the appropriate base class.
1947     QualType LVType = BO->getLHS()->getType();
1948     if (const PointerType *PT = LVType->getAs<PointerType>())
1949       LVType = PT->getPointeeType();
1950     const CXXRecordDecl *RD = LVType->getAsCXXRecordDecl();
1951     assert(RD && "member pointer access on non-class-type expression");
1952     // The first class in the path is that of the lvalue.
1953     for (unsigned I = 1, N = MemPtr.Path.size(); I != N; ++I) {
1954       const CXXRecordDecl *Base = MemPtr.Path[N - I - 1];
1955       HandleLValueDirectBase(Info, BO, LV, RD, Base);
1956       RD = Base;
1957     }
1958     // Finally cast to the class containing the member.
1959     HandleLValueDirectBase(Info, BO, LV, RD, MemPtr.getContainingRecord());
1960   }
1961
1962   // Add the member. Note that we cannot build bound member functions here.
1963   if (IncludeMember) {
1964     if (const FieldDecl *FD = dyn_cast<FieldDecl>(MemPtr.getDecl()))
1965       HandleLValueMember(Info, BO, LV, FD);
1966     else if (const IndirectFieldDecl *IFD =
1967                dyn_cast<IndirectFieldDecl>(MemPtr.getDecl()))
1968       HandleLValueIndirectMember(Info, BO, LV, IFD);
1969     else
1970       llvm_unreachable("can't construct reference to bound member function");
1971   }
1972
1973   return MemPtr.getDecl();
1974 }
1975
1976 /// HandleBaseToDerivedCast - Apply the given base-to-derived cast operation on
1977 /// the provided lvalue, which currently refers to the base object.
1978 static bool HandleBaseToDerivedCast(EvalInfo &Info, const CastExpr *E,
1979                                     LValue &Result) {
1980   SubobjectDesignator &D = Result.Designator;
1981   if (D.Invalid || !Result.checkNullPointer(Info, E, CSK_Derived))
1982     return false;
1983
1984   QualType TargetQT = E->getType();
1985   if (const PointerType *PT = TargetQT->getAs<PointerType>())
1986     TargetQT = PT->getPointeeType();
1987
1988   // Check this cast lands within the final derived-to-base subobject path.
1989   if (D.MostDerivedPathLength + E->path_size() > D.Entries.size()) {
1990     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_downcast)
1991       << D.MostDerivedType << TargetQT;
1992     return false;
1993   }
1994
1995   // Check the type of the final cast. We don't need to check the path,
1996   // since a cast can only be formed if the path is unique.
1997   unsigned NewEntriesSize = D.Entries.size() - E->path_size();
1998   const CXXRecordDecl *TargetType = TargetQT->getAsCXXRecordDecl();
1999   const CXXRecordDecl *FinalType;
2000   if (NewEntriesSize == D.MostDerivedPathLength)
2001     FinalType = D.MostDerivedType->getAsCXXRecordDecl();
2002   else
2003     FinalType = getAsBaseClass(D.Entries[NewEntriesSize - 1]);
2004   if (FinalType->getCanonicalDecl() != TargetType->getCanonicalDecl()) {
2005     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_downcast)
2006       << D.MostDerivedType << TargetQT;
2007     return false;
2008   }
2009
2010   // Truncate the lvalue to the appropriate derived class.
2011   return CastToDerivedClass(Info, E, Result, TargetType, NewEntriesSize);
2012 }
2013
2014 namespace {
2015 enum EvalStmtResult {
2016   /// Evaluation failed.
2017   ESR_Failed,
2018   /// Hit a 'return' statement.
2019   ESR_Returned,
2020   /// Evaluation succeeded.
2021   ESR_Succeeded
2022 };
2023 }
2024
2025 // Evaluate a statement.
2026 static EvalStmtResult EvaluateStmt(APValue &Result, EvalInfo &Info,
2027                                    const Stmt *S) {
2028   switch (S->getStmtClass()) {
2029   default:
2030     return ESR_Failed;
2031
2032   case Stmt::NullStmtClass:
2033   case Stmt::DeclStmtClass:
2034     return ESR_Succeeded;
2035
2036   case Stmt::ReturnStmtClass: {
2037     const Expr *RetExpr = cast<ReturnStmt>(S)->getRetValue();
2038     if (!Evaluate(Result, Info, RetExpr))
2039       return ESR_Failed;
2040     return ESR_Returned;
2041   }
2042
2043   case Stmt::CompoundStmtClass: {
2044     const CompoundStmt *CS = cast<CompoundStmt>(S);
2045     for (CompoundStmt::const_body_iterator BI = CS->body_begin(),
2046            BE = CS->body_end(); BI != BE; ++BI) {
2047       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, *BI);
2048       if (ESR != ESR_Succeeded)
2049         return ESR;
2050     }
2051     return ESR_Succeeded;
2052   }
2053   }
2054 }
2055
2056 /// CheckTrivialDefaultConstructor - Check whether a constructor is a trivial
2057 /// default constructor. If so, we'll fold it whether or not it's marked as
2058 /// constexpr. If it is marked as constexpr, we will never implicitly define it,
2059 /// so we need special handling.
2060 static bool CheckTrivialDefaultConstructor(EvalInfo &Info, SourceLocation Loc,
2061                                            const CXXConstructorDecl *CD,
2062                                            bool IsValueInitialization) {
2063   if (!CD->isTrivial() || !CD->isDefaultConstructor())
2064     return false;
2065
2066   // Value-initialization does not call a trivial default constructor, so such a
2067   // call is a core constant expression whether or not the constructor is
2068   // constexpr.
2069   if (!CD->isConstexpr() && !IsValueInitialization) {
2070     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus0x) {
2071       // FIXME: If DiagDecl is an implicitly-declared special member function,
2072       // we should be much more explicit about why it's not constexpr.
2073       Info.CCEDiag(Loc, diag::note_constexpr_invalid_function, 1)
2074         << /*IsConstexpr*/0 << /*IsConstructor*/1 << CD;
2075       Info.Note(CD->getLocation(), diag::note_declared_at);
2076     } else {
2077       Info.CCEDiag(Loc, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
2078     }
2079   }
2080   return true;
2081 }
2082
2083 /// CheckConstexprFunction - Check that a function can be called in a constant
2084 /// expression.
2085 static bool CheckConstexprFunction(EvalInfo &Info, SourceLocation CallLoc,
2086                                    const FunctionDecl *Declaration,
2087                                    const FunctionDecl *Definition) {
2088   // Potential constant expressions can contain calls to declared, but not yet
2089   // defined, constexpr functions.
2090   if (Info.CheckingPotentialConstantExpression && !Definition &&
2091       Declaration->isConstexpr())
2092     return false;
2093
2094   // Can we evaluate this function call?
2095   if (Definition && Definition->isConstexpr() && !Definition->isInvalidDecl())
2096     return true;
2097
2098   if (Info.getLangOpts().CPlusPlus0x) {
2099     const FunctionDecl *DiagDecl = Definition ? Definition : Declaration;
2100     // FIXME: If DiagDecl is an implicitly-declared special member function, we
2101     // should be much more explicit about why it's not constexpr.
2102     Info.Diag(CallLoc, diag::note_constexpr_invalid_function, 1)
2103       << DiagDecl->isConstexpr() << isa<CXXConstructorDecl>(DiagDecl)
2104       << DiagDecl;
2105     Info.Note(DiagDecl->getLocation(), diag::note_declared_at);
2106   } else {
2107     Info.Diag(CallLoc, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
2108   }
2109   return false;
2110 }
2111
2112 namespace {
2113 typedef SmallVector<APValue, 8> ArgVector;
2114 }
2115
2116 /// EvaluateArgs - Evaluate the arguments to a function call.
2117 static bool EvaluateArgs(ArrayRef<const Expr*> Args, ArgVector &ArgValues,
2118                          EvalInfo &Info) {
2119   bool Success = true;
2120   for (ArrayRef<const Expr*>::iterator I = Args.begin(), E = Args.end();
2121        I != E; ++I) {
2122     if (!Evaluate(ArgValues[I - Args.begin()], Info, *I)) {
2123       // If we're checking for a potential constant expression, evaluate all
2124       // initializers even if some of them fail.
2125       if (!Info.keepEvaluatingAfterFailure())
2126         return false;
2127       Success = false;
2128     }
2129   }
2130   return Success;
2131 }
2132
2133 /// Evaluate a function call.
2134 static bool HandleFunctionCall(SourceLocation CallLoc,
2135                                const FunctionDecl *Callee, const LValue *This,
2136                                ArrayRef<const Expr*> Args, const Stmt *Body,
2137                                EvalInfo &Info, APValue &Result) {
2138   ArgVector ArgValues(Args.size());
2139   if (!EvaluateArgs(Args, ArgValues, Info))
2140     return false;
2141
2142   if (!Info.CheckCallLimit(CallLoc))
2143     return false;
2144
2145   CallStackFrame Frame(Info, CallLoc, Callee, This, ArgValues.data());
2146   return EvaluateStmt(Result, Info, Body) == ESR_Returned;
2147 }
2148
2149 /// Evaluate a constructor call.
2150 static bool HandleConstructorCall(SourceLocation CallLoc, const LValue &This,
2151                                   ArrayRef<const Expr*> Args,
2152                                   const CXXConstructorDecl *Definition,
2153                                   EvalInfo &Info, APValue &Result) {
2154   ArgVector ArgValues(Args.size());
2155   if (!EvaluateArgs(Args, ArgValues, Info))
2156     return false;
2157
2158   if (!Info.CheckCallLimit(CallLoc))
2159     return false;
2160
2161   const CXXRecordDecl *RD = Definition->getParent();
2162   if (RD->getNumVBases()) {
2163     Info.Diag(CallLoc, diag::note_constexpr_virtual_base) << RD;
2164     return false;
2165   }
2166
2167   CallStackFrame Frame(Info, CallLoc, Definition, &This, ArgValues.data());
2168
2169   // If it's a delegating constructor, just delegate.
2170   if (Definition->isDelegatingConstructor()) {
2171     CXXConstructorDecl::init_const_iterator I = Definition->init_begin();
2172     return EvaluateInPlace(Result, Info, This, (*I)->getInit());
2173   }
2174
2175   // For a trivial copy or move constructor, perform an APValue copy. This is
2176   // essential for unions, where the operations performed by the constructor
2177   // cannot be represented by ctor-initializers.
2178   if (Definition->isDefaulted() &&
2179       ((Definition->isCopyConstructor() && Definition->isTrivial()) ||
2180        (Definition->isMoveConstructor() && Definition->isTrivial()))) {
2181     LValue RHS;
2182     RHS.setFrom(Info.Ctx, ArgValues[0]);
2183     return HandleLValueToRValueConversion(Info, Args[0], Args[0]->getType(),
2184                                           RHS, Result);
2185   }
2186
2187   // Reserve space for the struct members.
2188   if (!RD->isUnion() && Result.isUninit())
2189     Result = APValue(APValue::UninitStruct(), RD->getNumBases(),
2190                      std::distance(RD->field_begin(), RD->field_end()));
2191
2192   const ASTRecordLayout &Layout = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
2193
2194   bool Success = true;
2195   unsigned BasesSeen = 0;
2196 #ifndef NDEBUG
2197   CXXRecordDecl::base_class_const_iterator BaseIt = RD->bases_begin();
2198 #endif
2199   for (CXXConstructorDecl::init_const_iterator I = Definition->init_begin(),
2200        E = Definition->init_end(); I != E; ++I) {
2201     LValue Subobject = This;
2202     APValue *Value = &Result;
2203
2204     // Determine the subobject to initialize.
2205     if ((*I)->isBaseInitializer()) {
2206       QualType BaseType((*I)->getBaseClass(), 0);
2207 #ifndef NDEBUG
2208       // Non-virtual base classes are initialized in the order in the class
2209       // definition. We have already checked for virtual base classes.
2210       assert(!BaseIt->isVirtual() && "virtual base for literal type");
2211       assert(Info.Ctx.hasSameType(BaseIt->getType(), BaseType) &&
2212              "base class initializers not in expected order");
2213       ++BaseIt;
2214 #endif
2215       HandleLValueDirectBase(Info, (*I)->getInit(), Subobject, RD,
2216                              BaseType->getAsCXXRecordDecl(), &Layout);
2217       Value = &Result.getStructBase(BasesSeen++);
2218     } else if (FieldDecl *FD = (*I)->getMember()) {
2219       HandleLValueMember(Info, (*I)->getInit(), Subobject, FD, &Layout);
2220       if (RD->isUnion()) {
2221         Result = APValue(FD);
2222         Value = &Result.getUnionValue();
2223       } else {
2224         Value = &Result.getStructField(FD->getFieldIndex());
2225       }
2226     } else if (IndirectFieldDecl *IFD = (*I)->getIndirectMember()) {
2227       // Walk the indirect field decl's chain to find the object to initialize,
2228       // and make sure we've initialized every step along it.
2229       for (IndirectFieldDecl::chain_iterator C = IFD->chain_begin(),
2230                                              CE = IFD->chain_end();
2231            C != CE; ++C) {
2232         FieldDecl *FD = cast<FieldDecl>(*C);
2233         CXXRecordDecl *CD = cast<CXXRecordDecl>(FD->getParent());
2234         // Switch the union field if it differs. This happens if we had
2235         // preceding zero-initialization, and we're now initializing a union
2236         // subobject other than the first.
2237         // FIXME: In this case, the values of the other subobjects are
2238         // specified, since zero-initialization sets all padding bits to zero.
2239         if (Value->isUninit() ||
2240             (Value->isUnion() && Value->getUnionField() != FD)) {
2241           if (CD->isUnion())
2242             *Value = APValue(FD);
2243           else
2244             *Value = APValue(APValue::UninitStruct(), CD->getNumBases(),
2245                              std::distance(CD->field_begin(), CD->field_end()));
2246         }
2247         HandleLValueMember(Info, (*I)->getInit(), Subobject, FD);
2248         if (CD->isUnion())
2249           Value = &Value->getUnionValue();
2250         else
2251           Value = &Value->getStructField(FD->getFieldIndex());
2252       }
2253     } else {
2254       llvm_unreachable("unknown base initializer kind");
2255     }
2256
2257     if (!EvaluateInPlace(*Value, Info, Subobject, (*I)->getInit(),
2258                          (*I)->isBaseInitializer()
2259                                       ? CCEK_Constant : CCEK_MemberInit)) {
2260       // If we're checking for a potential constant expression, evaluate all
2261       // initializers even if some of them fail.
2262       if (!Info.keepEvaluatingAfterFailure())
2263         return false;
2264       Success = false;
2265     }
2266   }
2267
2268   return Success;
2269 }
2270
2271 namespace {
2272 class HasSideEffect
2273   : public ConstStmtVisitor<HasSideEffect, bool> {
2274   const ASTContext &Ctx;
2275 public:
2276
2277   HasSideEffect(const ASTContext &C) : Ctx(C) {}
2278
2279   // Unhandled nodes conservatively default to having side effects.
2280   bool VisitStmt(const Stmt *S) {
2281     return true;
2282   }
2283
2284   bool VisitParenExpr(const ParenExpr *E) { return Visit(E->getSubExpr()); }
2285   bool VisitGenericSelectionExpr(const GenericSelectionExpr *E) {
2286     return Visit(E->getResultExpr());
2287   }
2288   bool VisitDeclRefExpr(const DeclRefExpr *E) {
2289     if (Ctx.getCanonicalType(E->getType()).isVolatileQualified())
2290       return true;
2291     return false;
2292   }
2293   bool VisitObjCIvarRefExpr(const ObjCIvarRefExpr *E) {
2294     if (Ctx.getCanonicalType(E->getType()).isVolatileQualified())
2295       return true;
2296     return false;
2297   }
2298
2299   // We don't want to evaluate BlockExprs multiple times, as they generate
2300   // a ton of code.
2301   bool VisitBlockExpr(const BlockExpr *E) { return true; }
2302   bool VisitPredefinedExpr(const PredefinedExpr *E) { return false; }
2303   bool VisitCompoundLiteralExpr(const CompoundLiteralExpr *E)
2304     { return Visit(E->getInitializer()); }
2305   bool VisitMemberExpr(const MemberExpr *E) { return Visit(E->getBase()); }
2306   bool VisitIntegerLiteral(const IntegerLiteral *E) { return false; }
2307   bool VisitFloatingLiteral(const FloatingLiteral *E) { return false; }
2308   bool VisitStringLiteral(const StringLiteral *E) { return false; }
2309   bool VisitCharacterLiteral(const CharacterLiteral *E) { return false; }
2310   bool VisitUnaryExprOrTypeTraitExpr(const UnaryExprOrTypeTraitExpr *E)
2311     { return false; }
2312   bool VisitArraySubscriptExpr(const ArraySubscriptExpr *E)
2313     { return Visit(E->getLHS()) || Visit(E->getRHS()); }
2314   bool VisitChooseExpr(const ChooseExpr *E)
2315     { return Visit(E->getChosenSubExpr(Ctx)); }
2316   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E) { return Visit(E->getSubExpr()); }
2317   bool VisitBinAssign(const BinaryOperator *E) { return true; }
2318   bool VisitCompoundAssignOperator(const BinaryOperator *E) { return true; }
2319   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E)
2320   { return Visit(E->getLHS()) || Visit(E->getRHS()); }
2321   bool VisitUnaryPreInc(const UnaryOperator *E) { return true; }
2322   bool VisitUnaryPostInc(const UnaryOperator *E) { return true; }
2323   bool VisitUnaryPreDec(const UnaryOperator *E) { return true; }
2324   bool VisitUnaryPostDec(const UnaryOperator *E) { return true; }
2325   bool VisitUnaryDeref(const UnaryOperator *E) {
2326     if (Ctx.getCanonicalType(E->getType()).isVolatileQualified())
2327       return true;
2328     return Visit(E->getSubExpr());
2329   }
2330   bool VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E) { return Visit(E->getSubExpr()); }
2331     
2332   // Has side effects if any element does.
2333   bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
2334     for (unsigned i = 0, e = E->getNumInits(); i != e; ++i)
2335       if (Visit(E->getInit(i))) return true;
2336     if (const Expr *filler = E->getArrayFiller())
2337       return Visit(filler);
2338     return false;
2339   }
2340     
2341   bool VisitSizeOfPackExpr(const SizeOfPackExpr *) { return false; }
2342 };
2343
2344 class OpaqueValueEvaluation {
2345   EvalInfo &info;
2346   OpaqueValueExpr *opaqueValue;
2347
2348 public:
2349   OpaqueValueEvaluation(EvalInfo &info, OpaqueValueExpr *opaqueValue,
2350                         Expr *value)
2351     : info(info), opaqueValue(opaqueValue) {
2352
2353     // If evaluation fails, fail immediately.
2354     if (!Evaluate(info.OpaqueValues[opaqueValue], info, value)) {
2355       this->opaqueValue = 0;
2356       return;
2357     }
2358   }
2359
2360   bool hasError() const { return opaqueValue == 0; }
2361
2362   ~OpaqueValueEvaluation() {
2363     // FIXME: For a recursive constexpr call, an outer stack frame might have
2364     // been using this opaque value too, and will now have to re-evaluate the
2365     // source expression.
2366     if (opaqueValue) info.OpaqueValues.erase(opaqueValue);
2367   }
2368 };
2369   
2370 } // end anonymous namespace
2371
2372 //===----------------------------------------------------------------------===//
2373 // Generic Evaluation
2374 //===----------------------------------------------------------------------===//
2375 namespace {
2376
2377 // FIXME: RetTy is always bool. Remove it.
2378 template <class Derived, typename RetTy=bool>
2379 class ExprEvaluatorBase
2380   : public ConstStmtVisitor<Derived, RetTy> {
2381 private:
2382   RetTy DerivedSuccess(const APValue &V, const Expr *E) {
2383     return static_cast<Derived*>(this)->Success(V, E);
2384   }
2385   RetTy DerivedZeroInitialization(const Expr *E) {
2386     return static_cast<Derived*>(this)->ZeroInitialization(E);
2387   }
2388
2389   // Check whether a conditional operator with a non-constant condition is a
2390   // potential constant expression. If neither arm is a potential constant
2391   // expression, then the conditional operator is not either.
2392   template<typename ConditionalOperator>
2393   void CheckPotentialConstantConditional(const ConditionalOperator *E) {
2394     assert(Info.CheckingPotentialConstantExpression);
2395
2396     // Speculatively evaluate both arms.
2397     {
2398       llvm::SmallVector<PartialDiagnosticAt, 8> Diag;
2399       SpeculativeEvaluationRAII Speculate(Info, &Diag);
2400
2401       StmtVisitorTy::Visit(E->getFalseExpr());
2402       if (Diag.empty())
2403         return;
2404
2405       Diag.clear();
2406       StmtVisitorTy::Visit(E->getTrueExpr());
2407       if (Diag.empty())
2408         return;
2409     }
2410
2411     Error(E, diag::note_constexpr_conditional_never_const);
2412   }
2413
2414
2415   template<typename ConditionalOperator>
2416   bool HandleConditionalOperator(const ConditionalOperator *E) {
2417     bool BoolResult;
2418     if (!EvaluateAsBooleanCondition(E->getCond(), BoolResult, Info)) {
2419       if (Info.CheckingPotentialConstantExpression)
2420         CheckPotentialConstantConditional(E);
2421       return false;
2422     }
2423
2424     Expr *EvalExpr = BoolResult ? E->getTrueExpr() : E->getFalseExpr();
2425     return StmtVisitorTy::Visit(EvalExpr);
2426   }
2427
2428 protected:
2429   EvalInfo &Info;
2430   typedef ConstStmtVisitor<Derived, RetTy> StmtVisitorTy;
2431   typedef ExprEvaluatorBase ExprEvaluatorBaseTy;
2432
2433   OptionalDiagnostic CCEDiag(const Expr *E, diag::kind D) {
2434     return Info.CCEDiag(E, D);
2435   }
2436
2437   RetTy ZeroInitialization(const Expr *E) { return Error(E); }
2438
2439 public:
2440   ExprEvaluatorBase(EvalInfo &Info) : Info(Info) {}
2441
2442   EvalInfo &getEvalInfo() { return Info; }
2443
2444   /// Report an evaluation error. This should only be called when an error is
2445   /// first discovered. When propagating an error, just return false.
2446   bool Error(const Expr *E, diag::kind D) {
2447     Info.Diag(E, D);
2448     return false;
2449   }
2450   bool Error(const Expr *E) {
2451     return Error(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
2452   }
2453
2454   RetTy VisitStmt(const Stmt *) {
2455     llvm_unreachable("Expression evaluator should not be called on stmts");
2456   }
2457   RetTy VisitExpr(const Expr *E) {
2458     return Error(E);
2459   }
2460
2461   RetTy VisitParenExpr(const ParenExpr *E)
2462     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getSubExpr()); }
2463   RetTy VisitUnaryExtension(const UnaryOperator *E)
2464     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getSubExpr()); }
2465   RetTy VisitUnaryPlus(const UnaryOperator *E)
2466     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getSubExpr()); }
2467   RetTy VisitChooseExpr(const ChooseExpr *E)
2468     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getChosenSubExpr(Info.Ctx)); }
2469   RetTy VisitGenericSelectionExpr(const GenericSelectionExpr *E)
2470     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getResultExpr()); }
2471   RetTy VisitSubstNonTypeTemplateParmExpr(const SubstNonTypeTemplateParmExpr *E)
2472     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getReplacement()); }
2473   RetTy VisitCXXDefaultArgExpr(const CXXDefaultArgExpr *E)
2474     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getExpr()); }
2475   // We cannot create any objects for which cleanups are required, so there is
2476   // nothing to do here; all cleanups must come from unevaluated subexpressions.
2477   RetTy VisitExprWithCleanups(const ExprWithCleanups *E)
2478     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getSubExpr()); }
2479
2480   RetTy VisitCXXReinterpretCastExpr(const CXXReinterpretCastExpr *E) {
2481     CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 0;
2482     return static_cast<Derived*>(this)->VisitCastExpr(E);
2483   }
2484   RetTy VisitCXXDynamicCastExpr(const CXXDynamicCastExpr *E) {
2485     CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 1;
2486     return static_cast<Derived*>(this)->VisitCastExpr(E);
2487   }
2488
2489   RetTy VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
2490     switch (E->getOpcode()) {
2491     default:
2492       return Error(E);
2493
2494     case BO_Comma:
2495       VisitIgnoredValue(E->getLHS());
2496       return StmtVisitorTy::Visit(E->getRHS());
2497
2498     case BO_PtrMemD:
2499     case BO_PtrMemI: {
2500       LValue Obj;
2501       if (!HandleMemberPointerAccess(Info, E, Obj))
2502         return false;
2503       APValue Result;
2504       if (!HandleLValueToRValueConversion(Info, E, E->getType(), Obj, Result))
2505         return false;
2506       return DerivedSuccess(Result, E);
2507     }
2508     }
2509   }
2510
2511   RetTy VisitBinaryConditionalOperator(const BinaryConditionalOperator *E) {
2512     // Cache the value of the common expression.
2513     OpaqueValueEvaluation opaque(Info, E->getOpaqueValue(), E->getCommon());
2514     if (opaque.hasError())
2515       return false;
2516
2517     return HandleConditionalOperator(E);
2518   }
2519
2520   RetTy VisitConditionalOperator(const ConditionalOperator *E) {
2521     bool IsBcpCall = false;
2522     // If the condition (ignoring parens) is a __builtin_constant_p call,
2523     // the result is a constant expression if it can be folded without
2524     // side-effects. This is an important GNU extension. See GCC PR38377
2525     // for discussion.
2526     if (const CallExpr *CallCE =
2527           dyn_cast<CallExpr>(E->getCond()->IgnoreParenCasts()))
2528       if (CallCE->isBuiltinCall() == Builtin::BI__builtin_constant_p)
2529         IsBcpCall = true;
2530
2531     // Always assume __builtin_constant_p(...) ? ... : ... is a potential
2532     // constant expression; we can't check whether it's potentially foldable.
2533     if (Info.CheckingPotentialConstantExpression && IsBcpCall)
2534       return false;
2535
2536     FoldConstant Fold(Info);
2537
2538     if (!HandleConditionalOperator(E))
2539       return false;
2540
2541     if (IsBcpCall)
2542       Fold.Fold(Info);
2543
2544     return true;
2545   }
2546
2547   RetTy VisitOpaqueValueExpr(const OpaqueValueExpr *E) {
2548     const APValue *Value = Info.getOpaqueValue(E);
2549     if (!Value) {
2550       const Expr *Source = E->getSourceExpr();
2551       if (!Source)
2552         return Error(E);
2553       if (Source == E) { // sanity checking.
2554         assert(0 && "OpaqueValueExpr recursively refers to itself");
2555         return Error(E);
2556       }
2557       return StmtVisitorTy::Visit(Source);
2558     }
2559     return DerivedSuccess(*Value, E);
2560   }
2561
2562   RetTy VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
2563     const Expr *Callee = E->getCallee()->IgnoreParens();
2564     QualType CalleeType = Callee->getType();
2565
2566     const FunctionDecl *FD = 0;
2567     LValue *This = 0, ThisVal;
2568     llvm::ArrayRef<const Expr*> Args(E->getArgs(), E->getNumArgs());
2569     bool HasQualifier = false;
2570
2571     // Extract function decl and 'this' pointer from the callee.
2572     if (CalleeType->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::BoundMember)) {
2573       const ValueDecl *Member = 0;
2574       if (const MemberExpr *ME = dyn_cast<MemberExpr>(Callee)) {
2575         // Explicit bound member calls, such as x.f() or p->g();
2576         if (!EvaluateObjectArgument(Info, ME->getBase(), ThisVal))
2577           return false;
2578         Member = ME->getMemberDecl();
2579         This = &ThisVal;
2580         HasQualifier = ME->hasQualifier();
2581       } else if (const BinaryOperator *BE = dyn_cast<BinaryOperator>(Callee)) {
2582         // Indirect bound member calls ('.*' or '->*').
2583         Member = HandleMemberPointerAccess(Info, BE, ThisVal, false);
2584         if (!Member) return false;
2585         This = &ThisVal;
2586       } else
2587         return Error(Callee);
2588
2589       FD = dyn_cast<FunctionDecl>(Member);
2590       if (!FD)
2591         return Error(Callee);
2592     } else if (CalleeType->isFunctionPointerType()) {
2593       LValue Call;
2594       if (!EvaluatePointer(Callee, Call, Info))
2595         return false;
2596
2597       if (!Call.getLValueOffset().isZero())
2598         return Error(Callee);
2599       FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(
2600                              Call.getLValueBase().dyn_cast<const ValueDecl*>());
2601       if (!FD)
2602         return Error(Callee);
2603
2604       // Overloaded operator calls to member functions are represented as normal
2605       // calls with '*this' as the first argument.
2606       const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(FD);
2607       if (MD && !MD->isStatic()) {
2608         // FIXME: When selecting an implicit conversion for an overloaded
2609         // operator delete, we sometimes try to evaluate calls to conversion
2610         // operators without a 'this' parameter!
2611         if (Args.empty())
2612           return Error(E);
2613
2614         if (!EvaluateObjectArgument(Info, Args[0], ThisVal))
2615           return false;
2616         This = &ThisVal;
2617         Args = Args.slice(1);
2618       }
2619
2620       // Don't call function pointers which have been cast to some other type.
2621       if (!Info.Ctx.hasSameType(CalleeType->getPointeeType(), FD->getType()))
2622         return Error(E);
2623     } else
2624       return Error(E);
2625
2626     if (This && !This->checkSubobject(Info, E, CSK_This))
2627       return false;
2628
2629     // DR1358 allows virtual constexpr functions in some cases. Don't allow
2630     // calls to such functions in constant expressions.
2631     if (This && !HasQualifier &&
2632         isa<CXXMethodDecl>(FD) && cast<CXXMethodDecl>(FD)->isVirtual())
2633       return Error(E, diag::note_constexpr_virtual_call);
2634
2635     const FunctionDecl *Definition = 0;
2636     Stmt *Body = FD->getBody(Definition);
2637     APValue Result;
2638
2639     if (!CheckConstexprFunction(Info, E->getExprLoc(), FD, Definition) ||
2640         !HandleFunctionCall(E->getExprLoc(), Definition, This, Args, Body,
2641                             Info, Result))
2642       return false;
2643
2644     return DerivedSuccess(Result, E);
2645   }
2646
2647   RetTy VisitCompoundLiteralExpr(const CompoundLiteralExpr *E) {
2648     return StmtVisitorTy::Visit(E->getInitializer());
2649   }
2650   RetTy VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
2651     if (E->getNumInits() == 0)
2652       return DerivedZeroInitialization(E);
2653     if (E->getNumInits() == 1)
2654       return StmtVisitorTy::Visit(E->getInit(0));
2655     return Error(E);
2656   }
2657   RetTy VisitImplicitValueInitExpr(const ImplicitValueInitExpr *E) {
2658     return DerivedZeroInitialization(E);
2659   }
2660   RetTy VisitCXXScalarValueInitExpr(const CXXScalarValueInitExpr *E) {
2661     return DerivedZeroInitialization(E);
2662   }
2663   RetTy VisitCXXNullPtrLiteralExpr(const CXXNullPtrLiteralExpr *E) {
2664     return DerivedZeroInitialization(E);
2665   }
2666
2667   /// A member expression where the object is a prvalue is itself a prvalue.
2668   RetTy VisitMemberExpr(const MemberExpr *E) {
2669     assert(!E->isArrow() && "missing call to bound member function?");
2670
2671     APValue Val;
2672     if (!Evaluate(Val, Info, E->getBase()))
2673       return false;
2674
2675     QualType BaseTy = E->getBase()->getType();
2676
2677     const FieldDecl *FD = dyn_cast<FieldDecl>(E->getMemberDecl());
2678     if (!FD) return Error(E);
2679     assert(!FD->getType()->isReferenceType() && "prvalue reference?");
2680     assert(BaseTy->getAs<RecordType>()->getDecl()->getCanonicalDecl() ==
2681            FD->getParent()->getCanonicalDecl() && "record / field mismatch");
2682
2683     SubobjectDesignator Designator(BaseTy);
2684     Designator.addDeclUnchecked(FD);
2685
2686     return ExtractSubobject(Info, E, Val, BaseTy, Designator, E->getType()) &&
2687            DerivedSuccess(Val, E);
2688   }
2689
2690   RetTy VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
2691     switch (E->getCastKind()) {
2692     default:
2693       break;
2694
2695     case CK_AtomicToNonAtomic:
2696     case CK_NonAtomicToAtomic:
2697     case CK_NoOp:
2698     case CK_UserDefinedConversion:
2699       return StmtVisitorTy::Visit(E->getSubExpr());
2700
2701     case CK_LValueToRValue: {
2702       LValue LVal;
2703       if (!EvaluateLValue(E->getSubExpr(), LVal, Info))
2704         return false;
2705       APValue RVal;
2706       // Note, we use the subexpression's type in order to retain cv-qualifiers.
2707       if (!HandleLValueToRValueConversion(Info, E, E->getSubExpr()->getType(),
2708                                           LVal, RVal))
2709         return false;
2710       return DerivedSuccess(RVal, E);
2711     }
2712     }
2713
2714     return Error(E);
2715   }
2716
2717   /// Visit a value which is evaluated, but whose value is ignored.
2718   void VisitIgnoredValue(const Expr *E) {
2719     APValue Scratch;
2720     if (!Evaluate(Scratch, Info, E))
2721       Info.EvalStatus.HasSideEffects = true;
2722   }
2723 };
2724
2725 }
2726
2727 //===----------------------------------------------------------------------===//
2728 // Common base class for lvalue and temporary evaluation.
2729 //===----------------------------------------------------------------------===//
2730 namespace {
2731 template<class Derived>
2732 class LValueExprEvaluatorBase
2733   : public ExprEvaluatorBase<Derived, bool> {
2734 protected:
2735   LValue &Result;
2736   typedef LValueExprEvaluatorBase LValueExprEvaluatorBaseTy;
2737   typedef ExprEvaluatorBase<Derived, bool> ExprEvaluatorBaseTy;
2738
2739   bool Success(APValue::LValueBase B) {
2740     Result.set(B);
2741     return true;
2742   }
2743
2744 public:
2745   LValueExprEvaluatorBase(EvalInfo &Info, LValue &Result) :
2746     ExprEvaluatorBaseTy(Info), Result(Result) {}
2747
2748   bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
2749     Result.setFrom(this->Info.Ctx, V);
2750     return true;
2751   }
2752
2753   bool VisitMemberExpr(const MemberExpr *E) {
2754     // Handle non-static data members.
2755     QualType BaseTy;
2756     if (E->isArrow()) {
2757       if (!EvaluatePointer(E->getBase(), Result, this->Info))
2758         return false;
2759       BaseTy = E->getBase()->getType()->getAs<PointerType>()->getPointeeType();
2760     } else if (E->getBase()->isRValue()) {
2761       assert(E->getBase()->getType()->isRecordType());
2762       if (!EvaluateTemporary(E->getBase(), Result, this->Info))
2763         return false;
2764       BaseTy = E->getBase()->getType();
2765     } else {
2766       if (!this->Visit(E->getBase()))
2767         return false;
2768       BaseTy = E->getBase()->getType();
2769     }
2770
2771     const ValueDecl *MD = E->getMemberDecl();
2772     if (const FieldDecl *FD = dyn_cast<FieldDecl>(E->getMemberDecl())) {
2773       assert(BaseTy->getAs<RecordType>()->getDecl()->getCanonicalDecl() ==
2774              FD->getParent()->getCanonicalDecl() && "record / field mismatch");
2775       (void)BaseTy;
2776       HandleLValueMember(this->Info, E, Result, FD);
2777     } else if (const IndirectFieldDecl *IFD = dyn_cast<IndirectFieldDecl>(MD)) {
2778       HandleLValueIndirectMember(this->Info, E, Result, IFD);
2779     } else
2780       return this->Error(E);
2781
2782     if (MD->getType()->isReferenceType()) {
2783       APValue RefValue;
2784       if (!HandleLValueToRValueConversion(this->Info, E, MD->getType(), Result,
2785                                           RefValue))
2786         return false;
2787       return Success(RefValue, E);
2788     }
2789     return true;
2790   }
2791
2792   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
2793     switch (E->getOpcode()) {
2794     default:
2795       return ExprEvaluatorBaseTy::VisitBinaryOperator(E);
2796
2797     case BO_PtrMemD:
2798     case BO_PtrMemI:
2799       return HandleMemberPointerAccess(this->Info, E, Result);
2800     }
2801   }
2802
2803   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
2804     switch (E->getCastKind()) {
2805     default:
2806       return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
2807
2808     case CK_DerivedToBase:
2809     case CK_UncheckedDerivedToBase: {
2810       if (!this->Visit(E->getSubExpr()))
2811         return false;
2812
2813       // Now figure out the necessary offset to add to the base LV to get from
2814       // the derived class to the base class.
2815       QualType Type = E->getSubExpr()->getType();
2816
2817       for (CastExpr::path_const_iterator PathI = E->path_begin(),
2818            PathE = E->path_end(); PathI != PathE; ++PathI) {
2819         if (!HandleLValueBase(this->Info, E, Result, Type->getAsCXXRecordDecl(),
2820                               *PathI))
2821           return false;
2822         Type = (*PathI)->getType();
2823       }
2824
2825       return true;
2826     }
2827     }
2828   }
2829 };
2830 }
2831
2832 //===----------------------------------------------------------------------===//
2833 // LValue Evaluation
2834 //
2835 // This is used for evaluating lvalues (in C and C++), xvalues (in C++11),
2836 // function designators (in C), decl references to void objects (in C), and
2837 // temporaries (if building with -Wno-address-of-temporary).
2838 //
2839 // LValue evaluation produces values comprising a base expression of one of the
2840 // following types:
2841 // - Declarations
2842 //  * VarDecl
2843 //  * FunctionDecl
2844 // - Literals
2845 //  * CompoundLiteralExpr in C
2846 //  * StringLiteral
2847 //  * CXXTypeidExpr
2848 //  * PredefinedExpr
2849 //  * ObjCStringLiteralExpr
2850 //  * ObjCEncodeExpr
2851 //  * AddrLabelExpr
2852 //  * BlockExpr
2853 //  * CallExpr for a MakeStringConstant builtin
2854 // - Locals and temporaries
2855 //  * Any Expr, with a CallIndex indicating the function in which the temporary
2856 //    was evaluated.
2857 // plus an offset in bytes.
2858 //===----------------------------------------------------------------------===//
2859 namespace {
2860 class LValueExprEvaluator
2861   : public LValueExprEvaluatorBase<LValueExprEvaluator> {
2862 public:
2863   LValueExprEvaluator(EvalInfo &Info, LValue &Result) :
2864     LValueExprEvaluatorBaseTy(Info, Result) {}
2865
2866   bool VisitVarDecl(const Expr *E, const VarDecl *VD);
2867
2868   bool VisitDeclRefExpr(const DeclRefExpr *E);
2869   bool VisitPredefinedExpr(const PredefinedExpr *E) { return Success(E); }
2870   bool VisitMaterializeTemporaryExpr(const MaterializeTemporaryExpr *E);
2871   bool VisitCompoundLiteralExpr(const CompoundLiteralExpr *E);
2872   bool VisitMemberExpr(const MemberExpr *E);
2873   bool VisitStringLiteral(const StringLiteral *E) { return Success(E); }
2874   bool VisitObjCEncodeExpr(const ObjCEncodeExpr *E) { return Success(E); }
2875   bool VisitCXXTypeidExpr(const CXXTypeidExpr *E);
2876   bool VisitCXXUuidofExpr(const CXXUuidofExpr *E);
2877   bool VisitArraySubscriptExpr(const ArraySubscriptExpr *E);
2878   bool VisitUnaryDeref(const UnaryOperator *E);
2879   bool VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E);
2880   bool VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E);
2881
2882   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
2883     switch (E->getCastKind()) {
2884     default:
2885       return LValueExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
2886
2887     case CK_LValueBitCast:
2888       this->CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 2;
2889       if (!Visit(E->getSubExpr()))
2890         return false;
2891       Result.Designator.setInvalid();
2892       return true;
2893
2894     case CK_BaseToDerived:
2895       if (!Visit(E->getSubExpr()))
2896         return false;
2897       return HandleBaseToDerivedCast(Info, E, Result);
2898     }
2899   }
2900 };
2901 } // end anonymous namespace
2902
2903 /// Evaluate an expression as an lvalue. This can be legitimately called on
2904 /// expressions which are not glvalues, in a few cases:
2905 ///  * function designators in C,
2906 ///  * "extern void" objects,
2907 ///  * temporaries, if building with -Wno-address-of-temporary.
2908 static bool EvaluateLValue(const Expr* E, LValue& Result, EvalInfo &Info) {
2909   assert((E->isGLValue() || E->getType()->isFunctionType() ||
2910           E->getType()->isVoidType() || isa<CXXTemporaryObjectExpr>(E)) &&
2911          "can't evaluate expression as an lvalue");
2912   return LValueExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
2913 }
2914
2915 bool LValueExprEvaluator::VisitDeclRefExpr(const DeclRefExpr *E) {
2916   if (const FunctionDecl *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(E->getDecl()))
2917     return Success(FD);
2918   if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(E->getDecl()))
2919     return VisitVarDecl(E, VD);
2920   return Error(E);
2921 }
2922
2923 bool LValueExprEvaluator::VisitVarDecl(const Expr *E, const VarDecl *VD) {
2924   if (!VD->getType()->isReferenceType()) {
2925     if (isa<ParmVarDecl>(VD)) {
2926       Result.set(VD, Info.CurrentCall->Index);
2927       return true;
2928     }
2929     return Success(VD);
2930   }
2931
2932   APValue V;
2933   if (!EvaluateVarDeclInit(Info, E, VD, Info.CurrentCall, V))
2934     return false;
2935   return Success(V, E);
2936 }
2937
2938 bool LValueExprEvaluator::VisitMaterializeTemporaryExpr(
2939     const MaterializeTemporaryExpr *E) {
2940   if (E->GetTemporaryExpr()->isRValue()) {
2941     if (E->getType()->isRecordType())
2942       return EvaluateTemporary(E->GetTemporaryExpr(), Result, Info);
2943
2944     Result.set(E, Info.CurrentCall->Index);
2945     return EvaluateInPlace(Info.CurrentCall->Temporaries[E], Info,
2946                            Result, E->GetTemporaryExpr());
2947   }
2948
2949   // Materialization of an lvalue temporary occurs when we need to force a copy
2950   // (for instance, if it's a bitfield).
2951   // FIXME: The AST should contain an lvalue-to-rvalue node for such cases.
2952   if (!Visit(E->GetTemporaryExpr()))
2953     return false;
2954   if (!HandleLValueToRValueConversion(Info, E, E->getType(), Result,
2955                                       Info.CurrentCall->Temporaries[E]))
2956     return false;
2957   Result.set(E, Info.CurrentCall->Index);
2958   return true;
2959 }
2960
2961 bool
2962 LValueExprEvaluator::VisitCompoundLiteralExpr(const CompoundLiteralExpr *E) {
2963   assert(!Info.getLangOpts().CPlusPlus && "lvalue compound literal in c++?");
2964   // Defer visiting the literal until the lvalue-to-rvalue conversion. We can
2965   // only see this when folding in C, so there's no standard to follow here.
2966   return Success(E);
2967 }
2968
2969 bool LValueExprEvaluator::VisitCXXTypeidExpr(const CXXTypeidExpr *E) {
2970   if (E->isTypeOperand())
2971     return Success(E);
2972   CXXRecordDecl *RD = E->getExprOperand()->getType()->getAsCXXRecordDecl();
2973   if (RD && RD->isPolymorphic()) {
2974     Info.Diag(E, diag::note_constexpr_typeid_polymorphic)
2975       << E->getExprOperand()->getType()
2976       << E->getExprOperand()->getSourceRange();
2977     return false;
2978   }
2979   return Success(E);
2980 }
2981
2982 bool LValueExprEvaluator::VisitCXXUuidofExpr(const CXXUuidofExpr *E) {
2983   return Success(E);
2984
2985
2986 bool LValueExprEvaluator::VisitMemberExpr(const MemberExpr *E) {
2987   // Handle static data members.
2988   if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(E->getMemberDecl())) {
2989     VisitIgnoredValue(E->getBase());
2990     return VisitVarDecl(E, VD);
2991   }
2992
2993   // Handle static member functions.
2994   if (const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(E->getMemberDecl())) {
2995     if (MD->isStatic()) {
2996       VisitIgnoredValue(E->getBase());
2997       return Success(MD);
2998     }
2999   }
3000
3001   // Handle non-static data members.
3002   return LValueExprEvaluatorBaseTy::VisitMemberExpr(E);
3003 }
3004
3005 bool LValueExprEvaluator::VisitArraySubscriptExpr(const ArraySubscriptExpr *E) {
3006   // FIXME: Deal with vectors as array subscript bases.
3007   if (E->getBase()->getType()->isVectorType())
3008     return Error(E);
3009
3010   if (!EvaluatePointer(E->getBase(), Result, Info))
3011     return false;
3012
3013   APSInt Index;
3014   if (!EvaluateInteger(E->getIdx(), Index, Info))
3015     return false;
3016   int64_t IndexValue
3017     = Index.isSigned() ? Index.getSExtValue()
3018                        : static_cast<int64_t>(Index.getZExtValue());
3019
3020   return HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, Result, E->getType(), IndexValue);
3021 }
3022
3023 bool LValueExprEvaluator::VisitUnaryDeref(const UnaryOperator *E) {
3024   return EvaluatePointer(E->getSubExpr(), Result, Info);
3025 }
3026
3027 bool LValueExprEvaluator::VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E) {
3028   if (!Visit(E->getSubExpr()))
3029     return false;
3030   // __real is a no-op on scalar lvalues.
3031   if (E->getSubExpr()->getType()->isAnyComplexType())
3032     HandleLValueComplexElement(Info, E, Result, E->getType(), false);
3033   return true;
3034 }
3035
3036 bool LValueExprEvaluator::VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E) {
3037   assert(E->getSubExpr()->getType()->isAnyComplexType() &&
3038          "lvalue __imag__ on scalar?");
3039   if (!Visit(E->getSubExpr()))
3040     return false;
3041   HandleLValueComplexElement(Info, E, Result, E->getType(), true);
3042   return true;
3043 }
3044
3045 //===----------------------------------------------------------------------===//
3046 // Pointer Evaluation
3047 //===----------------------------------------------------------------------===//
3048
3049 namespace {
3050 class PointerExprEvaluator
3051   : public ExprEvaluatorBase<PointerExprEvaluator, bool> {
3052   LValue &Result;
3053
3054   bool Success(const Expr *E) {
3055     Result.set(E);
3056     return true;
3057   }
3058 public:
3059
3060   PointerExprEvaluator(EvalInfo &info, LValue &Result)
3061     : ExprEvaluatorBaseTy(info), Result(Result) {}
3062
3063   bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
3064     Result.setFrom(Info.Ctx, V);
3065     return true;
3066   }
3067   bool ZeroInitialization(const Expr *E) {
3068     return Success((Expr*)0);
3069   }
3070
3071   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E);
3072   bool VisitCastExpr(const CastExpr* E);
3073   bool VisitUnaryAddrOf(const UnaryOperator *E);
3074   bool VisitObjCStringLiteral(const ObjCStringLiteral *E)
3075       { return Success(E); }
3076   bool VisitObjCNumericLiteral(const ObjCNumericLiteral *E)
3077       { return Success(E); }    
3078   bool VisitAddrLabelExpr(const AddrLabelExpr *E)
3079       { return Success(E); }
3080   bool VisitCallExpr(const CallExpr *E);
3081   bool VisitBlockExpr(const BlockExpr *E) {
3082     if (!E->getBlockDecl()->hasCaptures())
3083       return Success(E);
3084     return Error(E);
3085   }
3086   bool VisitCXXThisExpr(const CXXThisExpr *E) {
3087     if (!Info.CurrentCall->This)
3088       return Error(E);
3089     Result = *Info.CurrentCall->This;
3090     return true;
3091   }
3092
3093   // FIXME: Missing: @protocol, @selector
3094 };
3095 } // end anonymous namespace
3096
3097 static bool EvaluatePointer(const Expr* E, LValue& Result, EvalInfo &Info) {
3098   assert(E->isRValue() && E->getType()->hasPointerRepresentation());
3099   return PointerExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
3100 }
3101
3102 bool PointerExprEvaluator::VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
3103   if (E->getOpcode() != BO_Add &&
3104       E->getOpcode() != BO_Sub)
3105     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitBinaryOperator(E);
3106
3107   const Expr *PExp = E->getLHS();
3108   const Expr *IExp = E->getRHS();
3109   if (IExp->getType()->isPointerType())
3110     std::swap(PExp, IExp);
3111
3112   bool EvalPtrOK = EvaluatePointer(PExp, Result, Info);
3113   if (!EvalPtrOK && !Info.keepEvaluatingAfterFailure())
3114     return false;
3115
3116   llvm::APSInt Offset;
3117   if (!EvaluateInteger(IExp, Offset, Info) || !EvalPtrOK)
3118     return false;
3119   int64_t AdditionalOffset
3120     = Offset.isSigned() ? Offset.getSExtValue()
3121                         : static_cast<int64_t>(Offset.getZExtValue());
3122   if (E->getOpcode() == BO_Sub)
3123     AdditionalOffset = -AdditionalOffset;
3124
3125   QualType Pointee = PExp->getType()->getAs<PointerType>()->getPointeeType();
3126   return HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, Result, Pointee,
3127                                      AdditionalOffset);
3128 }
3129
3130 bool PointerExprEvaluator::VisitUnaryAddrOf(const UnaryOperator *E) {
3131   return EvaluateLValue(E->getSubExpr(), Result, Info);
3132 }
3133
3134 bool PointerExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr* E) {
3135   const Expr* SubExpr = E->getSubExpr();
3136
3137   switch (E->getCastKind()) {
3138   default:
3139     break;
3140
3141   case CK_BitCast:
3142   case CK_CPointerToObjCPointerCast:
3143   case CK_BlockPointerToObjCPointerCast:
3144   case CK_AnyPointerToBlockPointerCast:
3145     if (!Visit(SubExpr))
3146       return false;
3147     // Bitcasts to cv void* are static_casts, not reinterpret_casts, so are
3148     // permitted in constant expressions in C++11. Bitcasts from cv void* are
3149     // also static_casts, but we disallow them as a resolution to DR1312.
3150     if (!E->getType()->isVoidPointerType()) {
3151       Result.Designator.setInvalid();
3152       if (SubExpr->getType()->isVoidPointerType())
3153         CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast)
3154           << 3 << SubExpr->getType();
3155       else
3156         CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 2;
3157     }
3158     return true;
3159
3160   case CK_DerivedToBase:
3161   case CK_UncheckedDerivedToBase: {
3162     if (!EvaluatePointer(E->getSubExpr(), Result, Info))
3163       return false;
3164     if (!Result.Base && Result.Offset.isZero())
3165       return true;
3166
3167     // Now figure out the necessary offset to add to the base LV to get from
3168     // the derived class to the base class.
3169     QualType Type =
3170         E->getSubExpr()->getType()->castAs<PointerType>()->getPointeeType();
3171
3172     for (CastExpr::path_const_iterator PathI = E->path_begin(),
3173          PathE = E->path_end(); PathI != PathE; ++PathI) {
3174       if (!HandleLValueBase(Info, E, Result, Type->getAsCXXRecordDecl(),
3175                             *PathI))
3176         return false;
3177       Type = (*PathI)->getType();
3178     }
3179
3180     return true;
3181   }
3182
3183   case CK_BaseToDerived:
3184     if (!Visit(E->getSubExpr()))
3185       return false;
3186     if (!Result.Base && Result.Offset.isZero())
3187       return true;
3188     return HandleBaseToDerivedCast(Info, E, Result);
3189
3190   case CK_NullToPointer:
3191     VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
3192     return ZeroInitialization(E);
3193
3194   case CK_IntegralToPointer: {
3195     CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 2;
3196
3197     APValue Value;
3198     if (!EvaluateIntegerOrLValue(SubExpr, Value, Info))
3199       break;
3200
3201     if (Value.isInt()) {
3202       unsigned Size = Info.Ctx.getTypeSize(E->getType());
3203       uint64_t N = Value.getInt().extOrTrunc(Size).getZExtValue();
3204       Result.Base = (Expr*)0;
3205       Result.Offset = CharUnits::fromQuantity(N);
3206       Result.CallIndex = 0;
3207       Result.Designator.setInvalid();
3208       return true;
3209     } else {
3210       // Cast is of an lvalue, no need to change value.
3211       Result.setFrom(Info.Ctx, Value);
3212       return true;
3213     }
3214   }
3215   case CK_ArrayToPointerDecay:
3216     if (SubExpr->isGLValue()) {
3217       if (!EvaluateLValue(SubExpr, Result, Info))
3218         return false;
3219     } else {
3220       Result.set(SubExpr, Info.CurrentCall->Index);
3221       if (!EvaluateInPlace(Info.CurrentCall->Temporaries[SubExpr],
3222                            Info, Result, SubExpr))
3223         return false;
3224     }
3225     // The result is a pointer to the first element of the array.
3226     if (const ConstantArrayType *CAT
3227           = Info.Ctx.getAsConstantArrayType(SubExpr->getType()))
3228       Result.addArray(Info, E, CAT);
3229     else
3230       Result.Designator.setInvalid();
3231     return true;
3232
3233   case CK_FunctionToPointerDecay:
3234     return EvaluateLValue(SubExpr, Result, Info);
3235   }
3236
3237   return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
3238 }
3239
3240 bool PointerExprEvaluator::VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
3241   if (IsStringLiteralCall(E))
3242     return Success(E);
3243
3244   return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCallExpr(E);
3245 }
3246
3247 //===----------------------------------------------------------------------===//
3248 // Member Pointer Evaluation
3249 //===----------------------------------------------------------------------===//
3250
3251 namespace {
3252 class MemberPointerExprEvaluator
3253   : public ExprEvaluatorBase<MemberPointerExprEvaluator, bool> {
3254   MemberPtr &Result;
3255
3256   bool Success(const ValueDecl *D) {
3257     Result = MemberPtr(D);
3258     return true;
3259   }
3260 public:
3261
3262   MemberPointerExprEvaluator(EvalInfo &Info, MemberPtr &Result)
3263     : ExprEvaluatorBaseTy(Info), Result(Result) {}
3264
3265   bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
3266     Result.setFrom(V);
3267     return true;
3268   }
3269   bool ZeroInitialization(const Expr *E) {
3270     return Success((const ValueDecl*)0);
3271   }
3272
3273   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E);
3274   bool VisitUnaryAddrOf(const UnaryOperator *E);
3275 };
3276 } // end anonymous namespace
3277
3278 static bool EvaluateMemberPointer(const Expr *E, MemberPtr &Result,
3279                                   EvalInfo &Info) {
3280   assert(E->isRValue() && E->getType()->isMemberPointerType());
3281   return MemberPointerExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
3282 }
3283
3284 bool MemberPointerExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
3285   switch (E->getCastKind()) {
3286   default:
3287     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
3288
3289   case CK_NullToMemberPointer:
3290     VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
3291     return ZeroInitialization(E);
3292
3293   case CK_BaseToDerivedMemberPointer: {
3294     if (!Visit(E->getSubExpr()))
3295       return false;
3296     if (E->path_empty())
3297       return true;
3298     // Base-to-derived member pointer casts store the path in derived-to-base
3299     // order, so iterate backwards. The CXXBaseSpecifier also provides us with
3300     // the wrong end of the derived->base arc, so stagger the path by one class.
3301     typedef std::reverse_iterator<CastExpr::path_const_iterator> ReverseIter;
3302     for (ReverseIter PathI(E->path_end() - 1), PathE(E->path_begin());
3303          PathI != PathE; ++PathI) {
3304       assert(!(*PathI)->isVirtual() && "memptr cast through vbase");
3305       const CXXRecordDecl *Derived = (*PathI)->getType()->getAsCXXRecordDecl();
3306       if (!Result.castToDerived(Derived))
3307         return Error(E);
3308     }
3309     const Type *FinalTy = E->getType()->castAs<MemberPointerType>()->getClass();
3310     if (!Result.castToDerived(FinalTy->getAsCXXRecordDecl()))
3311       return Error(E);
3312     return true;
3313   }
3314
3315   case CK_DerivedToBaseMemberPointer:
3316     if (!Visit(E->getSubExpr()))
3317       return false;
3318     for (CastExpr::path_const_iterator PathI = E->path_begin(),
3319          PathE = E->path_end(); PathI != PathE; ++PathI) {
3320       assert(!(*PathI)->isVirtual() && "memptr cast through vbase");
3321       const CXXRecordDecl *Base = (*PathI)->getType()->getAsCXXRecordDecl();
3322       if (!Result.castToBase(Base))
3323         return Error(E);
3324     }
3325     return true;
3326   }
3327 }
3328
3329 bool MemberPointerExprEvaluator::VisitUnaryAddrOf(const UnaryOperator *E) {
3330   // C++11 [expr.unary.op]p3 has very strict rules on how the address of a
3331   // member can be formed.
3332   return Success(cast<DeclRefExpr>(E->getSubExpr())->getDecl());
3333 }
3334
3335 //===----------------------------------------------------------------------===//
3336 // Record Evaluation
3337 //===----------------------------------------------------------------------===//
3338
3339 namespace {
3340   class RecordExprEvaluator
3341   : public ExprEvaluatorBase<RecordExprEvaluator, bool> {
3342     const LValue &This;
3343     APValue &Result;
3344   public:
3345
3346     RecordExprEvaluator(EvalInfo &info, const LValue &This, APValue &Result)
3347       : ExprEvaluatorBaseTy(info), This(This), Result(Result) {}
3348
3349     bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
3350       Result = V;
3351       return true;
3352     }
3353     bool ZeroInitialization(const Expr *E);
3354
3355     bool VisitCastExpr(const CastExpr *E);
3356     bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E);
3357     bool VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E);
3358   };
3359 }
3360
3361 /// Perform zero-initialization on an object of non-union class type.
3362 /// C++11 [dcl.init]p5:
3363 ///  To zero-initialize an object or reference of type T means:
3364 ///    [...]
3365 ///    -- if T is a (possibly cv-qualified) non-union class type,
3366 ///       each non-static data member and each base-class subobject is
3367 ///       zero-initialized
3368 static bool HandleClassZeroInitialization(EvalInfo &Info, const Expr *E,
3369                                           const RecordDecl *RD,
3370                                           const LValue &This, APValue &Result) {
3371   assert(!RD->isUnion() && "Expected non-union class type");
3372   const CXXRecordDecl *CD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD);
3373   Result = APValue(APValue::UninitStruct(), CD ? CD->getNumBases() : 0,
3374                    std::distance(RD->field_begin(), RD->field_end()));
3375
3376   const ASTRecordLayout &Layout = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
3377
3378   if (CD) {
3379     unsigned Index = 0;
3380     for (CXXRecordDecl::base_class_const_iterator I = CD->bases_begin(),
3381            End = CD->bases_end(); I != End; ++I, ++Index) {
3382       const CXXRecordDecl *Base = I->getType()->getAsCXXRecordDecl();
3383       LValue Subobject = This;
3384       HandleLValueDirectBase(Info, E, Subobject, CD, Base, &Layout);
3385       if (!HandleClassZeroInitialization(Info, E, Base, Subobject,
3386                                          Result.getStructBase(Index)))
3387         return false;
3388     }
3389   }
3390
3391   for (RecordDecl::field_iterator I = RD->field_begin(), End = RD->field_end();
3392        I != End; ++I) {
3393     // -- if T is a reference type, no initialization is performed.
3394     if ((*I)->getType()->isReferenceType())
3395       continue;
3396
3397     LValue Subobject = This;
3398     HandleLValueMember(Info, E, Subobject, *I, &Layout);
3399
3400     ImplicitValueInitExpr VIE((*I)->getType());
3401     if (!EvaluateInPlace(
3402           Result.getStructField((*I)->getFieldIndex()), Info, Subobject, &VIE))
3403       return false;
3404   }
3405
3406   return true;
3407 }
3408
3409 bool RecordExprEvaluator::ZeroInitialization(const Expr *E) {
3410   const RecordDecl *RD = E->getType()->castAs<RecordType>()->getDecl();
3411   if (RD->isUnion()) {
3412     // C++11 [dcl.init]p5: If T is a (possibly cv-qualified) union type, the
3413     // object's first non-static named data member is zero-initialized
3414     RecordDecl::field_iterator I = RD->field_begin();
3415     if (I == RD->field_end()) {
3416       Result = APValue((const FieldDecl*)0);
3417       return true;
3418     }
3419
3420     LValue Subobject = This;
3421     HandleLValueMember(Info, E, Subobject, *I);
3422     Result = APValue(*I);
3423     ImplicitValueInitExpr VIE((*I)->getType());
3424     return EvaluateInPlace(Result.getUnionValue(), Info, Subobject, &VIE);
3425   }
3426
3427   if (isa<CXXRecordDecl>(RD) && cast<CXXRecordDecl>(RD)->getNumVBases()) {
3428     Info.Diag(E, diag::note_constexpr_virtual_base) << RD;
3429     return false;
3430   }
3431
3432   return HandleClassZeroInitialization(Info, E, RD, This, Result);
3433 }
3434
3435 bool RecordExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
3436   switch (E->getCastKind()) {
3437   default:
3438     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
3439
3440   case CK_ConstructorConversion:
3441     return Visit(E->getSubExpr());
3442
3443   case CK_DerivedToBase:
3444   case CK_UncheckedDerivedToBase: {
3445     APValue DerivedObject;
3446     if (!Evaluate(DerivedObject, Info, E->getSubExpr()))
3447       return false;
3448     if (!DerivedObject.isStruct())
3449       return Error(E->getSubExpr());
3450
3451     // Derived-to-base rvalue conversion: just slice off the derived part.
3452     APValue *Value = &DerivedObject;
3453     const CXXRecordDecl *RD = E->getSubExpr()->getType()->getAsCXXRecordDecl();
3454     for (CastExpr::path_const_iterator PathI = E->path_begin(),
3455          PathE = E->path_end(); PathI != PathE; ++PathI) {
3456       assert(!(*PathI)->isVirtual() && "record rvalue with virtual base");
3457       const CXXRecordDecl *Base = (*PathI)->getType()->getAsCXXRecordDecl();
3458       Value = &Value->getStructBase(getBaseIndex(RD, Base));
3459       RD = Base;
3460     }
3461     Result = *Value;
3462     return true;
3463   }
3464   }
3465 }
3466
3467 bool RecordExprEvaluator::VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
3468   // Cannot constant-evaluate std::initializer_list inits.
3469   if (E->initializesStdInitializerList())
3470     return false;
3471
3472   const RecordDecl *RD = E->getType()->castAs<RecordType>()->getDecl();
3473   const ASTRecordLayout &Layout = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
3474
3475   if (RD->isUnion()) {
3476     const FieldDecl *Field = E->getInitializedFieldInUnion();
3477     Result = APValue(Field);
3478     if (!Field)
3479       return true;
3480
3481     // If the initializer list for a union does not contain any elements, the
3482     // first element of the union is value-initialized.
3483     ImplicitValueInitExpr VIE(Field->getType());
3484     const Expr *InitExpr = E->getNumInits() ? E->getInit(0) : &VIE;
3485
3486     LValue Subobject = This;
3487     HandleLValueMember(Info, InitExpr, Subobject, Field, &Layout);
3488     return EvaluateInPlace(Result.getUnionValue(), Info, Subobject, InitExpr);
3489   }
3490
3491   assert((!isa<CXXRecordDecl>(RD) || !cast<CXXRecordDecl>(RD)->getNumBases()) &&
3492          "initializer list for class with base classes");
3493   Result = APValue(APValue::UninitStruct(), 0,
3494                    std::distance(RD->field_begin(), RD->field_end()));
3495   unsigned ElementNo = 0;
3496   bool Success = true;
3497   for (RecordDecl::field_iterator Field = RD->field_begin(),
3498        FieldEnd = RD->field_end(); Field != FieldEnd; ++Field) {
3499     // Anonymous bit-fields are not considered members of the class for
3500     // purposes of aggregate initialization.
3501     if (Field->isUnnamedBitfield())
3502       continue;
3503
3504     LValue Subobject = This;
3505
3506     bool HaveInit = ElementNo < E->getNumInits();
3507
3508     // FIXME: Diagnostics here should point to the end of the initializer
3509     // list, not the start.
3510     HandleLValueMember(Info, HaveInit ? E->getInit(ElementNo) : E, Subobject,
3511                        *Field, &Layout);
3512
3513     // Perform an implicit value-initialization for members beyond the end of
3514     // the initializer list.
3515     ImplicitValueInitExpr VIE(HaveInit ? Info.Ctx.IntTy : Field->getType());
3516
3517     if (!EvaluateInPlace(
3518           Result.getStructField((*Field)->getFieldIndex()),
3519           Info, Subobject, HaveInit ? E->getInit(ElementNo++) : &VIE)) {
3520       if (!Info.keepEvaluatingAfterFailure())
3521         return false;
3522       Success = false;
3523     }
3524   }
3525
3526   return Success;
3527 }
3528
3529 bool RecordExprEvaluator::VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E) {
3530   const CXXConstructorDecl *FD = E->getConstructor();
3531   bool ZeroInit = E->requiresZeroInitialization();
3532   if (CheckTrivialDefaultConstructor(Info, E->getExprLoc(), FD, ZeroInit)) {
3533     // If we've already performed zero-initialization, we're already done.
3534     if (!Result.isUninit())
3535       return true;
3536
3537     if (ZeroInit)
3538       return ZeroInitialization(E);
3539
3540     const CXXRecordDecl *RD = FD->getParent();
3541     if (RD->isUnion())
3542       Result = APValue((FieldDecl*)0);
3543     else
3544       Result = APValue(APValue::UninitStruct(), RD->getNumBases(),
3545                        std::distance(RD->field_begin(), RD->field_end()));
3546     return true;
3547   }
3548
3549   const FunctionDecl *Definition = 0;
3550   FD->getBody(Definition);
3551
3552   if (!CheckConstexprFunction(Info, E->getExprLoc(), FD, Definition))
3553     return false;
3554
3555   // Avoid materializing a temporary for an elidable copy/move constructor.
3556   if (E->isElidable() && !ZeroInit)
3557     if (const MaterializeTemporaryExpr *ME
3558           = dyn_cast<MaterializeTemporaryExpr>(E->getArg(0)))
3559       return Visit(ME->GetTemporaryExpr());
3560
3561   if (ZeroInit && !ZeroInitialization(E))
3562     return false;
3563
3564   llvm::ArrayRef<const Expr*> Args(E->getArgs(), E->getNumArgs());
3565   return HandleConstructorCall(E->getExprLoc(), This, Args,
3566                                cast<CXXConstructorDecl>(Definition), Info,
3567                                Result);
3568 }
3569
3570 static bool EvaluateRecord(const Expr *E, const LValue &This,
3571                            APValue &Result, EvalInfo &Info) {
3572   assert(E->isRValue() && E->getType()->isRecordType() &&
3573          "can't evaluate expression as a record rvalue");
3574   return RecordExprEvaluator(Info, This, Result).Visit(E);
3575 }
3576
3577 //===----------------------------------------------------------------------===//
3578 // Temporary Evaluation
3579 //
3580 // Temporaries are represented in the AST as rvalues, but generally behave like
3581 // lvalues. The full-object of which the temporary is a subobject is implicitly
3582 // materialized so that a reference can bind to it.
3583 //===----------------------------------------------------------------------===//
3584 namespace {
3585 class TemporaryExprEvaluator
3586   : public LValueExprEvaluatorBase<TemporaryExprEvaluator> {
3587 public:
3588   TemporaryExprEvaluator(EvalInfo &Info, LValue &Result) :
3589     LValueExprEvaluatorBaseTy(Info, Result) {}
3590
3591   /// Visit an expression which constructs the value of this temporary.
3592   bool VisitConstructExpr(const Expr *E) {
3593     Result.set(E, Info.CurrentCall->Index);
3594     return EvaluateInPlace(Info.CurrentCall->Temporaries[E], Info, Result, E);
3595   }
3596
3597   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
3598     switch (E->getCastKind()) {
3599     default:
3600       return LValueExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
3601
3602     case CK_ConstructorConversion:
3603       return VisitConstructExpr(E->getSubExpr());
3604     }
3605   }
3606   bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
3607     return VisitConstructExpr(E);
3608   }
3609   bool VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E) {
3610     return VisitConstructExpr(E);
3611   }
3612   bool VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
3613     return VisitConstructExpr(E);
3614   }
3615 };
3616 } // end anonymous namespace
3617
3618 /// Evaluate an expression of record type as a temporary.
3619 static bool EvaluateTemporary(const Expr *E, LValue &Result, EvalInfo &Info) {
3620   assert(E->isRValue() && E->getType()->isRecordType());
3621   return TemporaryExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
3622 }
3623
3624 //===----------------------------------------------------------------------===//
3625 // Vector Evaluation
3626 //===----------------------------------------------------------------------===//
3627
3628 namespace {
3629   class VectorExprEvaluator
3630   : public ExprEvaluatorBase<VectorExprEvaluator, bool> {
3631     APValue &Result;
3632   public:
3633
3634     VectorExprEvaluator(EvalInfo &info, APValue &Result)
3635       : ExprEvaluatorBaseTy(info), Result(Result) {}
3636
3637     bool Success(const ArrayRef<APValue> &V, const Expr *E) {
3638       assert(V.size() == E->getType()->castAs<VectorType>()->getNumElements());
3639       // FIXME: remove this APValue copy.
3640       Result = APValue(V.data(), V.size());
3641       return true;
3642     }
3643     bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
3644       assert(V.isVector());
3645       Result = V;
3646       return true;
3647     }
3648     bool ZeroInitialization(const Expr *E);
3649
3650     bool VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E)
3651       { return Visit(E->getSubExpr()); }
3652     bool VisitCastExpr(const CastExpr* E);
3653     bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E);
3654     bool VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E);
3655     // FIXME: Missing: unary -, unary ~, binary add/sub/mul/div,
3656     //                 binary comparisons, binary and/or/xor,
3657     //                 shufflevector, ExtVectorElementExpr
3658   };
3659 } // end anonymous namespace
3660
3661 static bool EvaluateVector(const Expr* E, APValue& Result, EvalInfo &Info) {
3662   assert(E->isRValue() && E->getType()->isVectorType() &&"not a vector rvalue");
3663   return VectorExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
3664 }
3665
3666 bool VectorExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr* E) {
3667   const VectorType *VTy = E->getType()->castAs<VectorType>();
3668   unsigned NElts = VTy->getNumElements();
3669
3670   const Expr *SE = E->getSubExpr();
3671   QualType SETy = SE->getType();
3672
3673   switch (E->getCastKind()) {
3674   case CK_VectorSplat: {
3675     APValue Val = APValue();
3676     if (SETy->isIntegerType()) {
3677       APSInt IntResult;
3678       if (!EvaluateInteger(SE, IntResult, Info))
3679          return false;
3680       Val = APValue(IntResult);
3681     } else if (SETy->isRealFloatingType()) {
3682        APFloat F(0.0);
3683        if (!EvaluateFloat(SE, F, Info))
3684          return false;
3685        Val = APValue(F);
3686     } else {
3687       return Error(E);
3688     }
3689
3690     // Splat and create vector APValue.
3691     SmallVector<APValue, 4> Elts(NElts, Val);
3692     return Success(Elts, E);
3693   }
3694   case CK_BitCast: {
3695     // Evaluate the operand into an APInt we can extract from.
3696     llvm::APInt SValInt;
3697     if (!EvalAndBitcastToAPInt(Info, SE, SValInt))
3698       return false;
3699     // Extract the elements
3700     QualType EltTy = VTy->getElementType();
3701     unsigned EltSize = Info.Ctx.getTypeSize(EltTy);
3702     bool BigEndian = Info.Ctx.getTargetInfo().isBigEndian();
3703     SmallVector<APValue, 4> Elts;
3704     if (EltTy->isRealFloatingType()) {
3705       const llvm::fltSemantics &Sem = Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(EltTy);
3706       bool isIEESem = &Sem != &APFloat::PPCDoubleDouble;
3707       unsigned FloatEltSize = EltSize;
3708       if (&Sem == &APFloat::x87DoubleExtended)
3709         FloatEltSize = 80;
3710       for (unsigned i = 0; i < NElts; i++) {
3711         llvm::APInt Elt;
3712         if (BigEndian)
3713           Elt = SValInt.rotl(i*EltSize+FloatEltSize).trunc(FloatEltSize);
3714         else
3715           Elt = SValInt.rotr(i*EltSize).trunc(FloatEltSize);
3716         Elts.push_back(APValue(APFloat(Elt, isIEESem)));
3717       }
3718     } else if (EltTy->isIntegerType()) {
3719       for (unsigned i = 0; i < NElts; i++) {
3720         llvm::APInt Elt;
3721         if (BigEndian)
3722           Elt = SValInt.rotl(i*EltSize+EltSize).zextOrTrunc(EltSize);
3723         else
3724           Elt = SValInt.rotr(i*EltSize).zextOrTrunc(EltSize);
3725         Elts.push_back(APValue(APSInt(Elt, EltTy->isSignedIntegerType())));
3726       }
3727     } else {
3728       return Error(E);
3729     }
3730     return Success(Elts, E);
3731   }
3732   default:
3733     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
3734   }
3735 }
3736
3737 bool
3738 VectorExprEvaluator::VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
3739   const VectorType *VT = E->getType()->castAs<VectorType>();
3740   unsigned NumInits = E->getNumInits();
3741   unsigned NumElements = VT->getNumElements();
3742
3743   QualType EltTy = VT->getElementType();
3744   SmallVector<APValue, 4> Elements;
3745
3746   // The number of initializers can be less than the number of
3747   // vector elements. For OpenCL, this can be due to nested vector
3748   // initialization. For GCC compatibility, missing trailing elements 
3749   // should be initialized with zeroes.
3750   unsigned CountInits = 0, CountElts = 0;
3751   while (CountElts < NumElements) {
3752     // Handle nested vector initialization.
3753     if (CountInits < NumInits 
3754         && E->getInit(CountInits)->getType()->isExtVectorType()) {
3755       APValue v;
3756       if (!EvaluateVector(E->getInit(CountInits), v, Info))
3757         return Error(E);
3758       unsigned vlen = v.getVectorLength();
3759       for (unsigned j = 0; j < vlen; j++) 
3760         Elements.push_back(v.getVectorElt(j));
3761       CountElts += vlen;
3762     } else if (EltTy->isIntegerType()) {
3763       llvm::APSInt sInt(32);
3764       if (CountInits < NumInits) {
3765         if (!EvaluateInteger(E->getInit(CountInits), sInt, Info))
3766           return false;
3767       } else // trailing integer zero.
3768         sInt = Info.Ctx.MakeIntValue(0, EltTy);
3769       Elements.push_back(APValue(sInt));
3770       CountElts++;
3771     } else {
3772       llvm::APFloat f(0.0);
3773       if (CountInits < NumInits) {
3774         if (!EvaluateFloat(E->getInit(CountInits), f, Info))
3775           return false;
3776       } else // trailing float zero.
3777         f = APFloat::getZero(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(EltTy));
3778       Elements.push_back(APValue(f));
3779       CountElts++;
3780     }
3781     CountInits++;
3782   }
3783   return Success(Elements, E);
3784 }
3785
3786 bool
3787 VectorExprEvaluator::ZeroInitialization(const Expr *E) {
3788   const VectorType *VT = E->getType()->getAs<VectorType>();
3789   QualType EltTy = VT->getElementType();
3790   APValue ZeroElement;
3791   if (EltTy->isIntegerType())
3792     ZeroElement = APValue(Info.Ctx.MakeIntValue(0, EltTy));
3793   else
3794     ZeroElement =
3795         APValue(APFloat::getZero(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(EltTy)));
3796
3797   SmallVector<APValue, 4> Elements(VT->getNumElements(), ZeroElement);
3798   return Success(Elements, E);
3799 }
3800
3801 bool VectorExprEvaluator::VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E) {
3802   VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
3803   return ZeroInitialization(E);
3804 }
3805
3806 //===----------------------------------------------------------------------===//
3807 // Array Evaluation
3808 //===----------------------------------------------------------------------===//
3809
3810 namespace {
3811   class ArrayExprEvaluator
3812   : public ExprEvaluatorBase<ArrayExprEvaluator, bool> {
3813     const LValue &This;
3814     APValue &Result;
3815   public:
3816
3817     ArrayExprEvaluator(EvalInfo &Info, const LValue &This, APValue &Result)
3818       : ExprEvaluatorBaseTy(Info), This(This), Result(Result) {}
3819
3820     bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
3821       assert((V.isArray() || V.isLValue()) &&
3822              "expected array or string literal");
3823       Result = V;
3824       return true;
3825     }
3826
3827     bool ZeroInitialization(const Expr *E) {
3828       const ConstantArrayType *CAT =
3829           Info.Ctx.getAsConstantArrayType(E->getType());
3830       if (!CAT)
3831         return Error(E);
3832
3833       Result = APValue(APValue::UninitArray(), 0,
3834                        CAT->getSize().getZExtValue());
3835       if (!Result.hasArrayFiller()) return true;
3836
3837       // Zero-initialize all elements.
3838       LValue Subobject = This;
3839       Subobject.addArray(Info, E, CAT);
3840       ImplicitValueInitExpr VIE(CAT->getElementType());
3841       return EvaluateInPlace(Result.getArrayFiller(), Info, Subobject, &VIE);
3842     }
3843
3844     bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E);
3845     bool VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E);
3846   };
3847 } // end anonymous namespace
3848
3849 static bool EvaluateArray(const Expr *E, const LValue &This,
3850                           APValue &Result, EvalInfo &Info) {
3851   assert(E->isRValue() && E->getType()->isArrayType() && "not an array rvalue");
3852   return ArrayExprEvaluator(Info, This, Result).Visit(E);
3853 }
3854
3855 bool ArrayExprEvaluator::VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
3856   const ConstantArrayType *CAT = Info.Ctx.getAsConstantArrayType(E->getType());
3857   if (!CAT)
3858     return Error(E);
3859
3860   // C++11 [dcl.init.string]p1: A char array [...] can be initialized by [...]
3861   // an appropriately-typed string literal enclosed in braces.
3862   if (E->isStringLiteralInit()) {
3863     LValue LV;
3864     if (!EvaluateLValue(E->getInit(0), LV, Info))
3865       return false;
3866     APValue Val;
3867     LV.moveInto(Val);
3868     return Success(Val, E);
3869   }
3870
3871   bool Success = true;
3872
3873   Result = APValue(APValue::UninitArray(), E->getNumInits(),
3874                    CAT->getSize().getZExtValue());
3875   LValue Subobject = This;
3876   Subobject.addArray(Info, E, CAT);
3877   unsigned Index = 0;
3878   for (InitListExpr::const_iterator I = E->begin(), End = E->end();
3879        I != End; ++I, ++Index) {
3880     if (!EvaluateInPlace(Result.getArrayInitializedElt(Index),
3881                          Info, Subobject, cast<Expr>(*I)) ||
3882         !HandleLValueArrayAdjustment(Info, cast<Expr>(*I), Subobject,
3883                                      CAT->getElementType(), 1)) {
3884       if (!Info.keepEvaluatingAfterFailure())
3885         return false;
3886       Success = false;
3887     }
3888   }
3889
3890   if (!Result.hasArrayFiller()) return Success;
3891   assert(E->hasArrayFiller() && "no array filler for incomplete init list");
3892   // FIXME: The Subobject here isn't necessarily right. This rarely matters,
3893   // but sometimes does:
3894   //   struct S { constexpr S() : p(&p) {} void *p; };
3895   //   S s[10] = {};
3896   return EvaluateInPlace(Result.getArrayFiller(), Info,
3897                          Subobject, E->getArrayFiller()) && Success;
3898 }
3899
3900 bool ArrayExprEvaluator::VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E) {
3901   const ConstantArrayType *CAT = Info.Ctx.getAsConstantArrayType(E->getType());
3902   if (!CAT)
3903     return Error(E);
3904
3905   bool HadZeroInit = !Result.isUninit();
3906   if (!HadZeroInit)
3907     Result = APValue(APValue::UninitArray(), 0, CAT->getSize().getZExtValue());
3908   if (!Result.hasArrayFiller())
3909     return true;
3910
3911   const CXXConstructorDecl *FD = E->getConstructor();
3912
3913   bool ZeroInit = E->requiresZeroInitialization();
3914   if (CheckTrivialDefaultConstructor(Info, E->getExprLoc(), FD, ZeroInit)) {
3915     if (HadZeroInit)
3916       return true;
3917
3918     if (ZeroInit) {
3919       LValue Subobject = This;
3920       Subobject.addArray(Info, E, CAT);
3921       ImplicitValueInitExpr VIE(CAT->getElementType());
3922       return EvaluateInPlace(Result.getArrayFiller(), Info, Subobject, &VIE);
3923     }
3924
3925     const CXXRecordDecl *RD = FD->getParent();
3926     if (RD->isUnion())
3927       Result.getArrayFiller() = APValue((FieldDecl*)0);
3928     else
3929       Result.getArrayFiller() =
3930           APValue(APValue::UninitStruct(), RD->getNumBases(),
3931                   std::distance(RD->field_begin(), RD->field_end()));
3932     return true;
3933   }
3934
3935   const FunctionDecl *Definition = 0;
3936   FD->getBody(Definition);
3937
3938   if (!CheckConstexprFunction(Info, E->getExprLoc(), FD, Definition))
3939     return false;
3940
3941   // FIXME: The Subobject here isn't necessarily right. This rarely matters,
3942   // but sometimes does:
3943   //   struct S { constexpr S() : p(&p) {} void *p; };
3944   //   S s[10];
3945   LValue Subobject = This;
3946   Subobject.addArray(Info, E, CAT);
3947
3948   if (ZeroInit && !HadZeroInit) {
3949     ImplicitValueInitExpr VIE(CAT->getElementType());
3950     if (!EvaluateInPlace(Result.getArrayFiller(), Info, Subobject, &VIE))
3951       return false;
3952   }
3953
3954   llvm::ArrayRef<const Expr*> Args(E->getArgs(), E->getNumArgs());
3955   return HandleConstructorCall(E->getExprLoc(), Subobject, Args,
3956                                cast<CXXConstructorDecl>(Definition),
3957                                Info, Result.getArrayFiller());
3958 }
3959
3960 //===----------------------------------------------------------------------===//
3961 // Integer Evaluation
3962 //
3963 // As a GNU extension, we support casting pointers to sufficiently-wide integer
3964 // types and back in constant folding. Integer values are thus represented
3965 // either as an integer-valued APValue, or as an lvalue-valued APValue.
3966 //===----------------------------------------------------------------------===//
3967
3968 namespace {
3969 class IntExprEvaluator
3970   : public ExprEvaluatorBase<IntExprEvaluator, bool> {
3971   APValue &Result;
3972 public:
3973   IntExprEvaluator(EvalInfo &info, APValue &result)
3974     : ExprEvaluatorBaseTy(info), Result(result) {}
3975
3976   bool Success(const llvm::APSInt &SI, const Expr *E, APValue &Result) {
3977     assert(E->getType()->isIntegralOrEnumerationType() &&
3978            "Invalid evaluation result.");
3979     assert(SI.isSigned() == E->getType()->isSignedIntegerOrEnumerationType() &&
3980            "Invalid evaluation result.");
3981     assert(SI.getBitWidth() == Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()) &&
3982            "Invalid evaluation result.");
3983     Result = APValue(SI);
3984     return true;
3985   }
3986   bool Success(const llvm::APSInt &SI, const Expr *E) {
3987     return Success(SI, E, Result);
3988   }
3989
3990   bool Success(const llvm::APInt &I, const Expr *E, APValue &Result) {
3991     assert(E->getType()->isIntegralOrEnumerationType() && 
3992            "Invalid evaluation result.");
3993     assert(I.getBitWidth() == Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()) &&
3994            "Invalid evaluation result.");
3995     Result = APValue(APSInt(I));
3996     Result.getInt().setIsUnsigned(
3997                             E->getType()->isUnsignedIntegerOrEnumerationType());
3998     return true;
3999   }
4000   bool Success(const llvm::APInt &I, const Expr *E) {
4001     return Success(I, E, Result);
4002   }
4003
4004   bool Success(uint64_t Value, const Expr *E, APValue &Result) {
4005     assert(E->getType()->isIntegralOrEnumerationType() && 
4006            "Invalid evaluation result.");
4007     Result = APValue(Info.Ctx.MakeIntValue(Value, E->getType()));
4008     return true;
4009   }
4010   bool Success(uint64_t Value, const Expr *E) {
4011     return Success(Value, E, Result);
4012   }
4013
4014   bool Success(CharUnits Size, const Expr *E) {
4015     return Success(Size.getQuantity(), E);
4016   }
4017
4018   bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
4019     if (V.isLValue() || V.isAddrLabelDiff()) {
4020       Result = V;
4021       return true;
4022     }
4023     return Success(V.getInt(), E);
4024   }
4025
4026   bool ZeroInitialization(const Expr *E) { return Success(0, E); }
4027
4028   //===--------------------------------------------------------------------===//
4029   //                            Visitor Methods
4030   //===--------------------------------------------------------------------===//
4031
4032   bool VisitIntegerLiteral(const IntegerLiteral *E) {
4033     return Success(E->getValue(), E);
4034   }
4035   bool VisitCharacterLiteral(const CharacterLiteral *E) {
4036     return Success(E->getValue(), E);
4037   }
4038
4039   bool CheckReferencedDecl(const Expr *E, const Decl *D);
4040   bool VisitDeclRefExpr(const DeclRefExpr *E) {
4041     if (CheckReferencedDecl(E, E->getDecl()))
4042       return true;
4043
4044     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitDeclRefExpr(E);
4045   }
4046   bool VisitMemberExpr(const MemberExpr *E) {
4047     if (CheckReferencedDecl(E, E->getMemberDecl())) {
4048       VisitIgnoredValue(E->getBase());
4049       return true;
4050     }
4051
4052     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitMemberExpr(E);
4053   }
4054
4055   bool VisitCallExpr(const CallExpr *E);
4056   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E);
4057   bool VisitOffsetOfExpr(const OffsetOfExpr *E);
4058   bool VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E);
4059
4060   bool VisitCastExpr(const CastExpr* E);
4061   bool VisitUnaryExprOrTypeTraitExpr(const UnaryExprOrTypeTraitExpr *E);
4062
4063   bool VisitCXXBoolLiteralExpr(const CXXBoolLiteralExpr *E) {
4064     return Success(E->getValue(), E);
4065   }
4066
4067   bool VisitObjCBoolLiteralExpr(const ObjCBoolLiteralExpr *E) {
4068     return Success(E->getValue(), E);
4069   }
4070     
4071   // Note, GNU defines __null as an integer, not a pointer.
4072   bool VisitGNUNullExpr(const GNUNullExpr *E) {
4073     return ZeroInitialization(E);
4074   }
4075
4076   bool VisitUnaryTypeTraitExpr(const UnaryTypeTraitExpr *E) {
4077     return Success(E->getValue(), E);
4078   }
4079
4080   bool VisitBinaryTypeTraitExpr(const BinaryTypeTraitExpr *E) {
4081     return Success(E->getValue(), E);
4082   }
4083
4084   bool VisitTypeTraitExpr(const TypeTraitExpr *E) {
4085     return Success(E->getValue(), E);
4086   }
4087
4088   bool VisitArrayTypeTraitExpr(const ArrayTypeTraitExpr *E) {
4089     return Success(E->getValue(), E);
4090   }
4091
4092   bool VisitExpressionTraitExpr(const ExpressionTraitExpr *E) {
4093     return Success(E->getValue(), E);
4094   }
4095
4096   bool VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E);
4097   bool VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E);
4098
4099   bool VisitCXXNoexceptExpr(const CXXNoexceptExpr *E);
4100   bool VisitSizeOfPackExpr(const SizeOfPackExpr *E);
4101
4102 private:
4103   CharUnits GetAlignOfExpr(const Expr *E);
4104   CharUnits GetAlignOfType(QualType T);
4105   static QualType GetObjectType(APValue::LValueBase B);
4106   bool TryEvaluateBuiltinObjectSize(const CallExpr *E);
4107   // FIXME: Missing: array subscript of vector, member of vector
4108 };
4109 } // end anonymous namespace
4110
4111 /// EvaluateIntegerOrLValue - Evaluate an rvalue integral-typed expression, and
4112 /// produce either the integer value or a pointer.
4113 ///
4114 /// GCC has a heinous extension which folds casts between pointer types and
4115 /// pointer-sized integral types. We support this by allowing the evaluation of
4116 /// an integer rvalue to produce a pointer (represented as an lvalue) instead.
4117 /// Some simple arithmetic on such values is supported (they are treated much
4118 /// like char*).
4119 static bool EvaluateIntegerOrLValue(const Expr *E, APValue &Result,
4120                                     EvalInfo &Info) {
4121   assert(E->isRValue() && E->getType()->isIntegralOrEnumerationType());
4122   return IntExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
4123 }
4124
4125 static bool EvaluateInteger(const Expr *E, APSInt &Result, EvalInfo &Info) {
4126   APValue Val;
4127   if (!EvaluateIntegerOrLValue(E, Val, Info))
4128     return false;
4129   if (!Val.isInt()) {
4130     // FIXME: It would be better to produce the diagnostic for casting
4131     //        a pointer to an integer.
4132     Info.Diag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
4133     return false;
4134   }
4135   Result = Val.getInt();
4136   return true;
4137 }
4138
4139 /// Check whether the given declaration can be directly converted to an integral
4140 /// rvalue. If not, no diagnostic is produced; there are other things we can
4141 /// try.
4142 bool IntExprEvaluator::CheckReferencedDecl(const Expr* E, const Decl* D) {
4143   // Enums are integer constant exprs.
4144   if (const EnumConstantDecl *ECD = dyn_cast<EnumConstantDecl>(D)) {
4145     // Check for signedness/width mismatches between E type and ECD value.
4146     bool SameSign = (ECD->getInitVal().isSigned()
4147                      == E->getType()->isSignedIntegerOrEnumerationType());
4148     bool SameWidth = (ECD->getInitVal().getBitWidth()
4149                       == Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()));
4150     if (SameSign && SameWidth)
4151       return Success(ECD->getInitVal(), E);
4152     else {
4153       // Get rid of mismatch (otherwise Success assertions will fail)
4154       // by computing a new value matching the type of E.
4155       llvm::APSInt Val = ECD->getInitVal();
4156       if (!SameSign)
4157         Val.setIsSigned(!ECD->getInitVal().isSigned());
4158       if (!SameWidth)
4159         Val = Val.extOrTrunc(Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()));
4160       return Success(Val, E);
4161     }
4162   }
4163   return false;
4164 }
4165
4166 /// EvaluateBuiltinClassifyType - Evaluate __builtin_classify_type the same way
4167 /// as GCC.
4168 static int EvaluateBuiltinClassifyType(const CallExpr *E) {
4169   // The following enum mimics the values returned by GCC.
4170   // FIXME: Does GCC differ between lvalue and rvalue references here?
4171   enum gcc_type_class {
4172     no_type_class = -1,
4173     void_type_class, integer_type_class, char_type_class,
4174     enumeral_type_class, boolean_type_class,
4175     pointer_type_class, reference_type_class, offset_type_class,
4176     real_type_class, complex_type_class,
4177     function_type_class, method_type_class,
4178     record_type_class, union_type_class,
4179     array_type_class, string_type_class,
4180     lang_type_class
4181   };
4182
4183   // If no argument was supplied, default to "no_type_class". This isn't
4184   // ideal, however it is what gcc does.
4185   if (E->getNumArgs() == 0)
4186     return no_type_class;
4187
4188   QualType ArgTy = E->getArg(0)->getType();
4189   if (ArgTy->isVoidType())
4190     return void_type_class;
4191   else if (ArgTy->isEnumeralType())
4192     return enumeral_type_class;
4193   else if (ArgTy->isBooleanType())
4194     return boolean_type_class;
4195   else if (ArgTy->isCharType())
4196     return string_type_class; // gcc doesn't appear to use char_type_class
4197   else if (ArgTy->isIntegerType())
4198     return integer_type_class;
4199   else if (ArgTy->isPointerType())
4200     return pointer_type_class;
4201   else if (ArgTy->isReferenceType())
4202     return reference_type_class;
4203   else if (ArgTy->isRealType())
4204     return real_type_class;
4205   else if (ArgTy->isComplexType())
4206     return complex_type_class;
4207   else if (ArgTy->isFunctionType())
4208     return function_type_class;
4209   else if (ArgTy->isStructureOrClassType())
4210     return record_type_class;
4211   else if (ArgTy->isUnionType())
4212     return union_type_class;
4213   else if (ArgTy->isArrayType())
4214     return array_type_class;
4215   else if (ArgTy->isUnionType())
4216     return union_type_class;
4217   else  // FIXME: offset_type_class, method_type_class, & lang_type_class?
4218     llvm_unreachable("CallExpr::isBuiltinClassifyType(): unimplemented type");
4219 }
4220
4221 /// EvaluateBuiltinConstantPForLValue - Determine the result of
4222 /// __builtin_constant_p when applied to the given lvalue.
4223 ///
4224 /// An lvalue is only "constant" if it is a pointer or reference to the first
4225 /// character of a string literal.
4226 template<typename LValue>
4227 static bool EvaluateBuiltinConstantPForLValue(const LValue &LV) {
4228   const Expr *E = LV.getLValueBase().template dyn_cast<const Expr*>();
4229   return E && isa<StringLiteral>(E) && LV.getLValueOffset().isZero();
4230 }
4231
4232 /// EvaluateBuiltinConstantP - Evaluate __builtin_constant_p as similarly to
4233 /// GCC as we can manage.
4234 static bool EvaluateBuiltinConstantP(ASTContext &Ctx, const Expr *Arg) {
4235   QualType ArgType = Arg->getType();
4236
4237   // __builtin_constant_p always has one operand. The rules which gcc follows
4238   // are not precisely documented, but are as follows:
4239   //
4240   //  - If the operand is of integral, floating, complex or enumeration type,
4241   //    and can be folded to a known value of that type, it returns 1.
4242   //  - If the operand and can be folded to a pointer to the first character
4243   //    of a string literal (or such a pointer cast to an integral type), it
4244   //    returns 1.
4245   //
4246   // Otherwise, it returns 0.
4247   //
4248   // FIXME: GCC also intends to return 1 for literals of aggregate types, but
4249   // its support for this does not currently work.
4250   if (ArgType->isIntegralOrEnumerationType()) {
4251     Expr::EvalResult Result;
4252     if (!Arg->EvaluateAsRValue(Result, Ctx) || Result.HasSideEffects)
4253       return false;
4254
4255     APValue &V = Result.Val;
4256     if (V.getKind() == APValue::Int)
4257       return true;
4258
4259     return EvaluateBuiltinConstantPForLValue(V);
4260   } else if (ArgType->isFloatingType() || ArgType->isAnyComplexType()) {
4261     return Arg->isEvaluatable(Ctx);
4262   } else if (ArgType->isPointerType() || Arg->isGLValue()) {
4263     LValue LV;
4264     Expr::EvalStatus Status;
4265     EvalInfo Info(Ctx, Status);
4266     if ((Arg->isGLValue() ? EvaluateLValue(Arg, LV, Info)
4267                           : EvaluatePointer(Arg, LV, Info)) &&
4268         !Status.HasSideEffects)
4269       return EvaluateBuiltinConstantPForLValue(LV);
4270   }
4271
4272   // Anything else isn't considered to be sufficiently constant.
4273   return false;
4274 }
4275
4276 /// Retrieves the "underlying object type" of the given expression,
4277 /// as used by __builtin_object_size.
4278 QualType IntExprEvaluator::GetObjectType(APValue::LValueBase B) {
4279   if (const ValueDecl *D = B.dyn_cast<const ValueDecl*>()) {
4280     if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(D))
4281       return VD->getType();
4282   } else if (const Expr *E = B.get<const Expr*>()) {
4283     if (isa<CompoundLiteralExpr>(E))
4284       return E->getType();
4285   }
4286
4287   return QualType();
4288 }
4289
4290 bool IntExprEvaluator::TryEvaluateBuiltinObjectSize(const CallExpr *E) {
4291   // TODO: Perhaps we should let LLVM lower this?
4292   LValue Base;
4293   if (!EvaluatePointer(E->getArg(0), Base, Info))
4294     return false;
4295
4296   // If we can prove the base is null, lower to zero now.
4297   if (!Base.getLValueBase()) return Success(0, E);
4298
4299   QualType T = GetObjectType(Base.getLValueBase());
4300   if (T.isNull() ||
4301       T->isIncompleteType() ||
4302       T->isFunctionType() ||
4303       T->isVariablyModifiedType() ||
4304       T->isDependentType())
4305     return Error(E);
4306
4307   CharUnits Size = Info.Ctx.getTypeSizeInChars(T);
4308   CharUnits Offset = Base.getLValueOffset();
4309
4310   if (!Offset.isNegative() && Offset <= Size)
4311     Size -= Offset;
4312   else
4313     Size = CharUnits::Zero();
4314   return Success(Size, E);
4315 }
4316
4317 bool IntExprEvaluator::VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
4318   switch (unsigned BuiltinOp = E->isBuiltinCall()) {
4319   default:
4320     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCallExpr(E);
4321
4322   case Builtin::BI__builtin_object_size: {
4323     if (TryEvaluateBuiltinObjectSize(E))
4324       return true;
4325
4326     // If evaluating the argument has side-effects we can't determine
4327     // the size of the object and lower it to unknown now.
4328     if (E->getArg(0)->HasSideEffects(Info.Ctx)) {
4329       if (E->getArg(1)->EvaluateKnownConstInt(Info.Ctx).getZExtValue() <= 1)
4330         return Success(-1ULL, E);
4331       return Success(0, E);
4332     }
4333
4334     return Error(E);
4335   }
4336
4337   case Builtin::BI__builtin_classify_type:
4338     return Success(EvaluateBuiltinClassifyType(E), E);
4339
4340   case Builtin::BI__builtin_constant_p:
4341     return Success(EvaluateBuiltinConstantP(Info.Ctx, E->getArg(0)), E);
4342
4343   case Builtin::BI__builtin_eh_return_data_regno: {
4344     int Operand = E->getArg(0)->EvaluateKnownConstInt(Info.Ctx).getZExtValue();
4345     Operand = Info.Ctx.getTargetInfo().getEHDataRegisterNumber(Operand);
4346     return Success(Operand, E);
4347   }
4348
4349   case Builtin::BI__builtin_expect:
4350     return Visit(E->getArg(0));
4351
4352   case Builtin::BIstrlen:
4353     // A call to strlen is not a constant expression.
4354     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus0x)
4355       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_function)
4356         << /*isConstexpr*/0 << /*isConstructor*/0 << "'strlen'";
4357     else
4358       Info.CCEDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
4359     // Fall through.
4360   case Builtin::BI__builtin_strlen:
4361     // As an extension, we support strlen() and __builtin_strlen() as constant
4362     // expressions when the argument is a string literal.
4363     if (const StringLiteral *S
4364                = dyn_cast<StringLiteral>(E->getArg(0)->IgnoreParenImpCasts())) {
4365       // The string literal may have embedded null characters. Find the first
4366       // one and truncate there.
4367       StringRef Str = S->getString();
4368       StringRef::size_type Pos = Str.find(0);
4369       if (Pos != StringRef::npos)
4370         Str = Str.substr(0, Pos);
4371       
4372       return Success(Str.size(), E);
4373     }
4374       
4375     return Error(E);
4376
4377   case Builtin::BI__atomic_always_lock_free:
4378   case Builtin::BI__atomic_is_lock_free:
4379   case Builtin::BI__c11_atomic_is_lock_free: {
4380     APSInt SizeVal;
4381     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), SizeVal, Info))
4382       return false;
4383
4384     // For __atomic_is_lock_free(sizeof(_Atomic(T))), if the size is a power
4385     // of two less than the maximum inline atomic width, we know it is
4386     // lock-free.  If the size isn't a power of two, or greater than the
4387     // maximum alignment where we promote atomics, we know it is not lock-free
4388     // (at least not in the sense of atomic_is_lock_free).  Otherwise,
4389     // the answer can only be determined at runtime; for example, 16-byte
4390     // atomics have lock-free implementations on some, but not all,
4391     // x86-64 processors.
4392
4393     // Check power-of-two.
4394     CharUnits Size = CharUnits::fromQuantity(SizeVal.getZExtValue());
4395     if (Size.isPowerOfTwo()) {
4396       // Check against inlining width.
4397       unsigned InlineWidthBits =
4398           Info.Ctx.getTargetInfo().getMaxAtomicInlineWidth();
4399       if (Size <= Info.Ctx.toCharUnitsFromBits(InlineWidthBits)) {
4400         if (BuiltinOp == Builtin::BI__c11_atomic_is_lock_free ||
4401             Size == CharUnits::One() ||
4402             E->getArg(1)->isNullPointerConstant(Info.Ctx,
4403                                                 Expr::NPC_NeverValueDependent))
4404           // OK, we will inline appropriately-aligned operations of this size,
4405           // and _Atomic(T) is appropriately-aligned.
4406           return Success(1, E);
4407
4408         QualType PointeeType = E->getArg(1)->IgnoreImpCasts()->getType()->
4409           castAs<PointerType>()->getPointeeType();
4410         if (!PointeeType->isIncompleteType() &&
4411             Info.Ctx.getTypeAlignInChars(PointeeType) >= Size) {
4412           // OK, we will inline operations on this object.
4413           return Success(1, E);
4414         }
4415       }
4416     }
4417
4418     return BuiltinOp == Builtin::BI__atomic_always_lock_free ?
4419         Success(0, E) : Error(E);
4420   }
4421   }
4422 }
4423
4424 static bool HasSameBase(const LValue &A, const LValue &B) {
4425   if (!A.getLValueBase())
4426     return !B.getLValueBase();
4427   if (!B.getLValueBase())
4428     return false;
4429
4430   if (A.getLValueBase().getOpaqueValue() !=
4431       B.getLValueBase().getOpaqueValue()) {
4432     const Decl *ADecl = GetLValueBaseDecl(A);
4433     if (!ADecl)
4434       return false;
4435     const Decl *BDecl = GetLValueBaseDecl(B);
4436     if (!BDecl || ADecl->getCanonicalDecl() != BDecl->getCanonicalDecl())
4437       return false;
4438   }
4439
4440   return IsGlobalLValue(A.getLValueBase()) ||
4441          A.getLValueCallIndex() == B.getLValueCallIndex();
4442 }
4443
4444 /// Perform the given integer operation, which is known to need at most BitWidth
4445 /// bits, and check for overflow in the original type (if that type was not an
4446 /// unsigned type).
4447 template<typename Operation>
4448 static APSInt CheckedIntArithmetic(EvalInfo &Info, const Expr *E,
4449                                    const APSInt &LHS, const APSInt &RHS,
4450                                    unsigned BitWidth, Operation Op) {
4451   if (LHS.isUnsigned())
4452     return Op(LHS, RHS);
4453
4454   APSInt Value(Op(LHS.extend(BitWidth), RHS.extend(BitWidth)), false);
4455   APSInt Result = Value.trunc(LHS.getBitWidth());
4456   if (Result.extend(BitWidth) != Value)
4457     HandleOverflow(Info, E, Value, E->getType());
4458   return Result;
4459 }
4460
4461 namespace {
4462
4463 /// \brief Data recursive integer evaluator of certain binary operators.
4464 ///
4465 /// We use a data recursive algorithm for binary operators so that we are able
4466 /// to handle extreme cases of chained binary operators without causing stack
4467 /// overflow.
4468 class DataRecursiveIntBinOpEvaluator {
4469   struct EvalResult {
4470     APValue Val;
4471     bool Failed;
4472
4473     EvalResult() : Failed(false) { }
4474
4475     void swap(EvalResult &RHS) {
4476       Val.swap(RHS.Val);
4477       Failed = RHS.Failed;
4478       RHS.Failed = false;
4479     }
4480   };
4481
4482   struct Job {
4483     const Expr *E;
4484     EvalResult LHSResult; // meaningful only for binary operator expression.
4485     enum { AnyExprKind, BinOpKind, BinOpVisitedLHSKind } Kind;
4486     
4487     Job() : StoredInfo(0) { }
4488     void startSpeculativeEval(EvalInfo &Info) {
4489       OldEvalStatus = Info.EvalStatus;
4490       Info.EvalStatus.Diag = 0;
4491       StoredInfo = &Info;
4492     }
4493     ~Job() {
4494       if (StoredInfo) {
4495         StoredInfo->EvalStatus = OldEvalStatus;
4496       }
4497     }
4498   private:
4499     EvalInfo *StoredInfo; // non-null if status changed.
4500     Expr::EvalStatus OldEvalStatus;
4501   };
4502
4503   SmallVector<Job, 16> Queue;
4504
4505   IntExprEvaluator &IntEval;
4506   EvalInfo &Info;
4507   APValue &FinalResult;
4508
4509 public:
4510   DataRecursiveIntBinOpEvaluator(IntExprEvaluator &IntEval, APValue &Result)
4511     : IntEval(IntEval), Info(IntEval.getEvalInfo()), FinalResult(Result) { }
4512
4513   /// \brief True if \param E is a binary operator that we are going to handle
4514   /// data recursively.
4515   /// We handle binary operators that are comma, logical, or that have operands
4516   /// with integral or enumeration type.
4517   static bool shouldEnqueue(const BinaryOperator *E) {
4518     return E->getOpcode() == BO_Comma ||
4519            E->isLogicalOp() ||
4520            (E->getLHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType() &&
4521             E->getRHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType());
4522   }
4523
4524   bool Traverse(const BinaryOperator *E) {
4525     enqueue(E);
4526     EvalResult PrevResult;
4527     while (!Queue.empty())
4528       process(PrevResult);
4529
4530     if (PrevResult.Failed) return false;
4531
4532     FinalResult.swap(PrevResult.Val);
4533     return true;
4534   }
4535
4536 private:
4537   bool Success(uint64_t Value, const Expr *E, APValue &Result) {
4538     return IntEval.Success(Value, E, Result);
4539   }
4540   bool Success(const APSInt &Value, const Expr *E, APValue &Result) {
4541     return IntEval.Success(Value, E, Result);
4542   }
4543   bool Error(const Expr *E) {
4544     return IntEval.Error(E);
4545   }
4546   bool Error(const Expr *E, diag::kind D) {
4547     return IntEval.Error(E, D);
4548   }
4549
4550   OptionalDiagnostic CCEDiag(const Expr *E, diag::kind D) {
4551     return Info.CCEDiag(E, D);
4552   }
4553
4554   // \brief Returns true if visiting the RHS is necessary, false otherwise.
4555   bool VisitBinOpLHSOnly(EvalResult &LHSResult, const BinaryOperator *E,
4556                          bool &SuppressRHSDiags);
4557
4558   bool VisitBinOp(const EvalResult &LHSResult, const EvalResult &RHSResult,
4559                   const BinaryOperator *E, APValue &Result);
4560
4561   void EvaluateExpr(const Expr *E, EvalResult &Result) {
4562     Result.Failed = !Evaluate(Result.Val, Info, E);
4563     if (Result.Failed)
4564       Result.Val = APValue();
4565   }
4566
4567   void process(EvalResult &Result);
4568
4569   void enqueue(const Expr *E) {
4570     E = E->IgnoreParens();
4571     Queue.resize(Queue.size()+1);
4572     Queue.back().E = E;
4573     Queue.back().Kind = Job::AnyExprKind;
4574   }
4575 };
4576
4577 }
4578
4579 bool DataRecursiveIntBinOpEvaluator::
4580        VisitBinOpLHSOnly(EvalResult &LHSResult, const BinaryOperator *E,
4581                          bool &SuppressRHSDiags) {
4582   if (E->getOpcode() == BO_Comma) {
4583     // Ignore LHS but note if we could not evaluate it.
4584     if (LHSResult.Failed)
4585       Info.EvalStatus.HasSideEffects = true;
4586     return true;
4587   }
4588   
4589   if (E->isLogicalOp()) {
4590     bool lhsResult;
4591     if (HandleConversionToBool(LHSResult.Val, lhsResult)) {
4592       // We were able to evaluate the LHS, see if we can get away with not
4593       // evaluating the RHS: 0 && X -> 0, 1 || X -> 1
4594       if (lhsResult == (E->getOpcode() == BO_LOr)) {
4595         Success(lhsResult, E, LHSResult.Val);
4596         return false; // Ignore RHS
4597       }
4598     } else {
4599       // Since we weren't able to evaluate the left hand side, it
4600       // must have had side effects.
4601       Info.EvalStatus.HasSideEffects = true;
4602       
4603       // We can't evaluate the LHS; however, sometimes the result
4604       // is determined by the RHS: X && 0 -> 0, X || 1 -> 1.
4605       // Don't ignore RHS and suppress diagnostics from this arm.
4606       SuppressRHSDiags = true;
4607     }
4608     
4609     return true;
4610   }
4611   
4612   assert(E->getLHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType() &&
4613          E->getRHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType());
4614   
4615   if (LHSResult.Failed && !Info.keepEvaluatingAfterFailure())
4616     return false; // Ignore RHS;
4617
4618   return true;
4619 }
4620
4621 bool DataRecursiveIntBinOpEvaluator::
4622        VisitBinOp(const EvalResult &LHSResult, const EvalResult &RHSResult,
4623                   const BinaryOperator *E, APValue &Result) {
4624   if (E->getOpcode() == BO_Comma) {
4625     if (RHSResult.Failed)
4626       return false;
4627     Result = RHSResult.Val;
4628     return true;
4629   }
4630   
4631   if (E->isLogicalOp()) {
4632     bool lhsResult, rhsResult;
4633     bool LHSIsOK = HandleConversionToBool(LHSResult.Val, lhsResult);
4634     bool RHSIsOK = HandleConversionToBool(RHSResult.Val, rhsResult);
4635     
4636     if (LHSIsOK) {
4637       if (RHSIsOK) {
4638         if (E->getOpcode() == BO_LOr)
4639           return Success(lhsResult || rhsResult, E, Result);
4640         else
4641           return Success(lhsResult && rhsResult, E, Result);
4642       }
4643     } else {
4644       if (RHSIsOK) {
4645         // We can't evaluate the LHS; however, sometimes the result
4646         // is determined by the RHS: X && 0 -> 0, X || 1 -> 1.
4647         if (rhsResult == (E->getOpcode() == BO_LOr))
4648           return Success(rhsResult, E, Result);
4649       }
4650     }
4651     
4652     return false;
4653   }
4654   
4655   assert(E->getLHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType() &&
4656          E->getRHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType());
4657   
4658   if (LHSResult.Failed || RHSResult.Failed)
4659     return false;
4660   
4661   const APValue &LHSVal = LHSResult.Val;
4662   const APValue &RHSVal = RHSResult.Val;
4663   
4664   // Handle cases like (unsigned long)&a + 4.
4665   if (E->isAdditiveOp() && LHSVal.isLValue() && RHSVal.isInt()) {
4666     Result = LHSVal;
4667     CharUnits AdditionalOffset = CharUnits::fromQuantity(
4668                                                          RHSVal.getInt().getZExtValue());
4669     if (E->getOpcode() == BO_Add)
4670       Result.getLValueOffset() += AdditionalOffset;
4671     else
4672       Result.getLValueOffset() -= AdditionalOffset;
4673     return true;
4674   }
4675   
4676   // Handle cases like 4 + (unsigned long)&a
4677   if (E->getOpcode() == BO_Add &&
4678       RHSVal.isLValue() && LHSVal.isInt()) {
4679     Result = RHSVal;
4680     Result.getLValueOffset() += CharUnits::fromQuantity(
4681                                                         LHSVal.getInt().getZExtValue());
4682     return true;
4683   }
4684   
4685   if (E->getOpcode() == BO_Sub && LHSVal.isLValue() && RHSVal.isLValue()) {
4686     // Handle (intptr_t)&&A - (intptr_t)&&B.
4687     if (!LHSVal.getLValueOffset().isZero() ||
4688         !RHSVal.getLValueOffset().isZero())
4689       return false;
4690     const Expr *LHSExpr = LHSVal.getLValueBase().dyn_cast<const Expr*>();
4691     const Expr *RHSExpr = RHSVal.getLValueBase().dyn_cast<const Expr*>();
4692     if (!LHSExpr || !RHSExpr)
4693       return false;
4694     const AddrLabelExpr *LHSAddrExpr = dyn_cast<AddrLabelExpr>(LHSExpr);
4695     const AddrLabelExpr *RHSAddrExpr = dyn_cast<AddrLabelExpr>(RHSExpr);
4696     if (!LHSAddrExpr || !RHSAddrExpr)
4697       return false;
4698     // Make sure both labels come from the same function.
4699     if (LHSAddrExpr->getLabel()->getDeclContext() !=
4700         RHSAddrExpr->getLabel()->getDeclContext())
4701       return false;
4702     Result = APValue(LHSAddrExpr, RHSAddrExpr);
4703     return true;
4704   }
4705   
4706   // All the following cases expect both operands to be an integer
4707   if (!LHSVal.isInt() || !RHSVal.isInt())
4708     return Error(E);
4709   
4710   const APSInt &LHS = LHSVal.getInt();
4711   APSInt RHS = RHSVal.getInt();
4712   
4713   switch (E->getOpcode()) {
4714     default:
4715       return Error(E);
4716     case BO_Mul:
4717       return Success(CheckedIntArithmetic(Info, E, LHS, RHS,
4718                                           LHS.getBitWidth() * 2,
4719                                           std::multiplies<APSInt>()), E,
4720                      Result);
4721     case BO_Add:
4722       return Success(CheckedIntArithmetic(Info, E, LHS, RHS,
4723                                           LHS.getBitWidth() + 1,
4724                                           std::plus<APSInt>()), E, Result);
4725     case BO_Sub:
4726       return Success(CheckedIntArithmetic(Info, E, LHS, RHS,
4727                                           LHS.getBitWidth() + 1,
4728                                           std::minus<APSInt>()), E, Result);
4729     case BO_And: return Success(LHS & RHS, E, Result);
4730     case BO_Xor: return Success(LHS ^ RHS, E, Result);
4731     case BO_Or:  return Success(LHS | RHS, E, Result);
4732     case BO_Div:
4733     case BO_Rem:
4734       if (RHS == 0)
4735         return Error(E, diag::note_expr_divide_by_zero);
4736       // Check for overflow case: INT_MIN / -1 or INT_MIN % -1. The latter is
4737       // not actually undefined behavior in C++11 due to a language defect.
4738       if (RHS.isNegative() && RHS.isAllOnesValue() &&
4739           LHS.isSigned() && LHS.isMinSignedValue())
4740         HandleOverflow(Info, E, -LHS.extend(LHS.getBitWidth() + 1), E->getType());
4741       return Success(E->getOpcode() == BO_Rem ? LHS % RHS : LHS / RHS, E,
4742                      Result);
4743     case BO_Shl: {
4744       // During constant-folding, a negative shift is an opposite shift. Such
4745       // a shift is not a constant expression.
4746       if (RHS.isSigned() && RHS.isNegative()) {
4747         CCEDiag(E, diag::note_constexpr_negative_shift) << RHS;
4748         RHS = -RHS;
4749         goto shift_right;
4750       }
4751       
4752     shift_left:
4753       // C++11 [expr.shift]p1: Shift width must be less than the bit width of
4754       // the shifted type.
4755       unsigned SA = (unsigned) RHS.getLimitedValue(LHS.getBitWidth()-1);
4756       if (SA != RHS) {
4757         CCEDiag(E, diag::note_constexpr_large_shift)
4758         << RHS << E->getType() << LHS.getBitWidth();
4759       } else if (LHS.isSigned()) {
4760         // C++11 [expr.shift]p2: A signed left shift must have a non-negative
4761         // operand, and must not overflow the corresponding unsigned type.
4762         if (LHS.isNegative())
4763           CCEDiag(E, diag::note_constexpr_lshift_of_negative) << LHS;
4764         else if (LHS.countLeadingZeros() < SA)
4765           CCEDiag(E, diag::note_constexpr_lshift_discards);
4766       }
4767       
4768       return Success(LHS << SA, E, Result);
4769     }
4770     case BO_Shr: {
4771       // During constant-folding, a negative shift is an opposite shift. Such a
4772       // shift is not a constant expression.
4773       if (RHS.isSigned() && RHS.isNegative()) {
4774         CCEDiag(E, diag::note_constexpr_negative_shift) << RHS;
4775         RHS = -RHS;
4776         goto shift_left;
4777       }
4778       
4779     shift_right:
4780       // C++11 [expr.shift]p1: Shift width must be less than the bit width of the
4781       // shifted type.
4782       unsigned SA = (unsigned) RHS.getLimitedValue(LHS.getBitWidth()-1);
4783       if (SA != RHS)
4784         CCEDiag(E, diag::note_constexpr_large_shift)
4785         << RHS << E->getType() << LHS.getBitWidth();
4786       
4787       return Success(LHS >> SA, E, Result);
4788     }
4789       
4790     case BO_LT: return Success(LHS < RHS, E, Result);
4791     case BO_GT: return Success(LHS > RHS, E, Result);
4792     case BO_LE: return Success(LHS <= RHS, E, Result);
4793     case BO_GE: return Success(LHS >= RHS, E, Result);
4794     case BO_EQ: return Success(LHS == RHS, E, Result);
4795     case BO_NE: return Success(LHS != RHS, E, Result);
4796   }
4797 }
4798
4799 void DataRecursiveIntBinOpEvaluator::process(EvalResult &Result) {
4800   Job &job = Queue.back();
4801   
4802   switch (job.Kind) {
4803     case Job::AnyExprKind: {
4804       if (const BinaryOperator *Bop = dyn_cast<BinaryOperator>(job.E)) {
4805         if (shouldEnqueue(Bop)) {
4806           job.Kind = Job::BinOpKind;
4807           enqueue(Bop->getLHS());
4808           return;
4809         }
4810       }
4811       
4812       EvaluateExpr(job.E, Result);
4813       Queue.pop_back();
4814       return;
4815     }
4816       
4817     case Job::BinOpKind: {
4818       const BinaryOperator *Bop = cast<BinaryOperator>(job.E);
4819       bool SuppressRHSDiags = false;
4820       if (!VisitBinOpLHSOnly(Result, Bop, SuppressRHSDiags)) {
4821         Queue.pop_back();
4822         return;
4823       }
4824       if (SuppressRHSDiags)
4825         job.startSpeculativeEval(Info);
4826       job.LHSResult.swap(Result);
4827       job.Kind = Job::BinOpVisitedLHSKind;
4828       enqueue(Bop->getRHS());
4829       return;
4830     }
4831       
4832     case Job::BinOpVisitedLHSKind: {
4833       const BinaryOperator *Bop = cast<BinaryOperator>(job.E);
4834       EvalResult RHS;
4835       RHS.swap(Result);
4836       Result.Failed = !VisitBinOp(job.LHSResult, RHS, Bop, Result.Val);
4837       Queue.pop_back();
4838       return;
4839     }
4840   }
4841   
4842   llvm_unreachable("Invalid Job::Kind!");
4843 }
4844
4845 bool IntExprEvaluator::VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
4846   if (E->isAssignmentOp())
4847     return Error(E);
4848
4849   if (DataRecursiveIntBinOpEvaluator::shouldEnqueue(E))
4850     return DataRecursiveIntBinOpEvaluator(*this, Result).Traverse(E);
4851
4852   QualType LHSTy = E->getLHS()->getType();
4853   QualType RHSTy = E->getRHS()->getType();
4854
4855   if (LHSTy->isAnyComplexType()) {
4856     assert(RHSTy->isAnyComplexType() && "Invalid comparison");
4857     ComplexValue LHS, RHS;
4858
4859     bool LHSOK = EvaluateComplex(E->getLHS(), LHS, Info);
4860     if (!LHSOK && !Info.keepEvaluatingAfterFailure())
4861       return false;
4862
4863     if (!EvaluateComplex(E->getRHS(), RHS, Info) || !LHSOK)
4864       return false;
4865
4866     if (LHS.isComplexFloat()) {
4867       APFloat::cmpResult CR_r =
4868         LHS.getComplexFloatReal().compare(RHS.getComplexFloatReal());
4869       APFloat::cmpResult CR_i =
4870         LHS.getComplexFloatImag().compare(RHS.getComplexFloatImag());
4871
4872       if (E->getOpcode() == BO_EQ)
4873         return Success((CR_r == APFloat::cmpEqual &&
4874                         CR_i == APFloat::cmpEqual), E);
4875       else {
4876         assert(E->getOpcode() == BO_NE &&
4877                "Invalid complex comparison.");
4878         return Success(((CR_r == APFloat::cmpGreaterThan ||
4879                          CR_r == APFloat::cmpLessThan ||
4880                          CR_r == APFloat::cmpUnordered) ||
4881                         (CR_i == APFloat::cmpGreaterThan ||
4882                          CR_i == APFloat::cmpLessThan ||
4883                          CR_i == APFloat::cmpUnordered)), E);
4884       }
4885     } else {
4886       if (E->getOpcode() == BO_EQ)
4887         return Success((LHS.getComplexIntReal() == RHS.getComplexIntReal() &&
4888                         LHS.getComplexIntImag() == RHS.getComplexIntImag()), E);
4889       else {
4890         assert(E->getOpcode() == BO_NE &&
4891                "Invalid compex comparison.");
4892         return Success((LHS.getComplexIntReal() != RHS.getComplexIntReal() ||
4893                         LHS.getComplexIntImag() != RHS.getComplexIntImag()), E);
4894       }
4895     }
4896   }
4897
4898   if (LHSTy->isRealFloatingType() &&
4899       RHSTy->isRealFloatingType()) {
4900     APFloat RHS(0.0), LHS(0.0);
4901
4902     bool LHSOK = EvaluateFloat(E->getRHS(), RHS, Info);
4903     if (!LHSOK && !Info.keepEvaluatingAfterFailure())
4904       return false;
4905
4906     if (!EvaluateFloat(E->getLHS(), LHS, Info) || !LHSOK)
4907       return false;
4908
4909     APFloat::cmpResult CR = LHS.compare(RHS);
4910
4911     switch (E->getOpcode()) {
4912     default:
4913       llvm_unreachable("Invalid binary operator!");
4914     case BO_LT:
4915       return Success(CR == APFloat::cmpLessThan, E);
4916     case BO_GT:
4917       return Success(CR == APFloat::cmpGreaterThan, E);
4918     case BO_LE:
4919       return Success(CR == APFloat::cmpLessThan || CR == APFloat::cmpEqual, E);
4920     case BO_GE:
4921       return Success(CR == APFloat::cmpGreaterThan || CR == APFloat::cmpEqual,
4922                      E);
4923     case BO_EQ:
4924       return Success(CR == APFloat::cmpEqual, E);
4925     case BO_NE:
4926       return Success(CR == APFloat::cmpGreaterThan
4927                      || CR == APFloat::cmpLessThan
4928                      || CR == APFloat::cmpUnordered, E);
4929     }
4930   }
4931
4932   if (LHSTy->isPointerType() && RHSTy->isPointerType()) {
4933     if (E->getOpcode() == BO_Sub || E->isComparisonOp()) {
4934       LValue LHSValue, RHSValue;
4935
4936       bool LHSOK = EvaluatePointer(E->getLHS(), LHSValue, Info);
4937       if (!LHSOK && Info.keepEvaluatingAfterFailure())
4938         return false;
4939
4940       if (!EvaluatePointer(E->getRHS(), RHSValue, Info) || !LHSOK)
4941         return false;
4942
4943       // Reject differing bases from the normal codepath; we special-case
4944       // comparisons to null.
4945       if (!HasSameBase(LHSValue, RHSValue)) {
4946         if (E->getOpcode() == BO_Sub) {
4947           // Handle &&A - &&B.
4948           if (!LHSValue.Offset.isZero() || !RHSValue.Offset.isZero())
4949             return false;
4950           const Expr *LHSExpr = LHSValue.Base.dyn_cast<const Expr*>();
4951           const Expr *RHSExpr = LHSValue.Base.dyn_cast<const Expr*>();
4952           if (!LHSExpr || !RHSExpr)
4953             return false;
4954           const AddrLabelExpr *LHSAddrExpr = dyn_cast<AddrLabelExpr>(LHSExpr);
4955           const AddrLabelExpr *RHSAddrExpr = dyn_cast<AddrLabelExpr>(RHSExpr);
4956           if (!LHSAddrExpr || !RHSAddrExpr)
4957             return false;
4958           // Make sure both labels come from the same function.
4959           if (LHSAddrExpr->getLabel()->getDeclContext() !=
4960               RHSAddrExpr->getLabel()->getDeclContext())
4961             return false;
4962           Result = APValue(LHSAddrExpr, RHSAddrExpr);
4963           return true;
4964         }
4965         // Inequalities and subtractions between unrelated pointers have
4966         // unspecified or undefined behavior.
4967         if (!E->isEqualityOp())
4968           return Error(E);
4969         // A constant address may compare equal to the address of a symbol.
4970         // The one exception is that address of an object cannot compare equal
4971         // to a null pointer constant.
4972         if ((!LHSValue.Base && !LHSValue.Offset.isZero()) ||
4973             (!RHSValue.Base && !RHSValue.Offset.isZero()))
4974           return Error(E);
4975         // It's implementation-defined whether distinct literals will have
4976         // distinct addresses. In clang, the result of such a comparison is
4977         // unspecified, so it is not a constant expression. However, we do know
4978         // that the address of a literal will be non-null.
4979         if ((IsLiteralLValue(LHSValue) || IsLiteralLValue(RHSValue)) &&
4980             LHSValue.Base && RHSValue.Base)
4981           return Error(E);
4982         // We can't tell whether weak symbols will end up pointing to the same
4983         // object.
4984         if (IsWeakLValue(LHSValue) || IsWeakLValue(RHSValue))
4985           return Error(E);
4986         // Pointers with different bases cannot represent the same object.
4987         // (Note that clang defaults to -fmerge-all-constants, which can
4988         // lead to inconsistent results for comparisons involving the address
4989         // of a constant; this generally doesn't matter in practice.)
4990         return Success(E->getOpcode() == BO_NE, E);
4991       }
4992
4993       const CharUnits &LHSOffset = LHSValue.getLValueOffset();
4994       const CharUnits &RHSOffset = RHSValue.getLValueOffset();
4995
4996       SubobjectDesignator &LHSDesignator = LHSValue.getLValueDesignator();
4997       SubobjectDesignator &RHSDesignator = RHSValue.getLValueDesignator();
4998
4999       if (E->getOpcode() == BO_Sub) {
5000         // C++11 [expr.add]p6:
5001         //   Unless both pointers point to elements of the same array object, or
5002         //   one past the last element of the array object, the behavior is
5003         //   undefined.
5004         if (!LHSDesignator.Invalid && !RHSDesignator.Invalid &&
5005             !AreElementsOfSameArray(getType(LHSValue.Base),
5006                                     LHSDesignator, RHSDesignator))
5007           CCEDiag(E, diag::note_constexpr_pointer_subtraction_not_same_array);
5008
5009         QualType Type = E->getLHS()->getType();
5010         QualType ElementType = Type->getAs<PointerType>()->getPointeeType();
5011
5012         CharUnits ElementSize;
5013         if (!HandleSizeof(Info, E->getExprLoc(), ElementType, ElementSize))
5014           return false;
5015
5016         // FIXME: LLVM and GCC both compute LHSOffset - RHSOffset at runtime,
5017         // and produce incorrect results when it overflows. Such behavior
5018         // appears to be non-conforming, but is common, so perhaps we should
5019         // assume the standard intended for such cases to be undefined behavior
5020         // and check for them.
5021
5022         // Compute (LHSOffset - RHSOffset) / Size carefully, checking for
5023         // overflow in the final conversion to ptrdiff_t.
5024         APSInt LHS(
5025           llvm::APInt(65, (int64_t)LHSOffset.getQuantity(), true), false);
5026         APSInt RHS(
5027           llvm::APInt(65, (int64_t)RHSOffset.getQuantity(), true), false);
5028         APSInt ElemSize(
5029           llvm::APInt(65, (int64_t)ElementSize.getQuantity(), true), false);
5030         APSInt TrueResult = (LHS - RHS) / ElemSize;
5031         APSInt Result = TrueResult.trunc(Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()));
5032
5033         if (Result.extend(65) != TrueResult)
5034           HandleOverflow(Info, E, TrueResult, E->getType());
5035         return Success(Result, E);
5036       }
5037
5038       // C++11 [expr.rel]p3:
5039       //   Pointers to void (after pointer conversions) can be compared, with a
5040       //   result defined as follows: If both pointers represent the same
5041       //   address or are both the null pointer value, the result is true if the
5042       //   operator is <= or >= and false otherwise; otherwise the result is
5043       //   unspecified.
5044       // We interpret this as applying to pointers to *cv* void.
5045       if (LHSTy->isVoidPointerType() && LHSOffset != RHSOffset &&
5046           E->isRelationalOp())
5047         CCEDiag(E, diag::note_constexpr_void_comparison);
5048
5049       // C++11 [expr.rel]p2:
5050       // - If two pointers point to non-static data members of the same object,
5051       //   or to subobjects or array elements fo such members, recursively, the
5052       //   pointer to the later declared member compares greater provided the
5053       //   two members have the same access control and provided their class is
5054       //   not a union.
5055       //   [...]
5056       // - Otherwise pointer comparisons are unspecified.
5057       if (!LHSDesignator.Invalid && !RHSDesignator.Invalid &&
5058           E->isRelationalOp()) {
5059         bool WasArrayIndex;
5060         unsigned Mismatch =
5061           FindDesignatorMismatch(getType(LHSValue.Base), LHSDesignator,
5062                                  RHSDesignator, WasArrayIndex);
5063         // At the point where the designators diverge, the comparison has a
5064         // specified value if:
5065         //  - we are comparing array indices
5066         //  - we are comparing fields of a union, or fields with the same access
5067         // Otherwise, the result is unspecified and thus the comparison is not a
5068         // constant expression.
5069         if (!WasArrayIndex && Mismatch < LHSDesignator.Entries.size() &&
5070             Mismatch < RHSDesignator.Entries.size()) {
5071           const FieldDecl *LF = getAsField(LHSDesignator.Entries[Mismatch]);
5072           const FieldDecl *RF = getAsField(RHSDesignator.Entries[Mismatch]);
5073           if (!LF && !RF)
5074             CCEDiag(E, diag::note_constexpr_pointer_comparison_base_classes);
5075           else if (!LF)
5076             CCEDiag(E, diag::note_constexpr_pointer_comparison_base_field)
5077               << getAsBaseClass(LHSDesignator.Entries[Mismatch])
5078               << RF->getParent() << RF;
5079           else if (!RF)
5080             CCEDiag(E, diag::note_constexpr_pointer_comparison_base_field)
5081               << getAsBaseClass(RHSDesignator.Entries[Mismatch])
5082               << LF->getParent() << LF;
5083           else if (!LF->getParent()->isUnion() &&
5084                    LF->getAccess() != RF->getAccess())
5085             CCEDiag(E, diag::note_constexpr_pointer_comparison_differing_access)
5086               << LF << LF->getAccess() << RF << RF->getAccess()
5087               << LF->getParent();
5088         }
5089       }
5090
5091       // The comparison here must be unsigned, and performed with the same
5092       // width as the pointer.
5093       unsigned PtrSize = Info.Ctx.getTypeSize(LHSTy);
5094       uint64_t CompareLHS = LHSOffset.getQuantity();
5095       uint64_t CompareRHS = RHSOffset.getQuantity();
5096       assert(PtrSize <= 64 && "Unexpected pointer width");
5097       uint64_t Mask = ~0ULL >> (64 - PtrSize);
5098       CompareLHS &= Mask;
5099       CompareRHS &= Mask;
5100
5101       // If there is a base and this is a relational operator, we can only
5102       // compare pointers within the object in question; otherwise, the result
5103       // depends on where the object is located in memory.
5104       if (!LHSValue.Base.isNull() && E->isRelationalOp()) {
5105         QualType BaseTy = getType(LHSValue.Base);
5106         if (BaseTy->isIncompleteType())
5107           return Error(E);
5108         CharUnits Size = Info.Ctx.getTypeSizeInChars(BaseTy);
5109         uint64_t OffsetLimit = Size.getQuantity();
5110         if (CompareLHS > OffsetLimit || CompareRHS > OffsetLimit)
5111           return Error(E);
5112       }
5113
5114       switch (E->getOpcode()) {
5115       default: llvm_unreachable("missing comparison operator");
5116       case BO_LT: return Success(CompareLHS < CompareRHS, E);
5117       case BO_GT: return Success(CompareLHS > CompareRHS, E);
5118       case BO_LE: return Success(CompareLHS <= CompareRHS, E);
5119       case BO_GE: return Success(CompareLHS >= CompareRHS, E);
5120       case BO_EQ: return Success(CompareLHS == CompareRHS, E);
5121       case BO_NE: return Success(CompareLHS != CompareRHS, E);
5122       }
5123     }
5124   }
5125
5126   if (LHSTy->isMemberPointerType()) {
5127     assert(E->isEqualityOp() && "unexpected member pointer operation");
5128     assert(RHSTy->isMemberPointerType() && "invalid comparison");
5129
5130     MemberPtr LHSValue, RHSValue;
5131
5132     bool LHSOK = EvaluateMemberPointer(E->getLHS(), LHSValue, Info);
5133     if (!LHSOK && Info.keepEvaluatingAfterFailure())
5134       return false;
5135
5136     if (!EvaluateMemberPointer(E->getRHS(), RHSValue, Info) || !LHSOK)
5137       return false;
5138
5139     // C++11 [expr.eq]p2:
5140     //   If both operands are null, they compare equal. Otherwise if only one is
5141     //   null, they compare unequal.
5142     if (!LHSValue.getDecl() || !RHSValue.getDecl()) {
5143       bool Equal = !LHSValue.getDecl() && !RHSValue.getDecl();
5144       return Success(E->getOpcode() == BO_EQ ? Equal : !Equal, E);
5145     }
5146
5147     //   Otherwise if either is a pointer to a virtual member function, the
5148     //   result is unspecified.
5149     if (const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(LHSValue.getDecl()))
5150       if (MD->isVirtual())
5151         CCEDiag(E, diag::note_constexpr_compare_virtual_mem_ptr) << MD;
5152     if (const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(RHSValue.getDecl()))
5153       if (MD->isVirtual())
5154         CCEDiag(E, diag::note_constexpr_compare_virtual_mem_ptr) << MD;
5155
5156     //   Otherwise they compare equal if and only if they would refer to the
5157     //   same member of the same most derived object or the same subobject if
5158     //   they were dereferenced with a hypothetical object of the associated
5159     //   class type.
5160     bool Equal = LHSValue == RHSValue;
5161     return Success(E->getOpcode() == BO_EQ ? Equal : !Equal, E);
5162   }
5163
5164   if (LHSTy->isNullPtrType()) {
5165     assert(E->isComparisonOp() && "unexpected nullptr operation");
5166     assert(RHSTy->isNullPtrType() && "missing pointer conversion");
5167     // C++11 [expr.rel]p4, [expr.eq]p3: If two operands of type std::nullptr_t
5168     // are compared, the result is true of the operator is <=, >= or ==, and
5169     // false otherwise.
5170     BinaryOperator::Opcode Opcode = E->getOpcode();
5171     return Success(Opcode == BO_EQ || Opcode == BO_LE || Opcode == BO_GE, E);
5172   }
5173
5174   assert((!LHSTy->isIntegralOrEnumerationType() ||
5175           !RHSTy->isIntegralOrEnumerationType()) &&
5176          "DataRecursiveIntBinOpEvaluator should have handled integral types");
5177   // We can't continue from here for non-integral types.
5178   return ExprEvaluatorBaseTy::VisitBinaryOperator(E);
5179 }
5180
5181 CharUnits IntExprEvaluator::GetAlignOfType(QualType T) {
5182   // C++ [expr.alignof]p3: "When alignof is applied to a reference type, the
5183   //   result shall be the alignment of the referenced type."
5184   if (const ReferenceType *Ref = T->getAs<ReferenceType>())
5185     T = Ref->getPointeeType();
5186
5187   // __alignof is defined to return the preferred alignment.
5188   return Info.Ctx.toCharUnitsFromBits(
5189     Info.Ctx.getPreferredTypeAlign(T.getTypePtr()));
5190 }
5191
5192 CharUnits IntExprEvaluator::GetAlignOfExpr(const Expr *E) {
5193   E = E->IgnoreParens();
5194
5195   // alignof decl is always accepted, even if it doesn't make sense: we default
5196   // to 1 in those cases.
5197   if (const DeclRefExpr *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(E))
5198     return Info.Ctx.getDeclAlign(DRE->getDecl(), 
5199                                  /*RefAsPointee*/true);
5200
5201   if (const MemberExpr *ME = dyn_cast<MemberExpr>(E))
5202     return Info.Ctx.getDeclAlign(ME->getMemberDecl(),
5203                                  /*RefAsPointee*/true);
5204
5205   return GetAlignOfType(E->getType());
5206 }
5207
5208
5209 /// VisitUnaryExprOrTypeTraitExpr - Evaluate a sizeof, alignof or vec_step with
5210 /// a result as the expression's type.
5211 bool IntExprEvaluator::VisitUnaryExprOrTypeTraitExpr(
5212                                     const UnaryExprOrTypeTraitExpr *E) {
5213   switch(E->getKind()) {
5214   case UETT_AlignOf: {
5215     if (E->isArgumentType())
5216       return Success(GetAlignOfType(E->getArgumentType()), E);
5217     else
5218       return Success(GetAlignOfExpr(E->getArgumentExpr()), E);
5219   }
5220
5221   case UETT_VecStep: {
5222     QualType Ty = E->getTypeOfArgument();
5223
5224     if (Ty->isVectorType()) {
5225       unsigned n = Ty->getAs<VectorType>()->getNumElements();
5226
5227       // The vec_step built-in functions that take a 3-component
5228       // vector return 4. (OpenCL 1.1 spec 6.11.12)
5229       if (n == 3)
5230         n = 4;
5231
5232       return Success(n, E);
5233     } else
5234       return Success(1, E);
5235   }
5236
5237   case UETT_SizeOf: {
5238     QualType SrcTy = E->getTypeOfArgument();
5239     // C++ [expr.sizeof]p2: "When applied to a reference or a reference type,
5240     //   the result is the size of the referenced type."
5241     if (const ReferenceType *Ref = SrcTy->getAs<ReferenceType>())
5242       SrcTy = Ref->getPointeeType();
5243
5244     CharUnits Sizeof;
5245     if (!HandleSizeof(Info, E->getExprLoc(), SrcTy, Sizeof))
5246       return false;
5247     return Success(Sizeof, E);
5248   }
5249   }
5250
5251   llvm_unreachable("unknown expr/type trait");
5252 }
5253
5254 bool IntExprEvaluator::VisitOffsetOfExpr(const OffsetOfExpr *OOE) {
5255   CharUnits Result;
5256   unsigned n = OOE->getNumComponents();
5257   if (n == 0)
5258     return Error(OOE);
5259   QualType CurrentType = OOE->getTypeSourceInfo()->getType();
5260   for (unsigned i = 0; i != n; ++i) {
5261     OffsetOfExpr::OffsetOfNode ON = OOE->getComponent(i);
5262     switch (ON.getKind()) {
5263     case OffsetOfExpr::OffsetOfNode::Array: {
5264       const Expr *Idx = OOE->getIndexExpr(ON.getArrayExprIndex());
5265       APSInt IdxResult;
5266       if (!EvaluateInteger(Idx, IdxResult, Info))
5267         return false;
5268       const ArrayType *AT = Info.Ctx.getAsArrayType(CurrentType);
5269       if (!AT)
5270         return Error(OOE);
5271       CurrentType = AT->getElementType();
5272       CharUnits ElementSize = Info.Ctx.getTypeSizeInChars(CurrentType);
5273       Result += IdxResult.getSExtValue() * ElementSize;
5274         break;
5275     }
5276
5277     case OffsetOfExpr::OffsetOfNode::Field: {
5278       FieldDecl *MemberDecl = ON.getField();
5279       const RecordType *RT = CurrentType->getAs<RecordType>();
5280       if (!RT)
5281         return Error(OOE);
5282       RecordDecl *RD = RT->getDecl();
5283       const ASTRecordLayout &RL = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
5284       unsigned i = MemberDecl->getFieldIndex();
5285       assert(i < RL.getFieldCount() && "offsetof field in wrong type");
5286       Result += Info.Ctx.toCharUnitsFromBits(RL.getFieldOffset(i));
5287       CurrentType = MemberDecl->getType().getNonReferenceType();
5288       break;
5289     }
5290
5291     case OffsetOfExpr::OffsetOfNode::Identifier:
5292       llvm_unreachable("dependent __builtin_offsetof");
5293
5294     case OffsetOfExpr::OffsetOfNode::Base: {
5295       CXXBaseSpecifier *BaseSpec = ON.getBase();
5296       if (BaseSpec->isVirtual())
5297         return Error(OOE);
5298
5299       // Find the layout of the class whose base we are looking into.
5300       const RecordType *RT = CurrentType->getAs<RecordType>();
5301       if (!RT)
5302         return Error(OOE);
5303       RecordDecl *RD = RT->getDecl();
5304       const ASTRecordLayout &RL = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
5305
5306       // Find the base class itself.
5307       CurrentType = BaseSpec->getType();
5308       const RecordType *BaseRT = CurrentType->getAs<RecordType>();
5309       if (!BaseRT)
5310         return Error(OOE);
5311       
5312       // Add the offset to the base.
5313       Result += RL.getBaseClassOffset(cast<CXXRecordDecl>(BaseRT->getDecl()));
5314       break;
5315     }
5316     }
5317   }
5318   return Success(Result, OOE);
5319 }
5320
5321 bool IntExprEvaluator::VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E) {
5322   switch (E->getOpcode()) {
5323   default:
5324     // Address, indirect, pre/post inc/dec, etc are not valid constant exprs.
5325     // See C99 6.6p3.
5326     return Error(E);
5327   case UO_Extension:
5328     // FIXME: Should extension allow i-c-e extension expressions in its scope?
5329     // If so, we could clear the diagnostic ID.
5330     return Visit(E->getSubExpr());
5331   case UO_Plus:
5332     // The result is just the value.
5333     return Visit(E->getSubExpr());
5334   case UO_Minus: {
5335     if (!Visit(E->getSubExpr()))
5336       return false;
5337     if (!Result.isInt()) return Error(E);
5338     const APSInt &Value = Result.getInt();
5339     if (Value.isSigned() && Value.isMinSignedValue())
5340       HandleOverflow(Info, E, -Value.extend(Value.getBitWidth() + 1),
5341                      E->getType());
5342     return Success(-Value, E);
5343   }
5344   case UO_Not: {
5345     if (!Visit(E->getSubExpr()))
5346       return false;
5347     if (!Result.isInt()) return Error(E);
5348     return Success(~Result.getInt(), E);
5349   }
5350   case UO_LNot: {
5351     bool bres;
5352     if (!EvaluateAsBooleanCondition(E->getSubExpr(), bres, Info))
5353       return false;
5354     return Success(!bres, E);
5355   }
5356   }
5357 }
5358
5359 /// HandleCast - This is used to evaluate implicit or explicit casts where the
5360 /// result type is integer.
5361 bool IntExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
5362   const Expr *SubExpr = E->getSubExpr();
5363   QualType DestType = E->getType();
5364   QualType SrcType = SubExpr->getType();
5365
5366   switch (E->getCastKind()) {
5367   case CK_BaseToDerived:
5368   case CK_DerivedToBase:
5369   case CK_UncheckedDerivedToBase:
5370   case CK_Dynamic:
5371   case CK_ToUnion:
5372   case CK_ArrayToPointerDecay:
5373   case CK_FunctionToPointerDecay:
5374   case CK_NullToPointer:
5375   case CK_NullToMemberPointer:
5376   case CK_BaseToDerivedMemberPointer:
5377   case CK_DerivedToBaseMemberPointer:
5378   case CK_ReinterpretMemberPointer:
5379   case CK_ConstructorConversion:
5380   case CK_IntegralToPointer:
5381   case CK_ToVoid:
5382   case CK_VectorSplat:
5383   case CK_IntegralToFloating:
5384   case CK_FloatingCast:
5385   case CK_CPointerToObjCPointerCast:
5386   case CK_BlockPointerToObjCPointerCast:
5387   case CK_AnyPointerToBlockPointerCast:
5388   case CK_ObjCObjectLValueCast:
5389   case CK_FloatingRealToComplex:
5390   case CK_FloatingComplexToReal:
5391   case CK_FloatingComplexCast:
5392   case CK_FloatingComplexToIntegralComplex:
5393   case CK_IntegralRealToComplex:
5394   case CK_IntegralComplexCast:
5395   case CK_IntegralComplexToFloatingComplex:
5396     llvm_unreachable("invalid cast kind for integral value");
5397
5398   case CK_BitCast:
5399   case CK_Dependent:
5400   case CK_LValueBitCast:
5401   case CK_ARCProduceObject:
5402   case CK_ARCConsumeObject:
5403   case CK_ARCReclaimReturnedObject:
5404   case CK_ARCExtendBlockObject:
5405   case CK_CopyAndAutoreleaseBlockObject:
5406     return Error(E);
5407
5408   case CK_UserDefinedConversion:
5409   case CK_LValueToRValue:
5410   case CK_AtomicToNonAtomic:
5411   case CK_NonAtomicToAtomic:
5412   case CK_NoOp:
5413     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
5414
5415   case CK_MemberPointerToBoolean:
5416   case CK_PointerToBoolean:
5417   case CK_IntegralToBoolean:
5418   case CK_FloatingToBoolean:
5419   case CK_FloatingComplexToBoolean:
5420   case CK_IntegralComplexToBoolean: {
5421     bool BoolResult;
5422     if (!EvaluateAsBooleanCondition(SubExpr, BoolResult, Info))
5423       return false;
5424     return Success(BoolResult, E);
5425   }
5426
5427   case CK_IntegralCast: {
5428     if (!Visit(SubExpr))
5429       return false;
5430
5431     if (!Result.isInt()) {
5432       // Allow casts of address-of-label differences if they are no-ops
5433       // or narrowing.  (The narrowing case isn't actually guaranteed to
5434       // be constant-evaluatable except in some narrow cases which are hard
5435       // to detect here.  We let it through on the assumption the user knows
5436       // what they are doing.)
5437       if (Result.isAddrLabelDiff())
5438         return Info.Ctx.getTypeSize(DestType) <= Info.Ctx.getTypeSize(SrcType);
5439       // Only allow casts of lvalues if they are lossless.
5440       return Info.Ctx.getTypeSize(DestType) == Info.Ctx.getTypeSize(SrcType);
5441     }
5442
5443     return Success(HandleIntToIntCast(Info, E, DestType, SrcType,
5444                                       Result.getInt()), E);
5445   }
5446
5447   case CK_PointerToIntegral: {
5448     CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 2;
5449
5450     LValue LV;
5451     if (!EvaluatePointer(SubExpr, LV, Info))
5452       return false;
5453
5454     if (LV.getLValueBase()) {
5455       // Only allow based lvalue casts if they are lossless.
5456       // FIXME: Allow a larger integer size than the pointer size, and allow
5457       // narrowing back down to pointer width in subsequent integral casts.
5458       // FIXME: Check integer type's active bits, not its type size.
5459       if (Info.Ctx.getTypeSize(DestType) != Info.Ctx.getTypeSize(SrcType))
5460         return Error(E);
5461
5462       LV.Designator.setInvalid();
5463       LV.moveInto(Result);
5464       return true;
5465     }
5466
5467     APSInt AsInt = Info.Ctx.MakeIntValue(LV.getLValueOffset().getQuantity(), 
5468                                          SrcType);
5469     return Success(HandleIntToIntCast(Info, E, DestType, SrcType, AsInt), E);
5470   }
5471
5472   case CK_IntegralComplexToReal: {
5473     ComplexValue C;
5474     if (!EvaluateComplex(SubExpr, C, Info))
5475       return false;
5476     return Success(C.getComplexIntReal(), E);
5477   }
5478
5479   case CK_FloatingToIntegral: {
5480     APFloat F(0.0);
5481     if (!EvaluateFloat(SubExpr, F, Info))
5482       return false;
5483
5484     APSInt Value;
5485     if (!HandleFloatToIntCast(Info, E, SrcType, F, DestType, Value))
5486       return false;
5487     return Success(Value, E);
5488   }
5489   }
5490
5491   llvm_unreachable("unknown cast resulting in integral value");
5492 }
5493
5494 bool IntExprEvaluator::VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E) {
5495   if (E->getSubExpr()->getType()->isAnyComplexType()) {
5496     ComplexValue LV;
5497     if (!EvaluateComplex(E->getSubExpr(), LV, Info))
5498       return false;
5499     if (!LV.isComplexInt())
5500       return Error(E);
5501     return Success(LV.getComplexIntReal(), E);
5502   }
5503
5504   return Visit(E->getSubExpr());
5505 }
5506
5507 bool IntExprEvaluator::VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E) {
5508   if (E->getSubExpr()->getType()->isComplexIntegerType()) {
5509     ComplexValue LV;
5510     if (!EvaluateComplex(E->getSubExpr(), LV, Info))
5511       return false;
5512     if (!LV.isComplexInt())
5513       return Error(E);
5514     return Success(LV.getComplexIntImag(), E);
5515   }
5516
5517   VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
5518   return Success(0, E);
5519 }
5520
5521 bool IntExprEvaluator::VisitSizeOfPackExpr(const SizeOfPackExpr *E) {
5522   return Success(E->getPackLength(), E);
5523 }
5524
5525 bool IntExprEvaluator::VisitCXXNoexceptExpr(const CXXNoexceptExpr *E) {
5526   return Success(E->getValue(), E);
5527 }
5528
5529 //===----------------------------------------------------------------------===//
5530 // Float Evaluation
5531 //===----------------------------------------------------------------------===//
5532
5533 namespace {
5534 class FloatExprEvaluator
5535   : public ExprEvaluatorBase<FloatExprEvaluator, bool> {
5536   APFloat &Result;
5537 public:
5538   FloatExprEvaluator(EvalInfo &info, APFloat &result)
5539     : ExprEvaluatorBaseTy(info), Result(result) {}
5540
5541   bool Success(const APValue &V, const Expr *e) {
5542     Result = V.getFloat();
5543     return true;
5544   }
5545
5546   bool ZeroInitialization(const Expr *E) {
5547     Result = APFloat::getZero(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(E->getType()));
5548     return true;
5549   }
5550
5551   bool VisitCallExpr(const CallExpr *E);
5552
5553   bool VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E);
5554   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E);
5555   bool VisitFloatingLiteral(const FloatingLiteral *E);
5556   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E);
5557
5558   bool VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E);
5559   bool VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E);
5560
5561   // FIXME: Missing: array subscript of vector, member of vector
5562 };
5563 } // end anonymous namespace
5564
5565 static bool EvaluateFloat(const Expr* E, APFloat& Result, EvalInfo &Info) {
5566   assert(E->isRValue() && E->getType()->isRealFloatingType());
5567   return FloatExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
5568 }
5569
5570 static bool TryEvaluateBuiltinNaN(const ASTContext &Context,
5571                                   QualType ResultTy,
5572                                   const Expr *Arg,
5573                                   bool SNaN,
5574                                   llvm::APFloat &Result) {
5575   const StringLiteral *S = dyn_cast<StringLiteral>(Arg->IgnoreParenCasts());
5576   if (!S) return false;
5577
5578   const llvm::fltSemantics &Sem = Context.getFloatTypeSemantics(ResultTy);
5579
5580   llvm::APInt fill;
5581
5582   // Treat empty strings as if they were zero.
5583   if (S->getString().empty())
5584     fill = llvm::APInt(32, 0);
5585   else if (S->getString().getAsInteger(0, fill))
5586     return false;
5587
5588   if (SNaN)
5589     Result = llvm::APFloat::getSNaN(Sem, false, &fill);
5590   else
5591     Result = llvm::APFloat::getQNaN(Sem, false, &fill);
5592   return true;
5593 }
5594
5595 bool FloatExprEvaluator::VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
5596   switch (E->isBuiltinCall()) {
5597   default:
5598     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCallExpr(E);
5599
5600   case Builtin::BI__builtin_huge_val:
5601   case Builtin::BI__builtin_huge_valf:
5602   case Builtin::BI__builtin_huge_vall:
5603   case Builtin::BI__builtin_inf:
5604   case Builtin::BI__builtin_inff:
5605   case Builtin::BI__builtin_infl: {
5606     const llvm::fltSemantics &Sem =
5607       Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(E->getType());
5608     Result = llvm::APFloat::getInf(Sem);
5609     return true;
5610   }
5611
5612   case Builtin::BI__builtin_nans:
5613   case Builtin::BI__builtin_nansf:
5614   case Builtin::BI__builtin_nansl:
5615     if (!TryEvaluateBuiltinNaN(Info.Ctx, E->getType(), E->getArg(0),
5616                                true, Result))
5617       return Error(E);
5618     return true;
5619
5620   case Builtin::BI__builtin_nan:
5621   case Builtin::BI__builtin_nanf:
5622   case Builtin::BI__builtin_nanl:
5623     // If this is __builtin_nan() turn this into a nan, otherwise we
5624     // can't constant fold it.
5625     if (!TryEvaluateBuiltinNaN(Info.Ctx, E->getType(), E->getArg(0),
5626                                false, Result))
5627       return Error(E);
5628     return true;
5629
5630   case Builtin::BI__builtin_fabs:
5631   case Builtin::BI__builtin_fabsf:
5632   case Builtin::BI__builtin_fabsl:
5633     if (!EvaluateFloat(E->getArg(0), Result, Info))
5634       return false;
5635
5636     if (Result.isNegative())
5637       Result.changeSign();
5638     return true;
5639
5640   case Builtin::BI__builtin_copysign:
5641   case Builtin::BI__builtin_copysignf:
5642   case Builtin::BI__builtin_copysignl: {
5643     APFloat RHS(0.);
5644     if (!EvaluateFloat(E->getArg(0), Result, Info) ||
5645         !EvaluateFloat(E->getArg(1), RHS, Info))
5646       return false;
5647     Result.copySign(RHS);
5648     return true;
5649   }
5650   }
5651 }
5652
5653 bool FloatExprEvaluator::VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E) {
5654   if (E->getSubExpr()->getType()->isAnyComplexType()) {
5655     ComplexValue CV;
5656     if (!EvaluateComplex(E->getSubExpr(), CV, Info))
5657       return false;
5658     Result = CV.FloatReal;
5659     return true;
5660   }
5661
5662   return Visit(E->getSubExpr());
5663 }
5664
5665 bool FloatExprEvaluator::VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E) {
5666   if (E->getSubExpr()->getType()->isAnyComplexType()) {
5667     ComplexValue CV;
5668     if (!EvaluateComplex(E->getSubExpr(), CV, Info))
5669       return false;
5670     Result = CV.FloatImag;
5671     return true;
5672   }
5673
5674   VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
5675   const llvm::fltSemantics &Sem = Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(E->getType());
5676   Result = llvm::APFloat::getZero(Sem);
5677   return true;
5678 }
5679
5680 bool FloatExprEvaluator::VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E) {
5681   switch (E->getOpcode()) {
5682   default: return Error(E);
5683   case UO_Plus:
5684     return EvaluateFloat(E->getSubExpr(), Result, Info);
5685   case UO_Minus:
5686     if (!EvaluateFloat(E->getSubExpr(), Result, Info))
5687       return false;
5688     Result.changeSign();
5689     return true;
5690   }
5691 }
5692
5693 bool FloatExprEvaluator::VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
5694   if (E->isPtrMemOp() || E->isAssignmentOp() || E->getOpcode() == BO_Comma)
5695     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitBinaryOperator(E);
5696
5697   APFloat RHS(0.0);
5698   bool LHSOK = EvaluateFloat(E->getLHS(), Result, Info);
5699   if (!LHSOK && !Info.keepEvaluatingAfterFailure())
5700     return false;
5701   if (!EvaluateFloat(E->getRHS(), RHS, Info) || !LHSOK)
5702     return false;
5703
5704   switch (E->getOpcode()) {
5705   default: return Error(E);
5706   case BO_Mul:
5707     Result.multiply(RHS, APFloat::rmNearestTiesToEven);
5708     break;
5709   case BO_Add:
5710     Result.add(RHS, APFloat::rmNearestTiesToEven);
5711     break;
5712   case BO_Sub:
5713     Result.subtract(RHS, APFloat::rmNearestTiesToEven);
5714     break;
5715   case BO_Div:
5716     Result.divide(RHS, APFloat::rmNearestTiesToEven);
5717     break;
5718   }
5719
5720   if (Result.isInfinity() || Result.isNaN())
5721     CCEDiag(E, diag::note_constexpr_float_arithmetic) << Result.isNaN();
5722   return true;
5723 }
5724
5725 bool FloatExprEvaluator::VisitFloatingLiteral(const FloatingLiteral *E) {
5726   Result = E->getValue();
5727   return true;
5728 }
5729
5730 bool FloatExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
5731   const Expr* SubExpr = E->getSubExpr();
5732
5733   switch (E->getCastKind()) {
5734   default:
5735     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
5736
5737   case CK_IntegralToFloating: {
5738     APSInt IntResult;
5739     return EvaluateInteger(SubExpr, IntResult, Info) &&
5740            HandleIntToFloatCast(Info, E, SubExpr->getType(), IntResult,
5741                                 E->getType(), Result);
5742   }
5743
5744   case CK_FloatingCast: {
5745     if (!Visit(SubExpr))
5746       return false;
5747     return HandleFloatToFloatCast(Info, E, SubExpr->getType(), E->getType(),
5748                                   Result);
5749   }
5750
5751   case CK_FloatingComplexToReal: {
5752     ComplexValue V;
5753     if (!EvaluateComplex(SubExpr, V, Info))
5754       return false;
5755     Result = V.getComplexFloatReal();
5756     return true;
5757   }
5758   }
5759 }
5760
5761 //===----------------------------------------------------------------------===//
5762 // Complex Evaluation (for float and integer)
5763 //===----------------------------------------------------------------------===//
5764
5765 namespace {
5766 class ComplexExprEvaluator
5767   : public ExprEvaluatorBase<ComplexExprEvaluator, bool> {
5768   ComplexValue &Result;
5769
5770 public:
5771   ComplexExprEvaluator(EvalInfo &info, ComplexValue &Result)
5772     : ExprEvaluatorBaseTy(info), Result(Result) {}
5773
5774   bool Success(const APValue &V, const Expr *e) {
5775     Result.setFrom(V);
5776     return true;
5777   }
5778
5779   bool ZeroInitialization(const Expr *E);
5780
5781   //===--------------------------------------------------------------------===//
5782   //                            Visitor Methods
5783   //===--------------------------------------------------------------------===//
5784
5785   bool VisitImaginaryLiteral(const ImaginaryLiteral *E);
5786   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E);
5787   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E);
5788   bool VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E);
5789   bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E);
5790 };
5791 } // end anonymous namespace
5792
5793 static bool EvaluateComplex(const Expr *E, ComplexValue &Result,
5794                             EvalInfo &Info) {
5795   assert(E->isRValue() && E->getType()->isAnyComplexType());
5796   return ComplexExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
5797 }
5798
5799 bool ComplexExprEvaluator::ZeroInitialization(const Expr *E) {
5800   QualType ElemTy = E->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
5801   if (ElemTy->isRealFloatingType()) {
5802     Result.makeComplexFloat();
5803     APFloat Zero = APFloat::getZero(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(ElemTy));
5804     Result.FloatReal = Zero;
5805     Result.FloatImag = Zero;
5806   } else {
5807     Result.makeComplexInt();
5808     APSInt Zero = Info.Ctx.MakeIntValue(0, ElemTy);
5809     Result.IntReal = Zero;
5810     Result.IntImag = Zero;
5811   }
5812   return true;
5813 }
5814
5815 bool ComplexExprEvaluator::VisitImaginaryLiteral(const ImaginaryLiteral *E) {
5816   const Expr* SubExpr = E->getSubExpr();
5817
5818   if (SubExpr->getType()->isRealFloatingType()) {
5819     Result.makeComplexFloat();
5820     APFloat &Imag = Result.FloatImag;
5821     if (!EvaluateFloat(SubExpr, Imag, Info))
5822       return false;
5823
5824     Result.FloatReal = APFloat(Imag.getSemantics());
5825     return true;
5826   } else {
5827     assert(SubExpr->getType()->isIntegerType() &&
5828            "Unexpected imaginary literal.");
5829
5830     Result.makeComplexInt();
5831     APSInt &Imag = Result.IntImag;
5832     if (!EvaluateInteger(SubExpr, Imag, Info))
5833       return false;
5834
5835     Result.IntReal = APSInt(Imag.getBitWidth(), !Imag.isSigned());
5836     return true;
5837   }
5838 }
5839
5840 bool ComplexExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
5841
5842   switch (E->getCastKind()) {
5843   case CK_BitCast:
5844   case CK_BaseToDerived:
5845   case CK_DerivedToBase:
5846   case CK_UncheckedDerivedToBase:
5847   case CK_Dynamic:
5848   case CK_ToUnion:
5849   case CK_ArrayToPointerDecay:
5850   case CK_FunctionToPointerDecay:
5851   case CK_NullToPointer:
5852   case CK_NullToMemberPointer:
5853   case CK_BaseToDerivedMemberPointer:
5854   case CK_DerivedToBaseMemberPointer:
5855   case CK_MemberPointerToBoolean:
5856   case CK_ReinterpretMemberPointer:
5857   case CK_ConstructorConversion:
5858   case CK_IntegralToPointer:
5859   case CK_PointerToIntegral:
5860   case CK_PointerToBoolean:
5861   case CK_ToVoid:
5862   case CK_VectorSplat:
5863   case CK_IntegralCast:
5864   case CK_IntegralToBoolean:
5865   case CK_IntegralToFloating:
5866   case CK_FloatingToIntegral:
5867   case CK_FloatingToBoolean:
5868   case CK_FloatingCast:
5869   case CK_CPointerToObjCPointerCast:
5870   case CK_BlockPointerToObjCPointerCast:
5871   case CK_AnyPointerToBlockPointerCast:
5872   case CK_ObjCObjectLValueCast:
5873   case CK_FloatingComplexToReal:
5874   case CK_FloatingComplexToBoolean:
5875   case CK_IntegralComplexToReal:
5876   case CK_IntegralComplexToBoolean:
5877   case CK_ARCProduceObject:
5878   case CK_ARCConsumeObject:
5879   case CK_ARCReclaimReturnedObject:
5880   case CK_ARCExtendBlockObject:
5881   case CK_CopyAndAutoreleaseBlockObject:
5882     llvm_unreachable("invalid cast kind for complex value");
5883
5884   case CK_LValueToRValue:
5885   case CK_AtomicToNonAtomic:
5886   case CK_NonAtomicToAtomic:
5887   case CK_NoOp:
5888     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
5889
5890   case CK_Dependent:
5891   case CK_LValueBitCast:
5892   case CK_UserDefinedConversion:
5893     return Error(E);
5894
5895   case CK_FloatingRealToComplex: {
5896     APFloat &Real = Result.FloatReal;
5897     if (!EvaluateFloat(E->getSubExpr(), Real, Info))
5898       return false;
5899
5900     Result.makeComplexFloat();
5901     Result.FloatImag = APFloat(Real.getSemantics());
5902     return true;
5903   }
5904
5905   case CK_FloatingComplexCast: {
5906     if (!Visit(E->getSubExpr()))
5907       return false;
5908
5909     QualType To = E->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
5910     QualType From
5911       = E->getSubExpr()->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
5912
5913     return HandleFloatToFloatCast(Info, E, From, To, Result.FloatReal) &&
5914            HandleFloatToFloatCast(Info, E, From, To, Result.FloatImag);
5915   }
5916
5917   case CK_FloatingComplexToIntegralComplex: {
5918     if (!Visit(E->getSubExpr()))
5919       return false;
5920
5921     QualType To = E->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
5922     QualType From
5923       = E->getSubExpr()->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
5924     Result.makeComplexInt();
5925     return HandleFloatToIntCast(Info, E, From, Result.FloatReal,
5926                                 To, Result.IntReal) &&
5927            HandleFloatToIntCast(Info, E, From, Result.FloatImag,
5928                                 To, Result.IntImag);
5929   }
5930
5931   case CK_IntegralRealToComplex: {
5932     APSInt &Real = Result.IntReal;
5933     if (!EvaluateInteger(E->getSubExpr(), Real, Info))
5934       return false;
5935
5936     Result.makeComplexInt();
5937     Result.IntImag = APSInt(Real.getBitWidth(), !Real.isSigned());
5938     return true;
5939   }
5940
5941   case CK_IntegralComplexCast: {
5942     if (!Visit(E->getSubExpr()))
5943       return false;
5944
5945     QualType To = E->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
5946     QualType From
5947       = E->getSubExpr()->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
5948
5949     Result.IntReal = HandleIntToIntCast(Info, E, To, From, Result.IntReal);
5950     Result.IntImag = HandleIntToIntCast(Info, E, To, From, Result.IntImag);
5951     return true;
5952   }
5953
5954   case CK_IntegralComplexToFloatingComplex: {
5955     if (!Visit(E->getSubExpr()))
5956       return false;
5957
5958     QualType To = E->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
5959     QualType From
5960       = E->getSubExpr()->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
5961     Result.makeComplexFloat();
5962     return HandleIntToFloatCast(Info, E, From, Result.IntReal,
5963                                 To, Result.FloatReal) &&
5964            HandleIntToFloatCast(Info, E, From, Result.IntImag,
5965                                 To, Result.FloatImag);
5966   }
5967   }
5968
5969   llvm_unreachable("unknown cast resulting in complex value");
5970 }
5971
5972 bool ComplexExprEvaluator::VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
5973   if (E->isPtrMemOp() || E->isAssignmentOp() || E->getOpcode() == BO_Comma)
5974     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitBinaryOperator(E);
5975
5976   bool LHSOK = Visit(E->getLHS());
5977   if (!LHSOK && !Info.keepEvaluatingAfterFailure())
5978     return false;
5979
5980   ComplexValue RHS;
5981   if (!EvaluateComplex(E->getRHS(), RHS, Info) || !LHSOK)
5982     return false;
5983
5984   assert(Result.isComplexFloat() == RHS.isComplexFloat() &&
5985          "Invalid operands to binary operator.");
5986   switch (E->getOpcode()) {
5987   default: return Error(E);
5988   case BO_Add:
5989     if (Result.isComplexFloat()) {
5990       Result.getComplexFloatReal().add(RHS.getComplexFloatReal(),
5991                                        APFloat::rmNearestTiesToEven);
5992       Result.getComplexFloatImag().add(RHS.getComplexFloatImag(),
5993                                        APFloat::rmNearestTiesToEven);
5994     } else {
5995       Result.getComplexIntReal() += RHS.getComplexIntReal();
5996       Result.getComplexIntImag() += RHS.getComplexIntImag();
5997     }
5998     break;
5999   case BO_Sub:
6000     if (Result.isComplexFloat()) {
6001       Result.getComplexFloatReal().subtract(RHS.getComplexFloatReal(),
6002                                             APFloat::rmNearestTiesToEven);
6003       Result.getComplexFloatImag().subtract(RHS.getComplexFloatImag(),
6004                                             APFloat::rmNearestTiesToEven);
6005     } else {
6006       Result.getComplexIntReal() -= RHS.getComplexIntReal();
6007       Result.getComplexIntImag() -= RHS.getComplexIntImag();
6008     }
6009     break;
6010   case BO_Mul:
6011     if (Result.isComplexFloat()) {
6012       ComplexValue LHS = Result;
6013       APFloat &LHS_r = LHS.getComplexFloatReal();
6014       APFloat &LHS_i = LHS.getComplexFloatImag();
6015       APFloat &RHS_r = RHS.getComplexFloatReal();
6016       APFloat &RHS_i = RHS.getComplexFloatImag();
6017
6018       APFloat Tmp = LHS_r;
6019       Tmp.multiply(RHS_r, APFloat::rmNearestTiesToEven);
6020       Result.getComplexFloatReal() = Tmp;
6021       Tmp = LHS_i;
6022       Tmp.multiply(RHS_i, APFloat::rmNearestTiesToEven);
6023       Result.getComplexFloatReal().subtract(Tmp, APFloat::rmNearestTiesToEven);
6024
6025       Tmp = LHS_r;
6026       Tmp.multiply(RHS_i, APFloat::rmNearestTiesToEven);
6027       Result.getComplexFloatImag() = Tmp;
6028       Tmp = LHS_i;
6029       Tmp.multiply(RHS_r, APFloat::rmNearestTiesToEven);
6030       Result.getComplexFloatImag().add(Tmp, APFloat::rmNearestTiesToEven);
6031     } else {
6032       ComplexValue LHS = Result;
6033       Result.getComplexIntReal() =
6034         (LHS.getComplexIntReal() * RHS.getComplexIntReal() -
6035          LHS.getComplexIntImag() * RHS.getComplexIntImag());
6036       Result.getComplexIntImag() =
6037         (LHS.getComplexIntReal() * RHS.getComplexIntImag() +
6038          LHS.getComplexIntImag() * RHS.getComplexIntReal());
6039     }
6040     break;
6041   case BO_Div:
6042     if (Result.isComplexFloat()) {
6043       ComplexValue LHS = Result;
6044       APFloat &LHS_r = LHS.getComplexFloatReal();
6045       APFloat &LHS_i = LHS.getComplexFloatImag();
6046       APFloat &RHS_r = RHS.getComplexFloatReal();
6047       APFloat &RHS_i = RHS.getComplexFloatImag();
6048       APFloat &Res_r = Result.getComplexFloatReal();
6049       APFloat &Res_i = Result.getComplexFloatImag();
6050
6051       APFloat Den = RHS_r;
6052       Den.multiply(RHS_r, APFloat::rmNearestTiesToEven);
6053       APFloat Tmp = RHS_i;
6054       Tmp.multiply(RHS_i, APFloat::rmNearestTiesToEven);
6055       Den.add(Tmp, APFloat::rmNearestTiesToEven);
6056
6057       Res_r = LHS_r;
6058       Res_r.multiply(RHS_r, APFloat::rmNearestTiesToEven);
6059       Tmp = LHS_i;
6060       Tmp.multiply(RHS_i, APFloat::rmNearestTiesToEven);
6061       Res_r.add(Tmp, APFloat::rmNearestTiesToEven);
6062       Res_r.divide(Den, APFloat::rmNearestTiesToEven);
6063
6064       Res_i = LHS_i;
6065       Res_i.multiply(RHS_r, APFloat::rmNearestTiesToEven);
6066       Tmp = LHS_r;
6067       Tmp.multiply(RHS_i, APFloat::rmNearestTiesToEven);
6068       Res_i.subtract(Tmp, APFloat::rmNearestTiesToEven);
6069       Res_i.divide(Den, APFloat::rmNearestTiesToEven);
6070     } else {
6071       if (RHS.getComplexIntReal() == 0 && RHS.getComplexIntImag() == 0)
6072         return Error(E, diag::note_expr_divide_by_zero);
6073
6074       ComplexValue LHS = Result;
6075       APSInt Den = RHS.getComplexIntReal() * RHS.getComplexIntReal() +
6076         RHS.getComplexIntImag() * RHS.getComplexIntImag();
6077       Result.getComplexIntReal() =
6078         (LHS.getComplexIntReal() * RHS.getComplexIntReal() +
6079          LHS.getComplexIntImag() * RHS.getComplexIntImag()) / Den;
6080       Result.getComplexIntImag() =
6081         (LHS.getComplexIntImag() * RHS.getComplexIntReal() -
6082          LHS.getComplexIntReal() * RHS.getComplexIntImag()) / Den;
6083     }
6084     break;
6085   }
6086
6087   return true;
6088 }
6089
6090 bool ComplexExprEvaluator::VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E) {
6091   // Get the operand value into 'Result'.
6092   if (!Visit(E->getSubExpr()))
6093     return false;
6094
6095   switch (E->getOpcode()) {
6096   default:
6097     return Error(E);
6098   case UO_Extension:
6099     return true;
6100   case UO_Plus:
6101     // The result is always just the subexpr.
6102     return true;
6103   case UO_Minus:
6104     if (Result.isComplexFloat()) {
6105       Result.getComplexFloatReal().changeSign();
6106       Result.getComplexFloatImag().changeSign();
6107     }
6108     else {
6109       Result.getComplexIntReal() = -Result.getComplexIntReal();
6110       Result.getComplexIntImag() = -Result.getComplexIntImag();
6111     }
6112     return true;
6113   case UO_Not:
6114     if (Result.isComplexFloat())
6115       Result.getComplexFloatImag().changeSign();
6116     else
6117       Result.getComplexIntImag() = -Result.getComplexIntImag();
6118     return true;
6119   }
6120 }
6121
6122 bool ComplexExprEvaluator::VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
6123   if (E->getNumInits() == 2) {
6124     if (E->getType()->isComplexType()) {
6125       Result.makeComplexFloat();
6126       if (!EvaluateFloat(E->getInit(0), Result.FloatReal, Info))
6127         return false;
6128       if (!EvaluateFloat(E->getInit(1), Result.FloatImag, Info))
6129         return false;
6130     } else {
6131       Result.makeComplexInt();
6132       if (!EvaluateInteger(E->getInit(0), Result.IntReal, Info))
6133         return false;
6134       if (!EvaluateInteger(E->getInit(1), Result.IntImag, Info))
6135         return false;
6136     }
6137     return true;
6138   }
6139   return ExprEvaluatorBaseTy::VisitInitListExpr(E);
6140 }
6141
6142 //===----------------------------------------------------------------------===//
6143 // Void expression evaluation, primarily for a cast to void on the LHS of a
6144 // comma operator
6145 //===----------------------------------------------------------------------===//
6146
6147 namespace {
6148 class VoidExprEvaluator
6149   : public ExprEvaluatorBase<VoidExprEvaluator, bool> {
6150 public:
6151   VoidExprEvaluator(EvalInfo &Info) : ExprEvaluatorBaseTy(Info) {}
6152
6153   bool Success(const APValue &V, const Expr *e) { return true; }
6154
6155   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
6156     switch (E->getCastKind()) {
6157     default:
6158       return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
6159     case CK_ToVoid:
6160       VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
6161       return true;
6162     }
6163   }
6164 };
6165 } // end anonymous namespace
6166
6167 static bool EvaluateVoid(const Expr *E, EvalInfo &Info) {
6168   assert(E->isRValue() && E->getType()->isVoidType());
6169   return VoidExprEvaluator(Info).Visit(E);
6170 }
6171
6172 //===----------------------------------------------------------------------===//
6173 // Top level Expr::EvaluateAsRValue method.
6174 //===----------------------------------------------------------------------===//
6175
6176 static bool Evaluate(APValue &Result, EvalInfo &Info, const Expr *E) {
6177   // In C, function designators are not lvalues, but we evaluate them as if they
6178   // are.
6179   if (E->isGLValue() || E->getType()->isFunctionType()) {
6180     LValue LV;
6181     if (!EvaluateLValue(E, LV, Info))
6182       return false;
6183     LV.moveInto(Result);
6184   } else if (E->getType()->isVectorType()) {
6185     if (!EvaluateVector(E, Result, Info))
6186       return false;
6187   } else if (E->getType()->isIntegralOrEnumerationType()) {
6188     if (!IntExprEvaluator(Info, Result).Visit(E))
6189       return false;
6190   } else if (E->getType()->hasPointerRepresentation()) {
6191     LValue LV;
6192     if (!EvaluatePointer(E, LV, Info))
6193       return false;
6194     LV.moveInto(Result);
6195   } else if (E->getType()->isRealFloatingType()) {
6196     llvm::APFloat F(0.0);
6197     if (!EvaluateFloat(E, F, Info))
6198       return false;
6199     Result = APValue(F);
6200   } else if (E->getType()->isAnyComplexType()) {
6201     ComplexValue C;
6202     if (!EvaluateComplex(E, C, Info))
6203       return false;
6204     C.moveInto(Result);
6205   } else if (E->getType()->isMemberPointerType()) {
6206     MemberPtr P;
6207     if (!EvaluateMemberPointer(E, P, Info))
6208       return false;
6209     P.moveInto(Result);
6210     return true;
6211   } else if (E->getType()->isArrayType()) {
6212     LValue LV;
6213     LV.set(E, Info.CurrentCall->Index);
6214     if (!EvaluateArray(E, LV, Info.CurrentCall->Temporaries[E], Info))
6215       return false;
6216     Result = Info.CurrentCall->Temporaries[E];
6217   } else if (E->getType()->isRecordType()) {
6218     LValue LV;
6219     LV.set(E, Info.CurrentCall->Index);
6220     if (!EvaluateRecord(E, LV, Info.CurrentCall->Temporaries[E], Info))
6221       return false;
6222     Result = Info.CurrentCall->Temporaries[E];
6223   } else if (E->getType()->isVoidType()) {
6224     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus0x)
6225       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_nonliteral)
6226         << E->getType();
6227     else
6228       Info.CCEDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
6229     if (!EvaluateVoid(E, Info))
6230       return false;
6231   } else if (Info.getLangOpts().CPlusPlus0x) {
6232     Info.Diag(E, diag::note_constexpr_nonliteral) << E->getType();
6233     return false;
6234   } else {
6235     Info.Diag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
6236     return false;
6237   }
6238
6239   return true;
6240 }
6241
6242 /// EvaluateInPlace - Evaluate an expression in-place in an APValue. In some
6243 /// cases, the in-place evaluation is essential, since later initializers for
6244 /// an object can indirectly refer to subobjects which were initialized earlier.
6245 static bool EvaluateInPlace(APValue &Result, EvalInfo &Info, const LValue &This,
6246                             const Expr *E, CheckConstantExpressionKind CCEK,
6247                             bool AllowNonLiteralTypes) {
6248   if (!AllowNonLiteralTypes && !CheckLiteralType(Info, E))
6249     return false;
6250
6251   if (E->isRValue()) {
6252     // Evaluate arrays and record types in-place, so that later initializers can
6253     // refer to earlier-initialized members of the object.
6254     if (E->getType()->isArrayType())
6255       return EvaluateArray(E, This, Result, Info);
6256     else if (E->getType()->isRecordType())
6257       return EvaluateRecord(E, This, Result, Info);
6258   }
6259
6260   // For any other type, in-place evaluation is unimportant.
6261   return Evaluate(Result, Info, E);
6262 }
6263
6264 /// EvaluateAsRValue - Try to evaluate this expression, performing an implicit
6265 /// lvalue-to-rvalue cast if it is an lvalue.
6266 static bool EvaluateAsRValue(EvalInfo &Info, const Expr *E, APValue &Result) {
6267   if (!CheckLiteralType(Info, E))
6268     return false;
6269
6270   if (!::Evaluate(Result, Info, E))
6271     return false;
6272
6273   if (E->isGLValue()) {
6274     LValue LV;
6275     LV.setFrom(Info.Ctx, Result);
6276     if (!HandleLValueToRValueConversion(Info, E, E->getType(), LV, Result))
6277       return false;
6278   }
6279
6280   // Check this core constant expression is a constant expression.
6281   return CheckConstantExpression(Info, E->getExprLoc(), E->getType(), Result);
6282 }
6283
6284 /// EvaluateAsRValue - Return true if this is a constant which we can fold using
6285 /// any crazy technique (that has nothing to do with language standards) that
6286 /// we want to.  If this function returns true, it returns the folded constant
6287 /// in Result. If this expression is a glvalue, an lvalue-to-rvalue conversion
6288 /// will be applied to the result.
6289 bool Expr::EvaluateAsRValue(EvalResult &Result, const ASTContext &Ctx) const {
6290   // Fast-path evaluations of integer literals, since we sometimes see files
6291   // containing vast quantities of these.
6292   if (const IntegerLiteral *L = dyn_cast<IntegerLiteral>(this)) {
6293     Result.Val = APValue(APSInt(L->getValue(),
6294                                 L->getType()->isUnsignedIntegerType()));
6295     return true;
6296   }
6297
6298   // FIXME: Evaluating values of large array and record types can cause
6299   // performance problems. Only do so in C++11 for now.
6300   if (isRValue() && (getType()->isArrayType() || getType()->isRecordType()) &&
6301       !Ctx.getLangOpts().CPlusPlus0x)
6302     return false;
6303
6304   EvalInfo Info(Ctx, Result);
6305   return ::EvaluateAsRValue(Info, this, Result.Val);
6306 }
6307
6308 bool Expr::EvaluateAsBooleanCondition(bool &Result,
6309                                       const ASTContext &Ctx) const {
6310   EvalResult Scratch;
6311   return EvaluateAsRValue(Scratch, Ctx) &&
6312          HandleConversionToBool(Scratch.Val, Result);
6313 }
6314
6315 bool Expr::EvaluateAsInt(APSInt &Result, const ASTContext &Ctx,
6316                          SideEffectsKind AllowSideEffects) const {
6317   if (!getType()->isIntegralOrEnumerationType())
6318     return false;
6319
6320   EvalResult ExprResult;
6321   if (!EvaluateAsRValue(ExprResult, Ctx) || !ExprResult.Val.isInt() ||
6322       (!AllowSideEffects && ExprResult.HasSideEffects))
6323     return false;
6324
6325   Result = ExprResult.Val.getInt();
6326   return true;
6327 }
6328
6329 bool Expr::EvaluateAsLValue(EvalResult &Result, const ASTContext &Ctx) const {
6330   EvalInfo Info(Ctx, Result);
6331
6332   LValue LV;
6333   if (!EvaluateLValue(this, LV, Info) || Result.HasSideEffects ||
6334       !CheckLValueConstantExpression(Info, getExprLoc(),
6335                                      Ctx.getLValueReferenceType(getType()), LV))
6336     return false;
6337
6338   LV.moveInto(Result.Val);
6339   return true;
6340 }
6341
6342 bool Expr::EvaluateAsInitializer(APValue &Value, const ASTContext &Ctx,
6343                                  const VarDecl *VD,
6344                       llvm::SmallVectorImpl<PartialDiagnosticAt> &Notes) const {
6345   // FIXME: Evaluating initializers for large array and record types can cause
6346   // performance problems. Only do so in C++11 for now.
6347   if (isRValue() && (getType()->isArrayType() || getType()->isRecordType()) &&
6348       !Ctx.getLangOpts().CPlusPlus0x)
6349     return false;
6350
6351   Expr::EvalStatus EStatus;
6352   EStatus.Diag = &Notes;
6353
6354   EvalInfo InitInfo(Ctx, EStatus);
6355   InitInfo.setEvaluatingDecl(VD, Value);
6356
6357   LValue LVal;
6358   LVal.set(VD);
6359
6360   // C++11 [basic.start.init]p2:
6361   //  Variables with static storage duration or thread storage duration shall be
6362   //  zero-initialized before any other initialization takes place.
6363   // This behavior is not present in C.
6364   if (Ctx.getLangOpts().CPlusPlus && !VD->hasLocalStorage() &&
6365       !VD->getType()->isReferenceType()) {
6366     ImplicitValueInitExpr VIE(VD->getType());
6367     if (!EvaluateInPlace(Value, InitInfo, LVal, &VIE, CCEK_Constant,
6368                          /*AllowNonLiteralTypes=*/true))
6369       return false;
6370   }
6371
6372   if (!EvaluateInPlace(Value, InitInfo, LVal, this, CCEK_Constant,
6373                          /*AllowNonLiteralTypes=*/true) ||
6374       EStatus.HasSideEffects)
6375     return false;
6376
6377   return CheckConstantExpression(InitInfo, VD->getLocation(), VD->getType(),
6378                                  Value);
6379 }
6380
6381 /// isEvaluatable - Call EvaluateAsRValue to see if this expression can be
6382 /// constant folded, but discard the result.
6383 bool Expr::isEvaluatable(const ASTContext &Ctx) const {
6384   EvalResult Result;
6385   return EvaluateAsRValue(Result, Ctx) && !Result.HasSideEffects;
6386 }
6387
6388 bool Expr::HasSideEffects(const ASTContext &Ctx) const {
6389   return HasSideEffect(Ctx).Visit(this);
6390 }
6391
6392 APSInt Expr::EvaluateKnownConstInt(const ASTContext &Ctx) const {
6393   EvalResult EvalResult;
6394   bool Result = EvaluateAsRValue(EvalResult, Ctx);
6395   (void)Result;
6396   assert(Result && "Could not evaluate expression");
6397   assert(EvalResult.Val.isInt() && "Expression did not evaluate to integer");
6398
6399   return EvalResult.Val.getInt();
6400 }
6401
6402  bool Expr::EvalResult::isGlobalLValue() const {
6403    assert(Val.isLValue());
6404    return IsGlobalLValue(Val.getLValueBase());
6405  }
6406
6407
6408 /// isIntegerConstantExpr - this recursive routine will test if an expression is
6409 /// an integer constant expression.
6410
6411 /// FIXME: Pass up a reason why! Invalid operation in i-c-e, division by zero,
6412 /// comma, etc
6413 ///
6414 /// FIXME: Handle offsetof.  Two things to do:  Handle GCC's __builtin_offsetof
6415 /// to support gcc 4.0+  and handle the idiom GCC recognizes with a null pointer
6416 /// cast+dereference.
6417
6418 // CheckICE - This function does the fundamental ICE checking: the returned
6419 // ICEDiag contains a Val of 0, 1, or 2, and a possibly null SourceLocation.
6420 // Note that to reduce code duplication, this helper does no evaluation
6421 // itself; the caller checks whether the expression is evaluatable, and
6422 // in the rare cases where CheckICE actually cares about the evaluated
6423 // value, it calls into Evalute.
6424 //
6425 // Meanings of Val:
6426 // 0: This expression is an ICE.
6427 // 1: This expression is not an ICE, but if it isn't evaluated, it's
6428 //    a legal subexpression for an ICE. This return value is used to handle
6429 //    the comma operator in C99 mode.
6430 // 2: This expression is not an ICE, and is not a legal subexpression for one.
6431
6432 namespace {
6433
6434 struct ICEDiag {
6435   unsigned Val;
6436   SourceLocation Loc;
6437
6438   public:
6439   ICEDiag(unsigned v, SourceLocation l) : Val(v), Loc(l) {}
6440   ICEDiag() : Val(0) {}
6441 };
6442
6443 }
6444
6445 static ICEDiag NoDiag() { return ICEDiag(); }
6446
6447 static ICEDiag CheckEvalInICE(const Expr* E, ASTContext &Ctx) {
6448   Expr::EvalResult EVResult;
6449   if (!E->EvaluateAsRValue(EVResult, Ctx) || EVResult.HasSideEffects ||
6450       !EVResult.Val.isInt()) {
6451     return ICEDiag(2, E->getLocStart());
6452   }
6453   return NoDiag();
6454 }
6455
6456 static ICEDiag CheckICE(const Expr* E, ASTContext &Ctx) {
6457   assert(!E->isValueDependent() && "Should not see value dependent exprs!");
6458   if (!E->getType()->isIntegralOrEnumerationType()) {
6459     return ICEDiag(2, E->getLocStart());
6460   }
6461
6462   switch (E->getStmtClass()) {
6463 #define ABSTRACT_STMT(Node)
6464 #define STMT(Node, Base) case Expr::Node##Class:
6465 #define EXPR(Node, Base)
6466 #include "clang/AST/StmtNodes.inc"
6467   case Expr::PredefinedExprClass:
6468   case Expr::FloatingLiteralClass:
6469   case Expr::ImaginaryLiteralClass:
6470   case Expr::StringLiteralClass:
6471   case Expr::ArraySubscriptExprClass:
6472   case Expr::MemberExprClass:
6473   case Expr::CompoundAssignOperatorClass:
6474   case Expr::CompoundLiteralExprClass:
6475   case Expr::ExtVectorElementExprClass:
6476   case Expr::DesignatedInitExprClass:
6477   case Expr::ImplicitValueInitExprClass:
6478   case Expr::ParenListExprClass:
6479   case Expr::VAArgExprClass:
6480   case Expr::AddrLabelExprClass:
6481   case Expr::StmtExprClass:
6482   case Expr::CXXMemberCallExprClass:
6483   case Expr::CUDAKernelCallExprClass:
6484   case Expr::CXXDynamicCastExprClass:
6485   case Expr::CXXTypeidExprClass:
6486   case Expr::CXXUuidofExprClass:
6487   case Expr::CXXNullPtrLiteralExprClass:
6488   case Expr::UserDefinedLiteralClass:
6489   case Expr::CXXThisExprClass:
6490   case Expr::CXXThrowExprClass:
6491   case Expr::CXXNewExprClass:
6492   case Expr::CXXDeleteExprClass:
6493   case Expr::CXXPseudoDestructorExprClass:
6494   case Expr::UnresolvedLookupExprClass:
6495   case Expr::DependentScopeDeclRefExprClass:
6496   case Expr::CXXConstructExprClass:
6497   case Expr::CXXBindTemporaryExprClass:
6498   case Expr::ExprWithCleanupsClass:
6499   case Expr::CXXTemporaryObjectExprClass:
6500   case Expr::CXXUnresolvedConstructExprClass:
6501   case Expr::CXXDependentScopeMemberExprClass:
6502   case Expr::UnresolvedMemberExprClass:
6503   case Expr::ObjCStringLiteralClass:
6504   case Expr::ObjCNumericLiteralClass:
6505   case Expr::ObjCArrayLiteralClass:
6506   case Expr::ObjCDictionaryLiteralClass:
6507   case Expr::ObjCEncodeExprClass:
6508   case Expr::ObjCMessageExprClass:
6509   case Expr::ObjCSelectorExprClass:
6510   case Expr::ObjCProtocolExprClass:
6511   case Expr::ObjCIvarRefExprClass:
6512   case Expr::ObjCPropertyRefExprClass:
6513   case Expr::ObjCSubscriptRefExprClass:
6514   case Expr::ObjCIsaExprClass:
6515   case Expr::ShuffleVectorExprClass:
6516   case Expr::BlockExprClass:
6517   case Expr::NoStmtClass:
6518   case Expr::OpaqueValueExprClass:
6519   case Expr::PackExpansionExprClass:
6520   case Expr::SubstNonTypeTemplateParmPackExprClass:
6521   case Expr::AsTypeExprClass:
6522   case Expr::ObjCIndirectCopyRestoreExprClass:
6523   case Expr::MaterializeTemporaryExprClass:
6524   case Expr::PseudoObjectExprClass:
6525   case Expr::AtomicExprClass:
6526   case Expr::InitListExprClass:
6527   case Expr::LambdaExprClass:
6528     return ICEDiag(2, E->getLocStart());
6529
6530   case Expr::SizeOfPackExprClass:
6531   case Expr::GNUNullExprClass:
6532     // GCC considers the GNU __null value to be an integral constant expression.
6533     return NoDiag();
6534
6535   case Expr::SubstNonTypeTemplateParmExprClass:
6536     return
6537       CheckICE(cast<SubstNonTypeTemplateParmExpr>(E)->getReplacement(), Ctx);
6538
6539   case Expr::ParenExprClass:
6540     return CheckICE(cast<ParenExpr>(E)->getSubExpr(), Ctx);
6541   case Expr::GenericSelectionExprClass:
6542     return CheckICE(cast<GenericSelectionExpr>(E)->getResultExpr(), Ctx);
6543   case Expr::IntegerLiteralClass:
6544   case Expr::CharacterLiteralClass:
6545   case Expr::ObjCBoolLiteralExprClass:
6546   case Expr::CXXBoolLiteralExprClass:
6547   case Expr::CXXScalarValueInitExprClass:
6548   case Expr::UnaryTypeTraitExprClass:
6549   case Expr::BinaryTypeTraitExprClass:
6550   case Expr::TypeTraitExprClass:
6551   case Expr::ArrayTypeTraitExprClass:
6552   case Expr::ExpressionTraitExprClass:
6553   case Expr::CXXNoexceptExprClass:
6554     return NoDiag();
6555   case Expr::CallExprClass:
6556   case Expr::CXXOperatorCallExprClass: {
6557     // C99 6.6/3 allows function calls within unevaluated subexpressions of
6558     // constant expressions, but they can never be ICEs because an ICE cannot
6559     // contain an operand of (pointer to) function type.
6560     const CallExpr *CE = cast<CallExpr>(E);
6561     if (CE->isBuiltinCall())
6562       return CheckEvalInICE(E, Ctx);
6563     return ICEDiag(2, E->getLocStart());
6564   }
6565   case Expr::DeclRefExprClass: {
6566     if (isa<EnumConstantDecl>(cast<DeclRefExpr>(E)->getDecl()))
6567       return NoDiag();
6568     const ValueDecl *D = dyn_cast<ValueDecl>(cast<DeclRefExpr>(E)->getDecl());
6569     if (Ctx.getLangOpts().CPlusPlus &&
6570         D && IsConstNonVolatile(D->getType())) {
6571       // Parameter variables are never constants.  Without this check,
6572       // getAnyInitializer() can find a default argument, which leads
6573       // to chaos.
6574       if (isa<ParmVarDecl>(D))
6575         return ICEDiag(2, cast<DeclRefExpr>(E)->getLocation());
6576
6577       // C++ 7.1.5.1p2
6578       //   A variable of non-volatile const-qualified integral or enumeration
6579       //   type initialized by an ICE can be used in ICEs.
6580       if (const VarDecl *Dcl = dyn_cast<VarDecl>(D)) {
6581         if (!Dcl->getType()->isIntegralOrEnumerationType())
6582           return ICEDiag(2, cast<DeclRefExpr>(E)->getLocation());
6583
6584         const VarDecl *VD;
6585         // Look for a declaration of this variable that has an initializer, and
6586         // check whether it is an ICE.
6587         if (Dcl->getAnyInitializer(VD) && VD->checkInitIsICE())
6588           return NoDiag();
6589         else
6590           return ICEDiag(2, cast<DeclRefExpr>(E)->getLocation());
6591       }
6592     }
6593     return ICEDiag(2, E->getLocStart());
6594   }
6595   case Expr::UnaryOperatorClass: {
6596     const UnaryOperator *Exp = cast<UnaryOperator>(E);
6597     switch (Exp->getOpcode()) {
6598     case UO_PostInc:
6599     case UO_PostDec:
6600     case UO_PreInc:
6601     case UO_PreDec:
6602     case UO_AddrOf:
6603     case UO_Deref:
6604       // C99 6.6/3 allows increment and decrement within unevaluated
6605       // subexpressions of constant expressions, but they can never be ICEs
6606       // because an ICE cannot contain an lvalue operand.
6607       return ICEDiag(2, E->getLocStart());
6608     case UO_Extension:
6609     case UO_LNot:
6610     case UO_Plus:
6611     case UO_Minus:
6612     case UO_Not:
6613     case UO_Real:
6614     case UO_Imag:
6615       return CheckICE(Exp->getSubExpr(), Ctx);
6616     }
6617     
6618     // OffsetOf falls through here.
6619   }
6620   case Expr::OffsetOfExprClass: {
6621       // Note that per C99, offsetof must be an ICE. And AFAIK, using
6622       // EvaluateAsRValue matches the proposed gcc behavior for cases like
6623       // "offsetof(struct s{int x[4];}, x[1.0])".  This doesn't affect
6624       // compliance: we should warn earlier for offsetof expressions with
6625       // array subscripts that aren't ICEs, and if the array subscripts
6626       // are ICEs, the value of the offsetof must be an integer constant.
6627       return CheckEvalInICE(E, Ctx);
6628   }
6629   case Expr::UnaryExprOrTypeTraitExprClass: {
6630     const UnaryExprOrTypeTraitExpr *Exp = cast<UnaryExprOrTypeTraitExpr>(E);
6631     if ((Exp->getKind() ==  UETT_SizeOf) &&
6632         Exp->getTypeOfArgument()->isVariableArrayType())
6633       return ICEDiag(2, E->getLocStart());
6634     return NoDiag();
6635   }
6636   case Expr::BinaryOperatorClass: {
6637     const BinaryOperator *Exp = cast<BinaryOperator>(E);
6638     switch (Exp->getOpcode()) {
6639     case BO_PtrMemD:
6640     case BO_PtrMemI:
6641     case BO_Assign:
6642     case BO_MulAssign:
6643     case BO_DivAssign:
6644     case BO_RemAssign:
6645     case BO_AddAssign:
6646     case BO_SubAssign:
6647     case BO_ShlAssign:
6648     case BO_ShrAssign:
6649     case BO_AndAssign:
6650     case BO_XorAssign:
6651     case BO_OrAssign:
6652       // C99 6.6/3 allows assignments within unevaluated subexpressions of
6653       // constant expressions, but they can never be ICEs because an ICE cannot
6654       // contain an lvalue operand.
6655       return ICEDiag(2, E->getLocStart());
6656
6657     case BO_Mul:
6658     case BO_Div:
6659     case BO_Rem:
6660     case BO_Add:
6661     case BO_Sub:
6662     case BO_Shl:
6663     case BO_Shr:
6664     case BO_LT:
6665     case BO_GT:
6666     case BO_LE:
6667     case BO_GE:
6668     case BO_EQ:
6669     case BO_NE:
6670     case BO_And:
6671     case BO_Xor:
6672     case BO_Or:
6673     case BO_Comma: {
6674       ICEDiag LHSResult = CheckICE(Exp->getLHS(), Ctx);
6675       ICEDiag RHSResult = CheckICE(Exp->getRHS(), Ctx);
6676       if (Exp->getOpcode() == BO_Div ||
6677           Exp->getOpcode() == BO_Rem) {
6678         // EvaluateAsRValue gives an error for undefined Div/Rem, so make sure
6679         // we don't evaluate one.
6680         if (LHSResult.Val == 0 && RHSResult.Val == 0) {
6681           llvm::APSInt REval = Exp->getRHS()->EvaluateKnownConstInt(Ctx);
6682           if (REval == 0)
6683             return ICEDiag(1, E->getLocStart());
6684           if (REval.isSigned() && REval.isAllOnesValue()) {
6685             llvm::APSInt LEval = Exp->getLHS()->EvaluateKnownConstInt(Ctx);
6686             if (LEval.isMinSignedValue())
6687               return ICEDiag(1, E->getLocStart());
6688           }
6689         }
6690       }
6691       if (Exp->getOpcode() == BO_Comma) {
6692         if (Ctx.getLangOpts().C99) {
6693           // C99 6.6p3 introduces a strange edge case: comma can be in an ICE
6694           // if it isn't evaluated.
6695           if (LHSResult.Val == 0 && RHSResult.Val == 0)
6696             return ICEDiag(1, E->getLocStart());
6697         } else {
6698           // In both C89 and C++, commas in ICEs are illegal.
6699           return ICEDiag(2, E->getLocStart());
6700         }
6701       }
6702       if (LHSResult.Val >= RHSResult.Val)
6703         return LHSResult;
6704       return RHSResult;
6705     }
6706     case BO_LAnd:
6707     case BO_LOr: {
6708       ICEDiag LHSResult = CheckICE(Exp->getLHS(), Ctx);
6709       ICEDiag RHSResult = CheckICE(Exp->getRHS(), Ctx);
6710       if (LHSResult.Val == 0 && RHSResult.Val == 1) {
6711         // Rare case where the RHS has a comma "side-effect"; we need
6712         // to actually check the condition to see whether the side
6713         // with the comma is evaluated.
6714         if ((Exp->getOpcode() == BO_LAnd) !=
6715             (Exp->getLHS()->EvaluateKnownConstInt(Ctx) == 0))
6716           return RHSResult;
6717         return NoDiag();
6718       }
6719
6720       if (LHSResult.Val >= RHSResult.Val)
6721         return LHSResult;
6722       return RHSResult;
6723     }
6724     }
6725   }
6726   case Expr::ImplicitCastExprClass:
6727   case Expr::CStyleCastExprClass:
6728   case Expr::CXXFunctionalCastExprClass:
6729   case Expr::CXXStaticCastExprClass:
6730   case Expr::CXXReinterpretCastExprClass:
6731   case Expr::CXXConstCastExprClass:
6732   case Expr::ObjCBridgedCastExprClass: {
6733     const Expr *SubExpr = cast<CastExpr>(E)->getSubExpr();
6734     if (isa<ExplicitCastExpr>(E)) {
6735       if (const FloatingLiteral *FL
6736             = dyn_cast<FloatingLiteral>(SubExpr->IgnoreParenImpCasts())) {
6737         unsigned DestWidth = Ctx.getIntWidth(E->getType());
6738         bool DestSigned = E->getType()->isSignedIntegerOrEnumerationType();
6739         APSInt IgnoredVal(DestWidth, !DestSigned);
6740         bool Ignored;
6741         // If the value does not fit in the destination type, the behavior is
6742         // undefined, so we are not required to treat it as a constant
6743         // expression.
6744         if (FL->getValue().convertToInteger(IgnoredVal,
6745                                             llvm::APFloat::rmTowardZero,
6746                                             &Ignored) & APFloat::opInvalidOp)
6747           return ICEDiag(2, E->getLocStart());
6748         return NoDiag();
6749       }
6750     }
6751     switch (cast<CastExpr>(E)->getCastKind()) {
6752     case CK_LValueToRValue:
6753     case CK_AtomicToNonAtomic:
6754     case CK_NonAtomicToAtomic:
6755     case CK_NoOp:
6756     case CK_IntegralToBoolean:
6757     case CK_IntegralCast:
6758       return CheckICE(SubExpr, Ctx);
6759     default:
6760       return ICEDiag(2, E->getLocStart());
6761     }
6762   }
6763   case Expr::BinaryConditionalOperatorClass: {
6764     const BinaryConditionalOperator *Exp = cast<BinaryConditionalOperator>(E);
6765     ICEDiag CommonResult = CheckICE(Exp->getCommon(), Ctx);
6766     if (CommonResult.Val == 2) return CommonResult;
6767     ICEDiag FalseResult = CheckICE(Exp->getFalseExpr(), Ctx);
6768     if (FalseResult.Val == 2) return FalseResult;
6769     if (CommonResult.Val == 1) return CommonResult;
6770     if (FalseResult.Val == 1 &&
6771         Exp->getCommon()->EvaluateKnownConstInt(Ctx) == 0) return NoDiag();
6772     return FalseResult;
6773   }
6774   case Expr::ConditionalOperatorClass: {
6775     const ConditionalOperator *Exp = cast<ConditionalOperator>(E);
6776     // If the condition (ignoring parens) is a __builtin_constant_p call,
6777     // then only the true side is actually considered in an integer constant
6778     // expression, and it is fully evaluated.  This is an important GNU
6779     // extension.  See GCC PR38377 for discussion.
6780     if (const CallExpr *CallCE
6781         = dyn_cast<CallExpr>(Exp->getCond()->IgnoreParenCasts()))
6782       if (CallCE->isBuiltinCall() == Builtin::BI__builtin_constant_p)
6783         return CheckEvalInICE(E, Ctx);
6784     ICEDiag CondResult = CheckICE(Exp->getCond(), Ctx);
6785     if (CondResult.Val == 2)
6786       return CondResult;
6787
6788     ICEDiag TrueResult = CheckICE(Exp->getTrueExpr(), Ctx);
6789     ICEDiag FalseResult = CheckICE(Exp->getFalseExpr(), Ctx);
6790
6791     if (TrueResult.Val == 2)
6792       return TrueResult;
6793     if (FalseResult.Val == 2)
6794       return FalseResult;
6795     if (CondResult.Val == 1)
6796       return CondResult;
6797     if (TrueResult.Val == 0 && FalseResult.Val == 0)
6798       return NoDiag();
6799     // Rare case where the diagnostics depend on which side is evaluated
6800     // Note that if we get here, CondResult is 0, and at least one of
6801     // TrueResult and FalseResult is non-zero.
6802     if (Exp->getCond()->EvaluateKnownConstInt(Ctx) == 0) {
6803       return FalseResult;
6804     }
6805     return TrueResult;
6806   }
6807   case Expr::CXXDefaultArgExprClass:
6808     return CheckICE(cast<CXXDefaultArgExpr>(E)->getExpr(), Ctx);
6809   case Expr::ChooseExprClass: {
6810     return CheckICE(cast<ChooseExpr>(E)->getChosenSubExpr(Ctx), Ctx);
6811   }
6812   }
6813
6814   llvm_unreachable("Invalid StmtClass!");
6815 }
6816
6817 /// Evaluate an expression as a C++11 integral constant expression.
6818 static bool EvaluateCPlusPlus11IntegralConstantExpr(ASTContext &Ctx,
6819                                                     const Expr *E,
6820                                                     llvm::APSInt *Value,
6821                                                     SourceLocation *Loc) {
6822   if (!E->getType()->isIntegralOrEnumerationType()) {
6823     if (Loc) *Loc = E->getExprLoc();
6824     return false;
6825   }
6826
6827   APValue Result;
6828   if (!E->isCXX11ConstantExpr(Ctx, &Result, Loc))
6829     return false;
6830
6831   assert(Result.isInt() && "pointer cast to int is not an ICE");
6832   if (Value) *Value = Result.getInt();
6833   return true;
6834 }
6835
6836 bool Expr::isIntegerConstantExpr(ASTContext &Ctx, SourceLocation *Loc) const {
6837   if (Ctx.getLangOpts().CPlusPlus0x)
6838     return EvaluateCPlusPlus11IntegralConstantExpr(Ctx, this, 0, Loc);
6839
6840   ICEDiag d = CheckICE(this, Ctx);
6841   if (d.Val != 0) {
6842     if (Loc) *Loc = d.Loc;
6843     return false;
6844   }
6845   return true;
6846 }
6847
6848 bool Expr::isIntegerConstantExpr(llvm::APSInt &Value, ASTContext &Ctx,
6849                                  SourceLocation *Loc, bool isEvaluated) const {
6850   if (Ctx.getLangOpts().CPlusPlus0x)
6851     return EvaluateCPlusPlus11IntegralConstantExpr(Ctx, this, &Value, Loc);
6852
6853   if (!isIntegerConstantExpr(Ctx, Loc))
6854     return false;
6855   if (!EvaluateAsInt(Value, Ctx))
6856     llvm_unreachable("ICE cannot be evaluated!");
6857   return true;
6858 }
6859
6860 bool Expr::isCXX98IntegralConstantExpr(ASTContext &Ctx) const {
6861   return CheckICE(this, Ctx).Val == 0;
6862 }
6863
6864 bool Expr::isCXX11ConstantExpr(ASTContext &Ctx, APValue *Result,
6865                                SourceLocation *Loc) const {
6866   // We support this checking in C++98 mode in order to diagnose compatibility
6867   // issues.
6868   assert(Ctx.getLangOpts().CPlusPlus);
6869
6870   // Build evaluation settings.
6871   Expr::EvalStatus Status;
6872   llvm::SmallVector<PartialDiagnosticAt, 8> Diags;
6873   Status.Diag = &Diags;
6874   EvalInfo Info(Ctx, Status);
6875
6876   APValue Scratch;
6877   bool IsConstExpr = ::EvaluateAsRValue(Info, this, Result ? *Result : Scratch);
6878
6879   if (!Diags.empty()) {
6880     IsConstExpr = false;
6881     if (Loc) *Loc = Diags[0].first;
6882   } else if (!IsConstExpr) {
6883     // FIXME: This shouldn't happen.
6884     if (Loc) *Loc = getExprLoc();
6885   }
6886
6887   return IsConstExpr;
6888 }
6889
6890 bool Expr::isPotentialConstantExpr(const FunctionDecl *FD,
6891                                    llvm::SmallVectorImpl<
6892                                      PartialDiagnosticAt> &Diags) {
6893   // FIXME: It would be useful to check constexpr function templates, but at the
6894   // moment the constant expression evaluator cannot cope with the non-rigorous
6895   // ASTs which we build for dependent expressions.
6896   if (FD->isDependentContext())
6897     return true;
6898
6899   Expr::EvalStatus Status;
6900   Status.Diag = &Diags;
6901
6902   EvalInfo Info(FD->getASTContext(), Status);
6903   Info.CheckingPotentialConstantExpression = true;
6904
6905   const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(FD);
6906   const CXXRecordDecl *RD = MD ? MD->getParent()->getCanonicalDecl() : 0;
6907
6908   // FIXME: Fabricate an arbitrary expression on the stack and pretend that it
6909   // is a temporary being used as the 'this' pointer.
6910   LValue This;
6911   ImplicitValueInitExpr VIE(RD ? Info.Ctx.getRecordType(RD) : Info.Ctx.IntTy);
6912   This.set(&VIE, Info.CurrentCall->Index);
6913
6914   ArrayRef<const Expr*> Args;
6915
6916   SourceLocation Loc = FD->getLocation();
6917
6918   APValue Scratch;
6919   if (const CXXConstructorDecl *CD = dyn_cast<CXXConstructorDecl>(FD))
6920     HandleConstructorCall(Loc, This, Args, CD, Info, Scratch);
6921   else
6922     HandleFunctionCall(Loc, FD, (MD && MD->isInstance()) ? &This : 0,
6923                        Args, FD->getBody(), Info, Scratch);
6924
6925   return Diags.empty();
6926 }