contrib/llvm/tools/clang/lib/Sema/SemaChecking.cpp

   1 //===--- SemaChecking.cpp - Extra Semantic Checking -----------------------===//
   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 extra semantic analysis beyond what is enforced
  11 //  by the C type system.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "clang/Sema/Initialization.h"
  16 #include "clang/Sema/Sema.h"
  17 #include "clang/Sema/SemaInternal.h"
  18 #include "clang/Sema/Initialization.h"
  19 #include "clang/Sema/Lookup.h"
  20 #include "clang/Sema/ScopeInfo.h"
  21 #include "clang/Analysis/Analyses/FormatString.h"
  22 #include "clang/AST/ASTContext.h"
  23 #include "clang/AST/CharUnits.h"
  24 #include "clang/AST/DeclCXX.h"
  25 #include "clang/AST/DeclObjC.h"
  26 #include "clang/AST/Expr.h"
  27 #include "clang/AST/ExprCXX.h"
  28 #include "clang/AST/ExprObjC.h"
  29 #include "clang/AST/EvaluatedExprVisitor.h"
  30 #include "clang/AST/DeclObjC.h"
  31 #include "clang/AST/StmtCXX.h"
  32 #include "clang/AST/StmtObjC.h"
  33 #include "clang/Lex/Preprocessor.h"
  34 #include "llvm/ADT/BitVector.h"
  35 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  36 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  37 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  38 #include "clang/Basic/TargetBuiltins.h"
  39 #include "clang/Basic/TargetInfo.h"
  40 #include "clang/Basic/ConvertUTF.h"
  41 #include <limits>
  42 using namespace clang;
  43 using namespace sema;
  44
  45 SourceLocation Sema::getLocationOfStringLiteralByte(const StringLiteral *SL,
  46                                                     unsigned ByteNo) const {
  47   return SL->getLocationOfByte(ByteNo, PP.getSourceManager(),
  48                                PP.getLangOpts(), PP.getTargetInfo());
  49 }
  50
  51 /// Checks that a call expression's argument count is the desired number.
  52 /// This is useful when doing custom type-checking.  Returns true on error.
  53 static bool checkArgCount(Sema &S, CallExpr *call, unsigned desiredArgCount) {
  54   unsigned argCount = call->getNumArgs();
  55   if (argCount == desiredArgCount) return false;
  56
  57   if (argCount < desiredArgCount)
  58     return S.Diag(call->getLocEnd(), diag::err_typecheck_call_too_few_args)
  59         << 0 /*function call*/ << desiredArgCount << argCount
  60         << call->getSourceRange();
  61
  62   // Highlight all the excess arguments.
  63   SourceRange range(call->getArg(desiredArgCount)->getLocStart(),
  64                     call->getArg(argCount - 1)->getLocEnd());
  65
  66   return S.Diag(range.getBegin(), diag::err_typecheck_call_too_many_args)
  67     << 0 /*function call*/ << desiredArgCount << argCount
  68     << call->getArg(1)->getSourceRange();
  69 }
  70
  71 /// Check that the first argument to __builtin_annotation is an integer
  72 /// and the second argument is a non-wide string literal.
  73 static bool SemaBuiltinAnnotation(Sema &S, CallExpr *TheCall) {
  74   if (checkArgCount(S, TheCall, 2))
  75     return true;
  76
  77   // First argument should be an integer.
  78   Expr *ValArg = TheCall->getArg(0);
  79   QualType Ty = ValArg->getType();
  80   if (!Ty->isIntegerType()) {
  81     S.Diag(ValArg->getLocStart(), diag::err_builtin_annotation_first_arg)
  82       << ValArg->getSourceRange();
  83     return true;
  84   }
  85
  86   // Second argument should be a constant string.
  87   Expr *StrArg = TheCall->getArg(1)->IgnoreParenCasts();
  88   StringLiteral *Literal = dyn_cast<StringLiteral>(StrArg);
  89   if (!Literal || !Literal->isAscii()) {
  90     S.Diag(StrArg->getLocStart(), diag::err_builtin_annotation_second_arg)
  91       << StrArg->getSourceRange();
  92     return true;
  93   }
  94
  95   TheCall->setType(Ty);
  96   return false;
  97 }
  98
  99 ExprResult
 100 Sema::CheckBuiltinFunctionCall(unsigned BuiltinID, CallExpr *TheCall) {
 101   ExprResult TheCallResult(Owned(TheCall));
 102
 103   // Find out if any arguments are required to be integer constant expressions.
 104   unsigned ICEArguments = 0;
 105   ASTContext::GetBuiltinTypeError Error;
 106   Context.GetBuiltinType(BuiltinID, Error, &ICEArguments);
 107   if (Error != ASTContext::GE_None)
 108     ICEArguments = 0;  // Don't diagnose previously diagnosed errors.
 109
 110   // If any arguments are required to be ICE's, check and diagnose.
 111   for (unsigned ArgNo = 0; ICEArguments != 0; ++ArgNo) {
 112     // Skip arguments not required to be ICE's.
 113     if ((ICEArguments & (1 << ArgNo)) == 0) continue;
 114
 115     llvm::APSInt Result;
 116     if (SemaBuiltinConstantArg(TheCall, ArgNo, Result))
 117       return true;
 118     ICEArguments &= ~(1 << ArgNo);
 119   }
 120
 121   switch (BuiltinID) {
 122   case Builtin::BI__builtin___CFStringMakeConstantString:
 123     assert(TheCall->getNumArgs() == 1 &&
 124            "Wrong # arguments to builtin CFStringMakeConstantString");
 125     if (CheckObjCString(TheCall->getArg(0)))
 126       return ExprError();
 127     break;
 128   case Builtin::BI__builtin_stdarg_start:
 129   case Builtin::BI__builtin_va_start:
 130     if (SemaBuiltinVAStart(TheCall))
 131       return ExprError();
 132     break;
 133   case Builtin::BI__builtin_isgreater:
 134   case Builtin::BI__builtin_isgreaterequal:
 135   case Builtin::BI__builtin_isless:
 136   case Builtin::BI__builtin_islessequal:
 137   case Builtin::BI__builtin_islessgreater:
 138   case Builtin::BI__builtin_isunordered:
 139     if (SemaBuiltinUnorderedCompare(TheCall))
 140       return ExprError();
 141     break;
 142   case Builtin::BI__builtin_fpclassify:
 143     if (SemaBuiltinFPClassification(TheCall, 6))
 144       return ExprError();
 145     break;
 146   case Builtin::BI__builtin_isfinite:
 147   case Builtin::BI__builtin_isinf:
 148   case Builtin::BI__builtin_isinf_sign:
 149   case Builtin::BI__builtin_isnan:
 150   case Builtin::BI__builtin_isnormal:
 151     if (SemaBuiltinFPClassification(TheCall, 1))
 152       return ExprError();
 153     break;
 154   case Builtin::BI__builtin_shufflevector:
 155     return SemaBuiltinShuffleVector(TheCall);
 156     // TheCall will be freed by the smart pointer here, but that's fine, since
 157     // SemaBuiltinShuffleVector guts it, but then doesn't release it.
 158   case Builtin::BI__builtin_prefetch:
 159     if (SemaBuiltinPrefetch(TheCall))
 160       return ExprError();
 161     break;
 162   case Builtin::BI__builtin_object_size:
 163     if (SemaBuiltinObjectSize(TheCall))
 164       return ExprError();
 165     break;
 166   case Builtin::BI__builtin_longjmp:
 167     if (SemaBuiltinLongjmp(TheCall))
 168       return ExprError();
 169     break;
 170
 171   case Builtin::BI__builtin_classify_type:
 172     if (checkArgCount(*this, TheCall, 1)) return true;
 173     TheCall->setType(Context.IntTy);
 174     break;
 175   case Builtin::BI__builtin_constant_p:
 176     if (checkArgCount(*this, TheCall, 1)) return true;
 177     TheCall->setType(Context.IntTy);
 178     break;
 179   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add:
 180   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add_1:
 181   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add_2:
 182   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add_4:
 183   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add_8:
 184   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add_16:
 185   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub:
 186   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub_1:
 187   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub_2:
 188   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub_4:
 189   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub_8:
 190   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub_16:
 191   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or:
 192   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or_1:
 193   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or_2:
 194   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or_4:
 195   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or_8:
 196   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or_16:
 197   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and:
 198   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and_1:
 199   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and_2:
 200   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and_4:
 201   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and_8:
 202   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and_16:
 203   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor:
 204   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor_1:
 205   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor_2:
 206   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor_4:
 207   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor_8:
 208   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor_16:
 209   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch:
 210   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch_1:
 211   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch_2:
 212   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch_4:
 213   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch_8:
 214   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch_16:
 215   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch:
 216   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch_1:
 217   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch_2:
 218   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch_4:
 219   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch_8:
 220   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch_16:
 221   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch:
 222   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch_1:
 223   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch_2:
 224   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch_4:
 225   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch_8:
 226   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch_16:
 227   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch:
 228   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch_1:
 229   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch_2:
 230   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch_4:
 231   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch_8:
 232   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch_16:
 233   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch:
 234   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch_1:
 235   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch_2:
 236   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch_4:
 237   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch_8:
 238   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch_16:
 239   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap:
 240   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap_1:
 241   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap_2:
 242   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap_4:
 243   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap_8:
 244   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap_16:
 245   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap:
 246   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap_1:
 247   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap_2:
 248   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap_4:
 249   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap_8:
 250   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap_16:
 251   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set:
 252   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set_1:
 253   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set_2:
 254   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set_4:
 255   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set_8:
 256   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set_16:
 257   case Builtin::BI__sync_lock_release:
 258   case Builtin::BI__sync_lock_release_1:
 259   case Builtin::BI__sync_lock_release_2:
 260   case Builtin::BI__sync_lock_release_4:
 261   case Builtin::BI__sync_lock_release_8:
 262   case Builtin::BI__sync_lock_release_16:
 263   case Builtin::BI__sync_swap:
 264   case Builtin::BI__sync_swap_1:
 265   case Builtin::BI__sync_swap_2:
 266   case Builtin::BI__sync_swap_4:
 267   case Builtin::BI__sync_swap_8:
 268   case Builtin::BI__sync_swap_16:
 269     return SemaBuiltinAtomicOverloaded(TheCallResult);
 270 #define BUILTIN(ID, TYPE, ATTRS)
 271 #define ATOMIC_BUILTIN(ID, TYPE, ATTRS) \
 272   case Builtin::BI##ID: \
 273     return SemaAtomicOpsOverloaded(TheCallResult, AtomicExpr::AO##ID);
 274 #include "clang/Basic/Builtins.def"
 275   case Builtin::BI__builtin_annotation:
 276     if (SemaBuiltinAnnotation(*this, TheCall))
 277       return ExprError();
 278     break;
 279   }
 280
 281   // Since the target specific builtins for each arch overlap, only check those
 282   // of the arch we are compiling for.
 283   if (BuiltinID >= Builtin::FirstTSBuiltin) {
 284     switch (Context.getTargetInfo().getTriple().getArch()) {
 285       case llvm::Triple::arm:
 286       case llvm::Triple::thumb:
 287         if (CheckARMBuiltinFunctionCall(BuiltinID, TheCall))
 288           return ExprError();
 289         break;
 290       case llvm::Triple::mips:
 291       case llvm::Triple::mipsel:
 292       case llvm::Triple::mips64:
 293       case llvm::Triple::mips64el:
 294         if (CheckMipsBuiltinFunctionCall(BuiltinID, TheCall))
 295           return ExprError();
 296         break;
 297       default:
 298         break;
 299     }
 300   }
 301
 302   return TheCallResult;
 303 }
 304
 305 // Get the valid immediate range for the specified NEON type code.
 306 static unsigned RFT(unsigned t, bool shift = false) {
 307   NeonTypeFlags Type(t);
 308   int IsQuad = Type.isQuad();
 309   switch (Type.getEltType()) {
 310   case NeonTypeFlags::Int8:
 311   case NeonTypeFlags::Poly8:
 312     return shift ? 7 : (8 << IsQuad) - 1;
 313   case NeonTypeFlags::Int16:
 314   case NeonTypeFlags::Poly16:
 315     return shift ? 15 : (4 << IsQuad) - 1;
 316   case NeonTypeFlags::Int32:
 317     return shift ? 31 : (2 << IsQuad) - 1;
 318   case NeonTypeFlags::Int64:
 319     return shift ? 63 : (1 << IsQuad) - 1;
 320   case NeonTypeFlags::Float16:
 321     assert(!shift && "cannot shift float types!");
 322     return (4 << IsQuad) - 1;
 323   case NeonTypeFlags::Float32:
 324     assert(!shift && "cannot shift float types!");
 325     return (2 << IsQuad) - 1;
 326   }
 327   llvm_unreachable("Invalid NeonTypeFlag!");
 328 }
 329
 330 /// getNeonEltType - Return the QualType corresponding to the elements of
 331 /// the vector type specified by the NeonTypeFlags.  This is used to check
 332 /// the pointer arguments for Neon load/store intrinsics.
 333 static QualType getNeonEltType(NeonTypeFlags Flags, ASTContext &Context) {
 334   switch (Flags.getEltType()) {
 335   case NeonTypeFlags::Int8:
 336     return Flags.isUnsigned() ? Context.UnsignedCharTy : Context.SignedCharTy;
 337   case NeonTypeFlags::Int16:
 338     return Flags.isUnsigned() ? Context.UnsignedShortTy : Context.ShortTy;
 339   case NeonTypeFlags::Int32:
 340     return Flags.isUnsigned() ? Context.UnsignedIntTy : Context.IntTy;
 341   case NeonTypeFlags::Int64:
 342     return Flags.isUnsigned() ? Context.UnsignedLongLongTy : Context.LongLongTy;
 343   case NeonTypeFlags::Poly8:
 344     return Context.SignedCharTy;
 345   case NeonTypeFlags::Poly16:
 346     return Context.ShortTy;
 347   case NeonTypeFlags::Float16:
 348     return Context.UnsignedShortTy;
 349   case NeonTypeFlags::Float32:
 350     return Context.FloatTy;
 351   }
 352   llvm_unreachable("Invalid NeonTypeFlag!");
 353 }
 354
 355 bool Sema::CheckARMBuiltinFunctionCall(unsigned BuiltinID, CallExpr *TheCall) {
 356   llvm::APSInt Result;
 357
 358   uint64_t mask = 0;
 359   unsigned TV = 0;
 360   int PtrArgNum = -1;
 361   bool HasConstPtr = false;
 362   switch (BuiltinID) {
 363 #define GET_NEON_OVERLOAD_CHECK
 364 #include "clang/Basic/arm_neon.inc"
 365 #undef GET_NEON_OVERLOAD_CHECK
 366   }
 367
 368   // For NEON intrinsics which are overloaded on vector element type, validate
 369   // the immediate which specifies which variant to emit.
 370   unsigned ImmArg = TheCall->getNumArgs()-1;
 371   if (mask) {
 372     if (SemaBuiltinConstantArg(TheCall, ImmArg, Result))
 373       return true;
 374
 375     TV = Result.getLimitedValue(64);
 376     if ((TV > 63) || (mask & (1ULL << TV)) == 0)
 377       return Diag(TheCall->getLocStart(), diag::err_invalid_neon_type_code)
 378         << TheCall->getArg(ImmArg)->getSourceRange();
 379   }
 380
 381   if (PtrArgNum >= 0) {
 382     // Check that pointer arguments have the specified type.
 383     Expr *Arg = TheCall->getArg(PtrArgNum);
 384     if (ImplicitCastExpr *ICE = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(Arg))
 385       Arg = ICE->getSubExpr();
 386     ExprResult RHS = DefaultFunctionArrayLvalueConversion(Arg);
 387     QualType RHSTy = RHS.get()->getType();
 388     QualType EltTy = getNeonEltType(NeonTypeFlags(TV), Context);
 389     if (HasConstPtr)
 390       EltTy = EltTy.withConst();
 391     QualType LHSTy = Context.getPointerType(EltTy);
 392     AssignConvertType ConvTy;
 393     ConvTy = CheckSingleAssignmentConstraints(LHSTy, RHS);
 394     if (RHS.isInvalid())
 395       return true;
 396     if (DiagnoseAssignmentResult(ConvTy, Arg->getLocStart(), LHSTy, RHSTy,
 397                                  RHS.get(), AA_Assigning))
 398       return true;
 399   }
 400
 401   // For NEON intrinsics which take an immediate value as part of the
 402   // instruction, range check them here.
 403   unsigned i = 0, l = 0, u = 0;
 404   switch (BuiltinID) {
 405   default: return false;
 406   case ARM::BI__builtin_arm_ssat: i = 1; l = 1; u = 31; break;
 407   case ARM::BI__builtin_arm_usat: i = 1; u = 31; break;
 408   case ARM::BI__builtin_arm_vcvtr_f:
 409   case ARM::BI__builtin_arm_vcvtr_d: i = 1; u = 1; break;
 410 #define GET_NEON_IMMEDIATE_CHECK
 411 #include "clang/Basic/arm_neon.inc"
 412 #undef GET_NEON_IMMEDIATE_CHECK
 413   };
 414
 415   // We can't check the value of a dependent argument.
 416   if (TheCall->getArg(i)->isTypeDependent() ||
 417       TheCall->getArg(i)->isValueDependent())
 418     return false;
 419
 420   // Check that the immediate argument is actually a constant.
 421   if (SemaBuiltinConstantArg(TheCall, i, Result))
 422     return true;
 423
 424   // Range check against the upper/lower values for this isntruction.
 425   unsigned Val = Result.getZExtValue();
 426   if (Val < l || Val > (u + l))
 427     return Diag(TheCall->getLocStart(), diag::err_argument_invalid_range)
 428       << l << u+l << TheCall->getArg(i)->getSourceRange();
 429
 430   // FIXME: VFP Intrinsics should error if VFP not present.
 431   return false;
 432 }
 433
 434 bool Sema::CheckMipsBuiltinFunctionCall(unsigned BuiltinID, CallExpr *TheCall) {
 435   unsigned i = 0, l = 0, u = 0;
 436   switch (BuiltinID) {
 437   default: return false;
 438   case Mips::BI__builtin_mips_wrdsp: i = 1; l = 0; u = 63; break;
 439   case Mips::BI__builtin_mips_rddsp: i = 0; l = 0; u = 63; break;
 440   case Mips::BI__builtin_mips_append: i = 2; l = 0; u = 31; break;
 441   case Mips::BI__builtin_mips_balign: i = 2; l = 0; u = 3; break;
 442   case Mips::BI__builtin_mips_precr_sra_ph_w: i = 2; l = 0; u = 31; break;
 443   case Mips::BI__builtin_mips_precr_sra_r_ph_w: i = 2; l = 0; u = 31; break;
 444   case Mips::BI__builtin_mips_prepend: i = 2; l = 0; u = 31; break;
 445   };
 446
 447   // We can't check the value of a dependent argument.
 448   if (TheCall->getArg(i)->isTypeDependent() ||
 449       TheCall->getArg(i)->isValueDependent())
 450     return false;
 451
 452   // Check that the immediate argument is actually a constant.
 453   llvm::APSInt Result;
 454   if (SemaBuiltinConstantArg(TheCall, i, Result))
 455     return true;
 456
 457   // Range check against the upper/lower values for this instruction.
 458   unsigned Val = Result.getZExtValue();
 459   if (Val < l || Val > u)
 460     return Diag(TheCall->getLocStart(), diag::err_argument_invalid_range)
 461       << l << u << TheCall->getArg(i)->getSourceRange();
 462
 463   return false;
 464 }
 465
 466 /// Given a FunctionDecl's FormatAttr, attempts to populate the FomatStringInfo
 467 /// parameter with the FormatAttr's correct format_idx and firstDataArg.
 468 /// Returns true when the format fits the function and the FormatStringInfo has
 469 /// been populated.
 470 bool Sema::getFormatStringInfo(const FormatAttr *Format, bool IsCXXMember,
 471                                FormatStringInfo *FSI) {
 472   FSI->HasVAListArg = Format->getFirstArg() == 0;
 473   FSI->FormatIdx = Format->getFormatIdx() - 1;
 474   FSI->FirstDataArg = FSI->HasVAListArg ? 0 : Format->getFirstArg() - 1;
 475
 476   // The way the format attribute works in GCC, the implicit this argument
 477   // of member functions is counted. However, it doesn't appear in our own
 478   // lists, so decrement format_idx in that case.
 479   if (IsCXXMember) {
 480     if(FSI->FormatIdx == 0)
 481       return false;
 482     --FSI->FormatIdx;
 483     if (FSI->FirstDataArg != 0)
 484       --FSI->FirstDataArg;
 485   }
 486   return true;
 487 }
 488
 489 /// Handles the checks for format strings, non-POD arguments to vararg
 490 /// functions, and NULL arguments passed to non-NULL parameters.
 491 void Sema::checkCall(NamedDecl *FDecl, Expr **Args,
 492                      unsigned NumArgs,
 493                      unsigned NumProtoArgs,
 494                      bool IsMemberFunction,
 495                      SourceLocation Loc,
 496                      SourceRange Range,
 497                      VariadicCallType CallType) {
 498   if (CurContext->isDependentContext())
 499     return;
 500
 501   // Printf and scanf checking.
 502   bool HandledFormatString = false;
 503   for (specific_attr_iterator<FormatAttr>
 504          I = FDecl->specific_attr_begin<FormatAttr>(),
 505          E = FDecl->specific_attr_end<FormatAttr>(); I != E ; ++I)
 506     if (CheckFormatArguments(*I, Args, NumArgs, IsMemberFunction, CallType,
 507                              Loc, Range))
 508         HandledFormatString = true;
 509
 510   // Refuse POD arguments that weren't caught by the format string
 511   // checks above.
 512   if (!HandledFormatString && CallType != VariadicDoesNotApply)
 513     for (unsigned ArgIdx = NumProtoArgs; ArgIdx < NumArgs; ++ArgIdx) {
 514       // Args[ArgIdx] can be null in malformed code.
 515       if (Expr *Arg = Args[ArgIdx])
 516         variadicArgumentPODCheck(Arg, CallType);
 517     }
 518
 519   for (specific_attr_iterator<NonNullAttr>
 520          I = FDecl->specific_attr_begin<NonNullAttr>(),
 521          E = FDecl->specific_attr_end<NonNullAttr>(); I != E; ++I)
 522     CheckNonNullArguments(*I, Args, Loc);
 523
 524   // Type safety checking.
 525   for (specific_attr_iterator<ArgumentWithTypeTagAttr>
 526          i = FDecl->specific_attr_begin<ArgumentWithTypeTagAttr>(),
 527          e = FDecl->specific_attr_end<ArgumentWithTypeTagAttr>(); i != e; ++i) {
 528     CheckArgumentWithTypeTag(*i, Args);
 529   }
 530 }
 531
 532 /// CheckConstructorCall - Check a constructor call for correctness and safety
 533 /// properties not enforced by the C type system.
 534 void Sema::CheckConstructorCall(FunctionDecl *FDecl, Expr **Args,
 535                                 unsigned NumArgs,
 536                                 const FunctionProtoType *Proto,
 537                                 SourceLocation Loc) {
 538   VariadicCallType CallType =
 539     Proto->isVariadic() ? VariadicConstructor : VariadicDoesNotApply;
 540   checkCall(FDecl, Args, NumArgs, Proto->getNumArgs(),
 541             /*IsMemberFunction=*/true, Loc, SourceRange(), CallType);
 542 }
 543
 544 /// CheckFunctionCall - Check a direct function call for various correctness
 545 /// and safety properties not strictly enforced by the C type system.
 546 bool Sema::CheckFunctionCall(FunctionDecl *FDecl, CallExpr *TheCall,
 547                              const FunctionProtoType *Proto) {
 548   bool IsMemberOperatorCall = isa<CXXOperatorCallExpr>(TheCall) &&
 549                               isa<CXXMethodDecl>(FDecl);
 550   bool IsMemberFunction = isa<CXXMemberCallExpr>(TheCall) ||
 551                           IsMemberOperatorCall;
 552   VariadicCallType CallType = getVariadicCallType(FDecl, Proto,
 553                                                   TheCall->getCallee());
 554   unsigned NumProtoArgs = Proto ? Proto->getNumArgs() : 0;
 555   Expr** Args = TheCall->getArgs();
 556   unsigned NumArgs = TheCall->getNumArgs();
 557   if (IsMemberOperatorCall) {
 558     // If this is a call to a member operator, hide the first argument
 559     // from checkCall.
 560     // FIXME: Our choice of AST representation here is less than ideal.
 561     ++Args;
 562     --NumArgs;
 563   }
 564   checkCall(FDecl, Args, NumArgs, NumProtoArgs,
 565             IsMemberFunction, TheCall->getRParenLoc(),
 566             TheCall->getCallee()->getSourceRange(), CallType);
 567
 568   IdentifierInfo *FnInfo = FDecl->getIdentifier();
 569   // None of the checks below are needed for functions that don't have
 570   // simple names (e.g., C++ conversion functions).
 571   if (!FnInfo)
 572     return false;
 573
 574   unsigned CMId = FDecl->getMemoryFunctionKind();
 575   if (CMId == 0)
 576     return false;
 577
 578   // Handle memory setting and copying functions.
 579   if (CMId == Builtin::BIstrlcpy || CMId == Builtin::BIstrlcat)
 580     CheckStrlcpycatArguments(TheCall, FnInfo);
 581   else if (CMId == Builtin::BIstrncat)
 582     CheckStrncatArguments(TheCall, FnInfo);
 583   else
 584     CheckMemaccessArguments(TheCall, CMId, FnInfo);
 585
 586   return false;
 587 }
 588
 589 bool Sema::CheckObjCMethodCall(ObjCMethodDecl *Method, SourceLocation lbrac,
 590                                Expr **Args, unsigned NumArgs) {
 591   VariadicCallType CallType =
 592       Method->isVariadic() ? VariadicMethod : VariadicDoesNotApply;
 593
 594   checkCall(Method, Args, NumArgs, Method->param_size(),
 595             /*IsMemberFunction=*/false,
 596             lbrac, Method->getSourceRange(), CallType);
 597
 598   return false;
 599 }
 600
 601 bool Sema::CheckBlockCall(NamedDecl *NDecl, CallExpr *TheCall,
 602                           const FunctionProtoType *Proto) {
 603   const VarDecl *V = dyn_cast<VarDecl>(NDecl);
 604   if (!V)
 605     return false;
 606
 607   QualType Ty = V->getType();
 608   if (!Ty->isBlockPointerType())
 609     return false;
 610
 611   VariadicCallType CallType =
 612       Proto && Proto->isVariadic() ? VariadicBlock : VariadicDoesNotApply ;
 613   unsigned NumProtoArgs = Proto ? Proto->getNumArgs() : 0;
 614
 615   checkCall(NDecl, TheCall->getArgs(), TheCall->getNumArgs(),
 616             NumProtoArgs, /*IsMemberFunction=*/false,
 617             TheCall->getRParenLoc(),
 618             TheCall->getCallee()->getSourceRange(), CallType);
 619
 620   return false;
 621 }
 622
 623 ExprResult Sema::SemaAtomicOpsOverloaded(ExprResult TheCallResult,
 624                                          AtomicExpr::AtomicOp Op) {
 625   CallExpr *TheCall = cast<CallExpr>(TheCallResult.get());
 626   DeclRefExpr *DRE =cast<DeclRefExpr>(TheCall->getCallee()->IgnoreParenCasts());
 627
 628   // All these operations take one of the following forms:
 629   enum {
 630     // C    __c11_atomic_init(A *, C)
 631     Init,
 632     // C    __c11_atomic_load(A *, int)
 633     Load,
 634     // void __atomic_load(A *, CP, int)
 635     Copy,
 636     // C    __c11_atomic_add(A *, M, int)
 637     Arithmetic,
 638     // C    __atomic_exchange_n(A *, CP, int)
 639     Xchg,
 640     // void __atomic_exchange(A *, C *, CP, int)
 641     GNUXchg,
 642     // bool __c11_atomic_compare_exchange_strong(A *, C *, CP, int, int)
 643     C11CmpXchg,
 644     // bool __atomic_compare_exchange(A *, C *, CP, bool, int, int)
 645     GNUCmpXchg
 646   } Form = Init;
 647   const unsigned NumArgs[] = { 2, 2, 3, 3, 3, 4, 5, 6 };
 648   const unsigned NumVals[] = { 1, 0, 1, 1, 1, 2, 2, 3 };
 649   // where:
 650   //   C is an appropriate type,
 651   //   A is volatile _Atomic(C) for __c11 builtins and is C for GNU builtins,
 652   //   CP is C for __c11 builtins and GNU _n builtins and is C * otherwise,
 653   //   M is C if C is an integer, and ptrdiff_t if C is a pointer, and
 654   //   the int parameters are for orderings.
 655
 656   assert(AtomicExpr::AO__c11_atomic_init == 0 &&
 657          AtomicExpr::AO__c11_atomic_fetch_xor + 1 == AtomicExpr::AO__atomic_load
 658          && "need to update code for modified C11 atomics");
 659   bool IsC11 = Op >= AtomicExpr::AO__c11_atomic_init &&
 660                Op <= AtomicExpr::AO__c11_atomic_fetch_xor;
 661   bool IsN = Op == AtomicExpr::AO__atomic_load_n ||
 662              Op == AtomicExpr::AO__atomic_store_n ||
 663              Op == AtomicExpr::AO__atomic_exchange_n ||
 664              Op == AtomicExpr::AO__atomic_compare_exchange_n;
 665   bool IsAddSub = false;
 666
 667   switch (Op) {
 668   case AtomicExpr::AO__c11_atomic_init:
 669     Form = Init;
 670     break;
 671
 672   case AtomicExpr::AO__c11_atomic_load:
 673   case AtomicExpr::AO__atomic_load_n:
 674     Form = Load;
 675     break;
 676
 677   case AtomicExpr::AO__c11_atomic_store:
 678   case AtomicExpr::AO__atomic_load:
 679   case AtomicExpr::AO__atomic_store:
 680   case AtomicExpr::AO__atomic_store_n:
 681     Form = Copy;
 682     break;
 683
 684   case AtomicExpr::AO__c11_atomic_fetch_add:
 685   case AtomicExpr::AO__c11_atomic_fetch_sub:
 686   case AtomicExpr::AO__atomic_fetch_add:
 687   case AtomicExpr::AO__atomic_fetch_sub:
 688   case AtomicExpr::AO__atomic_add_fetch:
 689   case AtomicExpr::AO__atomic_sub_fetch:
 690     IsAddSub = true;
 691     // Fall through.
 692   case AtomicExpr::AO__c11_atomic_fetch_and:
 693   case AtomicExpr::AO__c11_atomic_fetch_or:
 694   case AtomicExpr::AO__c11_atomic_fetch_xor:
 695   case AtomicExpr::AO__atomic_fetch_and:
 696   case AtomicExpr::AO__atomic_fetch_or:
 697   case AtomicExpr::AO__atomic_fetch_xor:
 698   case AtomicExpr::AO__atomic_fetch_nand:
 699   case AtomicExpr::AO__atomic_and_fetch:
 700   case AtomicExpr::AO__atomic_or_fetch:
 701   case AtomicExpr::AO__atomic_xor_fetch:
 702   case AtomicExpr::AO__atomic_nand_fetch:
 703     Form = Arithmetic;
 704     break;
 705
 706   case AtomicExpr::AO__c11_atomic_exchange:
 707   case AtomicExpr::AO__atomic_exchange_n:
 708     Form = Xchg;
 709     break;
 710
 711   case AtomicExpr::AO__atomic_exchange:
 712     Form = GNUXchg;
 713     break;
 714
 715   case AtomicExpr::AO__c11_atomic_compare_exchange_strong:
 716   case AtomicExpr::AO__c11_atomic_compare_exchange_weak:
 717     Form = C11CmpXchg;
 718     break;
 719
 720   case AtomicExpr::AO__atomic_compare_exchange:
 721   case AtomicExpr::AO__atomic_compare_exchange_n:
 722     Form = GNUCmpXchg;
 723     break;
 724   }
 725
 726   // Check we have the right number of arguments.
 727   if (TheCall->getNumArgs() < NumArgs[Form]) {
 728     Diag(TheCall->getLocEnd(), diag::err_typecheck_call_too_few_args)
 729       << 0 << NumArgs[Form] << TheCall->getNumArgs()
 730       << TheCall->getCallee()->getSourceRange();
 731     return ExprError();
 732   } else if (TheCall->getNumArgs() > NumArgs[Form]) {
 733     Diag(TheCall->getArg(NumArgs[Form])->getLocStart(),
 734          diag::err_typecheck_call_too_many_args)
 735       << 0 << NumArgs[Form] << TheCall->getNumArgs()
 736       << TheCall->getCallee()->getSourceRange();
 737     return ExprError();
 738   }
 739
 740   // Inspect the first argument of the atomic operation.
 741   Expr *Ptr = TheCall->getArg(0);
 742   Ptr = DefaultFunctionArrayLvalueConversion(Ptr).get();
 743   const PointerType *pointerType = Ptr->getType()->getAs<PointerType>();
 744   if (!pointerType) {
 745     Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_builtin_must_be_pointer)
 746       << Ptr->getType() << Ptr->getSourceRange();
 747     return ExprError();
 748   }
 749
 750   // For a __c11 builtin, this should be a pointer to an _Atomic type.
 751   QualType AtomTy = pointerType->getPointeeType(); // 'A'
 752   QualType ValType = AtomTy; // 'C'
 753   if (IsC11) {
 754     if (!AtomTy->isAtomicType()) {
 755       Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_op_needs_atomic)
 756         << Ptr->getType() << Ptr->getSourceRange();
 757       return ExprError();
 758     }
 759     if (AtomTy.isConstQualified()) {
 760       Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_op_needs_non_const_atomic)
 761         << Ptr->getType() << Ptr->getSourceRange();
 762       return ExprError();
 763     }
 764     ValType = AtomTy->getAs<AtomicType>()->getValueType();
 765   }
 766
 767   // For an arithmetic operation, the implied arithmetic must be well-formed.
 768   if (Form == Arithmetic) {
 769     // gcc does not enforce these rules for GNU atomics, but we do so for sanity.
 770     if (IsAddSub && !ValType->isIntegerType() && !ValType->isPointerType()) {
 771       Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_op_needs_atomic_int_or_ptr)
 772         << IsC11 << Ptr->getType() << Ptr->getSourceRange();
 773       return ExprError();
 774     }
 775     if (!IsAddSub && !ValType->isIntegerType()) {
 776       Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_op_bitwise_needs_atomic_int)
 777         << IsC11 << Ptr->getType() << Ptr->getSourceRange();
 778       return ExprError();
 779     }
 780   } else if (IsN && !ValType->isIntegerType() && !ValType->isPointerType()) {
 781     // For __atomic_*_n operations, the value type must be a scalar integral or
 782     // pointer type which is 1, 2, 4, 8 or 16 bytes in length.
 783     Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_op_needs_atomic_int_or_ptr)
 784       << IsC11 << Ptr->getType() << Ptr->getSourceRange();
 785     return ExprError();
 786   }
 787
 788   if (!IsC11 && !AtomTy.isTriviallyCopyableType(Context)) {
 789     // For GNU atomics, require a trivially-copyable type. This is not part of
 790     // the GNU atomics specification, but we enforce it for sanity.
 791     Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_op_needs_trivial_copy)
 792       << Ptr->getType() << Ptr->getSourceRange();
 793     return ExprError();
 794   }
 795
 796   // FIXME: For any builtin other than a load, the ValType must not be
 797   // const-qualified.
 798
 799   switch (ValType.getObjCLifetime()) {
 800   case Qualifiers::OCL_None:
 801   case Qualifiers::OCL_ExplicitNone:
 802     // okay
 803     break;
 804
 805   case Qualifiers::OCL_Weak:
 806   case Qualifiers::OCL_Strong:
 807   case Qualifiers::OCL_Autoreleasing:
 808     // FIXME: Can this happen? By this point, ValType should be known
 809     // to be trivially copyable.
 810     Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_arc_atomic_ownership)
 811       << ValType << Ptr->getSourceRange();
 812     return ExprError();
 813   }
 814
 815   QualType ResultType = ValType;
 816   if (Form == Copy || Form == GNUXchg || Form == Init)
 817     ResultType = Context.VoidTy;
 818   else if (Form == C11CmpXchg || Form == GNUCmpXchg)
 819     ResultType = Context.BoolTy;
 820
 821   // The type of a parameter passed 'by value'. In the GNU atomics, such
 822   // arguments are actually passed as pointers.
 823   QualType ByValType = ValType; // 'CP'
 824   if (!IsC11 && !IsN)
 825     ByValType = Ptr->getType();
 826
 827   // The first argument --- the pointer --- has a fixed type; we
 828   // deduce the types of the rest of the arguments accordingly.  Walk
 829   // the remaining arguments, converting them to the deduced value type.
 830   for (unsigned i = 1; i != NumArgs[Form]; ++i) {
 831     QualType Ty;
 832     if (i < NumVals[Form] + 1) {
 833       switch (i) {
 834       case 1:
 835         // The second argument is the non-atomic operand. For arithmetic, this
 836         // is always passed by value, and for a compare_exchange it is always
 837         // passed by address. For the rest, GNU uses by-address and C11 uses
 838         // by-value.
 839         assert(Form != Load);
 840         if (Form == Init || (Form == Arithmetic && ValType->isIntegerType()))
 841           Ty = ValType;
 842         else if (Form == Copy || Form == Xchg)
 843           Ty = ByValType;
 844         else if (Form == Arithmetic)
 845           Ty = Context.getPointerDiffType();
 846         else
 847           Ty = Context.getPointerType(ValType.getUnqualifiedType());
 848         break;
 849       case 2:
 850         // The third argument to compare_exchange / GNU exchange is a
 851         // (pointer to a) desired value.
 852         Ty = ByValType;
 853         break;
 854       case 3:
 855         // The fourth argument to GNU compare_exchange is a 'weak' flag.
 856         Ty = Context.BoolTy;
 857         break;
 858       }
 859     } else {
 860       // The order(s) are always converted to int.
 861       Ty = Context.IntTy;
 862     }
 863
 864     InitializedEntity Entity =
 865         InitializedEntity::InitializeParameter(Context, Ty, false);
 866     ExprResult Arg = TheCall->getArg(i);
 867     Arg = PerformCopyInitialization(Entity, SourceLocation(), Arg);
 868     if (Arg.isInvalid())
 869       return true;
 870     TheCall->setArg(i, Arg.get());
 871   }
 872
 873   // Permute the arguments into a 'consistent' order.
 874   SmallVector<Expr*, 5> SubExprs;
 875   SubExprs.push_back(Ptr);
 876   switch (Form) {
 877   case Init:
 878     // Note, AtomicExpr::getVal1() has a special case for this atomic.
 879     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(1)); // Val1
 880     break;
 881   case Load:
 882     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(1)); // Order
 883     break;
 884   case Copy:
 885   case Arithmetic:
 886   case Xchg:
 887     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(2)); // Order
 888     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(1)); // Val1
 889     break;
 890   case GNUXchg:
 891     // Note, AtomicExpr::getVal2() has a special case for this atomic.
 892     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(3)); // Order
 893     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(1)); // Val1
 894     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(2)); // Val2
 895     break;
 896   case C11CmpXchg:
 897     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(3)); // Order
 898     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(1)); // Val1
 899     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(4)); // OrderFail
 900     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(2)); // Val2
 901     break;
 902   case GNUCmpXchg:
 903     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(4)); // Order
 904     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(1)); // Val1
 905     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(5)); // OrderFail
 906     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(2)); // Val2
 907     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(3)); // Weak
 908     break;
 909   }
 910
 911   return Owned(new (Context) AtomicExpr(TheCall->getCallee()->getLocStart(),
 912                                         SubExprs, ResultType, Op,
 913                                         TheCall->getRParenLoc()));
 914 }
 915
 916
 917 /// checkBuiltinArgument - Given a call to a builtin function, perform
 918 /// normal type-checking on the given argument, updating the call in
 919 /// place.  This is useful when a builtin function requires custom
 920 /// type-checking for some of its arguments but not necessarily all of
 921 /// them.
 922 ///
 923 /// Returns true on error.
 924 static bool checkBuiltinArgument(Sema &S, CallExpr *E, unsigned ArgIndex) {
 925   FunctionDecl *Fn = E->getDirectCallee();
 926   assert(Fn && "builtin call without direct callee!");
 927
 928   ParmVarDecl *Param = Fn->getParamDecl(ArgIndex);
 929   InitializedEntity Entity =
 930     InitializedEntity::InitializeParameter(S.Context, Param);
 931
 932   ExprResult Arg = E->getArg(0);
 933   Arg = S.PerformCopyInitialization(Entity, SourceLocation(), Arg);
 934   if (Arg.isInvalid())
 935     return true;
 936
 937   E->setArg(ArgIndex, Arg.take());
 938   return false;
 939 }
 940
 941 /// SemaBuiltinAtomicOverloaded - We have a call to a function like
 942 /// __sync_fetch_and_add, which is an overloaded function based on the pointer
 943 /// type of its first argument.  The main ActOnCallExpr routines have already
 944 /// promoted the types of arguments because all of these calls are prototyped as
 945 /// void(...).
 946 ///
 947 /// This function goes through and does final semantic checking for these
 948 /// builtins,
 949 ExprResult
 950 Sema::SemaBuiltinAtomicOverloaded(ExprResult TheCallResult) {
 951   CallExpr *TheCall = (CallExpr *)TheCallResult.get();
 952   DeclRefExpr *DRE =cast<DeclRefExpr>(TheCall->getCallee()->IgnoreParenCasts());
 953   FunctionDecl *FDecl = cast<FunctionDecl>(DRE->getDecl());
 954
 955   // Ensure that we have at least one argument to do type inference from.
 956   if (TheCall->getNumArgs() < 1) {
 957     Diag(TheCall->getLocEnd(), diag::err_typecheck_call_too_few_args_at_least)
 958       << 0 << 1 << TheCall->getNumArgs()
 959       << TheCall->getCallee()->getSourceRange();
 960     return ExprError();
 961   }
 962
 963   // Inspect the first argument of the atomic builtin.  This should always be
 964   // a pointer type, whose element is an integral scalar or pointer type.
 965   // Because it is a pointer type, we don't have to worry about any implicit
 966   // casts here.
 967   // FIXME: We don't allow floating point scalars as input.
 968   Expr *FirstArg = TheCall->getArg(0);
 969   ExprResult FirstArgResult = DefaultFunctionArrayLvalueConversion(FirstArg);
 970   if (FirstArgResult.isInvalid())
 971     return ExprError();
 972   FirstArg = FirstArgResult.take();
 973   TheCall->setArg(0, FirstArg);
 974
 975   const PointerType *pointerType = FirstArg->getType()->getAs<PointerType>();
 976   if (!pointerType) {
 977     Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_builtin_must_be_pointer)
 978       << FirstArg->getType() << FirstArg->getSourceRange();
 979     return ExprError();
 980   }
 981
 982   QualType ValType = pointerType->getPointeeType();
 983   if (!ValType->isIntegerType() && !ValType->isAnyPointerType() &&
 984       !ValType->isBlockPointerType()) {
 985     Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_builtin_must_be_pointer_intptr)
 986       << FirstArg->getType() << FirstArg->getSourceRange();
 987     return ExprError();
 988   }
 989
 990   switch (ValType.getObjCLifetime()) {
 991   case Qualifiers::OCL_None:
 992   case Qualifiers::OCL_ExplicitNone:
 993     // okay
 994     break;
 995
 996   case Qualifiers::OCL_Weak:
 997   case Qualifiers::OCL_Strong:
 998   case Qualifiers::OCL_Autoreleasing:
 999     Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_arc_atomic_ownership)
1000       << ValType << FirstArg->getSourceRange();
1001     return ExprError();
1002   }
1003
1004   // Strip any qualifiers off ValType.
1005   ValType = ValType.getUnqualifiedType();
1006
1007   // The majority of builtins return a value, but a few have special return
1008   // types, so allow them to override appropriately below.
1009   QualType ResultType = ValType;
1010
1011   // We need to figure out which concrete builtin this maps onto.  For example,
1012   // __sync_fetch_and_add with a 2 byte object turns into
1013   // __sync_fetch_and_add_2.
1014 #define BUILTIN_ROW(x) \
1015   { Builtin::BI##x##_1, Builtin::BI##x##_2, Builtin::BI##x##_4, \
1016     Builtin::BI##x##_8, Builtin::BI##x##_16 }
1017
1018   static const unsigned BuiltinIndices[][5] = {
1019     BUILTIN_ROW(__sync_fetch_and_add),
1020     BUILTIN_ROW(__sync_fetch_and_sub),
1021     BUILTIN_ROW(__sync_fetch_and_or),
1022     BUILTIN_ROW(__sync_fetch_and_and),
1023     BUILTIN_ROW(__sync_fetch_and_xor),
1024
1025     BUILTIN_ROW(__sync_add_and_fetch),
1026     BUILTIN_ROW(__sync_sub_and_fetch),
1027     BUILTIN_ROW(__sync_and_and_fetch),
1028     BUILTIN_ROW(__sync_or_and_fetch),
1029     BUILTIN_ROW(__sync_xor_and_fetch),
1030
1031     BUILTIN_ROW(__sync_val_compare_and_swap),
1032     BUILTIN_ROW(__sync_bool_compare_and_swap),
1033     BUILTIN_ROW(__sync_lock_test_and_set),
1034     BUILTIN_ROW(__sync_lock_release),
1035     BUILTIN_ROW(__sync_swap)
1036   };
1037 #undef BUILTIN_ROW
1038
1039   // Determine the index of the size.
1040   unsigned SizeIndex;
1041   switch (Context.getTypeSizeInChars(ValType).getQuantity()) {
1042   case 1: SizeIndex = 0; break;
1043   case 2: SizeIndex = 1; break;
1044   case 4: SizeIndex = 2; break;
1045   case 8: SizeIndex = 3; break;
1046   case 16: SizeIndex = 4; break;
1047   default:
1048     Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_builtin_pointer_size)
1049       << FirstArg->getType() << FirstArg->getSourceRange();
1050     return ExprError();
1051   }
1052
1053   // Each of these builtins has one pointer argument, followed by some number of
1054   // values (0, 1 or 2) followed by a potentially empty varags list of stuff
1055   // that we ignore.  Find out which row of BuiltinIndices to read from as well
1056   // as the number of fixed args.
1057   unsigned BuiltinID = FDecl->getBuiltinID();
1058   unsigned BuiltinIndex, NumFixed = 1;
1059   switch (BuiltinID) {
1060   default: llvm_unreachable("Unknown overloaded atomic builtin!");
1061   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add:
1062   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add_1:
1063   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add_2:
1064   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add_4:
1065   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add_8:
1066   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add_16:
1067     BuiltinIndex = 0;
1068     break;
1069
1070   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub:
1071   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub_1:
1072   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub_2:
1073   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub_4:
1074   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub_8:
1075   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub_16:
1076     BuiltinIndex = 1;
1077     break;
1078
1079   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or:
1080   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or_1:
1081   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or_2:
1082   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or_4:
1083   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or_8:
1084   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or_16:
1085     BuiltinIndex = 2;
1086     break;
1087
1088   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and:
1089   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and_1:
1090   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and_2:
1091   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and_4:
1092   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and_8:
1093   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and_16:
1094     BuiltinIndex = 3;
1095     break;
1096
1097   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor:
1098   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor_1:
1099   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor_2:
1100   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor_4:
1101   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor_8:
1102   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor_16:
1103     BuiltinIndex = 4;
1104     break;
1105
1106   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch:
1107   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch_1:
1108   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch_2:
1109   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch_4:
1110   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch_8:
1111   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch_16:
1112     BuiltinIndex = 5;
1113     break;
1114
1115   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch:
1116   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch_1:
1117   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch_2:
1118   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch_4:
1119   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch_8:
1120   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch_16:
1121     BuiltinIndex = 6;
1122     break;
1123
1124   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch:
1125   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch_1:
1126   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch_2:
1127   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch_4:
1128   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch_8:
1129   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch_16:
1130     BuiltinIndex = 7;
1131     break;
1132
1133   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch:
1134   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch_1:
1135   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch_2:
1136   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch_4:
1137   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch_8:
1138   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch_16:
1139     BuiltinIndex = 8;
1140     break;
1141
1142   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch:
1143   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch_1:
1144   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch_2:
1145   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch_4:
1146   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch_8:
1147   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch_16:
1148     BuiltinIndex = 9;
1149     break;
1150
1151   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap:
1152   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap_1:
1153   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap_2:
1154   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap_4:
1155   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap_8:
1156   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap_16:
1157     BuiltinIndex = 10;
1158     NumFixed = 2;
1159     break;
1160
1161   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap:
1162   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap_1:
1163   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap_2:
1164   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap_4:
1165   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap_8:
1166   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap_16:
1167     BuiltinIndex = 11;
1168     NumFixed = 2;
1169     ResultType = Context.BoolTy;
1170     break;
1171
1172   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set:
1173   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set_1:
1174   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set_2:
1175   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set_4:
1176   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set_8:
1177   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set_16:
1178     BuiltinIndex = 12;
1179     break;
1180
1181   case Builtin::BI__sync_lock_release:
1182   case Builtin::BI__sync_lock_release_1:
1183   case Builtin::BI__sync_lock_release_2:
1184   case Builtin::BI__sync_lock_release_4:
1185   case Builtin::BI__sync_lock_release_8:
1186   case Builtin::BI__sync_lock_release_16:
1187     BuiltinIndex = 13;
1188     NumFixed = 0;
1189     ResultType = Context.VoidTy;
1190     break;
1191
1192   case Builtin::BI__sync_swap:
1193   case Builtin::BI__sync_swap_1:
1194   case Builtin::BI__sync_swap_2:
1195   case Builtin::BI__sync_swap_4:
1196   case Builtin::BI__sync_swap_8:
1197   case Builtin::BI__sync_swap_16:
1198     BuiltinIndex = 14;
1199     break;
1200   }
1201
1202   // Now that we know how many fixed arguments we expect, first check that we
1203   // have at least that many.
1204   if (TheCall->getNumArgs() < 1+NumFixed) {
1205     Diag(TheCall->getLocEnd(), diag::err_typecheck_call_too_few_args_at_least)
1206       << 0 << 1+NumFixed << TheCall->getNumArgs()
1207       << TheCall->getCallee()->getSourceRange();
1208     return ExprError();
1209   }
1210
1211   // Get the decl for the concrete builtin from this, we can tell what the
1212   // concrete integer type we should convert to is.
1213   unsigned NewBuiltinID = BuiltinIndices[BuiltinIndex][SizeIndex];
1214   const char *NewBuiltinName = Context.BuiltinInfo.GetName(NewBuiltinID);
1215   FunctionDecl *NewBuiltinDecl;
1216   if (NewBuiltinID == BuiltinID)
1217     NewBuiltinDecl = FDecl;
1218   else {
1219     // Perform builtin lookup to avoid redeclaring it.
1220     DeclarationName DN(&Context.Idents.get(NewBuiltinName));
1221     LookupResult Res(*this, DN, DRE->getLocStart(), LookupOrdinaryName);
1222     LookupName(Res, TUScope, /*AllowBuiltinCreation=*/true);
1223     assert(Res.getFoundDecl());
1224     NewBuiltinDecl = dyn_cast<FunctionDecl>(Res.getFoundDecl());
1225     if (NewBuiltinDecl == 0)
1226       return ExprError();
1227   }
1228
1229   // The first argument --- the pointer --- has a fixed type; we
1230   // deduce the types of the rest of the arguments accordingly.  Walk
1231   // the remaining arguments, converting them to the deduced value type.
1232   for (unsigned i = 0; i != NumFixed; ++i) {
1233     ExprResult Arg = TheCall->getArg(i+1);
1234
1235     // GCC does an implicit conversion to the pointer or integer ValType.  This
1236     // can fail in some cases (1i -> int**), check for this error case now.
1237     // Initialize the argument.
1238     InitializedEntity Entity = InitializedEntity::InitializeParameter(Context,
1239                                                    ValType, /*consume*/ false);
1240     Arg = PerformCopyInitialization(Entity, SourceLocation(), Arg);
1241     if (Arg.isInvalid())
1242       return ExprError();
1243
1244     // Okay, we have something that *can* be converted to the right type.  Check
1245     // to see if there is a potentially weird extension going on here.  This can
1246     // happen when you do an atomic operation on something like an char* and
1247     // pass in 42.  The 42 gets converted to char.  This is even more strange
1248     // for things like 45.123 -> char, etc.
1249     // FIXME: Do this check.
1250     TheCall->setArg(i+1, Arg.take());
1251   }
1252
1253   ASTContext& Context = this->getASTContext();
1254
1255   // Create a new DeclRefExpr to refer to the new decl.
1256   DeclRefExpr* NewDRE = DeclRefExpr::Create(
1257       Context,
1258       DRE->getQualifierLoc(),
1259       SourceLocation(),
1260       NewBuiltinDecl,
1261       /*enclosing*/ false,
1262       DRE->getLocation(),
1263       Context.BuiltinFnTy,
1264       DRE->getValueKind());
1265
1266   // Set the callee in the CallExpr.
1267   // FIXME: This loses syntactic information.
1268   QualType CalleePtrTy = Context.getPointerType(NewBuiltinDecl->getType());
1269   ExprResult PromotedCall = ImpCastExprToType(NewDRE, CalleePtrTy,
1270                                               CK_BuiltinFnToFnPtr);
1271   TheCall->setCallee(PromotedCall.take());
1272
1273   // Change the result type of the call to match the original value type. This
1274   // is arbitrary, but the codegen for these builtins ins design to handle it
1275   // gracefully.
1276   TheCall->setType(ResultType);
1277
1278   return TheCallResult;
1279 }
1280
1281 /// CheckObjCString - Checks that the argument to the builtin
1282 /// CFString constructor is correct
1283 /// Note: It might also make sense to do the UTF-16 conversion here (would
1284 /// simplify the backend).
1285 bool Sema::CheckObjCString(Expr *Arg) {
1286   Arg = Arg->IgnoreParenCasts();
1287   StringLiteral *Literal = dyn_cast<StringLiteral>(Arg);
1288
1289   if (!Literal || !Literal->isAscii()) {
1290     Diag(Arg->getLocStart(), diag::err_cfstring_literal_not_string_constant)
1291       << Arg->getSourceRange();
1292     return true;
1293   }
1294
1295   if (Literal->containsNonAsciiOrNull()) {
1296     StringRef String = Literal->getString();
1297     unsigned NumBytes = String.size();
1298     SmallVector<UTF16, 128> ToBuf(NumBytes);
1299     const UTF8 *FromPtr = (const UTF8 *)String.data();
1300     UTF16 *ToPtr = &ToBuf[0];
1301
1302     ConversionResult Result = ConvertUTF8toUTF16(&FromPtr, FromPtr + NumBytes,
1303                                                  &ToPtr, ToPtr + NumBytes,
1304                                                  strictConversion);
1305     // Check for conversion failure.
1306     if (Result != conversionOK)
1307       Diag(Arg->getLocStart(),
1308            diag::warn_cfstring_truncated) << Arg->getSourceRange();
1309   }
1310   return false;
1311 }
1312
1313 /// SemaBuiltinVAStart - Check the arguments to __builtin_va_start for validity.
1314 /// Emit an error and return true on failure, return false on success.
1315 bool Sema::SemaBuiltinVAStart(CallExpr *TheCall) {
1316   Expr *Fn = TheCall->getCallee();
1317   if (TheCall->getNumArgs() > 2) {
1318     Diag(TheCall->getArg(2)->getLocStart(),
1319          diag::err_typecheck_call_too_many_args)
1320       << 0 /*function call*/ << 2 << TheCall->getNumArgs()
1321       << Fn->getSourceRange()
1322       << SourceRange(TheCall->getArg(2)->getLocStart(),
1323                      (*(TheCall->arg_end()-1))->getLocEnd());
1324     return true;
1325   }
1326
1327   if (TheCall->getNumArgs() < 2) {
1328     return Diag(TheCall->getLocEnd(),
1329       diag::err_typecheck_call_too_few_args_at_least)
1330       << 0 /*function call*/ << 2 << TheCall->getNumArgs();
1331   }
1332
1333   // Type-check the first argument normally.
1334   if (checkBuiltinArgument(*this, TheCall, 0))
1335     return true;
1336
1337   // Determine whether the current function is variadic or not.
1338   BlockScopeInfo *CurBlock = getCurBlock();
1339   bool isVariadic;
1340   if (CurBlock)
1341     isVariadic = CurBlock->TheDecl->isVariadic();
1342   else if (FunctionDecl *FD = getCurFunctionDecl())
1343     isVariadic = FD->isVariadic();
1344   else
1345     isVariadic = getCurMethodDecl()->isVariadic();
1346
1347   if (!isVariadic) {
1348     Diag(Fn->getLocStart(), diag::err_va_start_used_in_non_variadic_function);
1349     return true;
1350   }
1351
1352   // Verify that the second argument to the builtin is the last argument of the
1353   // current function or method.
1354   bool SecondArgIsLastNamedArgument = false;
1355   const Expr *Arg = TheCall->getArg(1)->IgnoreParenCasts();
1356
1357   if (const DeclRefExpr *DR = dyn_cast<DeclRefExpr>(Arg)) {
1358     if (const ParmVarDecl *PV = dyn_cast<ParmVarDecl>(DR->getDecl())) {
1359       // FIXME: This isn't correct for methods (results in bogus warning).
1360       // Get the last formal in the current function.
1361       const ParmVarDecl *LastArg;
1362       if (CurBlock)
1363         LastArg = *(CurBlock->TheDecl->param_end()-1);
1364       else if (FunctionDecl *FD = getCurFunctionDecl())
1365         LastArg = *(FD->param_end()-1);
1366       else
1367         LastArg = *(getCurMethodDecl()->param_end()-1);
1368       SecondArgIsLastNamedArgument = PV == LastArg;
1369     }
1370   }
1371
1372   if (!SecondArgIsLastNamedArgument)
1373     Diag(TheCall->getArg(1)->getLocStart(),
1374          diag::warn_second_parameter_of_va_start_not_last_named_argument);
1375   return false;
1376 }
1377
1378 /// SemaBuiltinUnorderedCompare - Handle functions like __builtin_isgreater and
1379 /// friends.  This is declared to take (...), so we have to check everything.
1380 bool Sema::SemaBuiltinUnorderedCompare(CallExpr *TheCall) {
1381   if (TheCall->getNumArgs() < 2)
1382     return Diag(TheCall->getLocEnd(), diag::err_typecheck_call_too_few_args)
1383       << 0 << 2 << TheCall->getNumArgs()/*function call*/;
1384   if (TheCall->getNumArgs() > 2)
1385     return Diag(TheCall->getArg(2)->getLocStart(),
1386                 diag::err_typecheck_call_too_many_args)
1387       << 0 /*function call*/ << 2 << TheCall->getNumArgs()
1388       << SourceRange(TheCall->getArg(2)->getLocStart(),
1389                      (*(TheCall->arg_end()-1))->getLocEnd());
1390
1391   ExprResult OrigArg0 = TheCall->getArg(0);
1392   ExprResult OrigArg1 = TheCall->getArg(1);
1393
1394   // Do standard promotions between the two arguments, returning their common
1395   // type.
1396   QualType Res = UsualArithmeticConversions(OrigArg0, OrigArg1, false);
1397   if (OrigArg0.isInvalid() || OrigArg1.isInvalid())
1398     return true;
1399
1400   // Make sure any conversions are pushed back into the call; this is
1401   // type safe since unordered compare builtins are declared as "_Bool
1402   // foo(...)".
1403   TheCall->setArg(0, OrigArg0.get());
1404   TheCall->setArg(1, OrigArg1.get());
1405
1406   if (OrigArg0.get()->isTypeDependent() || OrigArg1.get()->isTypeDependent())
1407     return false;
1408
1409   // If the common type isn't a real floating type, then the arguments were
1410   // invalid for this operation.
1411   if (Res.isNull() || !Res->isRealFloatingType())
1412     return Diag(OrigArg0.get()->getLocStart(),
1413                 diag::err_typecheck_call_invalid_ordered_compare)
1414       << OrigArg0.get()->getType() << OrigArg1.get()->getType()
1415       << SourceRange(OrigArg0.get()->getLocStart(), OrigArg1.get()->getLocEnd());
1416
1417   return false;
1418 }
1419
1420 /// SemaBuiltinSemaBuiltinFPClassification - Handle functions like
1421 /// __builtin_isnan and friends.  This is declared to take (...), so we have
1422 /// to check everything. We expect the last argument to be a floating point
1423 /// value.
1424 bool Sema::SemaBuiltinFPClassification(CallExpr *TheCall, unsigned NumArgs) {
1425   if (TheCall->getNumArgs() < NumArgs)
1426     return Diag(TheCall->getLocEnd(), diag::err_typecheck_call_too_few_args)
1427       << 0 << NumArgs << TheCall->getNumArgs()/*function call*/;
1428   if (TheCall->getNumArgs() > NumArgs)
1429     return Diag(TheCall->getArg(NumArgs)->getLocStart(),
1430                 diag::err_typecheck_call_too_many_args)
1431       << 0 /*function call*/ << NumArgs << TheCall->getNumArgs()
1432       << SourceRange(TheCall->getArg(NumArgs)->getLocStart(),
1433                      (*(TheCall->arg_end()-1))->getLocEnd());
1434
1435   Expr *OrigArg = TheCall->getArg(NumArgs-1);
1436
1437   if (OrigArg->isTypeDependent())
1438     return false;
1439
1440   // This operation requires a non-_Complex floating-point number.
1441   if (!OrigArg->getType()->isRealFloatingType())
1442     return Diag(OrigArg->getLocStart(),
1443                 diag::err_typecheck_call_invalid_unary_fp)
1444       << OrigArg->getType() << OrigArg->getSourceRange();
1445
1446   // If this is an implicit conversion from float -> double, remove it.
1447   if (ImplicitCastExpr *Cast = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(OrigArg)) {
1448     Expr *CastArg = Cast->getSubExpr();
1449     if (CastArg->getType()->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Float)) {
1450       assert(Cast->getType()->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Double) &&
1451              "promotion from float to double is the only expected cast here");
1452       Cast->setSubExpr(0);
1453       TheCall->setArg(NumArgs-1, CastArg);
1454     }
1455   }
1456
1457   return false;
1458 }
1459
1460 /// SemaBuiltinShuffleVector - Handle __builtin_shufflevector.
1461 // This is declared to take (...), so we have to check everything.
1462 ExprResult Sema::SemaBuiltinShuffleVector(CallExpr *TheCall) {
1463   if (TheCall->getNumArgs() < 2)
1464     return ExprError(Diag(TheCall->getLocEnd(),
1465                           diag::err_typecheck_call_too_few_args_at_least)
1466       << 0 /*function call*/ << 2 << TheCall->getNumArgs()
1467       << TheCall->getSourceRange());
1468
1469   // Determine which of the following types of shufflevector we're checking:
1470   // 1) unary, vector mask: (lhs, mask)
1471   // 2) binary, vector mask: (lhs, rhs, mask)
1472   // 3) binary, scalar mask: (lhs, rhs, index, ..., index)
1473   QualType resType = TheCall->getArg(0)->getType();
1474   unsigned numElements = 0;
1475
1476   if (!TheCall->getArg(0)->isTypeDependent() &&
1477       !TheCall->getArg(1)->isTypeDependent()) {
1478     QualType LHSType = TheCall->getArg(0)->getType();
1479     QualType RHSType = TheCall->getArg(1)->getType();
1480
1481     if (!LHSType->isVectorType() || !RHSType->isVectorType()) {
1482       Diag(TheCall->getLocStart(), diag::err_shufflevector_non_vector)
1483         << SourceRange(TheCall->getArg(0)->getLocStart(),
1484                        TheCall->getArg(1)->getLocEnd());
1485       return ExprError();
1486     }
1487
1488     numElements = LHSType->getAs<VectorType>()->getNumElements();
1489     unsigned numResElements = TheCall->getNumArgs() - 2;
1490
1491     // Check to see if we have a call with 2 vector arguments, the unary shuffle
1492     // with mask.  If so, verify that RHS is an integer vector type with the
1493     // same number of elts as lhs.
1494     if (TheCall->getNumArgs() == 2) {
1495       if (!RHSType->hasIntegerRepresentation() ||
1496           RHSType->getAs<VectorType>()->getNumElements() != numElements)
1497         Diag(TheCall->getLocStart(), diag::err_shufflevector_incompatible_vector)
1498           << SourceRange(TheCall->getArg(1)->getLocStart(),
1499                          TheCall->getArg(1)->getLocEnd());
1500       numResElements = numElements;
1501     }
1502     else if (!Context.hasSameUnqualifiedType(LHSType, RHSType)) {
1503       Diag(TheCall->getLocStart(), diag::err_shufflevector_incompatible_vector)
1504         << SourceRange(TheCall->getArg(0)->getLocStart(),
1505                        TheCall->getArg(1)->getLocEnd());
1506       return ExprError();
1507     } else if (numElements != numResElements) {
1508       QualType eltType = LHSType->getAs<VectorType>()->getElementType();
1509       resType = Context.getVectorType(eltType, numResElements,
1510                                       VectorType::GenericVector);
1511     }
1512   }
1513
1514   for (unsigned i = 2; i < TheCall->getNumArgs(); i++) {
1515     if (TheCall->getArg(i)->isTypeDependent() ||
1516         TheCall->getArg(i)->isValueDependent())
1517       continue;
1518
1519     llvm::APSInt Result(32);
1520     if (!TheCall->getArg(i)->isIntegerConstantExpr(Result, Context))
1521       return ExprError(Diag(TheCall->getLocStart(),
1522                   diag::err_shufflevector_nonconstant_argument)
1523                 << TheCall->getArg(i)->getSourceRange());
1524
1525     if (Result.getActiveBits() > 64 || Result.getZExtValue() >= numElements*2)
1526       return ExprError(Diag(TheCall->getLocStart(),
1527                   diag::err_shufflevector_argument_too_large)
1528                << TheCall->getArg(i)->getSourceRange());
1529   }
1530
1531   SmallVector<Expr*, 32> exprs;
1532
1533   for (unsigned i = 0, e = TheCall->getNumArgs(); i != e; i++) {
1534     exprs.push_back(TheCall->getArg(i));
1535     TheCall->setArg(i, 0);
1536   }
1537
1538   return Owned(new (Context) ShuffleVectorExpr(Context, exprs, resType,
1539                                             TheCall->getCallee()->getLocStart(),
1540                                             TheCall->getRParenLoc()));
1541 }
1542
1543 /// SemaBuiltinPrefetch - Handle __builtin_prefetch.
1544 // This is declared to take (const void*, ...) and can take two
1545 // optional constant int args.
1546 bool Sema::SemaBuiltinPrefetch(CallExpr *TheCall) {
1547   unsigned NumArgs = TheCall->getNumArgs();
1548
1549   if (NumArgs > 3)
1550     return Diag(TheCall->getLocEnd(),
1551              diag::err_typecheck_call_too_many_args_at_most)
1552              << 0 /*function call*/ << 3 << NumArgs
1553              << TheCall->getSourceRange();
1554
1555   // Argument 0 is checked for us and the remaining arguments must be
1556   // constant integers.
1557   for (unsigned i = 1; i != NumArgs; ++i) {
1558     Expr *Arg = TheCall->getArg(i);
1559
1560     // We can't check the value of a dependent argument.
1561     if (Arg->isTypeDependent() || Arg->isValueDependent())
1562       continue;
1563
1564     llvm::APSInt Result;
1565     if (SemaBuiltinConstantArg(TheCall, i, Result))
1566       return true;
1567
1568     // FIXME: gcc issues a warning and rewrites these to 0. These
1569     // seems especially odd for the third argument since the default
1570     // is 3.
1571     if (i == 1) {
1572       if (Result.getLimitedValue() > 1)
1573         return Diag(TheCall->getLocStart(), diag::err_argument_invalid_range)
1574              << "0" << "1" << Arg->getSourceRange();
1575     } else {
1576       if (Result.getLimitedValue() > 3)
1577         return Diag(TheCall->getLocStart(), diag::err_argument_invalid_range)
1578             << "0" << "3" << Arg->getSourceRange();
1579     }
1580   }
1581
1582   return false;
1583 }
1584
1585 /// SemaBuiltinConstantArg - Handle a check if argument ArgNum of CallExpr
1586 /// TheCall is a constant expression.
1587 bool Sema::SemaBuiltinConstantArg(CallExpr *TheCall, int ArgNum,
1588                                   llvm::APSInt &Result) {
1589   Expr *Arg = TheCall->getArg(ArgNum);
1590   DeclRefExpr *DRE =cast<DeclRefExpr>(TheCall->getCallee()->IgnoreParenCasts());
1591   FunctionDecl *FDecl = cast<FunctionDecl>(DRE->getDecl());
1592
1593   if (Arg->isTypeDependent() || Arg->isValueDependent()) return false;
1594
1595   if (!Arg->isIntegerConstantExpr(Result, Context))
1596     return Diag(TheCall->getLocStart(), diag::err_constant_integer_arg_type)
1597                 << FDecl->getDeclName() <<  Arg->getSourceRange();
1598
1599   return false;
1600 }
1601
1602 /// SemaBuiltinObjectSize - Handle __builtin_object_size(void *ptr,
1603 /// int type). This simply type checks that type is one of the defined
1604 /// constants (0-3).
1605 // For compatibility check 0-3, llvm only handles 0 and 2.
1606 bool Sema::SemaBuiltinObjectSize(CallExpr *TheCall) {
1607   llvm::APSInt Result;
1608
1609   // We can't check the value of a dependent argument.
1610   if (TheCall->getArg(1)->isTypeDependent() ||
1611       TheCall->getArg(1)->isValueDependent())
1612     return false;
1613
1614   // Check constant-ness first.
1615   if (SemaBuiltinConstantArg(TheCall, 1, Result))
1616     return true;
1617
1618   Expr *Arg = TheCall->getArg(1);
1619   if (Result.getSExtValue() < 0 || Result.getSExtValue() > 3) {
1620     return Diag(TheCall->getLocStart(), diag::err_argument_invalid_range)
1621              << "0" << "3" << SourceRange(Arg->getLocStart(), Arg->getLocEnd());
1622   }
1623
1624   return false;
1625 }
1626
1627 /// SemaBuiltinLongjmp - Handle __builtin_longjmp(void *env[5], int val).
1628 /// This checks that val is a constant 1.
1629 bool Sema::SemaBuiltinLongjmp(CallExpr *TheCall) {
1630   Expr *Arg = TheCall->getArg(1);
1631   llvm::APSInt Result;
1632
1633   // TODO: This is less than ideal. Overload this to take a value.
1634   if (SemaBuiltinConstantArg(TheCall, 1, Result))
1635     return true;
1636
1637   if (Result != 1)
1638     return Diag(TheCall->getLocStart(), diag::err_builtin_longjmp_invalid_val)
1639              << SourceRange(Arg->getLocStart(), Arg->getLocEnd());
1640
1641   return false;
1642 }
1643
1644 // Determine if an expression is a string literal or constant string.
1645 // If this function returns false on the arguments to a function expecting a
1646 // format string, we will usually need to emit a warning.
1647 // True string literals are then checked by CheckFormatString.
1648 Sema::StringLiteralCheckType
1649 Sema::checkFormatStringExpr(const Expr *E, Expr **Args,
1650                             unsigned NumArgs, bool HasVAListArg,
1651                             unsigned format_idx, unsigned firstDataArg,
1652                             FormatStringType Type, VariadicCallType CallType,
1653                             bool inFunctionCall) {
1654  tryAgain:
1655   if (E->isTypeDependent() || E->isValueDependent())
1656     return SLCT_NotALiteral;
1657
1658   E = E->IgnoreParenCasts();
1659
1660   if (E->isNullPointerConstant(Context, Expr::NPC_ValueDependentIsNotNull))
1661     // Technically -Wformat-nonliteral does not warn about this case.
1662     // The behavior of printf and friends in this case is implementation
1663     // dependent.  Ideally if the format string cannot be null then
1664     // it should have a 'nonnull' attribute in the function prototype.
1665     return SLCT_CheckedLiteral;
1666
1667   switch (E->getStmtClass()) {
1668   case Stmt::BinaryConditionalOperatorClass:
1669   case Stmt::ConditionalOperatorClass: {
1670     // The expression is a literal if both sub-expressions were, and it was
1671     // completely checked only if both sub-expressions were checked.
1672     const AbstractConditionalOperator *C =
1673         cast<AbstractConditionalOperator>(E);
1674     StringLiteralCheckType Left =
1675         checkFormatStringExpr(C->getTrueExpr(), Args, NumArgs,
1676                               HasVAListArg, format_idx, firstDataArg,
1677                               Type, CallType, inFunctionCall);
1678     if (Left == SLCT_NotALiteral)
1679       return SLCT_NotALiteral;
1680     StringLiteralCheckType Right =
1681         checkFormatStringExpr(C->getFalseExpr(), Args, NumArgs,
1682                               HasVAListArg, format_idx, firstDataArg,
1683                               Type, CallType, inFunctionCall);
1684     return Left < Right ? Left : Right;
1685   }
1686
1687   case Stmt::ImplicitCastExprClass: {
1688     E = cast<ImplicitCastExpr>(E)->getSubExpr();
1689     goto tryAgain;
1690   }
1691
1692   case Stmt::OpaqueValueExprClass:
1693     if (const Expr *src = cast<OpaqueValueExpr>(E)->getSourceExpr()) {
1694       E = src;
1695       goto tryAgain;
1696     }
1697     return SLCT_NotALiteral;
1698
1699   case Stmt::PredefinedExprClass:
1700     // While __func__, etc., are technically not string literals, they
1701     // cannot contain format specifiers and thus are not a security
1702     // liability.
1703     return SLCT_UncheckedLiteral;
1704
1705   case Stmt::DeclRefExprClass: {
1706     const DeclRefExpr *DR = cast<DeclRefExpr>(E);
1707
1708     // As an exception, do not flag errors for variables binding to
1709     // const string literals.
1710     if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(DR->getDecl())) {
1711       bool isConstant = false;
1712       QualType T = DR->getType();
1713
1714       if (const ArrayType *AT = Context.getAsArrayType(T)) {
1715         isConstant = AT->getElementType().isConstant(Context);
1716       } else if (const PointerType *PT = T->getAs<PointerType>()) {
1717         isConstant = T.isConstant(Context) &&
1718                      PT->getPointeeType().isConstant(Context);
1719       } else if (T->isObjCObjectPointerType()) {
1720         // In ObjC, there is usually no "const ObjectPointer" type,
1721         // so don't check if the pointee type is constant.
1722         isConstant = T.isConstant(Context);
1723       }
1724
1725       if (isConstant) {
1726         if (const Expr *Init = VD->getAnyInitializer()) {
1727           // Look through initializers like const char c[] = { "foo" }
1728           if (const InitListExpr *InitList = dyn_cast<InitListExpr>(Init)) {
1729             if (InitList->isStringLiteralInit())
1730               Init = InitList->getInit(0)->IgnoreParenImpCasts();
1731           }
1732           return checkFormatStringExpr(Init, Args, NumArgs,
1733                                        HasVAListArg, format_idx,
1734                                        firstDataArg, Type, CallType,
1735                                        /*inFunctionCall*/false);
1736         }
1737       }
1738
1739       // For vprintf* functions (i.e., HasVAListArg==true), we add a
1740       // special check to see if the format string is a function parameter
1741       // of the function calling the printf function.  If the function
1742       // has an attribute indicating it is a printf-like function, then we
1743       // should suppress warnings concerning non-literals being used in a call
1744       // to a vprintf function.  For example:
1745       //
1746       // void
1747       // logmessage(char const *fmt __attribute__ (format (printf, 1, 2)), ...){
1748       //      va_list ap;
1749       //      va_start(ap, fmt);
1750       //      vprintf(fmt, ap);  // Do NOT emit a warning about "fmt".
1751       //      ...
1752       //
1753       if (HasVAListArg) {
1754         if (const ParmVarDecl *PV = dyn_cast<ParmVarDecl>(VD)) {
1755           if (const NamedDecl *ND = dyn_cast<NamedDecl>(PV->getDeclContext())) {
1756             int PVIndex = PV->getFunctionScopeIndex() + 1;
1757             for (specific_attr_iterator<FormatAttr>
1758                  i = ND->specific_attr_begin<FormatAttr>(),
1759                  e = ND->specific_attr_end<FormatAttr>(); i != e ; ++i) {
1760               FormatAttr *PVFormat = *i;
1761               // adjust for implicit parameter
1762               if (const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(ND))
1763                 if (MD->isInstance())
1764                   ++PVIndex;
1765               // We also check if the formats are compatible.
1766               // We can't pass a 'scanf' string to a 'printf' function.
1767               if (PVIndex == PVFormat->getFormatIdx() &&
1768                   Type == GetFormatStringType(PVFormat))
1769                 return SLCT_UncheckedLiteral;
1770             }
1771           }
1772         }
1773       }
1774     }
1775
1776     return SLCT_NotALiteral;
1777   }
1778
1779   case Stmt::CallExprClass:
1780   case Stmt::CXXMemberCallExprClass: {
1781     const CallExpr *CE = cast<CallExpr>(E);
1782     if (const NamedDecl *ND = dyn_cast_or_null<NamedDecl>(CE->getCalleeDecl())) {
1783       if (const FormatArgAttr *FA = ND->getAttr<FormatArgAttr>()) {
1784         unsigned ArgIndex = FA->getFormatIdx();
1785         if (const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(ND))
1786           if (MD->isInstance())
1787             --ArgIndex;
1788         const Expr *Arg = CE->getArg(ArgIndex - 1);
1789
1790         return checkFormatStringExpr(Arg, Args, NumArgs,
1791                                      HasVAListArg, format_idx, firstDataArg,
1792                                      Type, CallType, inFunctionCall);
1793       } else if (const FunctionDecl *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(ND)) {
1794         unsigned BuiltinID = FD->getBuiltinID();
1795         if (BuiltinID == Builtin::BI__builtin___CFStringMakeConstantString ||
1796             BuiltinID == Builtin::BI__builtin___NSStringMakeConstantString) {
1797           const Expr *Arg = CE->getArg(0);
1798           return checkFormatStringExpr(Arg, Args, NumArgs,
1799                                        HasVAListArg, format_idx,
1800                                        firstDataArg, Type, CallType,
1801                                        inFunctionCall);
1802         }
1803       }
1804     }
1805
1806     return SLCT_NotALiteral;
1807   }
1808   case Stmt::ObjCStringLiteralClass:
1809   case Stmt::StringLiteralClass: {
1810     const StringLiteral *StrE = NULL;
1811
1812     if (const ObjCStringLiteral *ObjCFExpr = dyn_cast<ObjCStringLiteral>(E))
1813       StrE = ObjCFExpr->getString();
1814     else
1815       StrE = cast<StringLiteral>(E);
1816
1817     if (StrE) {
1818       CheckFormatString(StrE, E, Args, NumArgs, HasVAListArg, format_idx,
1819                         firstDataArg, Type, inFunctionCall, CallType);
1820       return SLCT_CheckedLiteral;
1821     }
1822
1823     return SLCT_NotALiteral;
1824   }
1825
1826   default:
1827     return SLCT_NotALiteral;
1828   }
1829 }
1830
1831 void
1832 Sema::CheckNonNullArguments(const NonNullAttr *NonNull,
1833                             const Expr * const *ExprArgs,
1834                             SourceLocation CallSiteLoc) {
1835   for (NonNullAttr::args_iterator i = NonNull->args_begin(),
1836                                   e = NonNull->args_end();
1837        i != e; ++i) {
1838     const Expr *ArgExpr = ExprArgs[*i];
1839     if (ArgExpr->isNullPointerConstant(Context,
1840                                        Expr::NPC_ValueDependentIsNotNull))
1841       Diag(CallSiteLoc, diag::warn_null_arg) << ArgExpr->getSourceRange();
1842   }
1843 }
1844
1845 Sema::FormatStringType Sema::GetFormatStringType(const FormatAttr *Format) {
1846   return llvm::StringSwitch<FormatStringType>(Format->getType())
1847   .Case("scanf", FST_Scanf)
1848   .Cases("printf", "printf0", FST_Printf)
1849   .Cases("NSString", "CFString", FST_NSString)
1850   .Case("strftime", FST_Strftime)
1851   .Case("strfmon", FST_Strfmon)
1852   .Cases("kprintf", "cmn_err", "vcmn_err", "zcmn_err", FST_Kprintf)
1853   .Default(FST_Unknown);
1854 }
1855
1856 /// CheckFormatArguments - Check calls to printf and scanf (and similar
1857 /// functions) for correct use of format strings.
1858 /// Returns true if a format string has been fully checked.
1859 bool Sema::CheckFormatArguments(const FormatAttr *Format, Expr **Args,
1860                                 unsigned NumArgs, bool IsCXXMember,
1861                                 VariadicCallType CallType,
1862                                 SourceLocation Loc, SourceRange Range) {
1863   FormatStringInfo FSI;
1864   if (getFormatStringInfo(Format, IsCXXMember, &FSI))
1865     return CheckFormatArguments(Args, NumArgs, FSI.HasVAListArg, FSI.FormatIdx,
1866                                 FSI.FirstDataArg, GetFormatStringType(Format),
1867                                 CallType, Loc, Range);
1868   return false;
1869 }
1870
1871 bool Sema::CheckFormatArguments(Expr **Args, unsigned NumArgs,
1872                                 bool HasVAListArg, unsigned format_idx,
1873                                 unsigned firstDataArg, FormatStringType Type,
1874                                 VariadicCallType CallType,
1875                                 SourceLocation Loc, SourceRange Range) {
1876   // CHECK: printf/scanf-like function is called with no format string.
1877   if (format_idx >= NumArgs) {
1878     Diag(Loc, diag::warn_missing_format_string) << Range;
1879     return false;
1880   }
1881
1882   const Expr *OrigFormatExpr = Args[format_idx]->IgnoreParenCasts();
1883
1884   // CHECK: format string is not a string literal.
1885   //
1886   // Dynamically generated format strings are difficult to
1887   // automatically vet at compile time.  Requiring that format strings
1888   // are string literals: (1) permits the checking of format strings by
1889   // the compiler and thereby (2) can practically remove the source of
1890   // many format string exploits.
1891
1892   // Format string can be either ObjC string (e.g. @"%d") or
1893   // C string (e.g. "%d")
1894   // ObjC string uses the same format specifiers as C string, so we can use
1895   // the same format string checking logic for both ObjC and C strings.
1896   StringLiteralCheckType CT =
1897       checkFormatStringExpr(OrigFormatExpr, Args, NumArgs, HasVAListArg,
1898                             format_idx, firstDataArg, Type, CallType);
1899   if (CT != SLCT_NotALiteral)
1900     // Literal format string found, check done!
1901     return CT == SLCT_CheckedLiteral;
1902
1903   // Strftime is particular as it always uses a single 'time' argument,
1904   // so it is safe to pass a non-literal string.
1905   if (Type == FST_Strftime)
1906     return false;
1907
1908   // Do not emit diag when the string param is a macro expansion and the
1909   // format is either NSString or CFString. This is a hack to prevent
1910   // diag when using the NSLocalizedString and CFCopyLocalizedString macros
1911   // which are usually used in place of NS and CF string literals.
1912   if (Type == FST_NSString &&
1913       SourceMgr.isInSystemMacro(Args[format_idx]->getLocStart()))
1914     return false;
1915
1916   // If there are no arguments specified, warn with -Wformat-security, otherwise
1917   // warn only with -Wformat-nonliteral.
1918   if (NumArgs == format_idx+1)
1919     Diag(Args[format_idx]->getLocStart(),
1920          diag::warn_format_nonliteral_noargs)
1921       << OrigFormatExpr->getSourceRange();
1922   else
1923     Diag(Args[format_idx]->getLocStart(),
1924          diag::warn_format_nonliteral)
1925            << OrigFormatExpr->getSourceRange();
1926   return false;
1927 }
1928
1929 namespace {
1930 class CheckFormatHandler : public analyze_format_string::FormatStringHandler {
1931 protected:
1932   Sema &S;
1933   const StringLiteral *FExpr;
1934   const Expr *OrigFormatExpr;
1935   const unsigned FirstDataArg;
1936   const unsigned NumDataArgs;
1937   const char *Beg; // Start of format string.
1938   const bool HasVAListArg;
1939   const Expr * const *Args;
1940   const unsigned NumArgs;
1941   unsigned FormatIdx;
1942   llvm::BitVector CoveredArgs;
1943   bool usesPositionalArgs;
1944   bool atFirstArg;
1945   bool inFunctionCall;
1946   Sema::VariadicCallType CallType;
1947 public:
1948   CheckFormatHandler(Sema &s, const StringLiteral *fexpr,
1949                      const Expr *origFormatExpr, unsigned firstDataArg,
1950                      unsigned numDataArgs, const char *beg, bool hasVAListArg,
1951                      Expr **args, unsigned numArgs,
1952                      unsigned formatIdx, bool inFunctionCall,
1953                      Sema::VariadicCallType callType)
1954     : S(s), FExpr(fexpr), OrigFormatExpr(origFormatExpr),
1955       FirstDataArg(firstDataArg), NumDataArgs(numDataArgs),
1956       Beg(beg), HasVAListArg(hasVAListArg),
1957       Args(args), NumArgs(numArgs), FormatIdx(formatIdx),
1958       usesPositionalArgs(false), atFirstArg(true),
1959       inFunctionCall(inFunctionCall), CallType(callType) {
1960         CoveredArgs.resize(numDataArgs);
1961         CoveredArgs.reset();
1962       }
1963
1964   void DoneProcessing();
1965
1966   void HandleIncompleteSpecifier(const char *startSpecifier,
1967                                  unsigned specifierLen);
1968
1969   void HandleInvalidLengthModifier(
1970       const analyze_format_string::FormatSpecifier &FS,
1971       const analyze_format_string::ConversionSpecifier &CS,
1972       const char *startSpecifier, unsigned specifierLen, unsigned DiagID);
1973
1974   void HandleNonStandardLengthModifier(
1975       const analyze_format_string::FormatSpecifier &FS,
1976       const char *startSpecifier, unsigned specifierLen);
1977
1978   void HandleNonStandardConversionSpecifier(
1979       const analyze_format_string::ConversionSpecifier &CS,
1980       const char *startSpecifier, unsigned specifierLen);
1981
1982   virtual void HandlePosition(const char *startPos, unsigned posLen);
1983
1984   virtual void HandleInvalidPosition(const char *startSpecifier,
1985                                      unsigned specifierLen,
1986                                      analyze_format_string::PositionContext p);
1987
1988   virtual void HandleZeroPosition(const char *startPos, unsigned posLen);
1989
1990   void HandleNullChar(const char *nullCharacter);
1991
1992   template <typename Range>
1993   static void EmitFormatDiagnostic(Sema &S, bool inFunctionCall,
1994                                    const Expr *ArgumentExpr,
1995                                    PartialDiagnostic PDiag,
1996                                    SourceLocation StringLoc,
1997                                    bool IsStringLocation, Range StringRange,
1998                             ArrayRef<FixItHint> Fixit = ArrayRef<FixItHint>());
1999
2000 protected:
2001   bool HandleInvalidConversionSpecifier(unsigned argIndex, SourceLocation Loc,
2002                                         const char *startSpec,
2003                                         unsigned specifierLen,
2004                                         const char *csStart, unsigned csLen);
2005
2006   void HandlePositionalNonpositionalArgs(SourceLocation Loc,
2007                                          const char *startSpec,
2008                                          unsigned specifierLen);
2009
2010   SourceRange getFormatStringRange();
2011   CharSourceRange getSpecifierRange(const char *startSpecifier,
2012                                     unsigned specifierLen);
2013   SourceLocation getLocationOfByte(const char *x);
2014
2015   const Expr *getDataArg(unsigned i) const;
2016
2017   bool CheckNumArgs(const analyze_format_string::FormatSpecifier &FS,
2018                     const analyze_format_string::ConversionSpecifier &CS,
2019                     const char *startSpecifier, unsigned specifierLen,
2020                     unsigned argIndex);
2021
2022   template <typename Range>
2023   void EmitFormatDiagnostic(PartialDiagnostic PDiag, SourceLocation StringLoc,
2024                             bool IsStringLocation, Range StringRange,
2025                             ArrayRef<FixItHint> Fixit = ArrayRef<FixItHint>());
2026
2027   void CheckPositionalAndNonpositionalArgs(
2028       const analyze_format_string::FormatSpecifier *FS);
2029 };
2030 }
2031
2032 SourceRange CheckFormatHandler::getFormatStringRange() {
2033   return OrigFormatExpr->getSourceRange();
2034 }
2035
2036 CharSourceRange CheckFormatHandler::
2037 getSpecifierRange(const char *startSpecifier, unsigned specifierLen) {
2038   SourceLocation Start = getLocationOfByte(startSpecifier);
2039   SourceLocation End   = getLocationOfByte(startSpecifier + specifierLen - 1);
2040
2041   // Advance the end SourceLocation by one due to half-open ranges.
2042   End = End.getLocWithOffset(1);
2043
2044   return CharSourceRange::getCharRange(Start, End);
2045 }
2046
2047 SourceLocation CheckFormatHandler::getLocationOfByte(const char *x) {
2048   return S.getLocationOfStringLiteralByte(FExpr, x - Beg);
2049 }
2050
2051 void CheckFormatHandler::HandleIncompleteSpecifier(const char *startSpecifier,
2052                                                    unsigned specifierLen){
2053   EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_printf_incomplete_specifier),
2054                        getLocationOfByte(startSpecifier),
2055                        /*IsStringLocation*/true,
2056                        getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen));
2057 }
2058
2059 void CheckFormatHandler::HandleInvalidLengthModifier(
2060     const analyze_format_string::FormatSpecifier &FS,
2061     const analyze_format_string::ConversionSpecifier &CS,
2062     const char *startSpecifier, unsigned specifierLen, unsigned DiagID) {
2063   using namespace analyze_format_string;
2064
2065   const LengthModifier &LM = FS.getLengthModifier();
2066   CharSourceRange LMRange = getSpecifierRange(LM.getStart(), LM.getLength());
2067
2068   // See if we know how to fix this length modifier.
2069   llvm::Optional<LengthModifier> FixedLM = FS.getCorrectedLengthModifier();
2070   if (FixedLM) {
2071     EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(DiagID) << LM.toString() << CS.toString(),
2072                          getLocationOfByte(LM.getStart()),
2073                          /*IsStringLocation*/true,
2074                          getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen));
2075
2076     S.Diag(getLocationOfByte(LM.getStart()), diag::note_format_fix_specifier)
2077       << FixedLM->toString()
2078       << FixItHint::CreateReplacement(LMRange, FixedLM->toString());
2079
2080   } else {
2081     FixItHint Hint;
2082     if (DiagID == diag::warn_format_nonsensical_length)
2083       Hint = FixItHint::CreateRemoval(LMRange);
2084
2085     EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(DiagID) << LM.toString() << CS.toString(),
2086                          getLocationOfByte(LM.getStart()),
2087                          /*IsStringLocation*/true,
2088                          getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen),
2089                          Hint);
2090   }
2091 }
2092
2093 void CheckFormatHandler::HandleNonStandardLengthModifier(
2094     const analyze_format_string::FormatSpecifier &FS,
2095     const char *startSpecifier, unsigned specifierLen) {
2096   using namespace analyze_format_string;
2097
2098   const LengthModifier &LM = FS.getLengthModifier();
2099   CharSourceRange LMRange = getSpecifierRange(LM.getStart(), LM.getLength());
2100
2101   // See if we know how to fix this length modifier.
2102   llvm::Optional<LengthModifier> FixedLM = FS.getCorrectedLengthModifier();
2103   if (FixedLM) {
2104     EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_format_non_standard)
2105                            << LM.toString() << 0,
2106                          getLocationOfByte(LM.getStart()),
2107                          /*IsStringLocation*/true,
2108                          getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen));
2109
2110     S.Diag(getLocationOfByte(LM.getStart()), diag::note_format_fix_specifier)
2111       << FixedLM->toString()
2112       << FixItHint::CreateReplacement(LMRange, FixedLM->toString());
2113
2114   } else {
2115     EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_format_non_standard)
2116                            << LM.toString() << 0,
2117                          getLocationOfByte(LM.getStart()),
2118                          /*IsStringLocation*/true,
2119                          getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen));
2120   }
2121 }
2122
2123 void CheckFormatHandler::HandleNonStandardConversionSpecifier(
2124     const analyze_format_string::ConversionSpecifier &CS,
2125     const char *startSpecifier, unsigned specifierLen) {
2126   using namespace analyze_format_string;
2127
2128   // See if we know how to fix this conversion specifier.
2129   llvm::Optional<ConversionSpecifier> FixedCS = CS.getStandardSpecifier();
2130   if (FixedCS) {
2131     EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_format_non_standard)
2132                           << CS.toString() << /*conversion specifier*/1,
2133                          getLocationOfByte(CS.getStart()),
2134                          /*IsStringLocation*/true,
2135                          getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen));
2136
2137     CharSourceRange CSRange = getSpecifierRange(CS.getStart(), CS.getLength());
2138     S.Diag(getLocationOfByte(CS.getStart()), diag::note_format_fix_specifier)
2139       << FixedCS->toString()
2140       << FixItHint::CreateReplacement(CSRange, FixedCS->toString());
2141   } else {
2142     EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_format_non_standard)
2143                           << CS.toString() << /*conversion specifier*/1,
2144                          getLocationOfByte(CS.getStart()),
2145                          /*IsStringLocation*/true,
2146                          getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen));
2147   }
2148 }
2149
2150 void CheckFormatHandler::HandlePosition(const char *startPos,
2151                                         unsigned posLen) {
2152   EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_format_non_standard_positional_arg),
2153                                getLocationOfByte(startPos),
2154                                /*IsStringLocation*/true,
2155                                getSpecifierRange(startPos, posLen));
2156 }
2157
2158 void
2159 CheckFormatHandler::HandleInvalidPosition(const char *startPos, unsigned posLen,
2160                                      analyze_format_string::PositionContext p) {
2161   EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_format_invalid_positional_specifier)
2162                          << (unsigned) p,
2163                        getLocationOfByte(startPos), /*IsStringLocation*/true,
2164                        getSpecifierRange(startPos, posLen));
2165 }
2166
2167 void CheckFormatHandler::HandleZeroPosition(const char *startPos,
2168                                             unsigned posLen) {
2169   EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_format_zero_positional_specifier),
2170                                getLocationOfByte(startPos),
2171                                /*IsStringLocation*/true,
2172                                getSpecifierRange(startPos, posLen));
2173 }
2174
2175 void CheckFormatHandler::HandleNullChar(const char *nullCharacter) {
2176   if (!isa<ObjCStringLiteral>(OrigFormatExpr)) {
2177     // The presence of a null character is likely an error.
2178     EmitFormatDiagnostic(
2179       S.PDiag(diag::warn_printf_format_string_contains_null_char),
2180       getLocationOfByte(nullCharacter), /*IsStringLocation*/true,
2181       getFormatStringRange());
2182   }
2183 }
2184
2185 // Note that this may return NULL if there was an error parsing or building
2186 // one of the argument expressions.
2187 const Expr *CheckFormatHandler::getDataArg(unsigned i) const {
2188   return Args[FirstDataArg + i];
2189 }
2190
2191 void CheckFormatHandler::DoneProcessing() {
2192     // Does the number of data arguments exceed the number of
2193     // format conversions in the format string?
2194   if (!HasVAListArg) {
2195       // Find any arguments that weren't covered.
2196     CoveredArgs.flip();
2197     signed notCoveredArg = CoveredArgs.find_first();
2198     if (notCoveredArg >= 0) {
2199       assert((unsigned)notCoveredArg < NumDataArgs);
2200       if (const Expr *E = getDataArg((unsigned) notCoveredArg)) {
2201         SourceLocation Loc = E->getLocStart();
2202         if (!S.getSourceManager().isInSystemMacro(Loc)) {
2203           EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_printf_data_arg_not_used),
2204                                Loc, /*IsStringLocation*/false,
2205                                getFormatStringRange());
2206         }
2207       }
2208     }
2209   }
2210 }
2211
2212 bool
2213 CheckFormatHandler::HandleInvalidConversionSpecifier(unsigned argIndex,
2214                                                      SourceLocation Loc,
2215                                                      const char *startSpec,
2216                                                      unsigned specifierLen,
2217                                                      const char *csStart,
2218                                                      unsigned csLen) {
2219
2220   bool keepGoing = true;
2221   if (argIndex < NumDataArgs) {
2222     // Consider the argument coverered, even though the specifier doesn't
2223     // make sense.
2224     CoveredArgs.set(argIndex);
2225   }
2226   else {
2227     // If argIndex exceeds the number of data arguments we
2228     // don't issue a warning because that is just a cascade of warnings (and
2229     // they may have intended '%%' anyway). We don't want to continue processing
2230     // the format string after this point, however, as we will like just get
2231     // gibberish when trying to match arguments.
2232     keepGoing = false;
2233   }
2234
2235   EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_format_invalid_conversion)
2236                          << StringRef(csStart, csLen),
2237                        Loc, /*IsStringLocation*/true,
2238                        getSpecifierRange(startSpec, specifierLen));
2239
2240   return keepGoing;
2241 }
2242
2243 void
2244 CheckFormatHandler::HandlePositionalNonpositionalArgs(SourceLocation Loc,
2245                                                       const char *startSpec,
2246                                                       unsigned specifierLen) {
2247   EmitFormatDiagnostic(
2248     S.PDiag(diag::warn_format_mix_positional_nonpositional_args),
2249     Loc, /*isStringLoc*/true, getSpecifierRange(startSpec, specifierLen));
2250 }
2251
2252 bool
2253 CheckFormatHandler::CheckNumArgs(
2254   const analyze_format_string::FormatSpecifier &FS,
2255   const analyze_format_string::ConversionSpecifier &CS,
2256   const char *startSpecifier, unsigned specifierLen, unsigned argIndex) {
2257
2258   if (argIndex >= NumDataArgs) {
2259     PartialDiagnostic PDiag = FS.usesPositionalArg()
2260       ? (S.PDiag(diag::warn_printf_positional_arg_exceeds_data_args)
2261            << (argIndex+1) << NumDataArgs)
2262       : S.PDiag(diag::warn_printf_insufficient_data_args);
2263     EmitFormatDiagnostic(
2264       PDiag, getLocationOfByte(CS.getStart()), /*IsStringLocation*/true,
2265       getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen));
2266     return false;
2267   }
2268   return true;
2269 }
2270
2271 template<typename Range>
2272 void CheckFormatHandler::EmitFormatDiagnostic(PartialDiagnostic PDiag,
2273                                               SourceLocation Loc,
2274                                               bool IsStringLocation,
2275                                               Range StringRange,
2276                                               ArrayRef<FixItHint> FixIt) {
2277   EmitFormatDiagnostic(S, inFunctionCall, Args[FormatIdx], PDiag,
2278                        Loc, IsStringLocation, StringRange, FixIt);
2279 }
2280
2281 /// \brief If the format string is not within the funcion call, emit a note
2282 /// so that the function call and string are in diagnostic messages.
2283 ///
2284 /// \param InFunctionCall if true, the format string is within the function
2285 /// call and only one diagnostic message will be produced.  Otherwise, an
2286 /// extra note will be emitted pointing to location of the format string.
2287 ///
2288 /// \param ArgumentExpr the expression that is passed as the format string
2289 /// argument in the function call.  Used for getting locations when two
2290 /// diagnostics are emitted.
2291 ///
2292 /// \param PDiag the callee should already have provided any strings for the
2293 /// diagnostic message.  This function only adds locations and fixits
2294 /// to diagnostics.
2295 ///
2296 /// \param Loc primary location for diagnostic.  If two diagnostics are
2297 /// required, one will be at Loc and a new SourceLocation will be created for
2298 /// the other one.
2299 ///
2300 /// \param IsStringLocation if true, Loc points to the format string should be
2301 /// used for the note.  Otherwise, Loc points to the argument list and will
2302 /// be used with PDiag.
2303 ///
2304 /// \param StringRange some or all of the string to highlight.  This is
2305 /// templated so it can accept either a CharSourceRange or a SourceRange.
2306 ///
2307 /// \param FixIt optional fix it hint for the format string.
2308 template<typename Range>
2309 void CheckFormatHandler::EmitFormatDiagnostic(Sema &S, bool InFunctionCall,
2310                                               const Expr *ArgumentExpr,
2311                                               PartialDiagnostic PDiag,
2312                                               SourceLocation Loc,
2313                                               bool IsStringLocation,
2314                                               Range StringRange,
2315                                               ArrayRef<FixItHint> FixIt) {
2316   if (InFunctionCall) {
2317     const Sema::SemaDiagnosticBuilder &D = S.Diag(Loc, PDiag);
2318     D << StringRange;
2319     for (ArrayRef<FixItHint>::iterator I = FixIt.begin(), E = FixIt.end();
2320          I != E; ++I) {
2321       D << *I;
2322     }
2323   } else {
2324     S.Diag(IsStringLocation ? ArgumentExpr->getExprLoc() : Loc, PDiag)
2325       << ArgumentExpr->getSourceRange();
2326
2327     const Sema::SemaDiagnosticBuilder &Note =
2328       S.Diag(IsStringLocation ? Loc : StringRange.getBegin(),
2329              diag::note_format_string_defined);
2330
2331     Note << StringRange;
2332     for (ArrayRef<FixItHint>::iterator I = FixIt.begin(), E = FixIt.end();
2333          I != E; ++I) {
2334       Note << *I;
2335     }
2336   }
2337 }
2338
2339 //===--- CHECK: Printf format string checking ------------------------------===//
2340
2341 namespace {
2342 class CheckPrintfHandler : public CheckFormatHandler {
2343   bool ObjCContext;
2344 public:
2345   CheckPrintfHandler(Sema &s, const StringLiteral *fexpr,
2346                      const Expr *origFormatExpr, unsigned firstDataArg,
2347                      unsigned numDataArgs, bool isObjC,
2348                      const char *beg, bool hasVAListArg,
2349                      Expr **Args, unsigned NumArgs,
2350                      unsigned formatIdx, bool inFunctionCall,
2351                      Sema::VariadicCallType CallType)
2352   : CheckFormatHandler(s, fexpr, origFormatExpr, firstDataArg,
2353                        numDataArgs, beg, hasVAListArg, Args, NumArgs,
2354                        formatIdx, inFunctionCall, CallType), ObjCContext(isObjC)
2355   {}
2356
2357
2358   bool HandleInvalidPrintfConversionSpecifier(
2359                                       const analyze_printf::PrintfSpecifier &FS,
2360                                       const char *startSpecifier,
2361                                       unsigned specifierLen);
2362
2363   bool HandlePrintfSpecifier(const analyze_printf::PrintfSpecifier &FS,
2364                              const char *startSpecifier,
2365                              unsigned specifierLen);
2366   bool checkFormatExpr(const analyze_printf::PrintfSpecifier &FS,
2367                        const char *StartSpecifier,
2368                        unsigned SpecifierLen,
2369                        const Expr *E);
2370
2371   bool HandleAmount(const analyze_format_string::OptionalAmount &Amt, unsigned k,
2372                     const char *startSpecifier, unsigned specifierLen);
2373   void HandleInvalidAmount(const analyze_printf::PrintfSpecifier &FS,
2374                            const analyze_printf::OptionalAmount &Amt,
2375                            unsigned type,
2376                            const char *startSpecifier, unsigned specifierLen);
2377   void HandleFlag(const analyze_printf::PrintfSpecifier &FS,
2378                   const analyze_printf::OptionalFlag &flag,
2379                   const char *startSpecifier, unsigned specifierLen);
2380   void HandleIgnoredFlag(const analyze_printf::PrintfSpecifier &FS,
2381                          const analyze_printf::OptionalFlag &ignoredFlag,
2382                          const analyze_printf::OptionalFlag &flag,
2383                          const char *startSpecifier, unsigned specifierLen);
2384   bool checkForCStrMembers(const analyze_printf::ArgType &AT,
2385                            const Expr *E, const CharSourceRange &CSR);
2386
2387 };
2388 }
2389
2390 bool CheckPrintfHandler::HandleInvalidPrintfConversionSpecifier(
2391                                       const analyze_printf::PrintfSpecifier &FS,
2392                                       const char *startSpecifier,
2393                                       unsigned specifierLen) {
2394   const analyze_printf::PrintfConversionSpecifier &CS =
2395     FS.getConversionSpecifier();
2396
2397   return HandleInvalidConversionSpecifier(FS.getArgIndex(),
2398                                           getLocationOfByte(CS.getStart()),
2399                                           startSpecifier, specifierLen,
2400                                           CS.getStart(), CS.getLength());
2401 }
2402
2403 bool CheckPrintfHandler::HandleAmount(
2404                                const analyze_format_string::OptionalAmount &Amt,
2405                                unsigned k, const char *startSpecifier,
2406                                unsigned specifierLen) {
2407
2408   if (Amt.hasDataArgument()) {
2409     if (!HasVAListArg) {
2410       unsigned argIndex = Amt.getArgIndex();
2411       if (argIndex >= NumDataArgs) {
2412         EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_printf_asterisk_missing_arg)
2413                                << k,
2414                              getLocationOfByte(Amt.getStart()),
2415                              /*IsStringLocation*/true,
2416                              getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen));
2417         // Don't do any more checking.  We will just emit
2418         // spurious errors.
2419         return false;
2420       }
2421
2422       // Type check the data argument.  It should be an 'int'.
2423       // Although not in conformance with C99, we also allow the argument to be
2424       // an 'unsigned int' as that is a reasonably safe case.  GCC also
2425       // doesn't emit a warning for that case.
2426       CoveredArgs.set(argIndex);
2427       const Expr *Arg = getDataArg(argIndex);
2428       if (!Arg)
2429         return false;
2430
2431       QualType T = Arg->getType();
2432
2433       const analyze_printf::ArgType &AT = Amt.getArgType(S.Context);
2434       assert(AT.isValid());
2435
2436       if (!AT.matchesType(S.Context, T)) {
2437         EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_printf_asterisk_wrong_type)
2438                                << k << AT.getRepresentativeTypeName(S.Context)
2439                                << T << Arg->getSourceRange(),
2440                              getLocationOfByte(Amt.getStart()),
2441                              /*IsStringLocation*/true,
2442                              getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen));
2443         // Don't do any more checking.  We will just emit
2444         // spurious errors.
2445         return false;
2446       }
2447     }
2448   }
2449   return true;
2450 }
2451
2452 void CheckPrintfHandler::HandleInvalidAmount(
2453                                       const analyze_printf::PrintfSpecifier &FS,
2454                                       const analyze_printf::OptionalAmount &Amt,
2455                                       unsigned type,
2456                                       const char *startSpecifier,
2457                                       unsigned specifierLen) {
2458   const analyze_printf::PrintfConversionSpecifier &CS =
2459     FS.getConversionSpecifier();
2460
2461   FixItHint fixit =
2462     Amt.getHowSpecified() == analyze_printf::OptionalAmount::Constant
2463       ? FixItHint::CreateRemoval(getSpecifierRange(Amt.getStart(),
2464                                  Amt.getConstantLength()))
2465       : FixItHint();
2466
2467   EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_printf_nonsensical_optional_amount)
2468                          << type << CS.toString(),
2469                        getLocationOfByte(Amt.getStart()),
2470                        /*IsStringLocation*/true,
2471                        getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen),
2472                        fixit);
2473 }
2474
2475 void CheckPrintfHandler::HandleFlag(const analyze_printf::PrintfSpecifier &FS,
2476                                     const analyze_printf::OptionalFlag &flag,
2477                                     const char *startSpecifier,
2478                                     unsigned specifierLen) {
2479   // Warn about pointless flag with a fixit removal.
2480   const analyze_printf::PrintfConversionSpecifier &CS =
2481     FS.getConversionSpecifier();
2482   EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_printf_nonsensical_flag)
2483                          << flag.toString() << CS.toString(),
2484                        getLocationOfByte(flag.getPosition()),
2485                        /*IsStringLocation*/true,
2486                        getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen),
2487                        FixItHint::CreateRemoval(
2488                          getSpecifierRange(flag.getPosition(), 1)));
2489 }
2490
2491 void CheckPrintfHandler::HandleIgnoredFlag(
2492                                 const analyze_printf::PrintfSpecifier &FS,
2493                                 const analyze_printf::OptionalFlag &ignoredFlag,
2494                                 const analyze_printf::OptionalFlag &flag,
2495                                 const char *startSpecifier,
2496                                 unsigned specifierLen) {
2497   // Warn about ignored flag with a fixit removal.
2498   EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_printf_ignored_flag)
2499                          << ignoredFlag.toString() << flag.toString(),
2500                        getLocationOfByte(ignoredFlag.getPosition()),
2501                        /*IsStringLocation*/true,
2502                        getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen),
2503                        FixItHint::CreateRemoval(
2504                          getSpecifierRange(ignoredFlag.getPosition(), 1)));
2505 }
2506
2507 // Determines if the specified is a C++ class or struct containing
2508 // a member with the specified name and kind (e.g. a CXXMethodDecl named
2509 // "c_str()").
2510 template<typename MemberKind>
2511 static llvm::SmallPtrSet<MemberKind*, 1>
2512 CXXRecordMembersNamed(StringRef Name, Sema &S, QualType Ty) {
2513   const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>();
2514   llvm::SmallPtrSet<MemberKind*, 1> Results;
2515
2516   if (!RT)
2517     return Results;
2518   const CXXRecordDecl *RD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RT->getDecl());
2519   if (!RD)
2520     return Results;
2521
2522   LookupResult R(S, &S.PP.getIdentifierTable().get(Name), SourceLocation(),
2523                  Sema::LookupMemberName);
2524
2525   // We just need to include all members of the right kind turned up by the
2526   // filter, at this point.
2527   if (S.LookupQualifiedName(R, RT->getDecl()))
2528     for (LookupResult::iterator I = R.begin(), E = R.end(); I != E; ++I) {
2529       NamedDecl *decl = (*I)->getUnderlyingDecl();
2530       if (MemberKind *FK = dyn_cast<MemberKind>(decl))
2531         Results.insert(FK);
2532     }
2533   return Results;
2534 }
2535
2536 // Check if a (w)string was passed when a (w)char* was needed, and offer a
2537 // better diagnostic if so. AT is assumed to be valid.
2538 // Returns true when a c_str() conversion method is found.
2539 bool CheckPrintfHandler::checkForCStrMembers(
2540     const analyze_printf::ArgType &AT, const Expr *E,
2541     const CharSourceRange &CSR) {
2542   typedef llvm::SmallPtrSet<CXXMethodDecl*, 1> MethodSet;
2543
2544   MethodSet Results =
2545       CXXRecordMembersNamed<CXXMethodDecl>("c_str", S, E->getType());
2546
2547   for (MethodSet::iterator MI = Results.begin(), ME = Results.end();
2548        MI != ME; ++MI) {
2549     const CXXMethodDecl *Method = *MI;
2550     if (Method->getNumParams() == 0 &&
2551           AT.matchesType(S.Context, Method->getResultType())) {
2552       // FIXME: Suggest parens if the expression needs them.
2553       SourceLocation EndLoc =
2554           S.getPreprocessor().getLocForEndOfToken(E->getLocEnd());
2555       S.Diag(E->getLocStart(), diag::note_printf_c_str)
2556           << "c_str()"
2557           << FixItHint::CreateInsertion(EndLoc, ".c_str()");
2558       return true;
2559     }
2560   }
2561
2562   return false;
2563 }
2564
2565 bool
2566 CheckPrintfHandler::HandlePrintfSpecifier(const analyze_printf::PrintfSpecifier
2567                                             &FS,
2568                                           const char *startSpecifier,
2569                                           unsigned specifierLen) {
2570
2571   using namespace analyze_format_string;
2572   using namespace analyze_printf;
2573   const PrintfConversionSpecifier &CS = FS.getConversionSpecifier();
2574
2575   if (FS.consumesDataArgument()) {
2576     if (atFirstArg) {
2577         atFirstArg = false;
2578         usesPositionalArgs = FS.usesPositionalArg();
2579     }
2580     else if (usesPositionalArgs != FS.usesPositionalArg()) {
2581       HandlePositionalNonpositionalArgs(getLocationOfByte(CS.getStart()),
2582                                         startSpecifier, specifierLen);
2583       return false;
2584     }
2585   }
2586
2587   // First check if the field width, precision, and conversion specifier
2588   // have matching data arguments.
2589   if (!HandleAmount(FS.getFieldWidth(), /* field width */ 0,
2590                     startSpecifier, specifierLen)) {
2591     return false;
2592   }
2593
2594   if (!HandleAmount(FS.getPrecision(), /* precision */ 1,
2595                     startSpecifier, specifierLen)) {
2596     return false;
2597   }
2598
2599   if (!CS.consumesDataArgument()) {
2600     // FIXME: Technically specifying a precision or field width here
2601     // makes no sense.  Worth issuing a warning at some point.
2602     return true;
2603   }
2604
2605   // Consume the argument.
2606   unsigned argIndex = FS.getArgIndex();
2607   if (argIndex < NumDataArgs) {
2608     // The check to see if the argIndex is valid will come later.
2609     // We set the bit here because we may exit early from this
2610     // function if we encounter some other error.
2611     CoveredArgs.set(argIndex);
2612   }
2613
2614   // FreeBSD extensions
2615   if (CS.getKind() == ConversionSpecifier::FreeBSDbArg ||
2616       CS.getKind() == ConversionSpecifier::FreeBSDDArg) {
2617     // claim the second argument
2618     CoveredArgs.set(argIndex + 1);
2619
2620     // Now type check the data expression that matches the
2621     // format specifier.
2622     const Expr *Ex = getDataArg(argIndex);
2623     const analyze_printf::ArgType &AT =
2624       (CS.getKind() == ConversionSpecifier::FreeBSDbArg) ?
2625         ArgType(S.Context.IntTy) : ArgType::CStrTy;
2626     if (AT.isValid() && !AT.matchesType(S.Context, Ex->getType()))
2627       S.Diag(getLocationOfByte(CS.getStart()),
2628              diag::warn_printf_conversion_argument_type_mismatch)
2629         << AT.getRepresentativeType(S.Context) << Ex->getType()
2630         << getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen)
2631         << Ex->getSourceRange();
2632
2633     // Now type check the data expression that matches the
2634     // format specifier.
2635     Ex = getDataArg(argIndex + 1);
2636     const analyze_printf::ArgType &AT2 = ArgType::CStrTy;
2637     if (AT2.isValid() && !AT2.matchesType(S.Context, Ex->getType()))
2638       S.Diag(getLocationOfByte(CS.getStart()),
2639              diag::warn_printf_conversion_argument_type_mismatch)
2640         << AT2.getRepresentativeType(S.Context) << Ex->getType()
2641         << getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen)
2642         << Ex->getSourceRange();
2643
2644      return true;
2645   }
2646   // END OF FREEBSD EXTENSIONS
2647
2648   // Check for using an Objective-C specific conversion specifier
2649   // in a non-ObjC literal.
2650   if (!ObjCContext && CS.isObjCArg()) {
2651     return HandleInvalidPrintfConversionSpecifier(FS, startSpecifier,
2652                                                   specifierLen);
2653   }
2654
2655   // Check for invalid use of field width
2656   if (!FS.hasValidFieldWidth()) {
2657     HandleInvalidAmount(FS, FS.getFieldWidth(), /* field width */ 0,
2658         startSpecifier, specifierLen);
2659   }
2660
2661   // Check for invalid use of precision
2662   if (!FS.hasValidPrecision()) {
2663     HandleInvalidAmount(FS, FS.getPrecision(), /* precision */ 1,
2664         startSpecifier, specifierLen);
2665   }
2666
2667   // Check each flag does not conflict with any other component.
2668   if (!FS.hasValidThousandsGroupingPrefix())
2669     HandleFlag(FS, FS.hasThousandsGrouping(), startSpecifier, specifierLen);
2670   if (!FS.hasValidLeadingZeros())
2671     HandleFlag(FS, FS.hasLeadingZeros(), startSpecifier, specifierLen);
2672   if (!FS.hasValidPlusPrefix())
2673     HandleFlag(FS, FS.hasPlusPrefix(), startSpecifier, specifierLen);
2674   if (!FS.hasValidSpacePrefix())
2675     HandleFlag(FS, FS.hasSpacePrefix(), startSpecifier, specifierLen);
2676   if (!FS.hasValidAlternativeForm())
2677     HandleFlag(FS, FS.hasAlternativeForm(), startSpecifier, specifierLen);
2678   if (!FS.hasValidLeftJustified())
2679     HandleFlag(FS, FS.isLeftJustified(), startSpecifier, specifierLen);
2680
2681   // Check that flags are not ignored by another flag
2682   if (FS.hasSpacePrefix() && FS.hasPlusPrefix()) // ' ' ignored by '+'
2683     HandleIgnoredFlag(FS, FS.hasSpacePrefix(), FS.hasPlusPrefix(),
2684         startSpecifier, specifierLen);
2685   if (FS.hasLeadingZeros() && FS.isLeftJustified()) // '0' ignored by '-'
2686     HandleIgnoredFlag(FS, FS.hasLeadingZeros(), FS.isLeftJustified(),
2687             startSpecifier, specifierLen);
2688
2689   // Check the length modifier is valid with the given conversion specifier.
2690   if (!FS.hasValidLengthModifier(S.getASTContext().getTargetInfo()))
2691     HandleInvalidLengthModifier(FS, CS, startSpecifier, specifierLen,
2692                                 diag::warn_format_nonsensical_length);
2693   else if (!FS.hasStandardLengthModifier())
2694     HandleNonStandardLengthModifier(FS, startSpecifier, specifierLen);
2695   else if (!FS.hasStandardLengthConversionCombination())
2696     HandleInvalidLengthModifier(FS, CS, startSpecifier, specifierLen,
2697                                 diag::warn_format_non_standard_conversion_spec);
2698
2699   if (!FS.hasStandardConversionSpecifier(S.getLangOpts()))
2700     HandleNonStandardConversionSpecifier(CS, startSpecifier, specifierLen);
2701
2702   // The remaining checks depend on the data arguments.
2703   if (HasVAListArg)
2704     return true;
2705
2706   if (!CheckNumArgs(FS, CS, startSpecifier, specifierLen, argIndex))
2707     return false;
2708
2709   const Expr *Arg = getDataArg(argIndex);
2710   if (!Arg)
2711     return true;
2712
2713   return checkFormatExpr(FS, startSpecifier, specifierLen, Arg);
2714 }
2715
2716 static bool requiresParensToAddCast(const Expr *E) {
2717   // FIXME: We should have a general way to reason about operator
2718   // precedence and whether parens are actually needed here.
2719   // Take care of a few common cases where they aren't.
2720   const Expr *Inside = E->IgnoreImpCasts();
2721   if (const PseudoObjectExpr *POE = dyn_cast<PseudoObjectExpr>(Inside))
2722     Inside = POE->getSyntacticForm()->IgnoreImpCasts();
2723
2724   switch (Inside->getStmtClass()) {
2725   case Stmt::ArraySubscriptExprClass:
2726   case Stmt::CallExprClass:
2727   case Stmt::DeclRefExprClass:
2728   case Stmt::MemberExprClass:
2729   case Stmt::ObjCIvarRefExprClass:
2730   case Stmt::ObjCMessageExprClass:
2731   case Stmt::ObjCPropertyRefExprClass:
2732   case Stmt::ParenExprClass:
2733   case Stmt::UnaryOperatorClass:
2734     return false;
2735   default:
2736     return true;
2737   }
2738 }
2739
2740 bool
2741 CheckPrintfHandler::checkFormatExpr(const analyze_printf::PrintfSpecifier &FS,
2742                                     const char *StartSpecifier,
2743                                     unsigned SpecifierLen,
2744                                     const Expr *E) {
2745   using namespace analyze_format_string;
2746   using namespace analyze_printf;
2747   // Now type check the data expression that matches the
2748   // format specifier.
2749   const analyze_printf::ArgType &AT = FS.getArgType(S.Context,
2750                                                     ObjCContext);
2751   if (!AT.isValid())
2752     return true;
2753
2754   QualType IntendedTy = E->getType();
2755   if (AT.matchesType(S.Context, IntendedTy))
2756     return true;
2757
2758   // Look through argument promotions for our error message's reported type.
2759   // This includes the integral and floating promotions, but excludes array
2760   // and function pointer decay; seeing that an argument intended to be a
2761   // string has type 'char [6]' is probably more confusing than 'char *'.
2762   if (const ImplicitCastExpr *ICE = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(E)) {
2763     if (ICE->getCastKind() == CK_IntegralCast ||
2764         ICE->getCastKind() == CK_FloatingCast) {
2765       E = ICE->getSubExpr();
2766       IntendedTy = E->getType();
2767
2768       // Check if we didn't match because of an implicit cast from a 'char'
2769       // or 'short' to an 'int'.  This is done because printf is a varargs
2770       // function.
2771       if (ICE->getType() == S.Context.IntTy ||
2772           ICE->getType() == S.Context.UnsignedIntTy) {
2773         // All further checking is done on the subexpression.
2774         if (AT.matchesType(S.Context, IntendedTy))
2775           return true;
2776       }
2777     }
2778   }
2779
2780   if (S.Context.getTargetInfo().getTriple().isOSDarwin()) {
2781     // Special-case some of Darwin's platform-independence types.
2782     if (const TypedefType *UserTy = IntendedTy->getAs<TypedefType>()) {
2783       StringRef Name = UserTy->getDecl()->getName();
2784       IntendedTy = llvm::StringSwitch<QualType>(Name)
2785         .Case("NSInteger", S.Context.LongTy)
2786         .Case("NSUInteger", S.Context.UnsignedLongTy)
2787         .Case("SInt32", S.Context.IntTy)
2788         .Case("UInt32", S.Context.UnsignedIntTy)
2789         .Default(IntendedTy);
2790     }
2791   }
2792
2793   // We may be able to offer a FixItHint if it is a supported type.
2794   PrintfSpecifier fixedFS = FS;
2795   bool success = fixedFS.fixType(IntendedTy, S.getLangOpts(),
2796                                  S.Context, ObjCContext);
2797
2798   if (success) {
2799     // Get the fix string from the fixed format specifier
2800     SmallString<16> buf;
2801     llvm::raw_svector_ostream os(buf);
2802     fixedFS.toString(os);
2803
2804     CharSourceRange SpecRange = getSpecifierRange(StartSpecifier, SpecifierLen);
2805
2806     if (IntendedTy != E->getType()) {
2807       // The canonical type for formatting this value is different from the
2808       // actual type of the expression. (This occurs, for example, with Darwin's
2809       // NSInteger on 32-bit platforms, where it is typedef'd as 'int', but
2810       // should be printed as 'long' for 64-bit compatibility.)
2811       // Rather than emitting a normal format/argument mismatch, we want to
2812       // add a cast to the recommended type (and correct the format string
2813       // if necessary).
2814       SmallString<16> CastBuf;
2815       llvm::raw_svector_ostream CastFix(CastBuf);
2816       CastFix << "(";
2817       IntendedTy.print(CastFix, S.Context.getPrintingPolicy());
2818       CastFix << ")";
2819
2820       SmallVector<FixItHint,4> Hints;
2821       if (!AT.matchesType(S.Context, IntendedTy))
2822         Hints.push_back(FixItHint::CreateReplacement(SpecRange, os.str()));
2823
2824       if (const CStyleCastExpr *CCast = dyn_cast<CStyleCastExpr>(E)) {
2825         // If there's already a cast present, just replace it.
2826         SourceRange CastRange(CCast->getLParenLoc(), CCast->getRParenLoc());
2827         Hints.push_back(FixItHint::CreateReplacement(CastRange, CastFix.str()));
2828
2829       } else if (!requiresParensToAddCast(E)) {
2830         // If the expression has high enough precedence,
2831         // just write the C-style cast.
2832         Hints.push_back(FixItHint::CreateInsertion(E->getLocStart(),
2833                                                    CastFix.str()));
2834       } else {
2835         // Otherwise, add parens around the expression as well as the cast.
2836         CastFix << "(";
2837         Hints.push_back(FixItHint::CreateInsertion(E->getLocStart(),
2838                                                    CastFix.str()));
2839
2840         SourceLocation After = S.PP.getLocForEndOfToken(E->getLocEnd());
2841         Hints.push_back(FixItHint::CreateInsertion(After, ")"));
2842       }
2843
2844       // We extract the name from the typedef because we don't want to show
2845       // the underlying type in the diagnostic.
2846       const TypedefType *UserTy = cast<TypedefType>(E->getType());
2847       StringRef Name = UserTy->getDecl()->getName();
2848
2849       // Finally, emit the diagnostic.
2850       EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_format_argument_needs_cast)
2851                              << Name << IntendedTy
2852                              << E->getSourceRange(),
2853                            E->getLocStart(), /*IsStringLocation=*/false,
2854                            SpecRange, Hints);
2855     } else {
2856       EmitFormatDiagnostic(
2857         S.PDiag(diag::warn_printf_conversion_argument_type_mismatch)
2858           << AT.getRepresentativeTypeName(S.Context) << IntendedTy
2859           << E->getSourceRange(),
2860         E->getLocStart(),
2861         /*IsStringLocation*/false,
2862         SpecRange,
2863         FixItHint::CreateReplacement(SpecRange, os.str()));
2864     }
2865   } else {
2866     const CharSourceRange &CSR = getSpecifierRange(StartSpecifier,
2867                                                    SpecifierLen);
2868     // Since the warning for passing non-POD types to variadic functions
2869     // was deferred until now, we emit a warning for non-POD
2870     // arguments here.
2871     if (S.isValidVarArgType(E->getType()) == Sema::VAK_Invalid) {
2872       unsigned DiagKind;
2873       if (E->getType()->isObjCObjectType())
2874         DiagKind = diag::err_cannot_pass_objc_interface_to_vararg_format;
2875       else
2876         DiagKind = diag::warn_non_pod_vararg_with_format_string;
2877
2878       EmitFormatDiagnostic(
2879         S.PDiag(DiagKind)
2880           << S.getLangOpts().CPlusPlus0x
2881           << E->getType()
2882           << CallType
2883           << AT.getRepresentativeTypeName(S.Context)
2884           << CSR
2885           << E->getSourceRange(),
2886         E->getLocStart(), /*IsStringLocation*/false, CSR);
2887
2888       checkForCStrMembers(AT, E, CSR);
2889     } else
2890       EmitFormatDiagnostic(
2891         S.PDiag(diag::warn_printf_conversion_argument_type_mismatch)
2892           << AT.getRepresentativeTypeName(S.Context) << E->getType()
2893           << CSR
2894           << E->getSourceRange(),
2895         E->getLocStart(), /*IsStringLocation*/false, CSR);
2896   }
2897
2898   return true;
2899 }
2900
2901 //===--- CHECK: Scanf format string checking ------------------------------===//
2902
2903 namespace {
2904 class CheckScanfHandler : public CheckFormatHandler {
2905 public:
2906   CheckScanfHandler(Sema &s, const StringLiteral *fexpr,
2907                     const Expr *origFormatExpr, unsigned firstDataArg,
2908                     unsigned numDataArgs, const char *beg, bool hasVAListArg,
2909                     Expr **Args, unsigned NumArgs,
2910                     unsigned formatIdx, bool inFunctionCall,
2911                     Sema::VariadicCallType CallType)
2912   : CheckFormatHandler(s, fexpr, origFormatExpr, firstDataArg,
2913                        numDataArgs, beg, hasVAListArg,
2914                        Args, NumArgs, formatIdx, inFunctionCall, CallType)
2915   {}
2916
2917   bool HandleScanfSpecifier(const analyze_scanf::ScanfSpecifier &FS,
2918                             const char *startSpecifier,
2919                             unsigned specifierLen);
2920
2921   bool HandleInvalidScanfConversionSpecifier(
2922           const analyze_scanf::ScanfSpecifier &FS,
2923           const char *startSpecifier,
2924           unsigned specifierLen);
2925
2926   void HandleIncompleteScanList(const char *start, const char *end);
2927 };
2928 }
2929
2930 void CheckScanfHandler::HandleIncompleteScanList(const char *start,
2931                                                  const char *end) {
2932   EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_scanf_scanlist_incomplete),
2933                        getLocationOfByte(end), /*IsStringLocation*/true,
2934                        getSpecifierRange(start, end - start));
2935 }
2936
2937 bool CheckScanfHandler::HandleInvalidScanfConversionSpecifier(
2938                                         const analyze_scanf::ScanfSpecifier &FS,
2939                                         const char *startSpecifier,
2940                                         unsigned specifierLen) {
2941
2942   const analyze_scanf::ScanfConversionSpecifier &CS =
2943     FS.getConversionSpecifier();
2944
2945   return HandleInvalidConversionSpecifier(FS.getArgIndex(),
2946                                           getLocationOfByte(CS.getStart()),
2947                                           startSpecifier, specifierLen,
2948                                           CS.getStart(), CS.getLength());
2949 }
2950
2951 bool CheckScanfHandler::HandleScanfSpecifier(
2952                                        const analyze_scanf::ScanfSpecifier &FS,
2953                                        const char *startSpecifier,
2954                                        unsigned specifierLen) {
2955
2956   using namespace analyze_scanf;
2957   using namespace analyze_format_string;
2958
2959   const ScanfConversionSpecifier &CS = FS.getConversionSpecifier();
2960
2961   // Handle case where '%' and '*' don't consume an argument.  These shouldn't
2962   // be used to decide if we are using positional arguments consistently.
2963   if (FS.consumesDataArgument()) {
2964     if (atFirstArg) {
2965       atFirstArg = false;
2966       usesPositionalArgs = FS.usesPositionalArg();
2967     }
2968     else if (usesPositionalArgs != FS.usesPositionalArg()) {
2969       HandlePositionalNonpositionalArgs(getLocationOfByte(CS.getStart()),
2970                                         startSpecifier, specifierLen);
2971       return false;
2972     }
2973   }
2974
2975   // Check if the field with is non-zero.
2976   const OptionalAmount &Amt = FS.getFieldWidth();
2977   if (Amt.getHowSpecified() == OptionalAmount::Constant) {
2978     if (Amt.getConstantAmount() == 0) {
2979       const CharSourceRange &R = getSpecifierRange(Amt.getStart(),
2980                                                    Amt.getConstantLength());
2981       EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_scanf_nonzero_width),
2982                            getLocationOfByte(Amt.getStart()),
2983                            /*IsStringLocation*/true, R,
2984                            FixItHint::CreateRemoval(R));
2985     }
2986   }
2987
2988   if (!FS.consumesDataArgument()) {
2989     // FIXME: Technically specifying a precision or field width here
2990     // makes no sense.  Worth issuing a warning at some point.
2991     return true;
2992   }
2993
2994   // Consume the argument.
2995   unsigned argIndex = FS.getArgIndex();
2996   if (argIndex < NumDataArgs) {
2997       // The check to see if the argIndex is valid will come later.
2998       // We set the bit here because we may exit early from this
2999       // function if we encounter some other error.
3000     CoveredArgs.set(argIndex);
3001   }
3002
3003   // Check the length modifier is valid with the given conversion specifier.
3004   if (!FS.hasValidLengthModifier(S.getASTContext().getTargetInfo()))
3005     HandleInvalidLengthModifier(FS, CS, startSpecifier, specifierLen,
3006                                 diag::warn_format_nonsensical_length);
3007   else if (!FS.hasStandardLengthModifier())
3008     HandleNonStandardLengthModifier(FS, startSpecifier, specifierLen);
3009   else if (!FS.hasStandardLengthConversionCombination())
3010     HandleInvalidLengthModifier(FS, CS, startSpecifier, specifierLen,
3011                                 diag::warn_format_non_standard_conversion_spec);
3012
3013   if (!FS.hasStandardConversionSpecifier(S.getLangOpts()))
3014     HandleNonStandardConversionSpecifier(CS, startSpecifier, specifierLen);
3015
3016   // The remaining checks depend on the data arguments.
3017   if (HasVAListArg)
3018     return true;
3019
3020   if (!CheckNumArgs(FS, CS, startSpecifier, specifierLen, argIndex))
3021     return false;
3022
3023   // Check that the argument type matches the format specifier.
3024   const Expr *Ex = getDataArg(argIndex);
3025   if (!Ex)
3026     return true;
3027
3028   const analyze_format_string::ArgType &AT = FS.getArgType(S.Context);
3029   if (AT.isValid() && !AT.matchesType(S.Context, Ex->getType())) {
3030     ScanfSpecifier fixedFS = FS;
3031     bool success = fixedFS.fixType(Ex->getType(), S.getLangOpts(),
3032                                    S.Context);
3033
3034     if (success) {
3035       // Get the fix string from the fixed format specifier.
3036       SmallString<128> buf;
3037       llvm::raw_svector_ostream os(buf);
3038       fixedFS.toString(os);
3039
3040       EmitFormatDiagnostic(
3041         S.PDiag(diag::warn_printf_conversion_argument_type_mismatch)
3042           << AT.getRepresentativeTypeName(S.Context) << Ex->getType()
3043           << Ex->getSourceRange(),
3044         Ex->getLocStart(),
3045         /*IsStringLocation*/false,
3046         getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen),
3047         FixItHint::CreateReplacement(
3048           getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen),
3049           os.str()));
3050     } else {
3051       EmitFormatDiagnostic(
3052         S.PDiag(diag::warn_printf_conversion_argument_type_mismatch)
3053           << AT.getRepresentativeTypeName(S.Context) << Ex->getType()
3054           << Ex->getSourceRange(),
3055         Ex->getLocStart(),
3056         /*IsStringLocation*/false,
3057         getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen));
3058     }
3059   }
3060
3061   return true;
3062 }
3063
3064 void Sema::CheckFormatString(const StringLiteral *FExpr,
3065                              const Expr *OrigFormatExpr,
3066                              Expr **Args, unsigned NumArgs,
3067                              bool HasVAListArg, unsigned format_idx,
3068                              unsigned firstDataArg, FormatStringType Type,
3069                              bool inFunctionCall, VariadicCallType CallType) {
3070
3071   // CHECK: is the format string a wide literal?
3072   if (!FExpr->isAscii() && !FExpr->isUTF8()) {
3073     CheckFormatHandler::EmitFormatDiagnostic(
3074       *this, inFunctionCall, Args[format_idx],
3075       PDiag(diag::warn_format_string_is_wide_literal), FExpr->getLocStart(),
3076       /*IsStringLocation*/true, OrigFormatExpr->getSourceRange());
3077     return;
3078   }
3079
3080   // Str - The format string.  NOTE: this is NOT null-terminated!
3081   StringRef StrRef = FExpr->getString();
3082   const char *Str = StrRef.data();
3083   unsigned StrLen = StrRef.size();
3084   const unsigned numDataArgs = NumArgs - firstDataArg;
3085
3086   // CHECK: empty format string?
3087   if (StrLen == 0 && numDataArgs > 0) {
3088     CheckFormatHandler::EmitFormatDiagnostic(
3089       *this, inFunctionCall, Args[format_idx],
3090       PDiag(diag::warn_empty_format_string), FExpr->getLocStart(),
3091       /*IsStringLocation*/true, OrigFormatExpr->getSourceRange());
3092     return;
3093   }
3094
3095   if (Type == FST_Printf || Type == FST_NSString) {
3096     CheckPrintfHandler H(*this, FExpr, OrigFormatExpr, firstDataArg,
3097                          numDataArgs, (Type == FST_NSString),
3098                          Str, HasVAListArg, Args, NumArgs, format_idx,
3099                          inFunctionCall, CallType);
3100
3101     if (!analyze_format_string::ParsePrintfString(H, Str, Str + StrLen,
3102                                                   getLangOpts(),
3103                                                   Context.getTargetInfo()))
3104       H.DoneProcessing();
3105   } else if (Type == FST_Scanf) {
3106     CheckScanfHandler H(*this, FExpr, OrigFormatExpr, firstDataArg, numDataArgs,
3107                         Str, HasVAListArg, Args, NumArgs, format_idx,
3108                         inFunctionCall, CallType);
3109
3110     if (!analyze_format_string::ParseScanfString(H, Str, Str + StrLen,
3111                                                  getLangOpts(),
3112                                                  Context.getTargetInfo()))
3113       H.DoneProcessing();
3114   } // TODO: handle other formats
3115 }
3116
3117 //===--- CHECK: Standard memory functions ---------------------------------===//
3118
3119 /// \brief Determine whether the given type is a dynamic class type (e.g.,
3120 /// whether it has a vtable).
3121 static bool isDynamicClassType(QualType T) {
3122   if (CXXRecordDecl *Record = T->getAsCXXRecordDecl())
3123     if (CXXRecordDecl *Definition = Record->getDefinition())
3124       if (Definition->isDynamicClass())
3125         return true;
3126
3127   return false;
3128 }
3129
3130 /// \brief If E is a sizeof expression, returns its argument expression,
3131 /// otherwise returns NULL.
3132 static const Expr *getSizeOfExprArg(const Expr* E) {
3133   if (const UnaryExprOrTypeTraitExpr *SizeOf =
3134       dyn_cast<UnaryExprOrTypeTraitExpr>(E))
3135     if (SizeOf->getKind() == clang::UETT_SizeOf && !SizeOf->isArgumentType())
3136       return SizeOf->getArgumentExpr()->IgnoreParenImpCasts();
3137
3138   return 0;
3139 }
3140
3141 /// \brief If E is a sizeof expression, returns its argument type.
3142 static QualType getSizeOfArgType(const Expr* E) {
3143   if (const UnaryExprOrTypeTraitExpr *SizeOf =
3144       dyn_cast<UnaryExprOrTypeTraitExpr>(E))
3145     if (SizeOf->getKind() == clang::UETT_SizeOf)
3146       return SizeOf->getTypeOfArgument();
3147
3148   return QualType();
3149 }
3150
3151 /// \brief Check for dangerous or invalid arguments to memset().
3152 ///
3153 /// This issues warnings on known problematic, dangerous or unspecified
3154 /// arguments to the standard 'memset', 'memcpy', 'memmove', and 'memcmp'
3155 /// function calls.
3156 ///
3157 /// \param Call The call expression to diagnose.
3158 void Sema::CheckMemaccessArguments(const CallExpr *Call,
3159                                    unsigned BId,
3160                                    IdentifierInfo *FnName) {
3161   assert(BId != 0);
3162
3163   // It is possible to have a non-standard definition of memset.  Validate
3164   // we have enough arguments, and if not, abort further checking.
3165   unsigned ExpectedNumArgs = (BId == Builtin::BIstrndup ? 2 : 3);
3166   if (Call->getNumArgs() < ExpectedNumArgs)
3167     return;
3168
3169   unsigned LastArg = (BId == Builtin::BImemset ||
3170                       BId == Builtin::BIstrndup ? 1 : 2);
3171   unsigned LenArg = (BId == Builtin::BIstrndup ? 1 : 2);
3172   const Expr *LenExpr = Call->getArg(LenArg)->IgnoreParenImpCasts();
3173
3174   // We have special checking when the length is a sizeof expression.
3175   QualType SizeOfArgTy = getSizeOfArgType(LenExpr);
3176   const Expr *SizeOfArg = getSizeOfExprArg(LenExpr);
3177   llvm::FoldingSetNodeID SizeOfArgID;
3178
3179   for (unsigned ArgIdx = 0; ArgIdx != LastArg; ++ArgIdx) {
3180     const Expr *Dest = Call->getArg(ArgIdx)->IgnoreParenImpCasts();
3181     SourceRange ArgRange = Call->getArg(ArgIdx)->getSourceRange();
3182
3183     QualType DestTy = Dest->getType();
3184     if (const PointerType *DestPtrTy = DestTy->getAs<PointerType>()) {
3185       QualType PointeeTy = DestPtrTy->getPointeeType();
3186
3187       // Never warn about void type pointers. This can be used to suppress
3188       // false positives.
3189       if (PointeeTy->isVoidType())
3190         continue;
3191
3192       // Catch "memset(p, 0, sizeof(p))" -- needs to be sizeof(*p). Do this by
3193       // actually comparing the expressions for equality. Because computing the
3194       // expression IDs can be expensive, we only do this if the diagnostic is
3195       // enabled.
3196       if (SizeOfArg &&
3197           Diags.getDiagnosticLevel(diag::warn_sizeof_pointer_expr_memaccess,
3198                                    SizeOfArg->getExprLoc())) {
3199         // We only compute IDs for expressions if the warning is enabled, and
3200         // cache the sizeof arg's ID.
3201         if (SizeOfArgID == llvm::FoldingSetNodeID())
3202           SizeOfArg->Profile(SizeOfArgID, Context, true);
3203         llvm::FoldingSetNodeID DestID;
3204         Dest->Profile(DestID, Context, true);
3205         if (DestID == SizeOfArgID) {
3206           // TODO: For strncpy() and friends, this could suggest sizeof(dst)
3207           //       over sizeof(src) as well.
3208           unsigned ActionIdx = 0; // Default is to suggest dereferencing.
3209           StringRef ReadableName = FnName->getName();
3210
3211           if (const UnaryOperator *UnaryOp = dyn_cast<UnaryOperator>(Dest))
3212             if (UnaryOp->getOpcode() == UO_AddrOf)
3213               ActionIdx = 1; // If its an address-of operator, just remove it.
3214           if (Context.getTypeSize(PointeeTy) == Context.getCharWidth())
3215             ActionIdx = 2; // If the pointee's size is sizeof(char),
3216                            // suggest an explicit length.
3217
3218           // If the function is defined as a builtin macro, do not show macro
3219           // expansion.
3220           SourceLocation SL = SizeOfArg->getExprLoc();
3221           SourceRange DSR = Dest->getSourceRange();
3222           SourceRange SSR = SizeOfArg->getSourceRange();
3223           SourceManager &SM  = PP.getSourceManager();
3224
3225           if (SM.isMacroArgExpansion(SL)) {
3226             ReadableName = Lexer::getImmediateMacroName(SL, SM, LangOpts);
3227             SL = SM.getSpellingLoc(SL);
3228             DSR = SourceRange(SM.getSpellingLoc(DSR.getBegin()),
3229                              SM.getSpellingLoc(DSR.getEnd()));
3230             SSR = SourceRange(SM.getSpellingLoc(SSR.getBegin()),
3231                              SM.getSpellingLoc(SSR.getEnd()));
3232           }
3233
3234           DiagRuntimeBehavior(SL, SizeOfArg,
3235                               PDiag(diag::warn_sizeof_pointer_expr_memaccess)
3236                                 << ReadableName
3237                                 << PointeeTy
3238                                 << DestTy
3239                                 << DSR
3240                                 << SSR);
3241           DiagRuntimeBehavior(SL, SizeOfArg,
3242                          PDiag(diag::warn_sizeof_pointer_expr_memaccess_note)
3243                                 << ActionIdx
3244                                 << SSR);
3245
3246           break;
3247         }
3248       }
3249
3250       // Also check for cases where the sizeof argument is the exact same
3251       // type as the memory argument, and where it points to a user-defined
3252       // record type.
3253       if (SizeOfArgTy != QualType()) {
3254         if (PointeeTy->isRecordType() &&
3255             Context.typesAreCompatible(SizeOfArgTy, DestTy)) {
3256           DiagRuntimeBehavior(LenExpr->getExprLoc(), Dest,
3257                               PDiag(diag::warn_sizeof_pointer_type_memaccess)
3258                                 << FnName << SizeOfArgTy << ArgIdx
3259                                 << PointeeTy << Dest->getSourceRange()
3260                                 << LenExpr->getSourceRange());
3261           break;
3262         }
3263       }
3264
3265       // Always complain about dynamic classes.
3266       if (isDynamicClassType(PointeeTy)) {
3267
3268         unsigned OperationType = 0;
3269         // "overwritten" if we're warning about the destination for any call
3270         // but memcmp; otherwise a verb appropriate to the call.
3271         if (ArgIdx != 0 || BId == Builtin::BImemcmp) {
3272           if (BId == Builtin::BImemcpy)
3273             OperationType = 1;
3274           else if(BId == Builtin::BImemmove)
3275             OperationType = 2;
3276           else if (BId == Builtin::BImemcmp)
3277             OperationType = 3;
3278         }
3279
3280         DiagRuntimeBehavior(
3281           Dest->getExprLoc(), Dest,
3282           PDiag(diag::warn_dyn_class_memaccess)
3283             << (BId == Builtin::BImemcmp ? ArgIdx + 2 : ArgIdx)
3284             << FnName << PointeeTy
3285             << OperationType
3286             << Call->getCallee()->getSourceRange());
3287       } else if (PointeeTy.hasNonTrivialObjCLifetime() &&
3288                BId != Builtin::BImemset)
3289         DiagRuntimeBehavior(
3290           Dest->getExprLoc(), Dest,
3291           PDiag(diag::warn_arc_object_memaccess)
3292             << ArgIdx << FnName << PointeeTy
3293             << Call->getCallee()->getSourceRange());
3294       else
3295         continue;
3296
3297       DiagRuntimeBehavior(
3298         Dest->getExprLoc(), Dest,
3299         PDiag(diag::note_bad_memaccess_silence)
3300           << FixItHint::CreateInsertion(ArgRange.getBegin(), "(void*)"));
3301       break;
3302     }
3303   }
3304 }
3305
3306 // A little helper routine: ignore addition and subtraction of integer literals.
3307 // This intentionally does not ignore all integer constant expressions because
3308 // we don't want to remove sizeof().
3309 static const Expr *ignoreLiteralAdditions(const Expr *Ex, ASTContext &Ctx) {
3310   Ex = Ex->IgnoreParenCasts();
3311
3312   for (;;) {
3313     const BinaryOperator * BO = dyn_cast<BinaryOperator>(Ex);
3314     if (!BO || !BO->isAdditiveOp())
3315       break;
3316
3317     const Expr *RHS = BO->getRHS()->IgnoreParenCasts();
3318     const Expr *LHS = BO->getLHS()->IgnoreParenCasts();
3319
3320     if (isa<IntegerLiteral>(RHS))
3321       Ex = LHS;
3322     else if (isa<IntegerLiteral>(LHS))
3323       Ex = RHS;
3324     else
3325       break;
3326   }
3327
3328   return Ex;
3329 }
3330
3331 static bool isConstantSizeArrayWithMoreThanOneElement(QualType Ty,
3332                                                       ASTContext &Context) {
3333   // Only handle constant-sized or VLAs, but not flexible members.
3334   if (const ConstantArrayType *CAT = Context.getAsConstantArrayType(Ty)) {
3335     // Only issue the FIXIT for arrays of size > 1.
3336     if (CAT->getSize().getSExtValue() <= 1)
3337       return false;
3338   } else if (!Ty->isVariableArrayType()) {
3339     return false;
3340   }
3341   return true;
3342 }
3343
3344 // Warn if the user has made the 'size' argument to strlcpy or strlcat
3345 // be the size of the source, instead of the destination.
3346 void Sema::CheckStrlcpycatArguments(const CallExpr *Call,
3347                                     IdentifierInfo *FnName) {
3348
3349   // Don't crash if the user has the wrong number of arguments
3350   if (Call->getNumArgs() != 3)
3351     return;
3352
3353   const Expr *SrcArg = ignoreLiteralAdditions(Call->getArg(1), Context);
3354   const Expr *SizeArg = ignoreLiteralAdditions(Call->getArg(2), Context);
3355   const Expr *CompareWithSrc = NULL;
3356
3357   // Look for 'strlcpy(dst, x, sizeof(x))'
3358   if (const Expr *Ex = getSizeOfExprArg(SizeArg))
3359     CompareWithSrc = Ex;
3360   else {
3361     // Look for 'strlcpy(dst, x, strlen(x))'
3362     if (const CallExpr *SizeCall = dyn_cast<CallExpr>(SizeArg)) {
3363       if (SizeCall->isBuiltinCall() == Builtin::BIstrlen
3364           && SizeCall->getNumArgs() == 1)
3365         CompareWithSrc = ignoreLiteralAdditions(SizeCall->getArg(0), Context);
3366     }
3367   }
3368
3369   if (!CompareWithSrc)
3370     return;
3371
3372   // Determine if the argument to sizeof/strlen is equal to the source
3373   // argument.  In principle there's all kinds of things you could do
3374   // here, for instance creating an == expression and evaluating it with
3375   // EvaluateAsBooleanCondition, but this uses a more direct technique:
3376   const DeclRefExpr *SrcArgDRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(SrcArg);
3377   if (!SrcArgDRE)
3378     return;
3379
3380   const DeclRefExpr *CompareWithSrcDRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(CompareWithSrc);
3381   if (!CompareWithSrcDRE ||
3382       SrcArgDRE->getDecl() != CompareWithSrcDRE->getDecl())
3383     return;
3384
3385   const Expr *OriginalSizeArg = Call->getArg(2);
3386   Diag(CompareWithSrcDRE->getLocStart(), diag::warn_strlcpycat_wrong_size)
3387     << OriginalSizeArg->getSourceRange() << FnName;
3388
3389   // Output a FIXIT hint if the destination is an array (rather than a
3390   // pointer to an array).  This could be enhanced to handle some
3391   // pointers if we know the actual size, like if DstArg is 'array+2'
3392   // we could say 'sizeof(array)-2'.
3393   const Expr *DstArg = Call->getArg(0)->IgnoreParenImpCasts();
3394   if (!isConstantSizeArrayWithMoreThanOneElement(DstArg->getType(), Context))
3395     return;
3396
3397   SmallString<128> sizeString;
3398   llvm::raw_svector_ostream OS(sizeString);
3399   OS << "sizeof(";
3400   DstArg->printPretty(OS, 0, getPrintingPolicy());
3401   OS << ")";
3402
3403   Diag(OriginalSizeArg->getLocStart(), diag::note_strlcpycat_wrong_size)
3404     << FixItHint::CreateReplacement(OriginalSizeArg->getSourceRange(),
3405                                     OS.str());
3406 }
3407
3408 /// Check if two expressions refer to the same declaration.
3409 static bool referToTheSameDecl(const Expr *E1, const Expr *E2) {
3410   if (const DeclRefExpr *D1 = dyn_cast_or_null<DeclRefExpr>(E1))
3411     if (const DeclRefExpr *D2 = dyn_cast_or_null<DeclRefExpr>(E2))
3412       return D1->getDecl() == D2->getDecl();
3413   return false;
3414 }
3415
3416 static const Expr *getStrlenExprArg(const Expr *E) {
3417   if (const CallExpr *CE = dyn_cast<CallExpr>(E)) {
3418     const FunctionDecl *FD = CE->getDirectCallee();
3419     if (!FD || FD->getMemoryFunctionKind() != Builtin::BIstrlen)
3420       return 0;
3421     return CE->getArg(0)->IgnoreParenCasts();
3422   }
3423   return 0;
3424 }
3425
3426 // Warn on anti-patterns as the 'size' argument to strncat.
3427 // The correct size argument should look like following:
3428 //   strncat(dst, src, sizeof(dst) - strlen(dest) - 1);
3429 void Sema::CheckStrncatArguments(const CallExpr *CE,
3430                                  IdentifierInfo *FnName) {
3431   // Don't crash if the user has the wrong number of arguments.
3432   if (CE->getNumArgs() < 3)
3433     return;
3434   const Expr *DstArg = CE->getArg(0)->IgnoreParenCasts();
3435   const Expr *SrcArg = CE->getArg(1)->IgnoreParenCasts();
3436   const Expr *LenArg = CE->getArg(2)->IgnoreParenCasts();
3437
3438   // Identify common expressions, which are wrongly used as the size argument
3439   // to strncat and may lead to buffer overflows.
3440   unsigned PatternType = 0;
3441   if (const Expr *SizeOfArg = getSizeOfExprArg(LenArg)) {
3442     // - sizeof(dst)
3443     if (referToTheSameDecl(SizeOfArg, DstArg))
3444       PatternType = 1;
3445     // - sizeof(src)
3446     else if (referToTheSameDecl(SizeOfArg, SrcArg))
3447       PatternType = 2;
3448   } else if (const BinaryOperator *BE = dyn_cast<BinaryOperator>(LenArg)) {
3449     if (BE->getOpcode() == BO_Sub) {
3450       const Expr *L = BE->getLHS()->IgnoreParenCasts();
3451       const Expr *R = BE->getRHS()->IgnoreParenCasts();
3452       // - sizeof(dst) - strlen(dst)
3453       if (referToTheSameDecl(DstArg, getSizeOfExprArg(L)) &&
3454           referToTheSameDecl(DstArg, getStrlenExprArg(R)))
3455         PatternType = 1;
3456       // - sizeof(src) - (anything)
3457       else if (referToTheSameDecl(SrcArg, getSizeOfExprArg(L)))
3458         PatternType = 2;
3459     }
3460   }
3461
3462   if (PatternType == 0)
3463     return;
3464
3465   // Generate the diagnostic.
3466   SourceLocation SL = LenArg->getLocStart();
3467   SourceRange SR = LenArg->getSourceRange();
3468   SourceManager &SM  = PP.getSourceManager();
3469
3470   // If the function is defined as a builtin macro, do not show macro expansion.
3471   if (SM.isMacroArgExpansion(SL)) {
3472     SL = SM.getSpellingLoc(SL);
3473     SR = SourceRange(SM.getSpellingLoc(SR.getBegin()),
3474                      SM.getSpellingLoc(SR.getEnd()));
3475   }
3476
3477   // Check if the destination is an array (rather than a pointer to an array).
3478   QualType DstTy = DstArg->getType();
3479   bool isKnownSizeArray = isConstantSizeArrayWithMoreThanOneElement(DstTy,
3480                                                                     Context);
3481   if (!isKnownSizeArray) {
3482     if (PatternType == 1)
3483       Diag(SL, diag::warn_strncat_wrong_size) << SR;
3484     else
3485       Diag(SL, diag::warn_strncat_src_size) << SR;
3486     return;
3487   }
3488
3489   if (PatternType == 1)
3490     Diag(SL, diag::warn_strncat_large_size) << SR;
3491   else
3492     Diag(SL, diag::warn_strncat_src_size) << SR;
3493
3494   SmallString<128> sizeString;
3495   llvm::raw_svector_ostream OS(sizeString);
3496   OS << "sizeof(";
3497   DstArg->printPretty(OS, 0, getPrintingPolicy());
3498   OS << ") - ";
3499   OS << "strlen(";
3500   DstArg->printPretty(OS, 0, getPrintingPolicy());
3501   OS << ") - 1";
3502
3503   Diag(SL, diag::note_strncat_wrong_size)
3504     << FixItHint::CreateReplacement(SR, OS.str());
3505 }
3506
3507 //===--- CHECK: Return Address of Stack Variable --------------------------===//
3508
3509 static Expr *EvalVal(Expr *E, SmallVectorImpl<DeclRefExpr *> &refVars,
3510                      Decl *ParentDecl);
3511 static Expr *EvalAddr(Expr* E, SmallVectorImpl<DeclRefExpr *> &refVars,
3512                       Decl *ParentDecl);
3513
3514 /// CheckReturnStackAddr - Check if a return statement returns the address
3515 ///   of a stack variable.
3516 void
3517 Sema::CheckReturnStackAddr(Expr *RetValExp, QualType lhsType,
3518                            SourceLocation ReturnLoc) {
3519
3520   Expr *stackE = 0;
3521   SmallVector<DeclRefExpr *, 8> refVars;
3522
3523   // Perform checking for returned stack addresses, local blocks,
3524   // label addresses or references to temporaries.
3525   if (lhsType->isPointerType() ||
3526       (!getLangOpts().ObjCAutoRefCount && lhsType->isBlockPointerType())) {
3527     stackE = EvalAddr(RetValExp, refVars, /*ParentDecl=*/0);
3528   } else if (lhsType->isReferenceType()) {
3529     stackE = EvalVal(RetValExp, refVars, /*ParentDecl=*/0);
3530   }
3531
3532   if (stackE == 0)
3533     return; // Nothing suspicious was found.
3534
3535   SourceLocation diagLoc;
3536   SourceRange diagRange;
3537   if (refVars.empty()) {
3538     diagLoc = stackE->getLocStart();
3539     diagRange = stackE->getSourceRange();
3540   } else {
3541     // We followed through a reference variable. 'stackE' contains the
3542     // problematic expression but we will warn at the return statement pointing
3543     // at the reference variable. We will later display the "trail" of
3544     // reference variables using notes.
3545     diagLoc = refVars[0]->getLocStart();
3546     diagRange = refVars[0]->getSourceRange();
3547   }
3548
3549   if (DeclRefExpr *DR = dyn_cast<DeclRefExpr>(stackE)) { //address of local var.
3550     Diag(diagLoc, lhsType->isReferenceType() ? diag::warn_ret_stack_ref
3551                                              : diag::warn_ret_stack_addr)
3552      << DR->getDecl()->getDeclName() << diagRange;
3553   } else if (isa<BlockExpr>(stackE)) { // local block.
3554     Diag(diagLoc, diag::err_ret_local_block) << diagRange;
3555   } else if (isa<AddrLabelExpr>(stackE)) { // address of label.
3556     Diag(diagLoc, diag::warn_ret_addr_label) << diagRange;
3557   } else { // local temporary.
3558     Diag(diagLoc, lhsType->isReferenceType() ? diag::warn_ret_local_temp_ref
3559                                              : diag::warn_ret_local_temp_addr)
3560      << diagRange;
3561   }
3562
3563   // Display the "trail" of reference variables that we followed until we
3564   // found the problematic expression using notes.
3565   for (unsigned i = 0, e = refVars.size(); i != e; ++i) {
3566     VarDecl *VD = cast<VarDecl>(refVars[i]->getDecl());
3567     // If this var binds to another reference var, show the range of the next
3568     // var, otherwise the var binds to the problematic expression, in which case
3569     // show the range of the expression.
3570     SourceRange range = (i < e-1) ? refVars[i+1]->getSourceRange()
3571                                   : stackE->getSourceRange();
3572     Diag(VD->getLocation(), diag::note_ref_var_local_bind)
3573       << VD->getDeclName() << range;
3574   }
3575 }
3576
3577 /// EvalAddr - EvalAddr and EvalVal are mutually recursive functions that
3578 ///  check if the expression in a return statement evaluates to an address
3579 ///  to a location on the stack, a local block, an address of a label, or a
3580 ///  reference to local temporary. The recursion is used to traverse the
3581 ///  AST of the return expression, with recursion backtracking when we
3582 ///  encounter a subexpression that (1) clearly does not lead to one of the
3583 ///  above problematic expressions (2) is something we cannot determine leads to
3584 ///  a problematic expression based on such local checking.
3585 ///
3586 ///  Both EvalAddr and EvalVal follow through reference variables to evaluate
3587 ///  the expression that they point to. Such variables are added to the
3588 ///  'refVars' vector so that we know what the reference variable "trail" was.
3589 ///
3590 ///  EvalAddr processes expressions that are pointers that are used as
3591 ///  references (and not L-values).  EvalVal handles all other values.
3592 ///  At the base case of the recursion is a check for the above problematic
3593 ///  expressions.
3594 ///
3595 ///  This implementation handles:
3596 ///
3597 ///   * pointer-to-pointer casts
3598 ///   * implicit conversions from array references to pointers
3599 ///   * taking the address of fields
3600 ///   * arbitrary interplay between "&" and "*" operators
3601 ///   * pointer arithmetic from an address of a stack variable
3602 ///   * taking the address of an array element where the array is on the stack
3603 static Expr *EvalAddr(Expr *E, SmallVectorImpl<DeclRefExpr *> &refVars,
3604                       Decl *ParentDecl) {
3605   if (E->isTypeDependent())
3606       return NULL;
3607
3608   // We should only be called for evaluating pointer expressions.
3609   assert((E->getType()->isAnyPointerType() ||
3610           E->getType()->isBlockPointerType() ||
3611           E->getType()->isObjCQualifiedIdType()) &&
3612          "EvalAddr only works on pointers");
3613
3614   E = E->IgnoreParens();
3615
3616   // Our "symbolic interpreter" is just a dispatch off the currently
3617   // viewed AST node.  We then recursively traverse the AST by calling
3618   // EvalAddr and EvalVal appropriately.
3619   switch (E->getStmtClass()) {
3620   case Stmt::DeclRefExprClass: {
3621     DeclRefExpr *DR = cast<DeclRefExpr>(E);
3622
3623     if (VarDecl *V = dyn_cast<VarDecl>(DR->getDecl()))
3624       // If this is a reference variable, follow through to the expression that
3625       // it points to.
3626       if (V->hasLocalStorage() &&
3627           V->getType()->isReferenceType() && V->hasInit()) {
3628         // Add the reference variable to the "trail".
3629         refVars.push_back(DR);
3630         return EvalAddr(V->getInit(), refVars, ParentDecl);
3631       }
3632
3633     return NULL;
3634   }
3635
3636   case Stmt::UnaryOperatorClass: {
3637     // The only unary operator that make sense to handle here
3638     // is AddrOf.  All others don't make sense as pointers.
3639     UnaryOperator *U = cast<UnaryOperator>(E);
3640
3641     if (U->getOpcode() == UO_AddrOf)
3642       return EvalVal(U->getSubExpr(), refVars, ParentDecl);
3643     else
3644       return NULL;
3645   }
3646
3647   case Stmt::BinaryOperatorClass: {
3648     // Handle pointer arithmetic.  All other binary operators are not valid
3649     // in this context.
3650     BinaryOperator *B = cast<BinaryOperator>(E);
3651     BinaryOperatorKind op = B->getOpcode();
3652
3653     if (op != BO_Add && op != BO_Sub)
3654       return NULL;
3655
3656     Expr *Base = B->getLHS();
3657
3658     // Determine which argument is the real pointer base.  It could be
3659     // the RHS argument instead of the LHS.
3660     if (!Base->getType()->isPointerType()) Base = B->getRHS();
3661
3662     assert (Base->getType()->isPointerType());
3663     return EvalAddr(Base, refVars, ParentDecl);
3664   }
3665
3666   // For conditional operators we need to see if either the LHS or RHS are
3667   // valid DeclRefExpr*s.  If one of them is valid, we return it.
3668   case Stmt::ConditionalOperatorClass: {
3669     ConditionalOperator *C = cast<ConditionalOperator>(E);
3670
3671     // Handle the GNU extension for missing LHS.
3672     if (Expr *lhsExpr = C->getLHS()) {
3673     // In C++, we can have a throw-expression, which has 'void' type.
3674       if (!lhsExpr->getType()->isVoidType())
3675         if (Expr* LHS = EvalAddr(lhsExpr, refVars, ParentDecl))
3676           return LHS;
3677     }
3678
3679     // In C++, we can have a throw-expression, which has 'void' type.
3680     if (C->getRHS()->getType()->isVoidType())
3681       return NULL;
3682
3683     return EvalAddr(C->getRHS(), refVars, ParentDecl);
3684   }
3685
3686   case Stmt::BlockExprClass:
3687     if (cast<BlockExpr>(E)->getBlockDecl()->hasCaptures())
3688       return E; // local block.
3689     return NULL;
3690
3691   case Stmt::AddrLabelExprClass:
3692     return E; // address of label.
3693
3694   case Stmt::ExprWithCleanupsClass:
3695     return EvalAddr(cast<ExprWithCleanups>(E)->getSubExpr(), refVars,
3696                     ParentDecl);
3697
3698   // For casts, we need to handle conversions from arrays to
3699   // pointer values, and pointer-to-pointer conversions.
3700   case Stmt::ImplicitCastExprClass:
3701   case Stmt::CStyleCastExprClass:
3702   case Stmt::CXXFunctionalCastExprClass:
3703   case Stmt::ObjCBridgedCastExprClass:
3704   case Stmt::CXXStaticCastExprClass:
3705   case Stmt::CXXDynamicCastExprClass:
3706   case Stmt::CXXConstCastExprClass:
3707   case Stmt::CXXReinterpretCastExprClass: {
3708     Expr* SubExpr = cast<CastExpr>(E)->getSubExpr();
3709     switch (cast<CastExpr>(E)->getCastKind()) {
3710     case CK_BitCast:
3711     case CK_LValueToRValue:
3712     case CK_NoOp:
3713     case CK_BaseToDerived:
3714     case CK_DerivedToBase:
3715     case CK_UncheckedDerivedToBase:
3716     case CK_Dynamic:
3717     case CK_CPointerToObjCPointerCast:
3718     case CK_BlockPointerToObjCPointerCast:
3719     case CK_AnyPointerToBlockPointerCast:
3720       return EvalAddr(SubExpr, refVars, ParentDecl);
3721
3722     case CK_ArrayToPointerDecay:
3723       return EvalVal(SubExpr, refVars, ParentDecl);
3724
3725     default:
3726       return 0;
3727     }
3728   }
3729
3730   case Stmt::MaterializeTemporaryExprClass:
3731     if (Expr *Result = EvalAddr(
3732                          cast<MaterializeTemporaryExpr>(E)->GetTemporaryExpr(),
3733                                 refVars, ParentDecl))
3734       return Result;
3735
3736     return E;
3737
3738   // Everything else: we simply don't reason about them.
3739   default:
3740     return NULL;
3741   }
3742 }
3743
3744
3745 ///  EvalVal - This function is complements EvalAddr in the mutual recursion.
3746 ///   See the comments for EvalAddr for more details.
3747 static Expr *EvalVal(Expr *E, SmallVectorImpl<DeclRefExpr *> &refVars,
3748                      Decl *ParentDecl) {
3749 do {
3750   // We should only be called for evaluating non-pointer expressions, or
3751   // expressions with a pointer type that are not used as references but instead
3752   // are l-values (e.g., DeclRefExpr with a pointer type).
3753
3754   // Our "symbolic interpreter" is just a dispatch off the currently
3755   // viewed AST node.  We then recursively traverse the AST by calling
3756   // EvalAddr and EvalVal appropriately.
3757
3758   E = E->IgnoreParens();
3759   switch (E->getStmtClass()) {
3760   case Stmt::ImplicitCastExprClass: {
3761     ImplicitCastExpr *IE = cast<ImplicitCastExpr>(E);
3762     if (IE->getValueKind() == VK_LValue) {
3763       E = IE->getSubExpr();
3764       continue;
3765     }
3766     return NULL;
3767   }
3768
3769   case Stmt::ExprWithCleanupsClass:
3770     return EvalVal(cast<ExprWithCleanups>(E)->getSubExpr(), refVars,ParentDecl);
3771
3772   case Stmt::DeclRefExprClass: {
3773     // When we hit a DeclRefExpr we are looking at code that refers to a
3774     // variable's name. If it's not a reference variable we check if it has
3775     // local storage within the function, and if so, return the expression.
3776     DeclRefExpr *DR = cast<DeclRefExpr>(E);
3777
3778     if (VarDecl *V = dyn_cast<VarDecl>(DR->getDecl())) {
3779       // Check if it refers to itself, e.g. "int& i = i;".
3780       if (V == ParentDecl)
3781         return DR;
3782
3783       if (V->hasLocalStorage()) {
3784         if (!V->getType()->isReferenceType())
3785           return DR;
3786
3787         // Reference variable, follow through to the expression that
3788         // it points to.
3789         if (V->hasInit()) {
3790           // Add the reference variable to the "trail".
3791           refVars.push_back(DR);
3792           return EvalVal(V->getInit(), refVars, V);
3793         }
3794       }
3795     }
3796
3797     return NULL;
3798   }
3799
3800   case Stmt::UnaryOperatorClass: {
3801     // The only unary operator that make sense to handle here
3802     // is Deref.  All others don't resolve to a "name."  This includes
3803     // handling all sorts of rvalues passed to a unary operator.
3804     UnaryOperator *U = cast<UnaryOperator>(E);
3805
3806     if (U->getOpcode() == UO_Deref)
3807       return EvalAddr(U->getSubExpr(), refVars, ParentDecl);
3808
3809     return NULL;
3810   }
3811
3812   case Stmt::ArraySubscriptExprClass: {
3813     // Array subscripts are potential references to data on the stack.  We
3814     // retrieve the DeclRefExpr* for the array variable if it indeed
3815     // has local storage.
3816     return EvalAddr(cast<ArraySubscriptExpr>(E)->getBase(), refVars,ParentDecl);
3817   }
3818
3819   case Stmt::ConditionalOperatorClass: {
3820     // For conditional operators we need to see if either the LHS or RHS are
3821     // non-NULL Expr's.  If one is non-NULL, we return it.
3822     ConditionalOperator *C = cast<ConditionalOperator>(E);
3823
3824     // Handle the GNU extension for missing LHS.
3825     if (Expr *lhsExpr = C->getLHS())
3826       if (Expr *LHS = EvalVal(lhsExpr, refVars, ParentDecl))
3827         return LHS;
3828
3829     return EvalVal(C->getRHS(), refVars, ParentDecl);
3830   }
3831
3832   // Accesses to members are potential references to data on the stack.
3833   case Stmt::MemberExprClass: {
3834     MemberExpr *M = cast<MemberExpr>(E);
3835
3836     // Check for indirect access.  We only want direct field accesses.
3837     if (M->isArrow())
3838       return NULL;
3839
3840     // Check whether the member type is itself a reference, in which case
3841     // we're not going to refer to the member, but to what the member refers to.
3842     if (M->getMemberDecl()->getType()->isReferenceType())
3843       return NULL;
3844
3845     return EvalVal(M->getBase(), refVars, ParentDecl);
3846   }
3847
3848   case Stmt::MaterializeTemporaryExprClass:
3849     if (Expr *Result = EvalVal(
3850                           cast<MaterializeTemporaryExpr>(E)->GetTemporaryExpr(),
3851                                refVars, ParentDecl))
3852       return Result;
3853
3854     return E;
3855
3856   default:
3857     // Check that we don't return or take the address of a reference to a
3858     // temporary. This is only useful in C++.
3859     if (!E->isTypeDependent() && E->isRValue())
3860       return E;
3861
3862     // Everything else: we simply don't reason about them.
3863     return NULL;
3864   }
3865 } while (true);
3866 }
3867
3868 //===--- CHECK: Floating-Point comparisons (-Wfloat-equal) ---------------===//
3869
3870 /// Check for comparisons of floating point operands using != and ==.
3871 /// Issue a warning if these are no self-comparisons, as they are not likely
3872 /// to do what the programmer intended.
3873 void Sema::CheckFloatComparison(SourceLocation Loc, Expr* LHS, Expr *RHS) {
3874   Expr* LeftExprSansParen = LHS->IgnoreParenImpCasts();
3875   Expr* RightExprSansParen = RHS->IgnoreParenImpCasts();
3876
3877   // Special case: check for x == x (which is OK).
3878   // Do not emit warnings for such cases.
3879   if (DeclRefExpr* DRL = dyn_cast<DeclRefExpr>(LeftExprSansParen))
3880     if (DeclRefExpr* DRR = dyn_cast<DeclRefExpr>(RightExprSansParen))
3881       if (DRL->getDecl() == DRR->getDecl())
3882         return;
3883
3884
3885   // Special case: check for comparisons against literals that can be exactly
3886   //  represented by APFloat.  In such cases, do not emit a warning.  This
3887   //  is a heuristic: often comparison against such literals are used to
3888   //  detect if a value in a variable has not changed.  This clearly can
3889   //  lead to false negatives.
3890   if (FloatingLiteral* FLL = dyn_cast<FloatingLiteral>(LeftExprSansParen)) {
3891     if (FLL->isExact())
3892       return;
3893   } else
3894     if (FloatingLiteral* FLR = dyn_cast<FloatingLiteral>(RightExprSansParen))
3895       if (FLR->isExact())
3896         return;
3897
3898   // Check for comparisons with builtin types.
3899   if (CallExpr* CL = dyn_cast<CallExpr>(LeftExprSansParen))
3900     if (CL->isBuiltinCall())
3901       return;
3902
3903   if (CallExpr* CR = dyn_cast<CallExpr>(RightExprSansParen))
3904     if (CR->isBuiltinCall())
3905       return;
3906
3907   // Emit the diagnostic.
3908   Diag(Loc, diag::warn_floatingpoint_eq)
3909     << LHS->getSourceRange() << RHS->getSourceRange();
3910 }
3911
3912 //===--- CHECK: Integer mixed-sign comparisons (-Wsign-compare) --------===//
3913 //===--- CHECK: Lossy implicit conversions (-Wconversion) --------------===//
3914
3915 namespace {
3916
3917 /// Structure recording the 'active' range of an integer-valued
3918 /// expression.
3919 struct IntRange {
3920   /// The number of bits active in the int.
3921   unsigned Width;
3922
3923   /// True if the int is known not to have negative values.
3924   bool NonNegative;
3925
3926   IntRange(unsigned Width, bool NonNegative)
3927     : Width(Width), NonNegative(NonNegative)
3928   {}
3929
3930   /// Returns the range of the bool type.
3931   static IntRange forBoolType() {
3932     return IntRange(1, true);
3933   }
3934
3935   /// Returns the range of an opaque value of the given integral type.
3936   static IntRange forValueOfType(ASTContext &C, QualType T) {
3937     return forValueOfCanonicalType(C,
3938                           T->getCanonicalTypeInternal().getTypePtr());
3939   }
3940
3941   /// Returns the range of an opaque value of a canonical integral type.
3942   static IntRange forValueOfCanonicalType(ASTContext &C, const Type *T) {
3943     assert(T->isCanonicalUnqualified());
3944
3945     if (const VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(T))
3946       T = VT->getElementType().getTypePtr();
3947     if (const ComplexType *CT = dyn_cast<ComplexType>(T))
3948       T = CT->getElementType().getTypePtr();
3949
3950     // For enum types, use the known bit width of the enumerators.
3951     if (const EnumType *ET = dyn_cast<EnumType>(T)) {
3952       EnumDecl *Enum = ET->getDecl();
3953       if (!Enum->isCompleteDefinition())
3954         return IntRange(C.getIntWidth(QualType(T, 0)), false);
3955
3956       unsigned NumPositive = Enum->getNumPositiveBits();
3957       unsigned NumNegative = Enum->getNumNegativeBits();
3958
3959       return IntRange(std::max(NumPositive, NumNegative), NumNegative == 0);
3960     }
3961
3962     const BuiltinType *BT = cast<BuiltinType>(T);
3963     assert(BT->isInteger());
3964
3965     return IntRange(C.getIntWidth(QualType(T, 0)), BT->isUnsignedInteger());
3966   }
3967
3968   /// Returns the "target" range of a canonical integral type, i.e.
3969   /// the range of values expressible in the type.
3970   ///
3971   /// This matches forValueOfCanonicalType except that enums have the
3972   /// full range of their type, not the range of their enumerators.
3973   static IntRange forTargetOfCanonicalType(ASTContext &C, const Type *T) {
3974     assert(T->isCanonicalUnqualified());
3975
3976     if (const VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(T))
3977       T = VT->getElementType().getTypePtr();
3978     if (const ComplexType *CT = dyn_cast<ComplexType>(T))
3979       T = CT->getElementType().getTypePtr();
3980     if (const EnumType *ET = dyn_cast<EnumType>(T))
3981       T = C.getCanonicalType(ET->getDecl()->getIntegerType()).getTypePtr();
3982
3983     const BuiltinType *BT = cast<BuiltinType>(T);
3984     assert(BT->isInteger());
3985
3986     return IntRange(C.getIntWidth(QualType(T, 0)), BT->isUnsignedInteger());
3987   }
3988
3989   /// Returns the supremum of two ranges: i.e. their conservative merge.
3990   static IntRange join(IntRange L, IntRange R) {
3991     return IntRange(std::max(L.Width, R.Width),
3992                     L.NonNegative && R.NonNegative);
3993   }
3994
3995   /// Returns the infinum of two ranges: i.e. their aggressive merge.
3996   static IntRange meet(IntRange L, IntRange R) {
3997     return IntRange(std::min(L.Width, R.Width),
3998                     L.NonNegative || R.NonNegative);
3999   }
4000 };
4001
4002 static IntRange GetValueRange(ASTContext &C, llvm::APSInt &value,
4003                               unsigned MaxWidth) {
4004   if (value.isSigned() && value.isNegative())
4005     return IntRange(value.getMinSignedBits(), false);
4006
4007   if (value.getBitWidth() > MaxWidth)
4008     value = value.trunc(MaxWidth);
4009
4010   // isNonNegative() just checks the sign bit without considering
4011   // signedness.
4012   return IntRange(value.getActiveBits(), true);
4013 }
4014
4015 static IntRange GetValueRange(ASTContext &C, APValue &result, QualType Ty,
4016                               unsigned MaxWidth) {
4017   if (result.isInt())
4018     return GetValueRange(C, result.getInt(), MaxWidth);
4019
4020   if (result.isVector()) {
4021     IntRange R = GetValueRange(C, result.getVectorElt(0), Ty, MaxWidth);
4022     for (unsigned i = 1, e = result.getVectorLength(); i != e; ++i) {
4023       IntRange El = GetValueRange(C, result.getVectorElt(i), Ty, MaxWidth);
4024       R = IntRange::join(R, El);
4025     }
4026     return R;
4027   }
4028
4029   if (result.isComplexInt()) {
4030     IntRange R = GetValueRange(C, result.getComplexIntReal(), MaxWidth);
4031     IntRange I = GetValueRange(C, result.getComplexIntImag(), MaxWidth);
4032     return IntRange::join(R, I);
4033   }
4034
4035   // This can happen with lossless casts to intptr_t of "based" lvalues.
4036   // Assume it might use arbitrary bits.
4037   // FIXME: The only reason we need to pass the type in here is to get
4038   // the sign right on this one case.  It would be nice if APValue
4039   // preserved this.
4040   assert(result.isLValue() || result.isAddrLabelDiff());
4041   return IntRange(MaxWidth, Ty->isUnsignedIntegerOrEnumerationType());
4042 }
4043
4044 /// Pseudo-evaluate the given integer expression, estimating the
4045 /// range of values it might take.
4046 ///
4047 /// \param MaxWidth - the width to which the value will be truncated
4048 static IntRange GetExprRange(ASTContext &C, Expr *E, unsigned MaxWidth) {
4049   E = E->IgnoreParens();
4050
4051   // Try a full evaluation first.
4052   Expr::EvalResult result;
4053   if (E->EvaluateAsRValue(result, C))
4054     return GetValueRange(C, result.Val, E->getType(), MaxWidth);
4055
4056   // I think we only want to look through implicit casts here; if the
4057   // user has an explicit widening cast, we should treat the value as
4058   // being of the new, wider type.
4059   if (ImplicitCastExpr *CE = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(E)) {
4060     if (CE->getCastKind() == CK_NoOp || CE->getCastKind() == CK_LValueToRValue)
4061       return GetExprRange(C, CE->getSubExpr(), MaxWidth);
4062
4063     IntRange OutputTypeRange = IntRange::forValueOfType(C, CE->getType());
4064
4065     bool isIntegerCast = (CE->getCastKind() == CK_IntegralCast);
4066
4067     // Assume that non-integer casts can span the full range of the type.
4068     if (!isIntegerCast)
4069       return OutputTypeRange;
4070
4071     IntRange SubRange
4072       = GetExprRange(C, CE->getSubExpr(),
4073                      std::min(MaxWidth, OutputTypeRange.Width));
4074
4075     // Bail out if the subexpr's range is as wide as the cast type.
4076     if (SubRange.Width >= OutputTypeRange.Width)
4077       return OutputTypeRange;
4078
4079     // Otherwise, we take the smaller width, and we're non-negative if
4080     // either the output type or the subexpr is.
4081     return IntRange(SubRange.Width,
4082                     SubRange.NonNegative || OutputTypeRange.NonNegative);
4083   }
4084
4085   if (ConditionalOperator *CO = dyn_cast<ConditionalOperator>(E)) {
4086     // If we can fold the condition, just take that operand.
4087     bool CondResult;
4088     if (CO->getCond()->EvaluateAsBooleanCondition(CondResult, C))
4089       return GetExprRange(C, CondResult ? CO->getTrueExpr()
4090                                         : CO->getFalseExpr(),
4091                           MaxWidth);
4092
4093     // Otherwise, conservatively merge.
4094     IntRange L = GetExprRange(C, CO->getTrueExpr(), MaxWidth);
4095     IntRange R = GetExprRange(C, CO->getFalseExpr(), MaxWidth);
4096     return IntRange::join(L, R);
4097   }
4098
4099   if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(E)) {
4100     switch (BO->getOpcode()) {
4101
4102     // Boolean-valued operations are single-bit and positive.
4103     case BO_LAnd:
4104     case BO_LOr:
4105     case BO_LT:
4106     case BO_GT:
4107     case BO_LE:
4108     case BO_GE:
4109     case BO_EQ:
4110     case BO_NE:
4111       return IntRange::forBoolType();
4112
4113     // The type of the assignments is the type of the LHS, so the RHS
4114     // is not necessarily the same type.
4115     case BO_MulAssign:
4116     case BO_DivAssign:
4117     case BO_RemAssign:
4118     case BO_AddAssign:
4119     case BO_SubAssign:
4120     case BO_XorAssign:
4121     case BO_OrAssign:
4122       // TODO: bitfields?
4123       return IntRange::forValueOfType(C, E->getType());
4124
4125     // Simple assignments just pass through the RHS, which will have
4126     // been coerced to the LHS type.
4127     case BO_Assign:
4128       // TODO: bitfields?
4129       return GetExprRange(C, BO->getRHS(), MaxWidth);
4130
4131     // Operations with opaque sources are black-listed.
4132     case BO_PtrMemD:
4133     case BO_PtrMemI:
4134       return IntRange::forValueOfType(C, E->getType());
4135
4136     // Bitwise-and uses the *infinum* of the two source ranges.
4137     case BO_And:
4138     case BO_AndAssign:
4139       return IntRange::meet(GetExprRange(C, BO->getLHS(), MaxWidth),
4140                             GetExprRange(C, BO->getRHS(), MaxWidth));
4141
4142     // Left shift gets black-listed based on a judgement call.
4143     case BO_Shl:
4144       // ...except that we want to treat '1 << (blah)' as logically
4145       // positive.  It's an important idiom.
4146       if (IntegerLiteral *I
4147             = dyn_cast<IntegerLiteral>(BO->getLHS()->IgnoreParenCasts())) {
4148         if (I->getValue() == 1) {
4149           IntRange R = IntRange::forValueOfType(C, E->getType());
4150           return IntRange(R.Width, /*NonNegative*/ true);
4151         }
4152       }
4153       // fallthrough
4154
4155     case BO_ShlAssign:
4156       return IntRange::forValueOfType(C, E->getType());
4157
4158     // Right shift by a constant can narrow its left argument.
4159     case BO_Shr:
4160     case BO_ShrAssign: {
4161       IntRange L = GetExprRange(C, BO->getLHS(), MaxWidth);
4162
4163       // If the shift amount is a positive constant, drop the width by
4164       // that much.
4165       llvm::APSInt shift;
4166       if (BO->getRHS()->isIntegerConstantExpr(shift, C) &&
4167           shift.isNonNegative()) {
4168         unsigned zext = shift.getZExtValue();
4169         if (zext >= L.Width)
4170           L.Width = (L.NonNegative ? 0 : 1);
4171         else
4172           L.Width -= zext;
4173       }
4174
4175       return L;
4176     }
4177
4178     // Comma acts as its right operand.
4179     case BO_Comma:
4180       return GetExprRange(C, BO->getRHS(), MaxWidth);
4181
4182     // Black-list pointer subtractions.
4183     case BO_Sub:
4184       if (BO->getLHS()->getType()->isPointerType())
4185         return IntRange::forValueOfType(C, E->getType());
4186       break;
4187
4188     // The width of a division result is mostly determined by the size
4189     // of the LHS.
4190     case BO_Div: {
4191       // Don't 'pre-truncate' the operands.
4192       unsigned opWidth = C.getIntWidth(E->getType());
4193       IntRange L = GetExprRange(C, BO->getLHS(), opWidth);
4194
4195       // If the divisor is constant, use that.
4196       llvm::APSInt divisor;
4197       if (BO->getRHS()->isIntegerConstantExpr(divisor, C)) {
4198         unsigned log2 = divisor.logBase2(); // floor(log_2(divisor))
4199         if (log2 >= L.Width)
4200           L.Width = (L.NonNegative ? 0 : 1);
4201         else
4202           L.Width = std::min(L.Width - log2, MaxWidth);
4203         return L;
4204       }
4205
4206       // Otherwise, just use the LHS's width.
4207       IntRange R = GetExprRange(C, BO->getRHS(), opWidth);
4208       return IntRange(L.Width, L.NonNegative && R.NonNegative);
4209     }
4210
4211     // The result of a remainder can't be larger than the result of
4212     // either side.
4213     case BO_Rem: {
4214       // Don't 'pre-truncate' the operands.
4215       unsigned opWidth = C.getIntWidth(E->getType());
4216       IntRange L = GetExprRange(C, BO->getLHS(), opWidth);
4217       IntRange R = GetExprRange(C, BO->getRHS(), opWidth);
4218
4219       IntRange meet = IntRange::meet(L, R);
4220       meet.Width = std::min(meet.Width, MaxWidth);
4221       return meet;
4222     }
4223
4224     // The default behavior is okay for these.
4225     case BO_Mul:
4226     case BO_Add:
4227     case BO_Xor:
4228     case BO_Or:
4229       break;
4230     }
4231
4232     // The default case is to treat the operation as if it were closed
4233     // on the narrowest type that encompasses both operands.
4234     IntRange L = GetExprRange(C, BO->getLHS(), MaxWidth);
4235     IntRange R = GetExprRange(C, BO->getRHS(), MaxWidth);
4236     return IntRange::join(L, R);
4237   }
4238
4239   if (UnaryOperator *UO = dyn_cast<UnaryOperator>(E)) {
4240     switch (UO->getOpcode()) {
4241     // Boolean-valued operations are white-listed.
4242     case UO_LNot:
4243       return IntRange::forBoolType();
4244
4245     // Operations with opaque sources are black-listed.
4246     case UO_Deref:
4247     case UO_AddrOf: // should be impossible
4248       return IntRange::forValueOfType(C, E->getType());
4249
4250     default:
4251       return GetExprRange(C, UO->getSubExpr(), MaxWidth);
4252     }
4253   }
4254
4255   if (dyn_cast<OffsetOfExpr>(E)) {
4256     IntRange::forValueOfType(C, E->getType());
4257   }
4258
4259   if (FieldDecl *BitField = E->getBitField())
4260     return IntRange(BitField->getBitWidthValue(C),
4261                     BitField->getType()->isUnsignedIntegerOrEnumerationType());
4262
4263   return IntRange::forValueOfType(C, E->getType());
4264 }
4265
4266 static IntRange GetExprRange(ASTContext &C, Expr *E) {
4267   return GetExprRange(C, E, C.getIntWidth(E->getType()));
4268 }
4269
4270 /// Checks whether the given value, which currently has the given
4271 /// source semantics, has the same value when coerced through the
4272 /// target semantics.
4273 static bool IsSameFloatAfterCast(const llvm::APFloat &value,
4274                                  const llvm::fltSemantics &Src,
4275                                  const llvm::fltSemantics &Tgt) {
4276   llvm::APFloat truncated = value;
4277
4278   bool ignored;
4279   truncated.convert(Src, llvm::APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
4280   truncated.convert(Tgt, llvm::APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
4281
4282   return truncated.bitwiseIsEqual(value);
4283 }
4284
4285 /// Checks whether the given value, which currently has the given
4286 /// source semantics, has the same value when coerced through the
4287 /// target semantics.
4288 ///
4289 /// The value might be a vector of floats (or a complex number).
4290 static bool IsSameFloatAfterCast(const APValue &value,
4291                                  const llvm::fltSemantics &Src,
4292                                  const llvm::fltSemantics &Tgt) {
4293   if (value.isFloat())
4294     return IsSameFloatAfterCast(value.getFloat(), Src, Tgt);
4295
4296   if (value.isVector()) {
4297     for (unsigned i = 0, e = value.getVectorLength(); i != e; ++i)
4298       if (!IsSameFloatAfterCast(value.getVectorElt(i), Src, Tgt))
4299         return false;
4300     return true;
4301   }
4302
4303   assert(value.isComplexFloat());
4304   return (IsSameFloatAfterCast(value.getComplexFloatReal(), Src, Tgt) &&
4305           IsSameFloatAfterCast(value.getComplexFloatImag(), Src, Tgt));
4306 }
4307
4308 static void AnalyzeImplicitConversions(Sema &S, Expr *E, SourceLocation CC);
4309
4310 static bool IsZero(Sema &S, Expr *E) {
4311   // Suppress cases where we are comparing against an enum constant.
4312   if (const DeclRefExpr *DR =
4313       dyn_cast<DeclRefExpr>(E->IgnoreParenImpCasts()))
4314     if (isa<EnumConstantDecl>(DR->getDecl()))
4315       return false;
4316
4317   // Suppress cases where the '0' value is expanded from a macro.
4318   if (E->getLocStart().isMacroID())
4319     return false;
4320
4321   llvm::APSInt Value;
4322   return E->isIntegerConstantExpr(Value, S.Context) && Value == 0;
4323 }
4324
4325 static bool HasEnumType(Expr *E) {
4326   // Strip off implicit integral promotions.
4327   while (ImplicitCastExpr *ICE = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(E)) {
4328     if (ICE->getCastKind() != CK_IntegralCast &&
4329         ICE->getCastKind() != CK_NoOp)
4330       break;
4331     E = ICE->getSubExpr();
4332   }
4333
4334   return E->getType()->isEnumeralType();
4335 }
4336
4337 static void CheckTrivialUnsignedComparison(Sema &S, BinaryOperator *E) {
4338   BinaryOperatorKind op = E->getOpcode();
4339   if (E->isValueDependent())
4340     return;
4341
4342   if (op == BO_LT && IsZero(S, E->getRHS())) {
4343     S.Diag(E->getOperatorLoc(), diag::warn_lunsigned_always_true_comparison)
4344       << "< 0" << "false" << HasEnumType(E->getLHS())
4345       << E->getLHS()->getSourceRange() << E->getRHS()->getSourceRange();
4346   } else if (op == BO_GE && IsZero(S, E->getRHS())) {
4347     S.Diag(E->getOperatorLoc(), diag::warn_lunsigned_always_true_comparison)
4348       << ">= 0" << "true" << HasEnumType(E->getLHS())
4349       << E->getLHS()->getSourceRange() << E->getRHS()->getSourceRange();
4350   } else if (op == BO_GT && IsZero(S, E->getLHS())) {
4351     S.Diag(E->getOperatorLoc(), diag::warn_runsigned_always_true_comparison)
4352       << "0 >" << "false" << HasEnumType(E->getRHS())
4353       << E->getLHS()->getSourceRange() << E->getRHS()->getSourceRange();
4354   } else if (op == BO_LE && IsZero(S, E->getLHS())) {
4355     S.Diag(E->getOperatorLoc(), diag::warn_runsigned_always_true_comparison)
4356       << "0 <=" << "true" << HasEnumType(E->getRHS())
4357       << E->getLHS()->getSourceRange() << E->getRHS()->getSourceRange();
4358   }
4359 }
4360
4361 static void DiagnoseOutOfRangeComparison(Sema &S, BinaryOperator *E,
4362                                          Expr *Constant, Expr *Other,
4363                                          llvm::APSInt Value,
4364                                          bool RhsConstant) {
4365   BinaryOperatorKind op = E->getOpcode();
4366   QualType OtherT = Other->getType();
4367   QualType ConstantT = Constant->getType();
4368   if (S.Context.hasSameUnqualifiedType(OtherT, ConstantT))
4369     return;
4370   assert((OtherT->isIntegerType() && ConstantT->isIntegerType())
4371          && "comparison with non-integer type");
4372   // FIXME. handle cases for signedness to catch (signed char)N == 200
4373   IntRange OtherRange = IntRange::forValueOfType(S.Context, OtherT);
4374   IntRange LitRange = GetValueRange(S.Context, Value, Value.getBitWidth());
4375   if (OtherRange.Width >= LitRange.Width)
4376     return;
4377   bool IsTrue = true;
4378   if (op == BO_EQ)
4379     IsTrue = false;
4380   else if (op == BO_NE)
4381     IsTrue = true;
4382   else if (RhsConstant) {
4383     if (op == BO_GT || op == BO_GE)
4384       IsTrue = !LitRange.NonNegative;
4385     else // op == BO_LT || op == BO_LE
4386       IsTrue = LitRange.NonNegative;
4387   } else {
4388     if (op == BO_LT || op == BO_LE)
4389       IsTrue = !LitRange.NonNegative;
4390     else // op == BO_GT || op == BO_GE
4391       IsTrue = LitRange.NonNegative;
4392   }
4393   SmallString<16> PrettySourceValue(Value.toString(10));
4394   S.Diag(E->getOperatorLoc(), diag::warn_out_of_range_compare)
4395   << PrettySourceValue << OtherT << IsTrue
4396   << E->getLHS()->getSourceRange() << E->getRHS()->getSourceRange();
4397 }
4398
4399 /// Analyze the operands of the given comparison.  Implements the
4400 /// fallback case from AnalyzeComparison.
4401 static void AnalyzeImpConvsInComparison(Sema &S, BinaryOperator *E) {
4402   AnalyzeImplicitConversions(S, E->getLHS(), E->getOperatorLoc());
4403   AnalyzeImplicitConversions(S, E->getRHS(), E->getOperatorLoc());
4404 }
4405
4406 /// \brief Implements -Wsign-compare.
4407 ///
4408 /// \param E the binary operator to check for warnings
4409 static void AnalyzeComparison(Sema &S, BinaryOperator *E) {
4410   // The type the comparison is being performed in.
4411   QualType T = E->getLHS()->getType();
4412   assert(S.Context.hasSameUnqualifiedType(T, E->getRHS()->getType())
4413          && "comparison with mismatched types");
4414   if (E->isValueDependent())
4415     return AnalyzeImpConvsInComparison(S, E);
4416
4417   Expr *LHS = E->getLHS()->IgnoreParenImpCasts();
4418   Expr *RHS = E->getRHS()->IgnoreParenImpCasts();
4419
4420   bool IsComparisonConstant = false;
4421
4422   // Check whether an integer constant comparison results in a value
4423   // of 'true' or 'false'.
4424   if (T->isIntegralType(S.Context)) {
4425     llvm::APSInt RHSValue;
4426     bool IsRHSIntegralLiteral =
4427       RHS->isIntegerConstantExpr(RHSValue, S.Context);
4428     llvm::APSInt LHSValue;
4429     bool IsLHSIntegralLiteral =
4430       LHS->isIntegerConstantExpr(LHSValue, S.Context);
4431     if (IsRHSIntegralLiteral && !IsLHSIntegralLiteral)
4432         DiagnoseOutOfRangeComparison(S, E, RHS, LHS, RHSValue, true);
4433     else if (!IsRHSIntegralLiteral && IsLHSIntegralLiteral)
4434       DiagnoseOutOfRangeComparison(S, E, LHS, RHS, LHSValue, false);
4435     else
4436       IsComparisonConstant =
4437         (IsRHSIntegralLiteral && IsLHSIntegralLiteral);
4438   } else if (!T->hasUnsignedIntegerRepresentation())
4439       IsComparisonConstant = E->isIntegerConstantExpr(S.Context);
4440
4441   // We don't do anything special if this isn't an unsigned integral
4442   // comparison:  we're only interested in integral comparisons, and
4443   // signed comparisons only happen in cases we don't care to warn about.
4444   //
4445   // We also don't care about value-dependent expressions or expressions
4446   // whose result is a constant.
4447   if (!T->hasUnsignedIntegerRepresentation() || IsComparisonConstant)
4448     return AnalyzeImpConvsInComparison(S, E);
4449
4450   // Check to see if one of the (unmodified) operands is of different
4451   // signedness.
4452   Expr *signedOperand, *unsignedOperand;
4453   if (LHS->getType()->hasSignedIntegerRepresentation()) {
4454     assert(!RHS->getType()->hasSignedIntegerRepresentation() &&
4455            "unsigned comparison between two signed integer expressions?");
4456     signedOperand = LHS;
4457     unsignedOperand = RHS;
4458   } else if (RHS->getType()->hasSignedIntegerRepresentation()) {
4459     signedOperand = RHS;
4460     unsignedOperand = LHS;
4461   } else {
4462     CheckTrivialUnsignedComparison(S, E);
4463     return AnalyzeImpConvsInComparison(S, E);
4464   }
4465
4466   // Otherwise, calculate the effective range of the signed operand.
4467   IntRange signedRange = GetExprRange(S.Context, signedOperand);
4468
4469   // Go ahead and analyze implicit conversions in the operands.  Note
4470   // that we skip the implicit conversions on both sides.
4471   AnalyzeImplicitConversions(S, LHS, E->getOperatorLoc());
4472   AnalyzeImplicitConversions(S, RHS, E->getOperatorLoc());
4473
4474   // If the signed range is non-negative, -Wsign-compare won't fire,
4475   // but we should still check for comparisons which are always true
4476   // or false.
4477   if (signedRange.NonNegative)
4478     return CheckTrivialUnsignedComparison(S, E);
4479
4480   // For (in)equality comparisons, if the unsigned operand is a
4481   // constant which cannot collide with a overflowed signed operand,
4482   // then reinterpreting the signed operand as unsigned will not
4483   // change the result of the comparison.
4484   if (E->isEqualityOp()) {
4485     unsigned comparisonWidth = S.Context.getIntWidth(T);
4486     IntRange unsignedRange = GetExprRange(S.Context, unsignedOperand);
4487
4488     // We should never be unable to prove that the unsigned operand is
4489     // non-negative.
4490     assert(unsignedRange.NonNegative && "unsigned range includes negative?");
4491
4492     if (unsignedRange.Width < comparisonWidth)
4493       return;
4494   }
4495
4496   S.DiagRuntimeBehavior(E->getOperatorLoc(), E,
4497     S.PDiag(diag::warn_mixed_sign_comparison)
4498       << LHS->getType() << RHS->getType()
4499       << LHS->getSourceRange() << RHS->getSourceRange());
4500 }
4501
4502 /// Analyzes an attempt to assign the given value to a bitfield.
4503 ///
4504 /// Returns true if there was something fishy about the attempt.
4505 static bool AnalyzeBitFieldAssignment(Sema &S, FieldDecl *Bitfield, Expr *Init,
4506                                       SourceLocation InitLoc) {
4507   assert(Bitfield->isBitField());
4508   if (Bitfield->isInvalidDecl())
4509     return false;
4510
4511   // White-list bool bitfields.
4512   if (Bitfield->getType()->isBooleanType())
4513     return false;
4514
4515   // Ignore value- or type-dependent expressions.
4516   if (Bitfield->getBitWidth()->isValueDependent() ||
4517       Bitfield->getBitWidth()->isTypeDependent() ||
4518       Init->isValueDependent() ||
4519       Init->isTypeDependent())
4520     return false;
4521
4522   Expr *OriginalInit = Init->IgnoreParenImpCasts();
4523
4524   llvm::APSInt Value;
4525   if (!OriginalInit->EvaluateAsInt(Value, S.Context, Expr::SE_AllowSideEffects))
4526     return false;
4527
4528   unsigned OriginalWidth = Value.getBitWidth();
4529   unsigned FieldWidth = Bitfield->getBitWidthValue(S.Context);
4530
4531   if (OriginalWidth <= FieldWidth)
4532     return false;
4533
4534   // Compute the value which the bitfield will contain.
4535   llvm::APSInt TruncatedValue = Value.trunc(FieldWidth);
4536   TruncatedValue.setIsSigned(Bitfield->getType()->isSignedIntegerType());
4537
4538   // Check whether the stored value is equal to the original value.
4539   TruncatedValue = TruncatedValue.extend(OriginalWidth);
4540   if (llvm::APSInt::isSameValue(Value, TruncatedValue))
4541     return false;
4542
4543   // Special-case bitfields of width 1: booleans are naturally 0/1, and
4544   // therefore don't strictly fit into a signed bitfield of width 1.
4545   if (FieldWidth == 1 && Value == 1)
4546     return false;
4547
4548   std::string PrettyValue = Value.toString(10);
4549   std::string PrettyTrunc = TruncatedValue.toString(10);
4550
4551   S.Diag(InitLoc, diag::warn_impcast_bitfield_precision_constant)
4552     << PrettyValue << PrettyTrunc << OriginalInit->getType()
4553     << Init->getSourceRange();
4554
4555   return true;
4556 }
4557
4558 /// Analyze the given simple or compound assignment for warning-worthy
4559 /// operations.
4560 static void AnalyzeAssignment(Sema &S, BinaryOperator *E) {
4561   // Just recurse on the LHS.
4562   AnalyzeImplicitConversions(S, E->getLHS(), E->getOperatorLoc());
4563
4564   // We want to recurse on the RHS as normal unless we're assigning to
4565   // a bitfield.
4566   if (FieldDecl *Bitfield = E->getLHS()->getBitField()) {
4567     if (AnalyzeBitFieldAssignment(S, Bitfield, E->getRHS(),
4568                                   E->getOperatorLoc())) {
4569       // Recurse, ignoring any implicit conversions on the RHS.
4570       return AnalyzeImplicitConversions(S, E->getRHS()->IgnoreParenImpCasts(),
4571                                         E->getOperatorLoc());
4572     }
4573   }
4574
4575   AnalyzeImplicitConversions(S, E->getRHS(), E->getOperatorLoc());
4576 }
4577
4578 /// Diagnose an implicit cast;  purely a helper for CheckImplicitConversion.
4579 static void DiagnoseImpCast(Sema &S, Expr *E, QualType SourceType, QualType T,
4580                             SourceLocation CContext, unsigned diag,
4581                             bool pruneControlFlow = false) {
4582   if (pruneControlFlow) {
4583     S.DiagRuntimeBehavior(E->getExprLoc(), E,
4584                           S.PDiag(diag)
4585                             << SourceType << T << E->getSourceRange()
4586                             << SourceRange(CContext));
4587     return;
4588   }
4589   S.Diag(E->getExprLoc(), diag)
4590     << SourceType << T << E->getSourceRange() << SourceRange(CContext);
4591 }
4592
4593 /// Diagnose an implicit cast;  purely a helper for CheckImplicitConversion.
4594 static void DiagnoseImpCast(Sema &S, Expr *E, QualType T,
4595                             SourceLocation CContext, unsigned diag,
4596                             bool pruneControlFlow = false) {
4597   DiagnoseImpCast(S, E, E->getType(), T, CContext, diag, pruneControlFlow);
4598 }
4599
4600 /// Diagnose an implicit cast from a literal expression. Does not warn when the
4601 /// cast wouldn't lose information.
4602 void DiagnoseFloatingLiteralImpCast(Sema &S, FloatingLiteral *FL, QualType T,
4603                                     SourceLocation CContext) {
4604   // Try to convert the literal exactly to an integer. If we can, don't warn.
4605   bool isExact = false;
4606   const llvm::APFloat &Value = FL->getValue();
4607   llvm::APSInt IntegerValue(S.Context.getIntWidth(T),
4608                             T->hasUnsignedIntegerRepresentation());
4609   if (Value.convertToInteger(IntegerValue,
4610                              llvm::APFloat::rmTowardZero, &isExact)
4611       == llvm::APFloat::opOK && isExact)
4612     return;
4613
4614   SmallString<16> PrettySourceValue;
4615   Value.toString(PrettySourceValue);
4616   SmallString<16> PrettyTargetValue;
4617   if (T->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Bool))
4618     PrettyTargetValue = IntegerValue == 0 ? "false" : "true";
4619   else
4620     IntegerValue.toString(PrettyTargetValue);
4621
4622   S.Diag(FL->getExprLoc(), diag::warn_impcast_literal_float_to_integer)
4623     << FL->getType() << T.getUnqualifiedType() << PrettySourceValue
4624     << PrettyTargetValue << FL->getSourceRange() << SourceRange(CContext);
4625 }
4626
4627 std::string PrettyPrintInRange(const llvm::APSInt &Value, IntRange Range) {
4628   if (!Range.Width) return "0";
4629
4630   llvm::APSInt ValueInRange = Value;
4631   ValueInRange.setIsSigned(!Range.NonNegative);
4632   ValueInRange = ValueInRange.trunc(Range.Width);
4633   return ValueInRange.toString(10);
4634 }
4635
4636 static bool IsImplicitBoolFloatConversion(Sema &S, Expr *Ex, bool ToBool) {
4637   if (!isa<ImplicitCastExpr>(Ex))
4638     return false;
4639
4640   Expr *InnerE = Ex->IgnoreParenImpCasts();
4641   const Type *Target = S.Context.getCanonicalType(Ex->getType()).getTypePtr();
4642   const Type *Source =
4643     S.Context.getCanonicalType(InnerE->getType()).getTypePtr();
4644   if (Target->isDependentType())
4645     return false;
4646
4647   const BuiltinType *FloatCandidateBT =
4648     dyn_cast<BuiltinType>(ToBool ? Source : Target);
4649   const Type *BoolCandidateType = ToBool ? Target : Source;
4650
4651   return (BoolCandidateType->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Bool) &&
4652           FloatCandidateBT && (FloatCandidateBT->isFloatingPoint()));
4653 }
4654
4655 void CheckImplicitArgumentConversions(Sema &S, CallExpr *TheCall,
4656                                       SourceLocation CC) {
4657   unsigned NumArgs = TheCall->getNumArgs();
4658   for (unsigned i = 0; i < NumArgs; ++i) {
4659     Expr *CurrA = TheCall->getArg(i);
4660     if (!IsImplicitBoolFloatConversion(S, CurrA, true))
4661       continue;
4662
4663     bool IsSwapped = ((i > 0) &&
4664         IsImplicitBoolFloatConversion(S, TheCall->getArg(i - 1), false));
4665     IsSwapped |= ((i < (NumArgs - 1)) &&
4666         IsImplicitBoolFloatConversion(S, TheCall->getArg(i + 1), false));
4667     if (IsSwapped) {
4668       // Warn on this floating-point to bool conversion.
4669       DiagnoseImpCast(S, CurrA->IgnoreParenImpCasts(),
4670                       CurrA->getType(), CC,
4671                       diag::warn_impcast_floating_point_to_bool);
4672     }
4673   }
4674 }
4675
4676 void CheckImplicitConversion(Sema &S, Expr *E, QualType T,
4677                              SourceLocation CC, bool *ICContext = 0) {
4678   if (E->isTypeDependent() || E->isValueDependent()) return;
4679
4680   const Type *Source = S.Context.getCanonicalType(E->getType()).getTypePtr();
4681   const Type *Target = S.Context.getCanonicalType(T).getTypePtr();
4682   if (Source == Target) return;
4683   if (Target->isDependentType()) return;
4684
4685   // If the conversion context location is invalid don't complain. We also
4686   // don't want to emit a warning if the issue occurs from the expansion of
4687   // a system macro. The problem is that 'getSpellingLoc()' is slow, so we
4688   // delay this check as long as possible. Once we detect we are in that
4689   // scenario, we just return.
4690   if (CC.isInvalid())
4691     return;
4692
4693   // Diagnose implicit casts to bool.
4694   if (Target->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Bool)) {
4695     if (isa<StringLiteral>(E))
4696       // Warn on string literal to bool.  Checks for string literals in logical
4697       // expressions, for instances, assert(0 && "error here"), is prevented
4698       // by a check in AnalyzeImplicitConversions().
4699       return DiagnoseImpCast(S, E, T, CC,
4700                              diag::warn_impcast_string_literal_to_bool);
4701     if (Source->isFunctionType()) {
4702       // Warn on function to bool. Checks free functions and static member
4703       // functions. Weakly imported functions are excluded from the check,
4704       // since it's common to test their value to check whether the linker
4705       // found a definition for them.
4706       ValueDecl *D = 0;
4707       if (DeclRefExpr* R = dyn_cast<DeclRefExpr>(E)) {
4708         D = R->getDecl();
4709       } else if (MemberExpr *M = dyn_cast<MemberExpr>(E)) {
4710         D = M->getMemberDecl();
4711       }
4712
4713       if (D && !D->isWeak()) {
4714         if (FunctionDecl* F = dyn_cast<FunctionDecl>(D)) {
4715           S.Diag(E->getExprLoc(), diag::warn_impcast_function_to_bool)
4716             << F << E->getSourceRange() << SourceRange(CC);
4717           S.Diag(E->getExprLoc(), diag::note_function_to_bool_silence)
4718             << FixItHint::CreateInsertion(E->getExprLoc(), "&");
4719           QualType ReturnType;
4720           UnresolvedSet<4> NonTemplateOverloads;
4721           S.isExprCallable(*E, ReturnType, NonTemplateOverloads);
4722           if (!ReturnType.isNull()
4723               && ReturnType->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Bool))
4724             S.Diag(E->getExprLoc(), diag::note_function_to_bool_call)
4725               << FixItHint::CreateInsertion(
4726                  S.getPreprocessor().getLocForEndOfToken(E->getLocEnd()), "()");
4727           return;
4728         }
4729       }
4730     }
4731   }
4732
4733   // Strip vector types.
4734   if (isa<VectorType>(Source)) {
4735     if (!isa<VectorType>(Target)) {
4736       if (S.SourceMgr.isInSystemMacro(CC))
4737         return;
4738       return DiagnoseImpCast(S, E, T, CC, diag::warn_impcast_vector_scalar);
4739     }
4740
4741     // If the vector cast is cast between two vectors of the same size, it is
4742     // a bitcast, not a conversion.
4743     if (S.Context.getTypeSize(Source) == S.Context.getTypeSize(Target))
4744       return;
4745
4746     Source = cast<VectorType>(Source)->getElementType().getTypePtr();
4747     Target = cast<VectorType>(Target)->getElementType().getTypePtr();
4748   }
4749
4750   // Strip complex types.
4751   if (isa<ComplexType>(Source)) {
4752     if (!isa<ComplexType>(Target)) {
4753       if (S.SourceMgr.isInSystemMacro(CC))
4754         return;
4755
4756       return DiagnoseImpCast(S, E, T, CC, diag::warn_impcast_complex_scalar);
4757     }
4758
4759     Source = cast<ComplexType>(Source)->getElementType().getTypePtr();
4760     Target = cast<ComplexType>(Target)->getElementType().getTypePtr();
4761   }
4762
4763   const BuiltinType *SourceBT = dyn_cast<BuiltinType>(Source);
4764   const BuiltinType *TargetBT = dyn_cast<BuiltinType>(Target);
4765
4766   // If the source is floating point...
4767   if (SourceBT && SourceBT->isFloatingPoint()) {
4768     // ...and the target is floating point...
4769     if (TargetBT && TargetBT->isFloatingPoint()) {
4770       // ...then warn if we're dropping FP rank.
4771
4772       // Builtin FP kinds are ordered by increasing FP rank.
4773       if (SourceBT->getKind() > TargetBT->getKind()) {
4774         // Don't warn about float constants that are precisely
4775         // representable in the target type.
4776         Expr::EvalResult result;
4777         if (E->EvaluateAsRValue(result, S.Context)) {
4778           // Value might be a float, a float vector, or a float complex.
4779           if (IsSameFloatAfterCast(result.Val,
4780                    S.Context.getFloatTypeSemantics(QualType(TargetBT, 0)),
4781                    S.Context.getFloatTypeSemantics(QualType(SourceBT, 0))))
4782             return;
4783         }
4784
4785         if (S.SourceMgr.isInSystemMacro(CC))
4786           return;
4787
4788         DiagnoseImpCast(S, E, T, CC, diag::warn_impcast_float_precision);
4789       }
4790       return;
4791     }
4792
4793     // If the target is integral, always warn.
4794     if (TargetBT && TargetBT->isInteger()) {
4795       if (S.SourceMgr.isInSystemMacro(CC))
4796         return;
4797
4798       Expr *InnerE = E->IgnoreParenImpCasts();
4799       // We also want to warn on, e.g., "int i = -1.234"
4800       if (UnaryOperator *UOp = dyn_cast<UnaryOperator>(InnerE))
4801         if (UOp->getOpcode() == UO_Minus || UOp->getOpcode() == UO_Plus)
4802           InnerE = UOp->getSubExpr()->IgnoreParenImpCasts();
4803
4804       if (FloatingLiteral *FL = dyn_cast<FloatingLiteral>(InnerE)) {
4805         DiagnoseFloatingLiteralImpCast(S, FL, T, CC);
4806       } else {
4807         DiagnoseImpCast(S, E, T, CC, diag::warn_impcast_float_integer);
4808       }
4809     }
4810
4811     // If the target is bool, warn if expr is a function or method call.
4812     if (Target->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Bool) &&
4813         isa<CallExpr>(E)) {
4814       // Check last argument of function call to see if it is an
4815       // implicit cast from a type matching the type the result
4816       // is being cast to.
4817       CallExpr *CEx = cast<CallExpr>(E);
4818       unsigned NumArgs = CEx->getNumArgs();
4819       if (NumArgs > 0) {
4820         Expr *LastA = CEx->getArg(NumArgs - 1);
4821         Expr *InnerE = LastA->IgnoreParenImpCasts();
4822         const Type *InnerType =
4823           S.Context.getCanonicalType(InnerE->getType()).getTypePtr();
4824         if (isa<ImplicitCastExpr>(LastA) && (InnerType == Target)) {
4825           // Warn on this floating-point to bool conversion
4826           DiagnoseImpCast(S, E, T, CC,
4827                           diag::warn_impcast_floating_point_to_bool);
4828         }
4829       }
4830     }
4831     return;
4832   }
4833
4834   if ((E->isNullPointerConstant(S.Context, Expr::NPC_ValueDependentIsNotNull)
4835            == Expr::NPCK_GNUNull) && !Target->isAnyPointerType()
4836       && !Target->isBlockPointerType() && !Target->isMemberPointerType()
4837       && Target->isScalarType()) {
4838     SourceLocation Loc = E->getSourceRange().getBegin();
4839     if (Loc.isMacroID())
4840       Loc = S.SourceMgr.getImmediateExpansionRange(Loc).first;
4841     if (!Loc.isMacroID() || CC.isMacroID())
4842       S.Diag(Loc, diag::warn_impcast_null_pointer_to_integer)
4843           << T << clang::SourceRange(CC)
4844           << FixItHint::CreateReplacement(Loc, S.getFixItZeroLiteralForType(T));
4845   }
4846
4847   if (!Source->isIntegerType() || !Target->isIntegerType())
4848     return;
4849
4850   // TODO: remove this early return once the false positives for constant->bool
4851   // in templates, macros, etc, are reduced or removed.
4852   if (Target->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Bool))
4853     return;
4854
4855   IntRange SourceRange = GetExprRange(S.Context, E);
4856   IntRange TargetRange = IntRange::forTargetOfCanonicalType(S.Context, Target);
4857
4858   if (SourceRange.Width > TargetRange.Width) {
4859     // If the source is a constant, use a default-on diagnostic.
4860     // TODO: this should happen for bitfield stores, too.
4861     llvm::APSInt Value(32);
4862     if (E->isIntegerConstantExpr(Value, S.Context)) {
4863       if (S.SourceMgr.isInSystemMacro(CC))
4864         return;
4865
4866       std::string PrettySourceValue = Value.toString(10);
4867       std::string PrettyTargetValue = PrettyPrintInRange(Value, TargetRange);
4868
4869       S.DiagRuntimeBehavior(E->getExprLoc(), E,
4870         S.PDiag(diag::warn_impcast_integer_precision_constant)
4871             << PrettySourceValue << PrettyTargetValue
4872             << E->getType() << T << E->getSourceRange()
4873             << clang::SourceRange(CC));
4874       return;
4875     }
4876
4877     // People want to build with -Wshorten-64-to-32 and not -Wconversion.
4878     if (S.SourceMgr.isInSystemMacro(CC))
4879       return;
4880
4881     if (TargetRange.Width == 32 && S.Context.getIntWidth(E->getType()) == 64)
4882       return DiagnoseImpCast(S, E, T, CC, diag::warn_impcast_integer_64_32,
4883                              /* pruneControlFlow */ true);
4884     return DiagnoseImpCast(S, E, T, CC, diag::warn_impcast_integer_precision);
4885   }
4886
4887   if ((TargetRange.NonNegative && !SourceRange.NonNegative) ||
4888       (!TargetRange.NonNegative && SourceRange.NonNegative &&
4889        SourceRange.Width == TargetRange.Width)) {
4890
4891     if (S.SourceMgr.isInSystemMacro(CC))
4892       return;
4893
4894     unsigned DiagID = diag::warn_impcast_integer_sign;
4895
4896     // Traditionally, gcc has warned about this under -Wsign-compare.
4897     // We also want to warn about it in -Wconversion.
4898     // So if -Wconversion is off, use a completely identical diagnostic
4899     // in the sign-compare group.
4900     // The conditional-checking code will
4901     if (ICContext) {
4902       DiagID = diag::warn_impcast_integer_sign_conditional;
4903       *ICContext = true;
4904     }
4905
4906     return DiagnoseImpCast(S, E, T, CC, DiagID);
4907   }
4908
4909   // Diagnose conversions between different enumeration types.
4910   // In C, we pretend that the type of an EnumConstantDecl is its enumeration
4911   // type, to give us better diagnostics.
4912   QualType SourceType = E->getType();
4913   if (!S.getLangOpts().CPlusPlus) {
4914     if (DeclRefExpr *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(E))
4915       if (EnumConstantDecl *ECD = dyn_cast<EnumConstantDecl>(DRE->getDecl())) {
4916         EnumDecl *Enum = cast<EnumDecl>(ECD->getDeclContext());
4917         SourceType = S.Context.getTypeDeclType(Enum);
4918         Source = S.Context.getCanonicalType(SourceType).getTypePtr();
4919       }
4920   }
4921
4922   if (const EnumType *SourceEnum = Source->getAs<EnumType>())
4923     if (const EnumType *TargetEnum = Target->getAs<EnumType>())
4924       if ((SourceEnum->getDecl()->getIdentifier() ||
4925            SourceEnum->getDecl()->getTypedefNameForAnonDecl()) &&
4926           (TargetEnum->getDecl()->getIdentifier() ||
4927            TargetEnum->getDecl()->getTypedefNameForAnonDecl()) &&
4928           SourceEnum != TargetEnum) {
4929         if (S.SourceMgr.isInSystemMacro(CC))
4930           return;
4931
4932         return DiagnoseImpCast(S, E, SourceType, T, CC,
4933                                diag::warn_impcast_different_enum_types);
4934       }
4935
4936   return;
4937 }
4938
4939 void CheckConditionalOperator(Sema &S, ConditionalOperator *E,
4940                               SourceLocation CC, QualType T);
4941
4942 void CheckConditionalOperand(Sema &S, Expr *E, QualType T,
4943                              SourceLocation CC, bool &ICContext) {
4944   E = E->IgnoreParenImpCasts();
4945
4946   if (isa<ConditionalOperator>(E))
4947     return CheckConditionalOperator(S, cast<ConditionalOperator>(E), CC, T);
4948
4949   AnalyzeImplicitConversions(S, E, CC);
4950   if (E->getType() != T)
4951     return CheckImplicitConversion(S, E, T, CC, &ICContext);
4952   return;
4953 }
4954
4955 void CheckConditionalOperator(Sema &S, ConditionalOperator *E,
4956                               SourceLocation CC, QualType T) {
4957   AnalyzeImplicitConversions(S, E->getCond(), CC);
4958
4959   bool Suspicious = false;
4960   CheckConditionalOperand(S, E->getTrueExpr(), T, CC, Suspicious);
4961   CheckConditionalOperand(S, E->getFalseExpr(), T, CC, Suspicious);
4962
4963   // If -Wconversion would have warned about either of the candidates
4964   // for a signedness conversion to the context type...
4965   if (!Suspicious) return;
4966
4967   // ...but it's currently ignored...
4968   if (S.Diags.getDiagnosticLevel(diag::warn_impcast_integer_sign_conditional,
4969                                  CC))
4970     return;
4971
4972   // ...then check whether it would have warned about either of the
4973   // candidates for a signedness conversion to the condition type.
4974   if (E->getType() == T) return;
4975
4976   Suspicious = false;
4977   CheckImplicitConversion(S, E->getTrueExpr()->IgnoreParenImpCasts(),
4978                           E->getType(), CC, &Suspicious);
4979   if (!Suspicious)
4980     CheckImplicitConversion(S, E->getFalseExpr()->IgnoreParenImpCasts(),
4981                             E->getType(), CC, &Suspicious);
4982 }
4983
4984 /// AnalyzeImplicitConversions - Find and report any interesting
4985 /// implicit conversions in the given expression.  There are a couple
4986 /// of competing diagnostics here, -Wconversion and -Wsign-compare.
4987 void AnalyzeImplicitConversions(Sema &S, Expr *OrigE, SourceLocation CC) {
4988   QualType T = OrigE->getType();
4989   Expr *E = OrigE->IgnoreParenImpCasts();
4990
4991   if (E->isTypeDependent() || E->isValueDependent())
4992     return;
4993
4994   // For conditional operators, we analyze the arguments as if they
4995   // were being fed directly into the output.
4996   if (isa<ConditionalOperator>(E)) {
4997     ConditionalOperator *CO = cast<ConditionalOperator>(E);
4998     CheckConditionalOperator(S, CO, CC, T);
4999     return;
5000   }
5001
5002   // Check implicit argument conversions for function calls.
5003   if (CallExpr *Call = dyn_cast<CallExpr>(E))
5004     CheckImplicitArgumentConversions(S, Call, CC);
5005
5006   // Go ahead and check any implicit conversions we might have skipped.
5007   // The non-canonical typecheck is just an optimization;
5008   // CheckImplicitConversion will filter out dead implicit conversions.
5009   if (E->getType() != T)
5010     CheckImplicitConversion(S, E, T, CC);
5011
5012   // Now continue drilling into this expression.
5013
5014   // Skip past explicit casts.
5015   if (isa<ExplicitCastExpr>(E)) {
5016     E = cast<ExplicitCastExpr>(E)->getSubExpr()->IgnoreParenImpCasts();
5017     return AnalyzeImplicitConversions(S, E, CC);
5018   }
5019
5020   if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(E)) {
5021     // Do a somewhat different check with comparison operators.
5022     if (BO->isComparisonOp())
5023       return AnalyzeComparison(S, BO);
5024
5025     // And with simple assignments.
5026     if (BO->getOpcode() == BO_Assign)
5027       return AnalyzeAssignment(S, BO);
5028   }
5029
5030   // These break the otherwise-useful invariant below.  Fortunately,
5031   // we don't really need to recurse into them, because any internal
5032   // expressions should have been analyzed already when they were
5033   // built into statements.
5034   if (isa<StmtExpr>(E)) return;
5035
5036   // Don't descend into unevaluated contexts.
5037   if (isa<UnaryExprOrTypeTraitExpr>(E)) return;
5038
5039   // Now just recurse over the expression's children.
5040   CC = E->getExprLoc();
5041   BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(E);
5042   bool IsLogicalOperator = BO && BO->isLogicalOp();
5043   for (Stmt::child_range I = E->children(); I; ++I) {
5044     Expr *ChildExpr = dyn_cast_or_null<Expr>(*I);
5045     if (!ChildExpr)
5046       continue;
5047
5048     if (IsLogicalOperator &&
5049         isa<StringLiteral>(ChildExpr->IgnoreParenImpCasts()))
5050       // Ignore checking string literals that are in logical operators.
5051       continue;
5052     AnalyzeImplicitConversions(S, ChildExpr, CC);
5053   }
5054 }
5055
5056 } // end anonymous namespace
5057
5058 /// Diagnoses "dangerous" implicit conversions within the given
5059 /// expression (which is a full expression).  Implements -Wconversion
5060 /// and -Wsign-compare.
5061 ///
5062 /// \param CC the "context" location of the implicit conversion, i.e.
5063 ///   the most location of the syntactic entity requiring the implicit
5064 ///   conversion
5065 void Sema::CheckImplicitConversions(Expr *E, SourceLocation CC) {
5066   // Don't diagnose in unevaluated contexts.
5067   if (isUnevaluatedContext())
5068     return;
5069
5070   // Don't diagnose for value- or type-dependent expressions.
5071   if (E->isTypeDependent() || E->isValueDependent())
5072     return;
5073
5074   // Check for array bounds violations in cases where the check isn't triggered
5075   // elsewhere for other Expr types (like BinaryOperators), e.g. when an
5076   // ArraySubscriptExpr is on the RHS of a variable initialization.
5077   CheckArrayAccess(E);
5078
5079   // This is not the right CC for (e.g.) a variable initialization.
5080   AnalyzeImplicitConversions(*this, E, CC);
5081 }
5082
5083 void Sema::CheckBitFieldInitialization(SourceLocation InitLoc,
5084                                        FieldDecl *BitField,
5085                                        Expr *Init) {
5086   (void) AnalyzeBitFieldAssignment(*this, BitField, Init, InitLoc);
5087 }
5088
5089 /// CheckParmsForFunctionDef - Check that the parameters of the given
5090 /// function are appropriate for the definition of a function. This
5091 /// takes care of any checks that cannot be performed on the
5092 /// declaration itself, e.g., that the types of each of the function
5093 /// parameters are complete.
5094 bool Sema::CheckParmsForFunctionDef(ParmVarDecl **P, ParmVarDecl **PEnd,
5095                                     bool CheckParameterNames) {
5096   bool HasInvalidParm = false;
5097   for (; P != PEnd; ++P) {
5098     ParmVarDecl *Param = *P;
5099
5100     // C99 6.7.5.3p4: the parameters in a parameter type list in a
5101     // function declarator that is part of a function definition of
5102     // that function shall not have incomplete type.
5103     //
5104     // This is also C++ [dcl.fct]p6.
5105     if (!Param->isInvalidDecl() &&
5106         RequireCompleteType(Param->getLocation(), Param->getType(),
5107                             diag::err_typecheck_decl_incomplete_type)) {
5108       Param->setInvalidDecl();
5109       HasInvalidParm = true;
5110     }
5111
5112     // C99 6.9.1p5: If the declarator includes a parameter type list, the
5113     // declaration of each parameter shall include an identifier.
5114     if (CheckParameterNames &&
5115         Param->getIdentifier() == 0 &&
5116         !Param->isImplicit() &&
5117         !getLangOpts().CPlusPlus)
5118       Diag(Param->getLocation(), diag::err_parameter_name_omitted);
5119
5120     // C99 6.7.5.3p12:
5121     //   If the function declarator is not part of a definition of that
5122     //   function, parameters may have incomplete type and may use the [*]
5123     //   notation in their sequences of declarator specifiers to specify
5124     //   variable length array types.
5125     QualType PType = Param->getOriginalType();
5126     if (const ArrayType *AT = Context.getAsArrayType(PType)) {
5127       if (AT->getSizeModifier() == ArrayType::Star) {
5128         // FIXME: This diagnosic should point the '[*]' if source-location
5129         // information is added for it.
5130         Diag(Param->getLocation(), diag::err_array_star_in_function_definition);
5131       }
5132     }
5133   }
5134
5135   return HasInvalidParm;
5136 }
5137
5138 /// CheckCastAlign - Implements -Wcast-align, which warns when a
5139 /// pointer cast increases the alignment requirements.
5140 void Sema::CheckCastAlign(Expr *Op, QualType T, SourceRange TRange) {
5141   // This is actually a lot of work to potentially be doing on every
5142   // cast; don't do it if we're ignoring -Wcast_align (as is the default).
5143   if (getDiagnostics().getDiagnosticLevel(diag::warn_cast_align,
5144                                           TRange.getBegin())
5145         == DiagnosticsEngine::Ignored)
5146     return;
5147
5148   // Ignore dependent types.
5149   if (T->isDependentType() || Op->getType()->isDependentType())
5150     return;
5151
5152   // Require that the destination be a pointer type.
5153   const PointerType *DestPtr = T->getAs<PointerType>();
5154   if (!DestPtr) return;
5155
5156   // If the destination has alignment 1, we're done.
5157   QualType DestPointee = DestPtr->getPointeeType();
5158   if (DestPointee->isIncompleteType()) return;
5159   CharUnits DestAlign = Context.getTypeAlignInChars(DestPointee);
5160   if (DestAlign.isOne()) return;
5161
5162   // Require that the source be a pointer type.
5163   const PointerType *SrcPtr = Op->getType()->getAs<PointerType>();
5164   if (!SrcPtr) return;
5165   QualType SrcPointee = SrcPtr->getPointeeType();
5166
5167   // Whitelist casts from cv void*.  We already implicitly
5168   // whitelisted casts to cv void*, since they have alignment 1.
5169   // Also whitelist casts involving incomplete types, which implicitly
5170   // includes 'void'.
5171   if (SrcPointee->isIncompleteType()) return;
5172
5173   CharUnits SrcAlign = Context.getTypeAlignInChars(SrcPointee);
5174   if (SrcAlign >= DestAlign) return;
5175
5176   Diag(TRange.getBegin(), diag::warn_cast_align)
5177     << Op->getType() << T
5178     << static_cast<unsigned>(SrcAlign.getQuantity())
5179     << static_cast<unsigned>(DestAlign.getQuantity())
5180     << TRange << Op->getSourceRange();
5181 }
5182
5183 static const Type* getElementType(const Expr *BaseExpr) {
5184   const Type* EltType = BaseExpr->getType().getTypePtr();
5185   if (EltType->isAnyPointerType())
5186     return EltType->getPointeeType().getTypePtr();
5187   else if (EltType->isArrayType())
5188     return EltType->getBaseElementTypeUnsafe();
5189   return EltType;
5190 }
5191
5192 /// \brief Check whether this array fits the idiom of a size-one tail padded
5193 /// array member of a struct.
5194 ///
5195 /// We avoid emitting out-of-bounds access warnings for such arrays as they are
5196 /// commonly used to emulate flexible arrays in C89 code.
5197 static bool IsTailPaddedMemberArray(Sema &S, llvm::APInt Size,
5198                                     const NamedDecl *ND) {
5199   if (Size != 1 || !ND) return false;
5200
5201   const FieldDecl *FD = dyn_cast<FieldDecl>(ND);
5202   if (!FD) return false;
5203
5204   // Don't consider sizes resulting from macro expansions or template argument
5205   // substitution to form C89 tail-padded arrays.
5206
5207   TypeSourceInfo *TInfo = FD->getTypeSourceInfo();
5208   while (TInfo) {
5209     TypeLoc TL = TInfo->getTypeLoc();
5210     // Look through typedefs.
5211     const TypedefTypeLoc *TTL = dyn_cast<TypedefTypeLoc>(&TL);
5212     if (TTL) {
5213       const TypedefNameDecl *TDL = TTL->getTypedefNameDecl();
5214       TInfo = TDL->getTypeSourceInfo();
5215       continue;
5216     }
5217     ConstantArrayTypeLoc CTL = cast<ConstantArrayTypeLoc>(TL);
5218     const Expr *SizeExpr = dyn_cast<IntegerLiteral>(CTL.getSizeExpr());
5219     if (!SizeExpr || SizeExpr->getExprLoc().isMacroID())
5220       return false;
5221     break;
5222   }
5223
5224   const RecordDecl *RD = dyn_cast<RecordDecl>(FD->getDeclContext());
5225   if (!RD) return false;
5226   if (RD->isUnion()) return false;
5227   if (const CXXRecordDecl *CRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD)) {
5228     if (!CRD->isStandardLayout()) return false;
5229   }
5230
5231   // See if this is the last field decl in the record.
5232   const Decl *D = FD;
5233   while ((D = D->getNextDeclInContext()))
5234     if (isa<FieldDecl>(D))
5235       return false;
5236   return true;
5237 }
5238
5239 void Sema::CheckArrayAccess(const Expr *BaseExpr, const Expr *IndexExpr,
5240                             const ArraySubscriptExpr *ASE,
5241                             bool AllowOnePastEnd, bool IndexNegated) {
5242   IndexExpr = IndexExpr->IgnoreParenImpCasts();
5243   if (IndexExpr->isValueDependent())
5244     return;
5245
5246   const Type *EffectiveType = getElementType(BaseExpr);
5247   BaseExpr = BaseExpr->IgnoreParenCasts();
5248   const ConstantArrayType *ArrayTy =
5249     Context.getAsConstantArrayType(BaseExpr->getType());
5250   if (!ArrayTy)
5251     return;
5252
5253   llvm::APSInt index;
5254   if (!IndexExpr->EvaluateAsInt(index, Context))
5255     return;
5256   if (IndexNegated)
5257     index = -index;
5258
5259   const NamedDecl *ND = NULL;
5260   if (const DeclRefExpr *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(BaseExpr))
5261     ND = dyn_cast<NamedDecl>(DRE->getDecl());
5262   if (const MemberExpr *ME = dyn_cast<MemberExpr>(BaseExpr))
5263     ND = dyn_cast<NamedDecl>(ME->getMemberDecl());
5264
5265   if (index.isUnsigned() || !index.isNegative()) {
5266     llvm::APInt size = ArrayTy->getSize();
5267     if (!size.isStrictlyPositive())
5268       return;
5269
5270     const Type* BaseType = getElementType(BaseExpr);
5271     if (BaseType != EffectiveType) {
5272       // Make sure we're comparing apples to apples when comparing index to size
5273       uint64_t ptrarith_typesize = Context.getTypeSize(EffectiveType);
5274       uint64_t array_typesize = Context.getTypeSize(BaseType);
5275       // Handle ptrarith_typesize being zero, such as when casting to void*
5276       if (!ptrarith_typesize) ptrarith_typesize = 1;
5277       if (ptrarith_typesize != array_typesize) {
5278         // There's a cast to a different size type involved
5279         uint64_t ratio = array_typesize / ptrarith_typesize;
5280         // TODO: Be smarter about handling cases where array_typesize is not a
5281         // multiple of ptrarith_typesize
5282         if (ptrarith_typesize * ratio == array_typesize)
5283           size *= llvm::APInt(size.getBitWidth(), ratio);
5284       }
5285     }
5286
5287     if (size.getBitWidth() > index.getBitWidth())
5288       index = index.zext(size.getBitWidth());
5289     else if (size.getBitWidth() < index.getBitWidth())
5290       size = size.zext(index.getBitWidth());
5291
5292     // For array subscripting the index must be less than size, but for pointer
5293     // arithmetic also allow the index (offset) to be equal to size since
5294     // computing the next address after the end of the array is legal and
5295     // commonly done e.g. in C++ iterators and range-based for loops.
5296     if (AllowOnePastEnd ? index.ule(size) : index.ult(size))
5297       return;
5298
5299     // Also don't warn for arrays of size 1 which are members of some
5300     // structure. These are often used to approximate flexible arrays in C89
5301     // code.
5302     if (IsTailPaddedMemberArray(*this, size, ND))
5303       return;
5304
5305     // Suppress the warning if the subscript expression (as identified by the
5306     // ']' location) and the index expression are both from macro expansions
5307     // within a system header.
5308     if (ASE) {
5309       SourceLocation RBracketLoc = SourceMgr.getSpellingLoc(
5310           ASE->getRBracketLoc());
5311       if (SourceMgr.isInSystemHeader(RBracketLoc)) {
5312         SourceLocation IndexLoc = SourceMgr.getSpellingLoc(
5313             IndexExpr->getLocStart());
5314         if (SourceMgr.isFromSameFile(RBracketLoc, IndexLoc))
5315           return;
5316       }
5317     }
5318
5319     unsigned DiagID = diag::warn_ptr_arith_exceeds_bounds;
5320     if (ASE)
5321       DiagID = diag::warn_array_index_exceeds_bounds;
5322
5323     DiagRuntimeBehavior(BaseExpr->getLocStart(), BaseExpr,
5324                         PDiag(DiagID) << index.toString(10, true)
5325                           << size.toString(10, true)
5326                           << (unsigned)size.getLimitedValue(~0U)
5327                           << IndexExpr->getSourceRange());
5328   } else {
5329     unsigned DiagID = diag::warn_array_index_precedes_bounds;
5330     if (!ASE) {
5331       DiagID = diag::warn_ptr_arith_precedes_bounds;
5332       if (index.isNegative()) index = -index;
5333     }
5334
5335     DiagRuntimeBehavior(BaseExpr->getLocStart(), BaseExpr,
5336                         PDiag(DiagID) << index.toString(10, true)
5337                           << IndexExpr->getSourceRange());
5338   }
5339
5340   if (!ND) {
5341     // Try harder to find a NamedDecl to point at in the note.
5342     while (const ArraySubscriptExpr *ASE =
5343            dyn_cast<ArraySubscriptExpr>(BaseExpr))
5344       BaseExpr = ASE->getBase()->IgnoreParenCasts();
5345     if (const DeclRefExpr *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(BaseExpr))
5346       ND = dyn_cast<NamedDecl>(DRE->getDecl());
5347     if (const MemberExpr *ME = dyn_cast<MemberExpr>(BaseExpr))
5348       ND = dyn_cast<NamedDecl>(ME->getMemberDecl());
5349   }
5350
5351   if (ND)
5352     DiagRuntimeBehavior(ND->getLocStart(), BaseExpr,
5353                         PDiag(diag::note_array_index_out_of_bounds)
5354                           << ND->getDeclName());
5355 }
5356
5357 void Sema::CheckArrayAccess(const Expr *expr) {
5358   int AllowOnePastEnd = 0;
5359   while (expr) {
5360     expr = expr->IgnoreParenImpCasts();
5361     switch (expr->getStmtClass()) {
5362       case Stmt::ArraySubscriptExprClass: {
5363         const ArraySubscriptExpr *ASE = cast<ArraySubscriptExpr>(expr);
5364         CheckArrayAccess(ASE->getBase(), ASE->getIdx(), ASE,
5365                          AllowOnePastEnd > 0);
5366         return;
5367       }
5368       case Stmt::UnaryOperatorClass: {
5369         // Only unwrap the * and & unary operators
5370         const UnaryOperator *UO = cast<UnaryOperator>(expr);
5371         expr = UO->getSubExpr();
5372         switch (UO->getOpcode()) {
5373           case UO_AddrOf:
5374             AllowOnePastEnd++;
5375             break;
5376           case UO_Deref:
5377             AllowOnePastEnd--;
5378             break;
5379           default:
5380             return;
5381         }
5382         break;
5383       }
5384       case Stmt::ConditionalOperatorClass: {
5385         const ConditionalOperator *cond = cast<ConditionalOperator>(expr);
5386         if (const Expr *lhs = cond->getLHS())
5387           CheckArrayAccess(lhs);
5388         if (const Expr *rhs = cond->getRHS())
5389           CheckArrayAccess(rhs);
5390         return;
5391       }
5392       default:
5393         return;
5394     }
5395   }
5396 }
5397
5398 //===--- CHECK: Objective-C retain cycles ----------------------------------//
5399
5400 namespace {
5401   struct RetainCycleOwner {
5402     RetainCycleOwner() : Variable(0), Indirect(false) {}
5403     VarDecl *Variable;
5404     SourceRange Range;
5405     SourceLocation Loc;
5406     bool Indirect;
5407
5408     void setLocsFrom(Expr *e) {
5409       Loc = e->getExprLoc();
5410       Range = e->getSourceRange();
5411     }
5412   };
5413 }
5414
5415 /// Consider whether capturing the given variable can possibly lead to
5416 /// a retain cycle.
5417 static bool considerVariable(VarDecl *var, Expr *ref, RetainCycleOwner &owner) {
5418   // In ARC, it's captured strongly iff the variable has __strong
5419   // lifetime.  In MRR, it's captured strongly if the variable is
5420   // __block and has an appropriate type.
5421   if (var->getType().getObjCLifetime() != Qualifiers::OCL_Strong)
5422     return false;
5423
5424   owner.Variable = var;
5425   if (ref)
5426     owner.setLocsFrom(ref);
5427   return true;
5428 }
5429
5430 static bool findRetainCycleOwner(Sema &S, Expr *e, RetainCycleOwner &owner) {
5431   while (true) {
5432     e = e->IgnoreParens();
5433     if (CastExpr *cast = dyn_cast<CastExpr>(e)) {
5434       switch (cast->getCastKind()) {
5435       case CK_BitCast:
5436       case CK_LValueBitCast:
5437       case CK_LValueToRValue:
5438       case CK_ARCReclaimReturnedObject:
5439         e = cast->getSubExpr();
5440         continue;
5441
5442       default:
5443         return false;
5444       }
5445     }
5446
5447     if (ObjCIvarRefExpr *ref = dyn_cast<ObjCIvarRefExpr>(e)) {
5448       ObjCIvarDecl *ivar = ref->getDecl();
5449       if (ivar->getType().getObjCLifetime() != Qualifiers::OCL_Strong)
5450         return false;
5451
5452       // Try to find a retain cycle in the base.
5453       if (!findRetainCycleOwner(S, ref->getBase(), owner))
5454         return false;
5455
5456       if (ref->isFreeIvar()) owner.setLocsFrom(ref);
5457       owner.Indirect = true;
5458       return true;
5459     }
5460
5461     if (DeclRefExpr *ref = dyn_cast<DeclRefExpr>(e)) {
5462       VarDecl *var = dyn_cast<VarDecl>(ref->getDecl());
5463       if (!var) return false;
5464       return considerVariable(var, ref, owner);
5465     }
5466
5467     if (MemberExpr *member = dyn_cast<MemberExpr>(e)) {
5468       if (member->isArrow()) return false;
5469
5470       // Don't count this as an indirect ownership.
5471       e = member->getBase();
5472       continue;
5473     }
5474
5475     if (PseudoObjectExpr *pseudo = dyn_cast<PseudoObjectExpr>(e)) {
5476       // Only pay attention to pseudo-objects on property references.
5477       ObjCPropertyRefExpr *pre
5478         = dyn_cast<ObjCPropertyRefExpr>(pseudo->getSyntacticForm()
5479                                               ->IgnoreParens());
5480       if (!pre) return false;
5481       if (pre->isImplicitProperty()) return false;
5482       ObjCPropertyDecl *property = pre->getExplicitProperty();
5483       if (!property->isRetaining() &&
5484           !(property->getPropertyIvarDecl() &&
5485             property->getPropertyIvarDecl()->getType()
5486               .getObjCLifetime() == Qualifiers::OCL_Strong))
5487           return false;
5488
5489       owner.Indirect = true;
5490       if (pre->isSuperReceiver()) {
5491         owner.Variable = S.getCurMethodDecl()->getSelfDecl();
5492         if (!owner.Variable)
5493           return false;
5494         owner.Loc = pre->getLocation();
5495         owner.Range = pre->getSourceRange();
5496         return true;
5497       }
5498       e = const_cast<Expr*>(cast<OpaqueValueExpr>(pre->getBase())
5499                               ->getSourceExpr());
5500       continue;
5501     }
5502
5503     // Array ivars?
5504
5505     return false;
5506   }
5507 }
5508
5509 namespace {
5510   struct FindCaptureVisitor : EvaluatedExprVisitor<FindCaptureVisitor> {
5511     FindCaptureVisitor(ASTContext &Context, VarDecl *variable)
5512       : EvaluatedExprVisitor<FindCaptureVisitor>(Context),
5513         Variable(variable), Capturer(0) {}
5514
5515     VarDecl *Variable;
5516     Expr *Capturer;
5517
5518     void VisitDeclRefExpr(DeclRefExpr *ref) {
5519       if (ref->getDecl() == Variable && !Capturer)
5520         Capturer = ref;
5521     }
5522
5523     void VisitObjCIvarRefExpr(ObjCIvarRefExpr *ref) {
5524       if (Capturer) return;
5525       Visit(ref->getBase());
5526       if (Capturer && ref->isFreeIvar())
5527         Capturer = ref;
5528     }
5529
5530     void VisitBlockExpr(BlockExpr *block) {
5531       // Look inside nested blocks
5532       if (block->getBlockDecl()->capturesVariable(Variable))
5533         Visit(block->getBlockDecl()->getBody());
5534     }
5535
5536     void VisitOpaqueValueExpr(OpaqueValueExpr *OVE) {
5537       if (Capturer) return;
5538       if (OVE->getSourceExpr())
5539         Visit(OVE->getSourceExpr());
5540     }
5541   };
5542 }
5543
5544 /// Check whether the given argument is a block which captures a
5545 /// variable.
5546 static Expr *findCapturingExpr(Sema &S, Expr *e, RetainCycleOwner &owner) {
5547   assert(owner.Variable && owner.Loc.isValid());
5548
5549   e = e->IgnoreParenCasts();
5550
5551   // Look through [^{...} copy] and Block_copy(^{...}).
5552   if (ObjCMessageExpr *ME = dyn_cast<ObjCMessageExpr>(e)) {
5553     Selector Cmd = ME->getSelector();
5554     if (Cmd.isUnarySelector() && Cmd.getNameForSlot(0) == "copy") {
5555       e = ME->getInstanceReceiver();
5556       if (!e)
5557         return 0;
5558       e = e->IgnoreParenCasts();
5559     }
5560   } else if (CallExpr *CE = dyn_cast<CallExpr>(e)) {
5561     if (CE->getNumArgs() == 1) {
5562       FunctionDecl *Fn = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(CE->getCalleeDecl());
5563       if (Fn) {
5564         const IdentifierInfo *FnI = Fn->getIdentifier();
5565         if (FnI && FnI->isStr("_Block_copy")) {
5566           e = CE->getArg(0)->IgnoreParenCasts();
5567         }
5568       }
5569     }
5570   }
5571
5572   BlockExpr *block = dyn_cast<BlockExpr>(e);
5573   if (!block || !block->getBlockDecl()->capturesVariable(owner.Variable))
5574     return 0;
5575
5576   FindCaptureVisitor visitor(S.Context, owner.Variable);
5577   visitor.Visit(block->getBlockDecl()->getBody());
5578   return visitor.Capturer;
5579 }
5580
5581 static void diagnoseRetainCycle(Sema &S, Expr *capturer,
5582                                 RetainCycleOwner &owner) {
5583   assert(capturer);
5584   assert(owner.Variable && owner.Loc.isValid());
5585
5586   S.Diag(capturer->getExprLoc(), diag::warn_arc_retain_cycle)
5587     << owner.Variable << capturer->getSourceRange();
5588   S.Diag(owner.Loc, diag::note_arc_retain_cycle_owner)
5589     << owner.Indirect << owner.Range;
5590 }
5591
5592 /// Check for a keyword selector that starts with the word 'add' or
5593 /// 'set'.
5594 static bool isSetterLikeSelector(Selector sel) {
5595   if (sel.isUnarySelector()) return false;
5596
5597   StringRef str = sel.getNameForSlot(0);
5598   while (!str.empty() && str.front() == '_') str = str.substr(1);
5599   if (str.startswith("set"))
5600     str = str.substr(3);
5601   else if (str.startswith("add")) {
5602     // Specially whitelist 'addOperationWithBlock:'.
5603     if (sel.getNumArgs() == 1 && str.startswith("addOperationWithBlock"))
5604       return false;
5605     str = str.substr(3);
5606   }
5607   else
5608     return false;
5609
5610   if (str.empty()) return true;
5611   return !islower(str.front());
5612 }
5613
5614 /// Check a message send to see if it's likely to cause a retain cycle.
5615 void Sema::checkRetainCycles(ObjCMessageExpr *msg) {
5616   // Only check instance methods whose selector looks like a setter.
5617   if (!msg->isInstanceMessage() || !isSetterLikeSelector(msg->getSelector()))
5618     return;
5619
5620   // Try to find a variable that the receiver is strongly owned by.
5621   RetainCycleOwner owner;
5622   if (msg->getReceiverKind() == ObjCMessageExpr::Instance) {
5623     if (!findRetainCycleOwner(*this, msg->getInstanceReceiver(), owner))
5624       return;
5625   } else {
5626     assert(msg->getReceiverKind() == ObjCMessageExpr::SuperInstance);
5627     owner.Variable = getCurMethodDecl()->getSelfDecl();
5628     owner.Loc = msg->getSuperLoc();
5629     owner.Range = msg->getSuperLoc();
5630   }
5631
5632   // Check whether the receiver is captured by any of the arguments.
5633   for (unsigned i = 0, e = msg->getNumArgs(); i != e; ++i)
5634     if (Expr *capturer = findCapturingExpr(*this, msg->getArg(i), owner))
5635       return diagnoseRetainCycle(*this, capturer, owner);
5636 }
5637
5638 /// Check a property assign to see if it's likely to cause a retain cycle.
5639 void Sema::checkRetainCycles(Expr *receiver, Expr *argument) {
5640   RetainCycleOwner owner;
5641   if (!findRetainCycleOwner(*this, receiver, owner))
5642     return;
5643
5644   if (Expr *capturer = findCapturingExpr(*this, argument, owner))
5645     diagnoseRetainCycle(*this, capturer, owner);
5646 }
5647
5648 void Sema::checkRetainCycles(VarDecl *Var, Expr *Init) {
5649   RetainCycleOwner Owner;
5650   if (!considerVariable(Var, /*DeclRefExpr=*/0, Owner))
5651     return;
5652
5653   // Because we don't have an expression for the variable, we have to set the
5654   // location explicitly here.
5655   Owner.Loc = Var->getLocation();
5656   Owner.Range = Var->getSourceRange();
5657
5658   if (Expr *Capturer = findCapturingExpr(*this, Init, Owner))
5659     diagnoseRetainCycle(*this, Capturer, Owner);
5660 }
5661
5662 bool Sema::checkUnsafeAssigns(SourceLocation Loc,
5663                               QualType LHS, Expr *RHS) {
5664   Qualifiers::ObjCLifetime LT = LHS.getObjCLifetime();
5665   if (LT != Qualifiers::OCL_Weak && LT != Qualifiers::OCL_ExplicitNone)
5666     return false;
5667   // strip off any implicit cast added to get to the one arc-specific
5668   while (ImplicitCastExpr *cast = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(RHS)) {
5669     if (cast->getCastKind() == CK_ARCConsumeObject) {
5670       Diag(Loc, diag::warn_arc_retained_assign)
5671         << (LT == Qualifiers::OCL_ExplicitNone) << 1
5672         << RHS->getSourceRange();
5673       return true;
5674     }
5675     RHS = cast->getSubExpr();
5676   }
5677   return false;
5678 }
5679
5680 void Sema::checkUnsafeExprAssigns(SourceLocation Loc,
5681                               Expr *LHS, Expr *RHS) {
5682   QualType LHSType;
5683   // PropertyRef on LHS type need be directly obtained from
5684   // its declaration as it has a PsuedoType.
5685   ObjCPropertyRefExpr *PRE
5686     = dyn_cast<ObjCPropertyRefExpr>(LHS->IgnoreParens());
5687   if (PRE && !PRE->isImplicitProperty()) {
5688     const ObjCPropertyDecl *PD = PRE->getExplicitProperty();
5689     if (PD)
5690       LHSType = PD->getType();
5691   }
5692
5693   if (LHSType.isNull())
5694     LHSType = LHS->getType();
5695
5696   Qualifiers::ObjCLifetime LT = LHSType.getObjCLifetime();
5697
5698   if (LT == Qualifiers::OCL_Weak) {
5699     DiagnosticsEngine::Level Level =
5700       Diags.getDiagnosticLevel(diag::warn_arc_repeated_use_of_weak, Loc);
5701     if (Level != DiagnosticsEngine::Ignored)
5702       getCurFunction()->markSafeWeakUse(LHS);
5703   }
5704
5705   if (checkUnsafeAssigns(Loc, LHSType, RHS))
5706     return;
5707
5708   // FIXME. Check for other life times.
5709   if (LT != Qualifiers::OCL_None)
5710     return;
5711
5712   if (PRE) {
5713     if (PRE->isImplicitProperty())
5714       return;
5715     const ObjCPropertyDecl *PD = PRE->getExplicitProperty();
5716     if (!PD)
5717       return;
5718
5719     unsigned Attributes = PD->getPropertyAttributes();
5720     if (Attributes & ObjCPropertyDecl::OBJC_PR_assign) {
5721       // when 'assign' attribute was not explicitly specified
5722       // by user, ignore it and rely on property type itself
5723       // for lifetime info.
5724       unsigned AsWrittenAttr = PD->getPropertyAttributesAsWritten();
5725       if (!(AsWrittenAttr & ObjCPropertyDecl::OBJC_PR_assign) &&
5726           LHSType->isObjCRetainableType())
5727         return;
5728
5729       while (ImplicitCastExpr *cast = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(RHS)) {
5730         if (cast->getCastKind() == CK_ARCConsumeObject) {
5731           Diag(Loc, diag::warn_arc_retained_property_assign)
5732           << RHS->getSourceRange();
5733           return;
5734         }
5735         RHS = cast->getSubExpr();
5736       }
5737     }
5738     else if (Attributes & ObjCPropertyDecl::OBJC_PR_weak) {
5739       while (ImplicitCastExpr *cast = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(RHS)) {
5740         if (cast->getCastKind() == CK_ARCConsumeObject) {
5741           Diag(Loc, diag::warn_arc_retained_assign)
5742           << 0 << 0<< RHS->getSourceRange();
5743           return;
5744         }
5745         RHS = cast->getSubExpr();
5746       }
5747     }
5748   }
5749 }
5750
5751 //===--- CHECK: Empty statement body (-Wempty-body) ---------------------===//
5752
5753 namespace {
5754 bool ShouldDiagnoseEmptyStmtBody(const SourceManager &SourceMgr,
5755                                  SourceLocation StmtLoc,
5756                                  const NullStmt *Body) {
5757   // Do not warn if the body is a macro that expands to nothing, e.g:
5758   //
5759   // #define CALL(x)
5760   // if (condition)
5761   //   CALL(0);
5762   //
5763   if (Body->hasLeadingEmptyMacro())
5764     return false;
5765
5766   // Get line numbers of statement and body.
5767   bool StmtLineInvalid;
5768   unsigned StmtLine = SourceMgr.getSpellingLineNumber(StmtLoc,
5769                                                       &StmtLineInvalid);
5770   if (StmtLineInvalid)
5771     return false;
5772
5773   bool BodyLineInvalid;
5774   unsigned BodyLine = SourceMgr.getSpellingLineNumber(Body->getSemiLoc(),
5775                                                       &BodyLineInvalid);
5776   if (BodyLineInvalid)
5777     return false;
5778
5779   // Warn if null statement and body are on the same line.
5780   if (StmtLine != BodyLine)
5781     return false;
5782
5783   return true;
5784 }
5785 } // Unnamed namespace
5786
5787 void Sema::DiagnoseEmptyStmtBody(SourceLocation StmtLoc,
5788                                  const Stmt *Body,
5789                                  unsigned DiagID) {
5790   // Since this is a syntactic check, don't emit diagnostic for template
5791   // instantiations, this just adds noise.
5792   if (CurrentInstantiationScope)
5793     return;
5794
5795   // The body should be a null statement.
5796   const NullStmt *NBody = dyn_cast<NullStmt>(Body);
5797   if (!NBody)
5798     return;
5799
5800   // Do the usual checks.
5801   if (!ShouldDiagnoseEmptyStmtBody(SourceMgr, StmtLoc, NBody))
5802     return;
5803
5804   Diag(NBody->getSemiLoc(), DiagID);
5805   Diag(NBody->getSemiLoc(), diag::note_empty_body_on_separate_line);
5806 }
5807
5808 void Sema::DiagnoseEmptyLoopBody(const Stmt *S,
5809                                  const Stmt *PossibleBody) {
5810   assert(!CurrentInstantiationScope); // Ensured by caller
5811
5812   SourceLocation StmtLoc;
5813   const Stmt *Body;
5814   unsigned DiagID;
5815   if (const ForStmt *FS = dyn_cast<ForStmt>(S)) {
5816     StmtLoc = FS->getRParenLoc();
5817     Body = FS->getBody();
5818     DiagID = diag::warn_empty_for_body;
5819   } else if (const WhileStmt *WS = dyn_cast<WhileStmt>(S)) {
5820     StmtLoc = WS->getCond()->getSourceRange().getEnd();
5821     Body = WS->getBody();
5822     DiagID = diag::warn_empty_while_body;
5823   } else
5824     return; // Neither `for' nor `while'.
5825
5826   // The body should be a null statement.
5827   const NullStmt *NBody = dyn_cast<NullStmt>(Body);
5828   if (!NBody)
5829     return;
5830
5831   // Skip expensive checks if diagnostic is disabled.
5832   if (Diags.getDiagnosticLevel(DiagID, NBody->getSemiLoc()) ==
5833           DiagnosticsEngine::Ignored)
5834     return;
5835
5836   // Do the usual checks.
5837   if (!ShouldDiagnoseEmptyStmtBody(SourceMgr, StmtLoc, NBody))
5838     return;
5839
5840   // `for(...);' and `while(...);' are popular idioms, so in order to keep
5841   // noise level low, emit diagnostics only if for/while is followed by a
5842   // CompoundStmt, e.g.:
5843   //    for (int i = 0; i < n; i++);
5844   //    {
5845   //      a(i);
5846   //    }
5847   // or if for/while is followed by a statement with more indentation
5848   // than for/while itself:
5849   //    for (int i = 0; i < n; i++);
5850   //      a(i);
5851   bool ProbableTypo = isa<CompoundStmt>(PossibleBody);
5852   if (!ProbableTypo) {
5853     bool BodyColInvalid;
5854     unsigned BodyCol = SourceMgr.getPresumedColumnNumber(
5855                              PossibleBody->getLocStart(),
5856                              &BodyColInvalid);
5857     if (BodyColInvalid)
5858       return;
5859
5860     bool StmtColInvalid;
5861     unsigned StmtCol = SourceMgr.getPresumedColumnNumber(
5862                              S->getLocStart(),
5863                              &StmtColInvalid);
5864     if (StmtColInvalid)
5865       return;
5866
5867     if (BodyCol > StmtCol)
5868       ProbableTypo = true;
5869   }
5870
5871   if (ProbableTypo) {
5872     Diag(NBody->getSemiLoc(), DiagID);
5873     Diag(NBody->getSemiLoc(), diag::note_empty_body_on_separate_line);
5874   }
5875 }
5876
5877 //===--- Layout compatibility ----------------------------------------------//
5878
5879 namespace {
5880
5881 bool isLayoutCompatible(ASTContext &C, QualType T1, QualType T2);
5882
5883 /// \brief Check if two enumeration types are layout-compatible.
5884 bool isLayoutCompatible(ASTContext &C, EnumDecl *ED1, EnumDecl *ED2) {
5885   // C++11 [dcl.enum] p8:
5886   // Two enumeration types are layout-compatible if they have the same
5887   // underlying type.
5888   return ED1->isComplete() && ED2->isComplete() &&
5889          C.hasSameType(ED1->getIntegerType(), ED2->getIntegerType());
5890 }
5891
5892 /// \brief Check if two fields are layout-compatible.
5893 bool isLayoutCompatible(ASTContext &C, FieldDecl *Field1, FieldDecl *Field2) {
5894   if (!isLayoutCompatible(C, Field1->getType(), Field2->getType()))
5895     return false;
5896
5897   if (Field1->isBitField() != Field2->isBitField())
5898     return false;
5899
5900   if (Field1->isBitField()) {
5901     // Make sure that the bit-fields are the same length.
5902     unsigned Bits1 = Field1->getBitWidthValue(C);
5903     unsigned Bits2 = Field2->getBitWidthValue(C);
5904
5905     if (Bits1 != Bits2)
5906       return false;
5907   }
5908
5909   return true;
5910 }
5911
5912 /// \brief Check if two standard-layout structs are layout-compatible.
5913 /// (C++11 [class.mem] p17)
5914 bool isLayoutCompatibleStruct(ASTContext &C,
5915                               RecordDecl *RD1,
5916                               RecordDecl *RD2) {
5917   // If both records are C++ classes, check that base classes match.
5918   if (const CXXRecordDecl *D1CXX = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD1)) {
5919     // If one of records is a CXXRecordDecl we are in C++ mode,
5920     // thus the other one is a CXXRecordDecl, too.
5921     const CXXRecordDecl *D2CXX = cast<CXXRecordDecl>(RD2);
5922     // Check number of base classes.
5923     if (D1CXX->getNumBases() != D2CXX->getNumBases())
5924       return false;
5925
5926     // Check the base classes.
5927     for (CXXRecordDecl::base_class_const_iterator
5928                Base1 = D1CXX->bases_begin(),
5929            BaseEnd1 = D1CXX->bases_end(),
5930               Base2 = D2CXX->bases_begin();
5931          Base1 != BaseEnd1;
5932          ++Base1, ++Base2) {
5933       if (!isLayoutCompatible(C, Base1->getType(), Base2->getType()))
5934         return false;
5935     }
5936   } else if (const CXXRecordDecl *D2CXX = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD2)) {
5937     // If only RD2 is a C++ class, it should have zero base classes.
5938     if (D2CXX->getNumBases() > 0)
5939       return false;
5940   }
5941
5942   // Check the fields.
5943   RecordDecl::field_iterator Field2 = RD2->field_begin(),
5944                              Field2End = RD2->field_end(),
5945                              Field1 = RD1->field_begin(),
5946                              Field1End = RD1->field_end();
5947   for ( ; Field1 != Field1End && Field2 != Field2End; ++Field1, ++Field2) {
5948     if (!isLayoutCompatible(C, *Field1, *Field2))
5949       return false;
5950   }
5951   if (Field1 != Field1End || Field2 != Field2End)
5952     return false;
5953
5954   return true;
5955 }
5956
5957 /// \brief Check if two standard-layout unions are layout-compatible.
5958 /// (C++11 [class.mem] p18)
5959 bool isLayoutCompatibleUnion(ASTContext &C,
5960                              RecordDecl *RD1,
5961                              RecordDecl *RD2) {
5962   llvm::SmallPtrSet<FieldDecl *, 8> UnmatchedFields;
5963   for (RecordDecl::field_iterator Field2 = RD2->field_begin(),
5964                                   Field2End = RD2->field_end();
5965        Field2 != Field2End; ++Field2) {
5966     UnmatchedFields.insert(*Field2);
5967   }
5968
5969   for (RecordDecl::field_iterator Field1 = RD1->field_begin(),
5970                                   Field1End = RD1->field_end();
5971        Field1 != Field1End; ++Field1) {
5972     llvm::SmallPtrSet<FieldDecl *, 8>::iterator
5973         I = UnmatchedFields.begin(),
5974         E = UnmatchedFields.end();
5975
5976     for ( ; I != E; ++I) {
5977       if (isLayoutCompatible(C, *Field1, *I)) {
5978         bool Result = UnmatchedFields.erase(*I);
5979         (void) Result;
5980         assert(Result);
5981         break;
5982       }
5983     }
5984     if (I == E)
5985       return false;
5986   }
5987
5988   return UnmatchedFields.empty();
5989 }
5990
5991 bool isLayoutCompatible(ASTContext &C, RecordDecl *RD1, RecordDecl *RD2) {
5992   if (RD1->isUnion() != RD2->isUnion())
5993     return false;
5994
5995   if (RD1->isUnion())
5996     return isLayoutCompatibleUnion(C, RD1, RD2);
5997   else
5998     return isLayoutCompatibleStruct(C, RD1, RD2);
5999 }
6000
6001 /// \brief Check if two types are layout-compatible in C++11 sense.
6002 bool isLayoutCompatible(ASTContext &C, QualType T1, QualType T2) {
6003   if (T1.isNull() || T2.isNull())
6004     return false;
6005
6006   // C++11 [basic.types] p11:
6007   // If two types T1 and T2 are the same type, then T1 and T2 are
6008   // layout-compatible types.
6009   if (C.hasSameType(T1, T2))
6010     return true;
6011
6012   T1 = T1.getCanonicalType().getUnqualifiedType();
6013   T2 = T2.getCanonicalType().getUnqualifiedType();
6014
6015   const Type::TypeClass TC1 = T1->getTypeClass();
6016   const Type::TypeClass TC2 = T2->getTypeClass();
6017
6018   if (TC1 != TC2)
6019     return false;
6020
6021   if (TC1 == Type::Enum) {
6022     return isLayoutCompatible(C,
6023                               cast<EnumType>(T1)->getDecl(),
6024                               cast<EnumType>(T2)->getDecl());
6025   } else if (TC1 == Type::Record) {
6026     if (!T1->isStandardLayoutType() || !T2->isStandardLayoutType())
6027       return false;
6028
6029     return isLayoutCompatible(C,
6030                               cast<RecordType>(T1)->getDecl(),
6031                               cast<RecordType>(T2)->getDecl());
6032   }
6033
6034   return false;
6035 }
6036 }
6037
6038 //===--- CHECK: pointer_with_type_tag attribute: datatypes should match ----//
6039
6040 namespace {
6041 /// \brief Given a type tag expression find the type tag itself.
6042 ///
6043 /// \param TypeExpr Type tag expression, as it appears in user's code.
6044 ///
6045 /// \param VD Declaration of an identifier that appears in a type tag.
6046 ///
6047 /// \param MagicValue Type tag magic value.
6048 bool FindTypeTagExpr(const Expr *TypeExpr, const ASTContext &Ctx,
6049                      const ValueDecl **VD, uint64_t *MagicValue) {
6050   while(true) {
6051     if (!TypeExpr)
6052       return false;
6053
6054     TypeExpr = TypeExpr->IgnoreParenImpCasts()->IgnoreParenCasts();
6055
6056     switch (TypeExpr->getStmtClass()) {
6057     case Stmt::UnaryOperatorClass: {
6058       const UnaryOperator *UO = cast<UnaryOperator>(TypeExpr);
6059       if (UO->getOpcode() == UO_AddrOf || UO->getOpcode() == UO_Deref) {
6060         TypeExpr = UO->getSubExpr();
6061         continue;
6062       }
6063       return false;
6064     }
6065
6066     case Stmt::DeclRefExprClass: {
6067       const DeclRefExpr *DRE = cast<DeclRefExpr>(TypeExpr);
6068       *VD = DRE->getDecl();
6069       return true;
6070     }
6071
6072     case Stmt::IntegerLiteralClass: {
6073       const IntegerLiteral *IL = cast<IntegerLiteral>(TypeExpr);
6074       llvm::APInt MagicValueAPInt = IL->getValue();
6075       if (MagicValueAPInt.getActiveBits() <= 64) {
6076         *MagicValue = MagicValueAPInt.getZExtValue();
6077         return true;
6078       } else
6079         return false;
6080     }
6081
6082     case Stmt::BinaryConditionalOperatorClass:
6083     case Stmt::ConditionalOperatorClass: {
6084       const AbstractConditionalOperator *ACO =
6085           cast<AbstractConditionalOperator>(TypeExpr);
6086       bool Result;
6087       if (ACO->getCond()->EvaluateAsBooleanCondition(Result, Ctx)) {
6088         if (Result)
6089           TypeExpr = ACO->getTrueExpr();
6090         else
6091           TypeExpr = ACO->getFalseExpr();
6092         continue;
6093       }
6094       return false;
6095     }
6096
6097     case Stmt::BinaryOperatorClass: {
6098       const BinaryOperator *BO = cast<BinaryOperator>(TypeExpr);
6099       if (BO->getOpcode() == BO_Comma) {
6100         TypeExpr = BO->getRHS();
6101         continue;
6102       }
6103       return false;
6104     }
6105
6106     default:
6107       return false;
6108     }
6109   }
6110 }
6111
6112 /// \brief Retrieve the C type corresponding to type tag TypeExpr.
6113 ///
6114 /// \param TypeExpr Expression that specifies a type tag.
6115 ///
6116 /// \param MagicValues Registered magic values.
6117 ///
6118 /// \param FoundWrongKind Set to true if a type tag was found, but of a wrong
6119 ///        kind.
6120 ///
6121 /// \param TypeInfo Information about the corresponding C type.
6122 ///
6123 /// \returns true if the corresponding C type was found.
6124 bool GetMatchingCType(
6125         const IdentifierInfo *ArgumentKind,
6126         const Expr *TypeExpr, const ASTContext &Ctx,
6127         const llvm::DenseMap<Sema::TypeTagMagicValue,
6128                              Sema::TypeTagData> *MagicValues,
6129         bool &FoundWrongKind,
6130         Sema::TypeTagData &TypeInfo) {
6131   FoundWrongKind = false;
6132
6133   // Variable declaration that has type_tag_for_datatype attribute.
6134   const ValueDecl *VD = NULL;
6135
6136   uint64_t MagicValue;
6137
6138   if (!FindTypeTagExpr(TypeExpr, Ctx, &VD, &MagicValue))
6139     return false;
6140
6141   if (VD) {
6142     for (specific_attr_iterator<TypeTagForDatatypeAttr>
6143              I = VD->specific_attr_begin<TypeTagForDatatypeAttr>(),
6144              E = VD->specific_attr_end<TypeTagForDatatypeAttr>();
6145          I != E; ++I) {
6146       if (I->getArgumentKind() != ArgumentKind) {
6147         FoundWrongKind = true;
6148         return false;
6149       }
6150       TypeInfo.Type = I->getMatchingCType();
6151       TypeInfo.LayoutCompatible = I->getLayoutCompatible();
6152       TypeInfo.MustBeNull = I->getMustBeNull();
6153       return true;
6154     }
6155     return false;
6156   }
6157
6158   if (!MagicValues)
6159     return false;
6160
6161   llvm::DenseMap<Sema::TypeTagMagicValue,
6162                  Sema::TypeTagData>::const_iterator I =
6163       MagicValues->find(std::make_pair(ArgumentKind, MagicValue));
6164   if (I == MagicValues->end())
6165     return false;
6166
6167   TypeInfo = I->second;
6168   return true;
6169 }
6170 } // unnamed namespace
6171
6172 void Sema::RegisterTypeTagForDatatype(const IdentifierInfo *ArgumentKind,
6173                                       uint64_t MagicValue, QualType Type,
6174                                       bool LayoutCompatible,
6175                                       bool MustBeNull) {
6176   if (!TypeTagForDatatypeMagicValues)
6177     TypeTagForDatatypeMagicValues.reset(
6178         new llvm::DenseMap<TypeTagMagicValue, TypeTagData>);
6179
6180   TypeTagMagicValue Magic(ArgumentKind, MagicValue);
6181   (*TypeTagForDatatypeMagicValues)[Magic] =
6182       TypeTagData(Type, LayoutCompatible, MustBeNull);
6183 }
6184
6185 namespace {
6186 bool IsSameCharType(QualType T1, QualType T2) {
6187   const BuiltinType *BT1 = T1->getAs<BuiltinType>();
6188   if (!BT1)
6189     return false;
6190
6191   const BuiltinType *BT2 = T2->getAs<BuiltinType>();
6192   if (!BT2)
6193     return false;
6194
6195   BuiltinType::Kind T1Kind = BT1->getKind();
6196   BuiltinType::Kind T2Kind = BT2->getKind();
6197
6198   return (T1Kind == BuiltinType::SChar  && T2Kind == BuiltinType::Char_S) ||
6199          (T1Kind == BuiltinType::UChar  && T2Kind == BuiltinType::Char_U) ||
6200          (T1Kind == BuiltinType::Char_U && T2Kind == BuiltinType::UChar) ||
6201          (T1Kind == BuiltinType::Char_S && T2Kind == BuiltinType::SChar);
6202 }
6203 } // unnamed namespace
6204
6205 void Sema::CheckArgumentWithTypeTag(const ArgumentWithTypeTagAttr *Attr,
6206                                     const Expr * const *ExprArgs) {
6207   const IdentifierInfo *ArgumentKind = Attr->getArgumentKind();
6208   bool IsPointerAttr = Attr->getIsPointer();
6209
6210   const Expr *TypeTagExpr = ExprArgs[Attr->getTypeTagIdx()];
6211   bool FoundWrongKind;
6212   TypeTagData TypeInfo;
6213   if (!GetMatchingCType(ArgumentKind, TypeTagExpr, Context,
6214                         TypeTagForDatatypeMagicValues.get(),
6215                         FoundWrongKind, TypeInfo)) {
6216     if (FoundWrongKind)
6217       Diag(TypeTagExpr->getExprLoc(),
6218            diag::warn_type_tag_for_datatype_wrong_kind)
6219         << TypeTagExpr->getSourceRange();
6220     return;
6221   }
6222
6223   const Expr *ArgumentExpr = ExprArgs[Attr->getArgumentIdx()];
6224   if (IsPointerAttr) {
6225     // Skip implicit cast of pointer to `void *' (as a function argument).
6226     if (const ImplicitCastExpr *ICE = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(ArgumentExpr))
6227       if (ICE->getType()->isVoidPointerType() &&
6228           ICE->getCastKind() == CK_BitCast)
6229         ArgumentExpr = ICE->getSubExpr();
6230   }
6231   QualType ArgumentType = ArgumentExpr->getType();
6232
6233   // Passing a `void*' pointer shouldn't trigger a warning.
6234   if (IsPointerAttr && ArgumentType->isVoidPointerType())
6235     return;
6236
6237   if (TypeInfo.MustBeNull) {
6238     // Type tag with matching void type requires a null pointer.
6239     if (!ArgumentExpr->isNullPointerConstant(Context,
6240                                              Expr::NPC_ValueDependentIsNotNull)) {
6241       Diag(ArgumentExpr->getExprLoc(),
6242            diag::warn_type_safety_null_pointer_required)
6243           << ArgumentKind->getName()
6244           << ArgumentExpr->getSourceRange()
6245           << TypeTagExpr->getSourceRange();
6246     }
6247     return;
6248   }
6249
6250   QualType RequiredType = TypeInfo.Type;
6251   if (IsPointerAttr)
6252     RequiredType = Context.getPointerType(RequiredType);
6253
6254   bool mismatch = false;
6255   if (!TypeInfo.LayoutCompatible) {
6256     mismatch = !Context.hasSameType(ArgumentType, RequiredType);
6257
6258     // C++11 [basic.fundamental] p1:
6259     // Plain char, signed char, and unsigned char are three distinct types.
6260     //
6261     // But we treat plain `char' as equivalent to `signed char' or `unsigned
6262     // char' depending on the current char signedness mode.
6263     if (mismatch)
6264       if ((IsPointerAttr && IsSameCharType(ArgumentType->getPointeeType(),
6265                                            RequiredType->getPointeeType())) ||
6266           (!IsPointerAttr && IsSameCharType(ArgumentType, RequiredType)))
6267         mismatch = false;
6268   } else
6269     if (IsPointerAttr)
6270       mismatch = !isLayoutCompatible(Context,
6271                                      ArgumentType->getPointeeType(),
6272                                      RequiredType->getPointeeType());
6273     else
6274       mismatch = !isLayoutCompatible(Context, ArgumentType, RequiredType);
6275
6276   if (mismatch)
6277     Diag(ArgumentExpr->getExprLoc(), diag::warn_type_safety_type_mismatch)
6278         << ArgumentType << ArgumentKind->getName()
6279         << TypeInfo.LayoutCompatible << RequiredType
6280         << ArgumentExpr->getSourceRange()
6281         << TypeTagExpr->getSourceRange();
6282 }