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/SemaInternal.h"
  16 #include "clang/AST/ASTContext.h"
  17 #include "clang/AST/CharUnits.h"
  18 #include "clang/AST/DeclCXX.h"
  19 #include "clang/AST/DeclObjC.h"
  20 #include "clang/AST/EvaluatedExprVisitor.h"
  21 #include "clang/AST/Expr.h"
  22 #include "clang/AST/ExprCXX.h"
  23 #include "clang/AST/ExprObjC.h"
  24 #include "clang/AST/StmtCXX.h"
  25 #include "clang/AST/StmtObjC.h"
  26 #include "clang/Analysis/Analyses/FormatString.h"
  27 #include "clang/Basic/CharInfo.h"
  28 #include "clang/Basic/TargetBuiltins.h"
  29 #include "clang/Basic/TargetInfo.h"
  30 #include "clang/Lex/Preprocessor.h"
  31 #include "clang/Sema/Initialization.h"
  32 #include "clang/Sema/Lookup.h"
  33 #include "clang/Sema/ScopeInfo.h"
  34 #include "clang/Sema/Sema.h"
  35 #include "llvm/ADT/SmallBitVector.h"
  36 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  37 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  38 #include "llvm/Support/ConvertUTF.h"
  39 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  40 #include <limits>
  41 using namespace clang;
  42 using namespace sema;
  43
  44 SourceLocation Sema::getLocationOfStringLiteralByte(const StringLiteral *SL,
  45                                                     unsigned ByteNo) const {
  46   return SL->getLocationOfByte(ByteNo, PP.getSourceManager(),
  47                                PP.getLangOpts(), PP.getTargetInfo());
  48 }
  49
  50 /// Checks that a call expression's argument count is the desired number.
  51 /// This is useful when doing custom type-checking.  Returns true on error.
  52 static bool checkArgCount(Sema &S, CallExpr *call, unsigned desiredArgCount) {
  53   unsigned argCount = call->getNumArgs();
  54   if (argCount == desiredArgCount) return false;
  55
  56   if (argCount < desiredArgCount)
  57     return S.Diag(call->getLocEnd(), diag::err_typecheck_call_too_few_args)
  58         << 0 /*function call*/ << desiredArgCount << argCount
  59         << call->getSourceRange();
  60
  61   // Highlight all the excess arguments.
  62   SourceRange range(call->getArg(desiredArgCount)->getLocStart(),
  63                     call->getArg(argCount - 1)->getLocEnd());
  64
  65   return S.Diag(range.getBegin(), diag::err_typecheck_call_too_many_args)
  66     << 0 /*function call*/ << desiredArgCount << argCount
  67     << call->getArg(1)->getSourceRange();
  68 }
  69
  70 /// Check that the first argument to __builtin_annotation is an integer
  71 /// and the second argument is a non-wide string literal.
  72 static bool SemaBuiltinAnnotation(Sema &S, CallExpr *TheCall) {
  73   if (checkArgCount(S, TheCall, 2))
  74     return true;
  75
  76   // First argument should be an integer.
  77   Expr *ValArg = TheCall->getArg(0);
  78   QualType Ty = ValArg->getType();
  79   if (!Ty->isIntegerType()) {
  80     S.Diag(ValArg->getLocStart(), diag::err_builtin_annotation_first_arg)
  81       << ValArg->getSourceRange();
  82     return true;
  83   }
  84
  85   // Second argument should be a constant string.
  86   Expr *StrArg = TheCall->getArg(1)->IgnoreParenCasts();
  87   StringLiteral *Literal = dyn_cast<StringLiteral>(StrArg);
  88   if (!Literal || !Literal->isAscii()) {
  89     S.Diag(StrArg->getLocStart(), diag::err_builtin_annotation_second_arg)
  90       << StrArg->getSourceRange();
  91     return true;
  92   }
  93
  94   TheCall->setType(Ty);
  95   return false;
  96 }
  97
  98 /// Check that the argument to __builtin_addressof is a glvalue, and set the
  99 /// result type to the corresponding pointer type.
 100 static bool SemaBuiltinAddressof(Sema &S, CallExpr *TheCall) {
 101   if (checkArgCount(S, TheCall, 1))
 102     return true;
 103
 104   ExprResult Arg(S.Owned(TheCall->getArg(0)));
 105   QualType ResultType = S.CheckAddressOfOperand(Arg, TheCall->getLocStart());
 106   if (ResultType.isNull())
 107     return true;
 108
 109   TheCall->setArg(0, Arg.take());
 110   TheCall->setType(ResultType);
 111   return false;
 112 }
 113
 114 ExprResult
 115 Sema::CheckBuiltinFunctionCall(unsigned BuiltinID, CallExpr *TheCall) {
 116   ExprResult TheCallResult(Owned(TheCall));
 117
 118   // Find out if any arguments are required to be integer constant expressions.
 119   unsigned ICEArguments = 0;
 120   ASTContext::GetBuiltinTypeError Error;
 121   Context.GetBuiltinType(BuiltinID, Error, &ICEArguments);
 122   if (Error != ASTContext::GE_None)
 123     ICEArguments = 0;  // Don't diagnose previously diagnosed errors.
 124
 125   // If any arguments are required to be ICE's, check and diagnose.
 126   for (unsigned ArgNo = 0; ICEArguments != 0; ++ArgNo) {
 127     // Skip arguments not required to be ICE's.
 128     if ((ICEArguments & (1 << ArgNo)) == 0) continue;
 129
 130     llvm::APSInt Result;
 131     if (SemaBuiltinConstantArg(TheCall, ArgNo, Result))
 132       return true;
 133     ICEArguments &= ~(1 << ArgNo);
 134   }
 135
 136   switch (BuiltinID) {
 137   case Builtin::BI__builtin___CFStringMakeConstantString:
 138     assert(TheCall->getNumArgs() == 1 &&
 139            "Wrong # arguments to builtin CFStringMakeConstantString");
 140     if (CheckObjCString(TheCall->getArg(0)))
 141       return ExprError();
 142     break;
 143   case Builtin::BI__builtin_stdarg_start:
 144   case Builtin::BI__builtin_va_start:
 145     if (SemaBuiltinVAStart(TheCall))
 146       return ExprError();
 147     break;
 148   case Builtin::BI__builtin_isgreater:
 149   case Builtin::BI__builtin_isgreaterequal:
 150   case Builtin::BI__builtin_isless:
 151   case Builtin::BI__builtin_islessequal:
 152   case Builtin::BI__builtin_islessgreater:
 153   case Builtin::BI__builtin_isunordered:
 154     if (SemaBuiltinUnorderedCompare(TheCall))
 155       return ExprError();
 156     break;
 157   case Builtin::BI__builtin_fpclassify:
 158     if (SemaBuiltinFPClassification(TheCall, 6))
 159       return ExprError();
 160     break;
 161   case Builtin::BI__builtin_isfinite:
 162   case Builtin::BI__builtin_isinf:
 163   case Builtin::BI__builtin_isinf_sign:
 164   case Builtin::BI__builtin_isnan:
 165   case Builtin::BI__builtin_isnormal:
 166     if (SemaBuiltinFPClassification(TheCall, 1))
 167       return ExprError();
 168     break;
 169   case Builtin::BI__builtin_shufflevector:
 170     return SemaBuiltinShuffleVector(TheCall);
 171     // TheCall will be freed by the smart pointer here, but that's fine, since
 172     // SemaBuiltinShuffleVector guts it, but then doesn't release it.
 173   case Builtin::BI__builtin_prefetch:
 174     if (SemaBuiltinPrefetch(TheCall))
 175       return ExprError();
 176     break;
 177   case Builtin::BI__builtin_object_size:
 178     if (SemaBuiltinObjectSize(TheCall))
 179       return ExprError();
 180     break;
 181   case Builtin::BI__builtin_longjmp:
 182     if (SemaBuiltinLongjmp(TheCall))
 183       return ExprError();
 184     break;
 185
 186   case Builtin::BI__builtin_classify_type:
 187     if (checkArgCount(*this, TheCall, 1)) return true;
 188     TheCall->setType(Context.IntTy);
 189     break;
 190   case Builtin::BI__builtin_constant_p:
 191     if (checkArgCount(*this, TheCall, 1)) return true;
 192     TheCall->setType(Context.IntTy);
 193     break;
 194   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add:
 195   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add_1:
 196   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add_2:
 197   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add_4:
 198   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add_8:
 199   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add_16:
 200   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub:
 201   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub_1:
 202   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub_2:
 203   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub_4:
 204   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub_8:
 205   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub_16:
 206   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or:
 207   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or_1:
 208   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or_2:
 209   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or_4:
 210   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or_8:
 211   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or_16:
 212   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and:
 213   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and_1:
 214   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and_2:
 215   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and_4:
 216   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and_8:
 217   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and_16:
 218   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor:
 219   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor_1:
 220   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor_2:
 221   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor_4:
 222   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor_8:
 223   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor_16:
 224   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch:
 225   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch_1:
 226   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch_2:
 227   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch_4:
 228   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch_8:
 229   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch_16:
 230   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch:
 231   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch_1:
 232   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch_2:
 233   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch_4:
 234   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch_8:
 235   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch_16:
 236   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch:
 237   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch_1:
 238   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch_2:
 239   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch_4:
 240   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch_8:
 241   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch_16:
 242   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch:
 243   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch_1:
 244   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch_2:
 245   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch_4:
 246   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch_8:
 247   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch_16:
 248   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch:
 249   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch_1:
 250   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch_2:
 251   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch_4:
 252   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch_8:
 253   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch_16:
 254   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap:
 255   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap_1:
 256   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap_2:
 257   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap_4:
 258   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap_8:
 259   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap_16:
 260   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap:
 261   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap_1:
 262   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap_2:
 263   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap_4:
 264   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap_8:
 265   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap_16:
 266   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set:
 267   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set_1:
 268   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set_2:
 269   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set_4:
 270   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set_8:
 271   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set_16:
 272   case Builtin::BI__sync_lock_release:
 273   case Builtin::BI__sync_lock_release_1:
 274   case Builtin::BI__sync_lock_release_2:
 275   case Builtin::BI__sync_lock_release_4:
 276   case Builtin::BI__sync_lock_release_8:
 277   case Builtin::BI__sync_lock_release_16:
 278   case Builtin::BI__sync_swap:
 279   case Builtin::BI__sync_swap_1:
 280   case Builtin::BI__sync_swap_2:
 281   case Builtin::BI__sync_swap_4:
 282   case Builtin::BI__sync_swap_8:
 283   case Builtin::BI__sync_swap_16:
 284     return SemaBuiltinAtomicOverloaded(TheCallResult);
 285 #define BUILTIN(ID, TYPE, ATTRS)
 286 #define ATOMIC_BUILTIN(ID, TYPE, ATTRS) \
 287   case Builtin::BI##ID: \
 288     return SemaAtomicOpsOverloaded(TheCallResult, AtomicExpr::AO##ID);
 289 #include "clang/Basic/Builtins.def"
 290   case Builtin::BI__builtin_annotation:
 291     if (SemaBuiltinAnnotation(*this, TheCall))
 292       return ExprError();
 293     break;
 294   case Builtin::BI__builtin_addressof:
 295     if (SemaBuiltinAddressof(*this, TheCall))
 296       return ExprError();
 297     break;
 298   }
 299
 300   // Since the target specific builtins for each arch overlap, only check those
 301   // of the arch we are compiling for.
 302   if (BuiltinID >= Builtin::FirstTSBuiltin) {
 303     switch (Context.getTargetInfo().getTriple().getArch()) {
 304       case llvm::Triple::arm:
 305       case llvm::Triple::thumb:
 306         if (CheckARMBuiltinFunctionCall(BuiltinID, TheCall))
 307           return ExprError();
 308         break;
 309       case llvm::Triple::aarch64:
 310         if (CheckAArch64BuiltinFunctionCall(BuiltinID, TheCall))
 311           return ExprError();
 312         break;
 313       case llvm::Triple::mips:
 314       case llvm::Triple::mipsel:
 315       case llvm::Triple::mips64:
 316       case llvm::Triple::mips64el:
 317         if (CheckMipsBuiltinFunctionCall(BuiltinID, TheCall))
 318           return ExprError();
 319         break;
 320       default:
 321         break;
 322     }
 323   }
 324
 325   return TheCallResult;
 326 }
 327
 328 // Get the valid immediate range for the specified NEON type code.
 329 static unsigned RFT(unsigned t, bool shift = false) {
 330   NeonTypeFlags Type(t);
 331   int IsQuad = Type.isQuad();
 332   switch (Type.getEltType()) {
 333   case NeonTypeFlags::Int8:
 334   case NeonTypeFlags::Poly8:
 335     return shift ? 7 : (8 << IsQuad) - 1;
 336   case NeonTypeFlags::Int16:
 337   case NeonTypeFlags::Poly16:
 338     return shift ? 15 : (4 << IsQuad) - 1;
 339   case NeonTypeFlags::Int32:
 340     return shift ? 31 : (2 << IsQuad) - 1;
 341   case NeonTypeFlags::Int64:
 342   case NeonTypeFlags::Poly64:
 343     return shift ? 63 : (1 << IsQuad) - 1;
 344   case NeonTypeFlags::Float16:
 345     assert(!shift && "cannot shift float types!");
 346     return (4 << IsQuad) - 1;
 347   case NeonTypeFlags::Float32:
 348     assert(!shift && "cannot shift float types!");
 349     return (2 << IsQuad) - 1;
 350   case NeonTypeFlags::Float64:
 351     assert(!shift && "cannot shift float types!");
 352     return (1 << IsQuad) - 1;
 353   }
 354   llvm_unreachable("Invalid NeonTypeFlag!");
 355 }
 356
 357 /// getNeonEltType - Return the QualType corresponding to the elements of
 358 /// the vector type specified by the NeonTypeFlags.  This is used to check
 359 /// the pointer arguments for Neon load/store intrinsics.
 360 static QualType getNeonEltType(NeonTypeFlags Flags, ASTContext &Context,
 361                                bool IsAArch64) {
 362   switch (Flags.getEltType()) {
 363   case NeonTypeFlags::Int8:
 364     return Flags.isUnsigned() ? Context.UnsignedCharTy : Context.SignedCharTy;
 365   case NeonTypeFlags::Int16:
 366     return Flags.isUnsigned() ? Context.UnsignedShortTy : Context.ShortTy;
 367   case NeonTypeFlags::Int32:
 368     return Flags.isUnsigned() ? Context.UnsignedIntTy : Context.IntTy;
 369   case NeonTypeFlags::Int64:
 370     return Flags.isUnsigned() ? Context.UnsignedLongLongTy : Context.LongLongTy;
 371   case NeonTypeFlags::Poly8:
 372     return IsAArch64 ? Context.UnsignedCharTy : Context.SignedCharTy;
 373   case NeonTypeFlags::Poly16:
 374     return IsAArch64 ? Context.UnsignedShortTy : Context.ShortTy;
 375   case NeonTypeFlags::Poly64:
 376     return Context.UnsignedLongLongTy;
 377   case NeonTypeFlags::Float16:
 378     return Context.HalfTy;
 379   case NeonTypeFlags::Float32:
 380     return Context.FloatTy;
 381   case NeonTypeFlags::Float64:
 382     return Context.DoubleTy;
 383   }
 384   llvm_unreachable("Invalid NeonTypeFlag!");
 385 }
 386
 387 bool Sema::CheckAArch64BuiltinFunctionCall(unsigned BuiltinID,
 388                                            CallExpr *TheCall) {
 389
 390   llvm::APSInt Result;
 391
 392   uint64_t mask = 0;
 393   unsigned TV = 0;
 394   int PtrArgNum = -1;
 395   bool HasConstPtr = false;
 396   switch (BuiltinID) {
 397 #define GET_NEON_AARCH64_OVERLOAD_CHECK
 398 #include "clang/Basic/arm_neon.inc"
 399 #undef GET_NEON_AARCH64_OVERLOAD_CHECK
 400   }
 401
 402   // For NEON intrinsics which are overloaded on vector element type, validate
 403   // the immediate which specifies which variant to emit.
 404   unsigned ImmArg = TheCall->getNumArgs() - 1;
 405   if (mask) {
 406     if (SemaBuiltinConstantArg(TheCall, ImmArg, Result))
 407       return true;
 408
 409     TV = Result.getLimitedValue(64);
 410     if ((TV > 63) || (mask & (1ULL << TV)) == 0)
 411       return Diag(TheCall->getLocStart(), diag::err_invalid_neon_type_code)
 412              << TheCall->getArg(ImmArg)->getSourceRange();
 413   }
 414
 415   if (PtrArgNum >= 0) {
 416     // Check that pointer arguments have the specified type.
 417     Expr *Arg = TheCall->getArg(PtrArgNum);
 418     if (ImplicitCastExpr *ICE = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(Arg))
 419       Arg = ICE->getSubExpr();
 420     ExprResult RHS = DefaultFunctionArrayLvalueConversion(Arg);
 421     QualType RHSTy = RHS.get()->getType();
 422     QualType EltTy = getNeonEltType(NeonTypeFlags(TV), Context, true);
 423     if (HasConstPtr)
 424       EltTy = EltTy.withConst();
 425     QualType LHSTy = Context.getPointerType(EltTy);
 426     AssignConvertType ConvTy;
 427     ConvTy = CheckSingleAssignmentConstraints(LHSTy, RHS);
 428     if (RHS.isInvalid())
 429       return true;
 430     if (DiagnoseAssignmentResult(ConvTy, Arg->getLocStart(), LHSTy, RHSTy,
 431                                  RHS.get(), AA_Assigning))
 432       return true;
 433   }
 434
 435   // For NEON intrinsics which take an immediate value as part of the
 436   // instruction, range check them here.
 437   unsigned i = 0, l = 0, u = 0;
 438   switch (BuiltinID) {
 439   default:
 440     return false;
 441 #define GET_NEON_AARCH64_IMMEDIATE_CHECK
 442 #include "clang/Basic/arm_neon.inc"
 443 #undef GET_NEON_AARCH64_IMMEDIATE_CHECK
 444   }
 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   if (SemaBuiltinConstantArg(TheCall, i, Result))
 454     return true;
 455
 456   // Range check against the upper/lower values for this isntruction.
 457   unsigned Val = Result.getZExtValue();
 458   if (Val < l || Val > (u + l))
 459     return Diag(TheCall->getLocStart(), diag::err_argument_invalid_range)
 460            << l << u + l << TheCall->getArg(i)->getSourceRange();
 461
 462   return false;
 463 }
 464
 465 bool Sema::CheckARMBuiltinExclusiveCall(unsigned BuiltinID, CallExpr *TheCall) {
 466   assert((BuiltinID == ARM::BI__builtin_arm_ldrex ||
 467           BuiltinID == ARM::BI__builtin_arm_strex) &&
 468          "unexpected ARM builtin");
 469   bool IsLdrex = BuiltinID == ARM::BI__builtin_arm_ldrex;
 470
 471   DeclRefExpr *DRE =cast<DeclRefExpr>(TheCall->getCallee()->IgnoreParenCasts());
 472
 473   // Ensure that we have the proper number of arguments.
 474   if (checkArgCount(*this, TheCall, IsLdrex ? 1 : 2))
 475     return true;
 476
 477   // Inspect the pointer argument of the atomic builtin.  This should always be
 478   // a pointer type, whose element is an integral scalar or pointer type.
 479   // Because it is a pointer type, we don't have to worry about any implicit
 480   // casts here.
 481   Expr *PointerArg = TheCall->getArg(IsLdrex ? 0 : 1);
 482   ExprResult PointerArgRes = DefaultFunctionArrayLvalueConversion(PointerArg);
 483   if (PointerArgRes.isInvalid())
 484     return true;
 485   PointerArg = PointerArgRes.take();
 486
 487   const PointerType *pointerType = PointerArg->getType()->getAs<PointerType>();
 488   if (!pointerType) {
 489     Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_builtin_must_be_pointer)
 490       << PointerArg->getType() << PointerArg->getSourceRange();
 491     return true;
 492   }
 493
 494   // ldrex takes a "const volatile T*" and strex takes a "volatile T*". Our next
 495   // task is to insert the appropriate casts into the AST. First work out just
 496   // what the appropriate type is.
 497   QualType ValType = pointerType->getPointeeType();
 498   QualType AddrType = ValType.getUnqualifiedType().withVolatile();
 499   if (IsLdrex)
 500     AddrType.addConst();
 501
 502   // Issue a warning if the cast is dodgy.
 503   CastKind CastNeeded = CK_NoOp;
 504   if (!AddrType.isAtLeastAsQualifiedAs(ValType)) {
 505     CastNeeded = CK_BitCast;
 506     Diag(DRE->getLocStart(), diag::ext_typecheck_convert_discards_qualifiers)
 507       << PointerArg->getType()
 508       << Context.getPointerType(AddrType)
 509       << AA_Passing << PointerArg->getSourceRange();
 510   }
 511
 512   // Finally, do the cast and replace the argument with the corrected version.
 513   AddrType = Context.getPointerType(AddrType);
 514   PointerArgRes = ImpCastExprToType(PointerArg, AddrType, CastNeeded);
 515   if (PointerArgRes.isInvalid())
 516     return true;
 517   PointerArg = PointerArgRes.take();
 518
 519   TheCall->setArg(IsLdrex ? 0 : 1, PointerArg);
 520
 521   // In general, we allow ints, floats and pointers to be loaded and stored.
 522   if (!ValType->isIntegerType() && !ValType->isAnyPointerType() &&
 523       !ValType->isBlockPointerType() && !ValType->isFloatingType()) {
 524     Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_builtin_must_be_pointer_intfltptr)
 525       << PointerArg->getType() << PointerArg->getSourceRange();
 526     return true;
 527   }
 528
 529   // But ARM doesn't have instructions to deal with 128-bit versions.
 530   if (Context.getTypeSize(ValType) > 64) {
 531     Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_exclusive_builtin_pointer_size)
 532       << PointerArg->getType() << PointerArg->getSourceRange();
 533     return true;
 534   }
 535
 536   switch (ValType.getObjCLifetime()) {
 537   case Qualifiers::OCL_None:
 538   case Qualifiers::OCL_ExplicitNone:
 539     // okay
 540     break;
 541
 542   case Qualifiers::OCL_Weak:
 543   case Qualifiers::OCL_Strong:
 544   case Qualifiers::OCL_Autoreleasing:
 545     Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_arc_atomic_ownership)
 546       << ValType << PointerArg->getSourceRange();
 547     return true;
 548   }
 549
 550
 551   if (IsLdrex) {
 552     TheCall->setType(ValType);
 553     return false;
 554   }
 555
 556   // Initialize the argument to be stored.
 557   ExprResult ValArg = TheCall->getArg(0);
 558   InitializedEntity Entity = InitializedEntity::InitializeParameter(
 559       Context, ValType, /*consume*/ false);
 560   ValArg = PerformCopyInitialization(Entity, SourceLocation(), ValArg);
 561   if (ValArg.isInvalid())
 562     return true;
 563   TheCall->setArg(0, ValArg.get());
 564
 565   // __builtin_arm_strex always returns an int. It's marked as such in the .def,
 566   // but the custom checker bypasses all default analysis.
 567   TheCall->setType(Context.IntTy);
 568   return false;
 569 }
 570
 571 bool Sema::CheckARMBuiltinFunctionCall(unsigned BuiltinID, CallExpr *TheCall) {
 572   llvm::APSInt Result;
 573
 574   if (BuiltinID == ARM::BI__builtin_arm_ldrex ||
 575       BuiltinID == ARM::BI__builtin_arm_strex) {
 576     return CheckARMBuiltinExclusiveCall(BuiltinID, TheCall);
 577   }
 578
 579   uint64_t mask = 0;
 580   unsigned TV = 0;
 581   int PtrArgNum = -1;
 582   bool HasConstPtr = false;
 583   switch (BuiltinID) {
 584 #define GET_NEON_OVERLOAD_CHECK
 585 #include "clang/Basic/arm_neon.inc"
 586 #undef GET_NEON_OVERLOAD_CHECK
 587   }
 588
 589   // For NEON intrinsics which are overloaded on vector element type, validate
 590   // the immediate which specifies which variant to emit.
 591   unsigned ImmArg = TheCall->getNumArgs()-1;
 592   if (mask) {
 593     if (SemaBuiltinConstantArg(TheCall, ImmArg, Result))
 594       return true;
 595
 596     TV = Result.getLimitedValue(64);
 597     if ((TV > 63) || (mask & (1ULL << TV)) == 0)
 598       return Diag(TheCall->getLocStart(), diag::err_invalid_neon_type_code)
 599         << TheCall->getArg(ImmArg)->getSourceRange();
 600   }
 601
 602   if (PtrArgNum >= 0) {
 603     // Check that pointer arguments have the specified type.
 604     Expr *Arg = TheCall->getArg(PtrArgNum);
 605     if (ImplicitCastExpr *ICE = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(Arg))
 606       Arg = ICE->getSubExpr();
 607     ExprResult RHS = DefaultFunctionArrayLvalueConversion(Arg);
 608     QualType RHSTy = RHS.get()->getType();
 609     QualType EltTy = getNeonEltType(NeonTypeFlags(TV), Context, false);
 610     if (HasConstPtr)
 611       EltTy = EltTy.withConst();
 612     QualType LHSTy = Context.getPointerType(EltTy);
 613     AssignConvertType ConvTy;
 614     ConvTy = CheckSingleAssignmentConstraints(LHSTy, RHS);
 615     if (RHS.isInvalid())
 616       return true;
 617     if (DiagnoseAssignmentResult(ConvTy, Arg->getLocStart(), LHSTy, RHSTy,
 618                                  RHS.get(), AA_Assigning))
 619       return true;
 620   }
 621
 622   // For NEON intrinsics which take an immediate value as part of the
 623   // instruction, range check them here.
 624   unsigned i = 0, l = 0, u = 0;
 625   switch (BuiltinID) {
 626   default: return false;
 627   case ARM::BI__builtin_arm_ssat: i = 1; l = 1; u = 31; break;
 628   case ARM::BI__builtin_arm_usat: i = 1; u = 31; break;
 629   case ARM::BI__builtin_arm_vcvtr_f:
 630   case ARM::BI__builtin_arm_vcvtr_d: i = 1; u = 1; break;
 631   case ARM::BI__builtin_arm_dmb:
 632   case ARM::BI__builtin_arm_dsb: l = 0; u = 15; break;
 633 #define GET_NEON_IMMEDIATE_CHECK
 634 #include "clang/Basic/arm_neon.inc"
 635 #undef GET_NEON_IMMEDIATE_CHECK
 636   };
 637
 638   // We can't check the value of a dependent argument.
 639   if (TheCall->getArg(i)->isTypeDependent() ||
 640       TheCall->getArg(i)->isValueDependent())
 641     return false;
 642
 643   // Check that the immediate argument is actually a constant.
 644   if (SemaBuiltinConstantArg(TheCall, i, Result))
 645     return true;
 646
 647   // Range check against the upper/lower values for this isntruction.
 648   unsigned Val = Result.getZExtValue();
 649   if (Val < l || Val > (u + l))
 650     return Diag(TheCall->getLocStart(), diag::err_argument_invalid_range)
 651       << l << u+l << TheCall->getArg(i)->getSourceRange();
 652
 653   // FIXME: VFP Intrinsics should error if VFP not present.
 654   return false;
 655 }
 656
 657 bool Sema::CheckMipsBuiltinFunctionCall(unsigned BuiltinID, CallExpr *TheCall) {
 658   unsigned i = 0, l = 0, u = 0;
 659   switch (BuiltinID) {
 660   default: return false;
 661   case Mips::BI__builtin_mips_wrdsp: i = 1; l = 0; u = 63; break;
 662   case Mips::BI__builtin_mips_rddsp: i = 0; l = 0; u = 63; break;
 663   case Mips::BI__builtin_mips_append: i = 2; l = 0; u = 31; break;
 664   case Mips::BI__builtin_mips_balign: i = 2; l = 0; u = 3; break;
 665   case Mips::BI__builtin_mips_precr_sra_ph_w: i = 2; l = 0; u = 31; break;
 666   case Mips::BI__builtin_mips_precr_sra_r_ph_w: i = 2; l = 0; u = 31; break;
 667   case Mips::BI__builtin_mips_prepend: i = 2; l = 0; u = 31; break;
 668   };
 669
 670   // We can't check the value of a dependent argument.
 671   if (TheCall->getArg(i)->isTypeDependent() ||
 672       TheCall->getArg(i)->isValueDependent())
 673     return false;
 674
 675   // Check that the immediate argument is actually a constant.
 676   llvm::APSInt Result;
 677   if (SemaBuiltinConstantArg(TheCall, i, Result))
 678     return true;
 679
 680   // Range check against the upper/lower values for this instruction.
 681   unsigned Val = Result.getZExtValue();
 682   if (Val < l || Val > u)
 683     return Diag(TheCall->getLocStart(), diag::err_argument_invalid_range)
 684       << l << u << TheCall->getArg(i)->getSourceRange();
 685
 686   return false;
 687 }
 688
 689 /// Given a FunctionDecl's FormatAttr, attempts to populate the FomatStringInfo
 690 /// parameter with the FormatAttr's correct format_idx and firstDataArg.
 691 /// Returns true when the format fits the function and the FormatStringInfo has
 692 /// been populated.
 693 bool Sema::getFormatStringInfo(const FormatAttr *Format, bool IsCXXMember,
 694                                FormatStringInfo *FSI) {
 695   FSI->HasVAListArg = Format->getFirstArg() == 0;
 696   FSI->FormatIdx = Format->getFormatIdx() - 1;
 697   FSI->FirstDataArg = FSI->HasVAListArg ? 0 : Format->getFirstArg() - 1;
 698
 699   // The way the format attribute works in GCC, the implicit this argument
 700   // of member functions is counted. However, it doesn't appear in our own
 701   // lists, so decrement format_idx in that case.
 702   if (IsCXXMember) {
 703     if(FSI->FormatIdx == 0)
 704       return false;
 705     --FSI->FormatIdx;
 706     if (FSI->FirstDataArg != 0)
 707       --FSI->FirstDataArg;
 708   }
 709   return true;
 710 }
 711
 712 /// Handles the checks for format strings, non-POD arguments to vararg
 713 /// functions, and NULL arguments passed to non-NULL parameters.
 714 void Sema::checkCall(NamedDecl *FDecl,
 715                      ArrayRef<const Expr *> Args,
 716                      unsigned NumProtoArgs,
 717                      bool IsMemberFunction,
 718                      SourceLocation Loc,
 719                      SourceRange Range,
 720                      VariadicCallType CallType) {
 721   // FIXME: We should check as much as we can in the template definition.
 722   if (CurContext->isDependentContext())
 723     return;
 724
 725   // Printf and scanf checking.
 726   llvm::SmallBitVector CheckedVarArgs;
 727   if (FDecl) {
 728     for (specific_attr_iterator<FormatAttr>
 729              I = FDecl->specific_attr_begin<FormatAttr>(),
 730              E = FDecl->specific_attr_end<FormatAttr>();
 731          I != E; ++I) {
 732       // Only create vector if there are format attributes.
 733       CheckedVarArgs.resize(Args.size());
 734
 735       CheckFormatArguments(*I, Args, IsMemberFunction, CallType, Loc, Range,
 736                            CheckedVarArgs);
 737     }
 738   }
 739
 740   // Refuse POD arguments that weren't caught by the format string
 741   // checks above.
 742   if (CallType != VariadicDoesNotApply) {
 743     for (unsigned ArgIdx = NumProtoArgs; ArgIdx < Args.size(); ++ArgIdx) {
 744       // Args[ArgIdx] can be null in malformed code.
 745       if (const Expr *Arg = Args[ArgIdx]) {
 746         if (CheckedVarArgs.empty() || !CheckedVarArgs[ArgIdx])
 747           checkVariadicArgument(Arg, CallType);
 748       }
 749     }
 750   }
 751
 752   if (FDecl) {
 753     for (specific_attr_iterator<NonNullAttr>
 754            I = FDecl->specific_attr_begin<NonNullAttr>(),
 755            E = FDecl->specific_attr_end<NonNullAttr>(); I != E; ++I)
 756       CheckNonNullArguments(*I, Args.data(), Loc);
 757
 758     // Type safety checking.
 759     for (specific_attr_iterator<ArgumentWithTypeTagAttr>
 760            i = FDecl->specific_attr_begin<ArgumentWithTypeTagAttr>(),
 761            e = FDecl->specific_attr_end<ArgumentWithTypeTagAttr>();
 762          i != e; ++i) {
 763       CheckArgumentWithTypeTag(*i, Args.data());
 764     }
 765   }
 766 }
 767
 768 /// CheckConstructorCall - Check a constructor call for correctness and safety
 769 /// properties not enforced by the C type system.
 770 void Sema::CheckConstructorCall(FunctionDecl *FDecl,
 771                                 ArrayRef<const Expr *> Args,
 772                                 const FunctionProtoType *Proto,
 773                                 SourceLocation Loc) {
 774   VariadicCallType CallType =
 775     Proto->isVariadic() ? VariadicConstructor : VariadicDoesNotApply;
 776   checkCall(FDecl, Args, Proto->getNumArgs(),
 777             /*IsMemberFunction=*/true, Loc, SourceRange(), CallType);
 778 }
 779
 780 /// CheckFunctionCall - Check a direct function call for various correctness
 781 /// and safety properties not strictly enforced by the C type system.
 782 bool Sema::CheckFunctionCall(FunctionDecl *FDecl, CallExpr *TheCall,
 783                              const FunctionProtoType *Proto) {
 784   bool IsMemberOperatorCall = isa<CXXOperatorCallExpr>(TheCall) &&
 785                               isa<CXXMethodDecl>(FDecl);
 786   bool IsMemberFunction = isa<CXXMemberCallExpr>(TheCall) ||
 787                           IsMemberOperatorCall;
 788   VariadicCallType CallType = getVariadicCallType(FDecl, Proto,
 789                                                   TheCall->getCallee());
 790   unsigned NumProtoArgs = Proto ? Proto->getNumArgs() : 0;
 791   Expr** Args = TheCall->getArgs();
 792   unsigned NumArgs = TheCall->getNumArgs();
 793   if (IsMemberOperatorCall) {
 794     // If this is a call to a member operator, hide the first argument
 795     // from checkCall.
 796     // FIXME: Our choice of AST representation here is less than ideal.
 797     ++Args;
 798     --NumArgs;
 799   }
 800   checkCall(FDecl, llvm::makeArrayRef<const Expr *>(Args, NumArgs),
 801             NumProtoArgs,
 802             IsMemberFunction, TheCall->getRParenLoc(),
 803             TheCall->getCallee()->getSourceRange(), CallType);
 804
 805   IdentifierInfo *FnInfo = FDecl->getIdentifier();
 806   // None of the checks below are needed for functions that don't have
 807   // simple names (e.g., C++ conversion functions).
 808   if (!FnInfo)
 809     return false;
 810
 811   unsigned CMId = FDecl->getMemoryFunctionKind();
 812   if (CMId == 0)
 813     return false;
 814
 815   // Handle memory setting and copying functions.
 816   if (CMId == Builtin::BIstrlcpy || CMId == Builtin::BIstrlcat)
 817     CheckStrlcpycatArguments(TheCall, FnInfo);
 818   else if (CMId == Builtin::BIstrncat)
 819     CheckStrncatArguments(TheCall, FnInfo);
 820   else
 821     CheckMemaccessArguments(TheCall, CMId, FnInfo);
 822
 823   return false;
 824 }
 825
 826 bool Sema::CheckObjCMethodCall(ObjCMethodDecl *Method, SourceLocation lbrac,
 827                                ArrayRef<const Expr *> Args) {
 828   VariadicCallType CallType =
 829       Method->isVariadic() ? VariadicMethod : VariadicDoesNotApply;
 830
 831   checkCall(Method, Args, Method->param_size(),
 832             /*IsMemberFunction=*/false,
 833             lbrac, Method->getSourceRange(), CallType);
 834
 835   return false;
 836 }
 837
 838 bool Sema::CheckPointerCall(NamedDecl *NDecl, CallExpr *TheCall,
 839                             const FunctionProtoType *Proto) {
 840   const VarDecl *V = dyn_cast<VarDecl>(NDecl);
 841   if (!V)
 842     return false;
 843
 844   QualType Ty = V->getType();
 845   if (!Ty->isBlockPointerType() && !Ty->isFunctionPointerType())
 846     return false;
 847
 848   VariadicCallType CallType;
 849   if (!Proto || !Proto->isVariadic()) {
 850     CallType = VariadicDoesNotApply;
 851   } else if (Ty->isBlockPointerType()) {
 852     CallType = VariadicBlock;
 853   } else { // Ty->isFunctionPointerType()
 854     CallType = VariadicFunction;
 855   }
 856   unsigned NumProtoArgs = Proto ? Proto->getNumArgs() : 0;
 857
 858   checkCall(NDecl,
 859             llvm::makeArrayRef<const Expr *>(TheCall->getArgs(),
 860                                              TheCall->getNumArgs()),
 861             NumProtoArgs, /*IsMemberFunction=*/false,
 862             TheCall->getRParenLoc(),
 863             TheCall->getCallee()->getSourceRange(), CallType);
 864
 865   return false;
 866 }
 867
 868 /// Checks function calls when a FunctionDecl or a NamedDecl is not available,
 869 /// such as function pointers returned from functions.
 870 bool Sema::CheckOtherCall(CallExpr *TheCall, const FunctionProtoType *Proto) {
 871   VariadicCallType CallType = getVariadicCallType(/*FDecl=*/0, Proto,
 872                                                   TheCall->getCallee());
 873   unsigned NumProtoArgs = Proto ? Proto->getNumArgs() : 0;
 874
 875   checkCall(/*FDecl=*/0,
 876             llvm::makeArrayRef<const Expr *>(TheCall->getArgs(),
 877                                              TheCall->getNumArgs()),
 878             NumProtoArgs, /*IsMemberFunction=*/false,
 879             TheCall->getRParenLoc(),
 880             TheCall->getCallee()->getSourceRange(), CallType);
 881
 882   return false;
 883 }
 884
 885 ExprResult Sema::SemaAtomicOpsOverloaded(ExprResult TheCallResult,
 886                                          AtomicExpr::AtomicOp Op) {
 887   CallExpr *TheCall = cast<CallExpr>(TheCallResult.get());
 888   DeclRefExpr *DRE =cast<DeclRefExpr>(TheCall->getCallee()->IgnoreParenCasts());
 889
 890   // All these operations take one of the following forms:
 891   enum {
 892     // C    __c11_atomic_init(A *, C)
 893     Init,
 894     // C    __c11_atomic_load(A *, int)
 895     Load,
 896     // void __atomic_load(A *, CP, int)
 897     Copy,
 898     // C    __c11_atomic_add(A *, M, int)
 899     Arithmetic,
 900     // C    __atomic_exchange_n(A *, CP, int)
 901     Xchg,
 902     // void __atomic_exchange(A *, C *, CP, int)
 903     GNUXchg,
 904     // bool __c11_atomic_compare_exchange_strong(A *, C *, CP, int, int)
 905     C11CmpXchg,
 906     // bool __atomic_compare_exchange(A *, C *, CP, bool, int, int)
 907     GNUCmpXchg
 908   } Form = Init;
 909   const unsigned NumArgs[] = { 2, 2, 3, 3, 3, 4, 5, 6 };
 910   const unsigned NumVals[] = { 1, 0, 1, 1, 1, 2, 2, 3 };
 911   // where:
 912   //   C is an appropriate type,
 913   //   A is volatile _Atomic(C) for __c11 builtins and is C for GNU builtins,
 914   //   CP is C for __c11 builtins and GNU _n builtins and is C * otherwise,
 915   //   M is C if C is an integer, and ptrdiff_t if C is a pointer, and
 916   //   the int parameters are for orderings.
 917
 918   assert(AtomicExpr::AO__c11_atomic_init == 0 &&
 919          AtomicExpr::AO__c11_atomic_fetch_xor + 1 == AtomicExpr::AO__atomic_load
 920          && "need to update code for modified C11 atomics");
 921   bool IsC11 = Op >= AtomicExpr::AO__c11_atomic_init &&
 922                Op <= AtomicExpr::AO__c11_atomic_fetch_xor;
 923   bool IsN = Op == AtomicExpr::AO__atomic_load_n ||
 924              Op == AtomicExpr::AO__atomic_store_n ||
 925              Op == AtomicExpr::AO__atomic_exchange_n ||
 926              Op == AtomicExpr::AO__atomic_compare_exchange_n;
 927   bool IsAddSub = false;
 928
 929   switch (Op) {
 930   case AtomicExpr::AO__c11_atomic_init:
 931     Form = Init;
 932     break;
 933
 934   case AtomicExpr::AO__c11_atomic_load:
 935   case AtomicExpr::AO__atomic_load_n:
 936     Form = Load;
 937     break;
 938
 939   case AtomicExpr::AO__c11_atomic_store:
 940   case AtomicExpr::AO__atomic_load:
 941   case AtomicExpr::AO__atomic_store:
 942   case AtomicExpr::AO__atomic_store_n:
 943     Form = Copy;
 944     break;
 945
 946   case AtomicExpr::AO__c11_atomic_fetch_add:
 947   case AtomicExpr::AO__c11_atomic_fetch_sub:
 948   case AtomicExpr::AO__atomic_fetch_add:
 949   case AtomicExpr::AO__atomic_fetch_sub:
 950   case AtomicExpr::AO__atomic_add_fetch:
 951   case AtomicExpr::AO__atomic_sub_fetch:
 952     IsAddSub = true;
 953     // Fall through.
 954   case AtomicExpr::AO__c11_atomic_fetch_and:
 955   case AtomicExpr::AO__c11_atomic_fetch_or:
 956   case AtomicExpr::AO__c11_atomic_fetch_xor:
 957   case AtomicExpr::AO__atomic_fetch_and:
 958   case AtomicExpr::AO__atomic_fetch_or:
 959   case AtomicExpr::AO__atomic_fetch_xor:
 960   case AtomicExpr::AO__atomic_fetch_nand:
 961   case AtomicExpr::AO__atomic_and_fetch:
 962   case AtomicExpr::AO__atomic_or_fetch:
 963   case AtomicExpr::AO__atomic_xor_fetch:
 964   case AtomicExpr::AO__atomic_nand_fetch:
 965     Form = Arithmetic;
 966     break;
 967
 968   case AtomicExpr::AO__c11_atomic_exchange:
 969   case AtomicExpr::AO__atomic_exchange_n:
 970     Form = Xchg;
 971     break;
 972
 973   case AtomicExpr::AO__atomic_exchange:
 974     Form = GNUXchg;
 975     break;
 976
 977   case AtomicExpr::AO__c11_atomic_compare_exchange_strong:
 978   case AtomicExpr::AO__c11_atomic_compare_exchange_weak:
 979     Form = C11CmpXchg;
 980     break;
 981
 982   case AtomicExpr::AO__atomic_compare_exchange:
 983   case AtomicExpr::AO__atomic_compare_exchange_n:
 984     Form = GNUCmpXchg;
 985     break;
 986   }
 987
 988   // Check we have the right number of arguments.
 989   if (TheCall->getNumArgs() < NumArgs[Form]) {
 990     Diag(TheCall->getLocEnd(), diag::err_typecheck_call_too_few_args)
 991       << 0 << NumArgs[Form] << TheCall->getNumArgs()
 992       << TheCall->getCallee()->getSourceRange();
 993     return ExprError();
 994   } else if (TheCall->getNumArgs() > NumArgs[Form]) {
 995     Diag(TheCall->getArg(NumArgs[Form])->getLocStart(),
 996          diag::err_typecheck_call_too_many_args)
 997       << 0 << NumArgs[Form] << TheCall->getNumArgs()
 998       << TheCall->getCallee()->getSourceRange();
 999     return ExprError();
1000   }
1001
1002   // Inspect the first argument of the atomic operation.
1003   Expr *Ptr = TheCall->getArg(0);
1004   Ptr = DefaultFunctionArrayLvalueConversion(Ptr).get();
1005   const PointerType *pointerType = Ptr->getType()->getAs<PointerType>();
1006   if (!pointerType) {
1007     Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_builtin_must_be_pointer)
1008       << Ptr->getType() << Ptr->getSourceRange();
1009     return ExprError();
1010   }
1011
1012   // For a __c11 builtin, this should be a pointer to an _Atomic type.
1013   QualType AtomTy = pointerType->getPointeeType(); // 'A'
1014   QualType ValType = AtomTy; // 'C'
1015   if (IsC11) {
1016     if (!AtomTy->isAtomicType()) {
1017       Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_op_needs_atomic)
1018         << Ptr->getType() << Ptr->getSourceRange();
1019       return ExprError();
1020     }
1021     if (AtomTy.isConstQualified()) {
1022       Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_op_needs_non_const_atomic)
1023         << Ptr->getType() << Ptr->getSourceRange();
1024       return ExprError();
1025     }
1026     ValType = AtomTy->getAs<AtomicType>()->getValueType();
1027   }
1028
1029   // For an arithmetic operation, the implied arithmetic must be well-formed.
1030   if (Form == Arithmetic) {
1031     // gcc does not enforce these rules for GNU atomics, but we do so for sanity.
1032     if (IsAddSub && !ValType->isIntegerType() && !ValType->isPointerType()) {
1033       Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_op_needs_atomic_int_or_ptr)
1034         << IsC11 << Ptr->getType() << Ptr->getSourceRange();
1035       return ExprError();
1036     }
1037     if (!IsAddSub && !ValType->isIntegerType()) {
1038       Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_op_bitwise_needs_atomic_int)
1039         << IsC11 << Ptr->getType() << Ptr->getSourceRange();
1040       return ExprError();
1041     }
1042   } else if (IsN && !ValType->isIntegerType() && !ValType->isPointerType()) {
1043     // For __atomic_*_n operations, the value type must be a scalar integral or
1044     // pointer type which is 1, 2, 4, 8 or 16 bytes in length.
1045     Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_op_needs_atomic_int_or_ptr)
1046       << IsC11 << Ptr->getType() << Ptr->getSourceRange();
1047     return ExprError();
1048   }
1049
1050   if (!IsC11 && !AtomTy.isTriviallyCopyableType(Context) &&
1051       !AtomTy->isScalarType()) {
1052     // For GNU atomics, require a trivially-copyable type. This is not part of
1053     // the GNU atomics specification, but we enforce it for sanity.
1054     Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_op_needs_trivial_copy)
1055       << Ptr->getType() << Ptr->getSourceRange();
1056     return ExprError();
1057   }
1058
1059   // FIXME: For any builtin other than a load, the ValType must not be
1060   // const-qualified.
1061
1062   switch (ValType.getObjCLifetime()) {
1063   case Qualifiers::OCL_None:
1064   case Qualifiers::OCL_ExplicitNone:
1065     // okay
1066     break;
1067
1068   case Qualifiers::OCL_Weak:
1069   case Qualifiers::OCL_Strong:
1070   case Qualifiers::OCL_Autoreleasing:
1071     // FIXME: Can this happen? By this point, ValType should be known
1072     // to be trivially copyable.
1073     Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_arc_atomic_ownership)
1074       << ValType << Ptr->getSourceRange();
1075     return ExprError();
1076   }
1077
1078   QualType ResultType = ValType;
1079   if (Form == Copy || Form == GNUXchg || Form == Init)
1080     ResultType = Context.VoidTy;
1081   else if (Form == C11CmpXchg || Form == GNUCmpXchg)
1082     ResultType = Context.BoolTy;
1083
1084   // The type of a parameter passed 'by value'. In the GNU atomics, such
1085   // arguments are actually passed as pointers.
1086   QualType ByValType = ValType; // 'CP'
1087   if (!IsC11 && !IsN)
1088     ByValType = Ptr->getType();
1089
1090   // The first argument --- the pointer --- has a fixed type; we
1091   // deduce the types of the rest of the arguments accordingly.  Walk
1092   // the remaining arguments, converting them to the deduced value type.
1093   for (unsigned i = 1; i != NumArgs[Form]; ++i) {
1094     QualType Ty;
1095     if (i < NumVals[Form] + 1) {
1096       switch (i) {
1097       case 1:
1098         // The second argument is the non-atomic operand. For arithmetic, this
1099         // is always passed by value, and for a compare_exchange it is always
1100         // passed by address. For the rest, GNU uses by-address and C11 uses
1101         // by-value.
1102         assert(Form != Load);
1103         if (Form == Init || (Form == Arithmetic && ValType->isIntegerType()))
1104           Ty = ValType;
1105         else if (Form == Copy || Form == Xchg)
1106           Ty = ByValType;
1107         else if (Form == Arithmetic)
1108           Ty = Context.getPointerDiffType();
1109         else
1110           Ty = Context.getPointerType(ValType.getUnqualifiedType());
1111         break;
1112       case 2:
1113         // The third argument to compare_exchange / GNU exchange is a
1114         // (pointer to a) desired value.
1115         Ty = ByValType;
1116         break;
1117       case 3:
1118         // The fourth argument to GNU compare_exchange is a 'weak' flag.
1119         Ty = Context.BoolTy;
1120         break;
1121       }
1122     } else {
1123       // The order(s) are always converted to int.
1124       Ty = Context.IntTy;
1125     }
1126
1127     InitializedEntity Entity =
1128         InitializedEntity::InitializeParameter(Context, Ty, false);
1129     ExprResult Arg = TheCall->getArg(i);
1130     Arg = PerformCopyInitialization(Entity, SourceLocation(), Arg);
1131     if (Arg.isInvalid())
1132       return true;
1133     TheCall->setArg(i, Arg.get());
1134   }
1135
1136   // Permute the arguments into a 'consistent' order.
1137   SmallVector<Expr*, 5> SubExprs;
1138   SubExprs.push_back(Ptr);
1139   switch (Form) {
1140   case Init:
1141     // Note, AtomicExpr::getVal1() has a special case for this atomic.
1142     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(1)); // Val1
1143     break;
1144   case Load:
1145     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(1)); // Order
1146     break;
1147   case Copy:
1148   case Arithmetic:
1149   case Xchg:
1150     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(2)); // Order
1151     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(1)); // Val1
1152     break;
1153   case GNUXchg:
1154     // Note, AtomicExpr::getVal2() has a special case for this atomic.
1155     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(3)); // Order
1156     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(1)); // Val1
1157     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(2)); // Val2
1158     break;
1159   case C11CmpXchg:
1160     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(3)); // Order
1161     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(1)); // Val1
1162     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(4)); // OrderFail
1163     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(2)); // Val2
1164     break;
1165   case GNUCmpXchg:
1166     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(4)); // Order
1167     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(1)); // Val1
1168     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(5)); // OrderFail
1169     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(2)); // Val2
1170     SubExprs.push_back(TheCall->getArg(3)); // Weak
1171     break;
1172   }
1173
1174   AtomicExpr *AE = new (Context) AtomicExpr(TheCall->getCallee()->getLocStart(),
1175                                             SubExprs, ResultType, Op,
1176                                             TheCall->getRParenLoc());
1177
1178   if ((Op == AtomicExpr::AO__c11_atomic_load ||
1179        (Op == AtomicExpr::AO__c11_atomic_store)) &&
1180       Context.AtomicUsesUnsupportedLibcall(AE))
1181     Diag(AE->getLocStart(), diag::err_atomic_load_store_uses_lib) <<
1182     ((Op == AtomicExpr::AO__c11_atomic_load) ? 0 : 1);
1183
1184   return Owned(AE);
1185 }
1186
1187
1188 /// checkBuiltinArgument - Given a call to a builtin function, perform
1189 /// normal type-checking on the given argument, updating the call in
1190 /// place.  This is useful when a builtin function requires custom
1191 /// type-checking for some of its arguments but not necessarily all of
1192 /// them.
1193 ///
1194 /// Returns true on error.
1195 static bool checkBuiltinArgument(Sema &S, CallExpr *E, unsigned ArgIndex) {
1196   FunctionDecl *Fn = E->getDirectCallee();
1197   assert(Fn && "builtin call without direct callee!");
1198
1199   ParmVarDecl *Param = Fn->getParamDecl(ArgIndex);
1200   InitializedEntity Entity =
1201     InitializedEntity::InitializeParameter(S.Context, Param);
1202
1203   ExprResult Arg = E->getArg(0);
1204   Arg = S.PerformCopyInitialization(Entity, SourceLocation(), Arg);
1205   if (Arg.isInvalid())
1206     return true;
1207
1208   E->setArg(ArgIndex, Arg.take());
1209   return false;
1210 }
1211
1212 /// SemaBuiltinAtomicOverloaded - We have a call to a function like
1213 /// __sync_fetch_and_add, which is an overloaded function based on the pointer
1214 /// type of its first argument.  The main ActOnCallExpr routines have already
1215 /// promoted the types of arguments because all of these calls are prototyped as
1216 /// void(...).
1217 ///
1218 /// This function goes through and does final semantic checking for these
1219 /// builtins,
1220 ExprResult
1221 Sema::SemaBuiltinAtomicOverloaded(ExprResult TheCallResult) {
1222   CallExpr *TheCall = (CallExpr *)TheCallResult.get();
1223   DeclRefExpr *DRE =cast<DeclRefExpr>(TheCall->getCallee()->IgnoreParenCasts());
1224   FunctionDecl *FDecl = cast<FunctionDecl>(DRE->getDecl());
1225
1226   // Ensure that we have at least one argument to do type inference from.
1227   if (TheCall->getNumArgs() < 1) {
1228     Diag(TheCall->getLocEnd(), diag::err_typecheck_call_too_few_args_at_least)
1229       << 0 << 1 << TheCall->getNumArgs()
1230       << TheCall->getCallee()->getSourceRange();
1231     return ExprError();
1232   }
1233
1234   // Inspect the first argument of the atomic builtin.  This should always be
1235   // a pointer type, whose element is an integral scalar or pointer type.
1236   // Because it is a pointer type, we don't have to worry about any implicit
1237   // casts here.
1238   // FIXME: We don't allow floating point scalars as input.
1239   Expr *FirstArg = TheCall->getArg(0);
1240   ExprResult FirstArgResult = DefaultFunctionArrayLvalueConversion(FirstArg);
1241   if (FirstArgResult.isInvalid())
1242     return ExprError();
1243   FirstArg = FirstArgResult.take();
1244   TheCall->setArg(0, FirstArg);
1245
1246   const PointerType *pointerType = FirstArg->getType()->getAs<PointerType>();
1247   if (!pointerType) {
1248     Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_builtin_must_be_pointer)
1249       << FirstArg->getType() << FirstArg->getSourceRange();
1250     return ExprError();
1251   }
1252
1253   QualType ValType = pointerType->getPointeeType();
1254   if (!ValType->isIntegerType() && !ValType->isAnyPointerType() &&
1255       !ValType->isBlockPointerType()) {
1256     Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_builtin_must_be_pointer_intptr)
1257       << FirstArg->getType() << FirstArg->getSourceRange();
1258     return ExprError();
1259   }
1260
1261   switch (ValType.getObjCLifetime()) {
1262   case Qualifiers::OCL_None:
1263   case Qualifiers::OCL_ExplicitNone:
1264     // okay
1265     break;
1266
1267   case Qualifiers::OCL_Weak:
1268   case Qualifiers::OCL_Strong:
1269   case Qualifiers::OCL_Autoreleasing:
1270     Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_arc_atomic_ownership)
1271       << ValType << FirstArg->getSourceRange();
1272     return ExprError();
1273   }
1274
1275   // Strip any qualifiers off ValType.
1276   ValType = ValType.getUnqualifiedType();
1277
1278   // The majority of builtins return a value, but a few have special return
1279   // types, so allow them to override appropriately below.
1280   QualType ResultType = ValType;
1281
1282   // We need to figure out which concrete builtin this maps onto.  For example,
1283   // __sync_fetch_and_add with a 2 byte object turns into
1284   // __sync_fetch_and_add_2.
1285 #define BUILTIN_ROW(x) \
1286   { Builtin::BI##x##_1, Builtin::BI##x##_2, Builtin::BI##x##_4, \
1287     Builtin::BI##x##_8, Builtin::BI##x##_16 }
1288
1289   static const unsigned BuiltinIndices[][5] = {
1290     BUILTIN_ROW(__sync_fetch_and_add),
1291     BUILTIN_ROW(__sync_fetch_and_sub),
1292     BUILTIN_ROW(__sync_fetch_and_or),
1293     BUILTIN_ROW(__sync_fetch_and_and),
1294     BUILTIN_ROW(__sync_fetch_and_xor),
1295
1296     BUILTIN_ROW(__sync_add_and_fetch),
1297     BUILTIN_ROW(__sync_sub_and_fetch),
1298     BUILTIN_ROW(__sync_and_and_fetch),
1299     BUILTIN_ROW(__sync_or_and_fetch),
1300     BUILTIN_ROW(__sync_xor_and_fetch),
1301
1302     BUILTIN_ROW(__sync_val_compare_and_swap),
1303     BUILTIN_ROW(__sync_bool_compare_and_swap),
1304     BUILTIN_ROW(__sync_lock_test_and_set),
1305     BUILTIN_ROW(__sync_lock_release),
1306     BUILTIN_ROW(__sync_swap)
1307   };
1308 #undef BUILTIN_ROW
1309
1310   // Determine the index of the size.
1311   unsigned SizeIndex;
1312   switch (Context.getTypeSizeInChars(ValType).getQuantity()) {
1313   case 1: SizeIndex = 0; break;
1314   case 2: SizeIndex = 1; break;
1315   case 4: SizeIndex = 2; break;
1316   case 8: SizeIndex = 3; break;
1317   case 16: SizeIndex = 4; break;
1318   default:
1319     Diag(DRE->getLocStart(), diag::err_atomic_builtin_pointer_size)
1320       << FirstArg->getType() << FirstArg->getSourceRange();
1321     return ExprError();
1322   }
1323
1324   // Each of these builtins has one pointer argument, followed by some number of
1325   // values (0, 1 or 2) followed by a potentially empty varags list of stuff
1326   // that we ignore.  Find out which row of BuiltinIndices to read from as well
1327   // as the number of fixed args.
1328   unsigned BuiltinID = FDecl->getBuiltinID();
1329   unsigned BuiltinIndex, NumFixed = 1;
1330   switch (BuiltinID) {
1331   default: llvm_unreachable("Unknown overloaded atomic builtin!");
1332   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add:
1333   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add_1:
1334   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add_2:
1335   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add_4:
1336   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add_8:
1337   case Builtin::BI__sync_fetch_and_add_16:
1338     BuiltinIndex = 0;
1339     break;
1340
1341   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub:
1342   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub_1:
1343   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub_2:
1344   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub_4:
1345   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub_8:
1346   case Builtin::BI__sync_fetch_and_sub_16:
1347     BuiltinIndex = 1;
1348     break;
1349
1350   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or:
1351   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or_1:
1352   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or_2:
1353   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or_4:
1354   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or_8:
1355   case Builtin::BI__sync_fetch_and_or_16:
1356     BuiltinIndex = 2;
1357     break;
1358
1359   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and:
1360   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and_1:
1361   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and_2:
1362   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and_4:
1363   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and_8:
1364   case Builtin::BI__sync_fetch_and_and_16:
1365     BuiltinIndex = 3;
1366     break;
1367
1368   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor:
1369   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor_1:
1370   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor_2:
1371   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor_4:
1372   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor_8:
1373   case Builtin::BI__sync_fetch_and_xor_16:
1374     BuiltinIndex = 4;
1375     break;
1376
1377   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch:
1378   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch_1:
1379   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch_2:
1380   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch_4:
1381   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch_8:
1382   case Builtin::BI__sync_add_and_fetch_16:
1383     BuiltinIndex = 5;
1384     break;
1385
1386   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch:
1387   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch_1:
1388   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch_2:
1389   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch_4:
1390   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch_8:
1391   case Builtin::BI__sync_sub_and_fetch_16:
1392     BuiltinIndex = 6;
1393     break;
1394
1395   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch:
1396   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch_1:
1397   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch_2:
1398   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch_4:
1399   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch_8:
1400   case Builtin::BI__sync_and_and_fetch_16:
1401     BuiltinIndex = 7;
1402     break;
1403
1404   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch:
1405   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch_1:
1406   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch_2:
1407   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch_4:
1408   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch_8:
1409   case Builtin::BI__sync_or_and_fetch_16:
1410     BuiltinIndex = 8;
1411     break;
1412
1413   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch:
1414   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch_1:
1415   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch_2:
1416   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch_4:
1417   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch_8:
1418   case Builtin::BI__sync_xor_and_fetch_16:
1419     BuiltinIndex = 9;
1420     break;
1421
1422   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap:
1423   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap_1:
1424   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap_2:
1425   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap_4:
1426   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap_8:
1427   case Builtin::BI__sync_val_compare_and_swap_16:
1428     BuiltinIndex = 10;
1429     NumFixed = 2;
1430     break;
1431
1432   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap:
1433   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap_1:
1434   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap_2:
1435   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap_4:
1436   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap_8:
1437   case Builtin::BI__sync_bool_compare_and_swap_16:
1438     BuiltinIndex = 11;
1439     NumFixed = 2;
1440     ResultType = Context.BoolTy;
1441     break;
1442
1443   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set:
1444   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set_1:
1445   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set_2:
1446   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set_4:
1447   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set_8:
1448   case Builtin::BI__sync_lock_test_and_set_16:
1449     BuiltinIndex = 12;
1450     break;
1451
1452   case Builtin::BI__sync_lock_release:
1453   case Builtin::BI__sync_lock_release_1:
1454   case Builtin::BI__sync_lock_release_2:
1455   case Builtin::BI__sync_lock_release_4:
1456   case Builtin::BI__sync_lock_release_8:
1457   case Builtin::BI__sync_lock_release_16:
1458     BuiltinIndex = 13;
1459     NumFixed = 0;
1460     ResultType = Context.VoidTy;
1461     break;
1462
1463   case Builtin::BI__sync_swap:
1464   case Builtin::BI__sync_swap_1:
1465   case Builtin::BI__sync_swap_2:
1466   case Builtin::BI__sync_swap_4:
1467   case Builtin::BI__sync_swap_8:
1468   case Builtin::BI__sync_swap_16:
1469     BuiltinIndex = 14;
1470     break;
1471   }
1472
1473   // Now that we know how many fixed arguments we expect, first check that we
1474   // have at least that many.
1475   if (TheCall->getNumArgs() < 1+NumFixed) {
1476     Diag(TheCall->getLocEnd(), diag::err_typecheck_call_too_few_args_at_least)
1477       << 0 << 1+NumFixed << TheCall->getNumArgs()
1478       << TheCall->getCallee()->getSourceRange();
1479     return ExprError();
1480   }
1481
1482   // Get the decl for the concrete builtin from this, we can tell what the
1483   // concrete integer type we should convert to is.
1484   unsigned NewBuiltinID = BuiltinIndices[BuiltinIndex][SizeIndex];
1485   const char *NewBuiltinName = Context.BuiltinInfo.GetName(NewBuiltinID);
1486   FunctionDecl *NewBuiltinDecl;
1487   if (NewBuiltinID == BuiltinID)
1488     NewBuiltinDecl = FDecl;
1489   else {
1490     // Perform builtin lookup to avoid redeclaring it.
1491     DeclarationName DN(&Context.Idents.get(NewBuiltinName));
1492     LookupResult Res(*this, DN, DRE->getLocStart(), LookupOrdinaryName);
1493     LookupName(Res, TUScope, /*AllowBuiltinCreation=*/true);
1494     assert(Res.getFoundDecl());
1495     NewBuiltinDecl = dyn_cast<FunctionDecl>(Res.getFoundDecl());
1496     if (NewBuiltinDecl == 0)
1497       return ExprError();
1498   }
1499
1500   // The first argument --- the pointer --- has a fixed type; we
1501   // deduce the types of the rest of the arguments accordingly.  Walk
1502   // the remaining arguments, converting them to the deduced value type.
1503   for (unsigned i = 0; i != NumFixed; ++i) {
1504     ExprResult Arg = TheCall->getArg(i+1);
1505
1506     // GCC does an implicit conversion to the pointer or integer ValType.  This
1507     // can fail in some cases (1i -> int**), check for this error case now.
1508     // Initialize the argument.
1509     InitializedEntity Entity = InitializedEntity::InitializeParameter(Context,
1510                                                    ValType, /*consume*/ false);
1511     Arg = PerformCopyInitialization(Entity, SourceLocation(), Arg);
1512     if (Arg.isInvalid())
1513       return ExprError();
1514
1515     // Okay, we have something that *can* be converted to the right type.  Check
1516     // to see if there is a potentially weird extension going on here.  This can
1517     // happen when you do an atomic operation on something like an char* and
1518     // pass in 42.  The 42 gets converted to char.  This is even more strange
1519     // for things like 45.123 -> char, etc.
1520     // FIXME: Do this check.
1521     TheCall->setArg(i+1, Arg.take());
1522   }
1523
1524   ASTContext& Context = this->getASTContext();
1525
1526   // Create a new DeclRefExpr to refer to the new decl.
1527   DeclRefExpr* NewDRE = DeclRefExpr::Create(
1528       Context,
1529       DRE->getQualifierLoc(),
1530       SourceLocation(),
1531       NewBuiltinDecl,
1532       /*enclosing*/ false,
1533       DRE->getLocation(),
1534       Context.BuiltinFnTy,
1535       DRE->getValueKind());
1536
1537   // Set the callee in the CallExpr.
1538   // FIXME: This loses syntactic information.
1539   QualType CalleePtrTy = Context.getPointerType(NewBuiltinDecl->getType());
1540   ExprResult PromotedCall = ImpCastExprToType(NewDRE, CalleePtrTy,
1541                                               CK_BuiltinFnToFnPtr);
1542   TheCall->setCallee(PromotedCall.take());
1543
1544   // Change the result type of the call to match the original value type. This
1545   // is arbitrary, but the codegen for these builtins ins design to handle it
1546   // gracefully.
1547   TheCall->setType(ResultType);
1548
1549   return TheCallResult;
1550 }
1551
1552 /// CheckObjCString - Checks that the argument to the builtin
1553 /// CFString constructor is correct
1554 /// Note: It might also make sense to do the UTF-16 conversion here (would
1555 /// simplify the backend).
1556 bool Sema::CheckObjCString(Expr *Arg) {
1557   Arg = Arg->IgnoreParenCasts();
1558   StringLiteral *Literal = dyn_cast<StringLiteral>(Arg);
1559
1560   if (!Literal || !Literal->isAscii()) {
1561     Diag(Arg->getLocStart(), diag::err_cfstring_literal_not_string_constant)
1562       << Arg->getSourceRange();
1563     return true;
1564   }
1565
1566   if (Literal->containsNonAsciiOrNull()) {
1567     StringRef String = Literal->getString();
1568     unsigned NumBytes = String.size();
1569     SmallVector<UTF16, 128> ToBuf(NumBytes);
1570     const UTF8 *FromPtr = (const UTF8 *)String.data();
1571     UTF16 *ToPtr = &ToBuf[0];
1572
1573     ConversionResult Result = ConvertUTF8toUTF16(&FromPtr, FromPtr + NumBytes,
1574                                                  &ToPtr, ToPtr + NumBytes,
1575                                                  strictConversion);
1576     // Check for conversion failure.
1577     if (Result != conversionOK)
1578       Diag(Arg->getLocStart(),
1579            diag::warn_cfstring_truncated) << Arg->getSourceRange();
1580   }
1581   return false;
1582 }
1583
1584 /// SemaBuiltinVAStart - Check the arguments to __builtin_va_start for validity.
1585 /// Emit an error and return true on failure, return false on success.
1586 bool Sema::SemaBuiltinVAStart(CallExpr *TheCall) {
1587   Expr *Fn = TheCall->getCallee();
1588   if (TheCall->getNumArgs() > 2) {
1589     Diag(TheCall->getArg(2)->getLocStart(),
1590          diag::err_typecheck_call_too_many_args)
1591       << 0 /*function call*/ << 2 << TheCall->getNumArgs()
1592       << Fn->getSourceRange()
1593       << SourceRange(TheCall->getArg(2)->getLocStart(),
1594                      (*(TheCall->arg_end()-1))->getLocEnd());
1595     return true;
1596   }
1597
1598   if (TheCall->getNumArgs() < 2) {
1599     return Diag(TheCall->getLocEnd(),
1600       diag::err_typecheck_call_too_few_args_at_least)
1601       << 0 /*function call*/ << 2 << TheCall->getNumArgs();
1602   }
1603
1604   // Type-check the first argument normally.
1605   if (checkBuiltinArgument(*this, TheCall, 0))
1606     return true;
1607
1608   // Determine whether the current function is variadic or not.
1609   BlockScopeInfo *CurBlock = getCurBlock();
1610   bool isVariadic;
1611   if (CurBlock)
1612     isVariadic = CurBlock->TheDecl->isVariadic();
1613   else if (FunctionDecl *FD = getCurFunctionDecl())
1614     isVariadic = FD->isVariadic();
1615   else
1616     isVariadic = getCurMethodDecl()->isVariadic();
1617
1618   if (!isVariadic) {
1619     Diag(Fn->getLocStart(), diag::err_va_start_used_in_non_variadic_function);
1620     return true;
1621   }
1622
1623   // Verify that the second argument to the builtin is the last argument of the
1624   // current function or method.
1625   bool SecondArgIsLastNamedArgument = false;
1626   const Expr *Arg = TheCall->getArg(1)->IgnoreParenCasts();
1627
1628   // These are valid if SecondArgIsLastNamedArgument is false after the next
1629   // block.
1630   QualType Type;
1631   SourceLocation ParamLoc;
1632
1633   if (const DeclRefExpr *DR = dyn_cast<DeclRefExpr>(Arg)) {
1634     if (const ParmVarDecl *PV = dyn_cast<ParmVarDecl>(DR->getDecl())) {
1635       // FIXME: This isn't correct for methods (results in bogus warning).
1636       // Get the last formal in the current function.
1637       const ParmVarDecl *LastArg;
1638       if (CurBlock)
1639         LastArg = *(CurBlock->TheDecl->param_end()-1);
1640       else if (FunctionDecl *FD = getCurFunctionDecl())
1641         LastArg = *(FD->param_end()-1);
1642       else
1643         LastArg = *(getCurMethodDecl()->param_end()-1);
1644       SecondArgIsLastNamedArgument = PV == LastArg;
1645
1646       Type = PV->getType();
1647       ParamLoc = PV->getLocation();
1648     }
1649   }
1650
1651   if (!SecondArgIsLastNamedArgument)
1652     Diag(TheCall->getArg(1)->getLocStart(),
1653          diag::warn_second_parameter_of_va_start_not_last_named_argument);
1654   else if (Type->isReferenceType()) {
1655     Diag(Arg->getLocStart(),
1656          diag::warn_va_start_of_reference_type_is_undefined);
1657     Diag(ParamLoc, diag::note_parameter_type) << Type;
1658   }
1659
1660   TheCall->setType(Context.VoidTy);
1661   return false;
1662 }
1663
1664 /// SemaBuiltinUnorderedCompare - Handle functions like __builtin_isgreater and
1665 /// friends.  This is declared to take (...), so we have to check everything.
1666 bool Sema::SemaBuiltinUnorderedCompare(CallExpr *TheCall) {
1667   if (TheCall->getNumArgs() < 2)
1668     return Diag(TheCall->getLocEnd(), diag::err_typecheck_call_too_few_args)
1669       << 0 << 2 << TheCall->getNumArgs()/*function call*/;
1670   if (TheCall->getNumArgs() > 2)
1671     return Diag(TheCall->getArg(2)->getLocStart(),
1672                 diag::err_typecheck_call_too_many_args)
1673       << 0 /*function call*/ << 2 << TheCall->getNumArgs()
1674       << SourceRange(TheCall->getArg(2)->getLocStart(),
1675                      (*(TheCall->arg_end()-1))->getLocEnd());
1676
1677   ExprResult OrigArg0 = TheCall->getArg(0);
1678   ExprResult OrigArg1 = TheCall->getArg(1);
1679
1680   // Do standard promotions between the two arguments, returning their common
1681   // type.
1682   QualType Res = UsualArithmeticConversions(OrigArg0, OrigArg1, false);
1683   if (OrigArg0.isInvalid() || OrigArg1.isInvalid())
1684     return true;
1685
1686   // Make sure any conversions are pushed back into the call; this is
1687   // type safe since unordered compare builtins are declared as "_Bool
1688   // foo(...)".
1689   TheCall->setArg(0, OrigArg0.get());
1690   TheCall->setArg(1, OrigArg1.get());
1691
1692   if (OrigArg0.get()->isTypeDependent() || OrigArg1.get()->isTypeDependent())
1693     return false;
1694
1695   // If the common type isn't a real floating type, then the arguments were
1696   // invalid for this operation.
1697   if (Res.isNull() || !Res->isRealFloatingType())
1698     return Diag(OrigArg0.get()->getLocStart(),
1699                 diag::err_typecheck_call_invalid_ordered_compare)
1700       << OrigArg0.get()->getType() << OrigArg1.get()->getType()
1701       << SourceRange(OrigArg0.get()->getLocStart(), OrigArg1.get()->getLocEnd());
1702
1703   return false;
1704 }
1705
1706 /// SemaBuiltinSemaBuiltinFPClassification - Handle functions like
1707 /// __builtin_isnan and friends.  This is declared to take (...), so we have
1708 /// to check everything. We expect the last argument to be a floating point
1709 /// value.
1710 bool Sema::SemaBuiltinFPClassification(CallExpr *TheCall, unsigned NumArgs) {
1711   if (TheCall->getNumArgs() < NumArgs)
1712     return Diag(TheCall->getLocEnd(), diag::err_typecheck_call_too_few_args)
1713       << 0 << NumArgs << TheCall->getNumArgs()/*function call*/;
1714   if (TheCall->getNumArgs() > NumArgs)
1715     return Diag(TheCall->getArg(NumArgs)->getLocStart(),
1716                 diag::err_typecheck_call_too_many_args)
1717       << 0 /*function call*/ << NumArgs << TheCall->getNumArgs()
1718       << SourceRange(TheCall->getArg(NumArgs)->getLocStart(),
1719                      (*(TheCall->arg_end()-1))->getLocEnd());
1720
1721   Expr *OrigArg = TheCall->getArg(NumArgs-1);
1722
1723   if (OrigArg->isTypeDependent())
1724     return false;
1725
1726   // This operation requires a non-_Complex floating-point number.
1727   if (!OrigArg->getType()->isRealFloatingType())
1728     return Diag(OrigArg->getLocStart(),
1729                 diag::err_typecheck_call_invalid_unary_fp)
1730       << OrigArg->getType() << OrigArg->getSourceRange();
1731
1732   // If this is an implicit conversion from float -> double, remove it.
1733   if (ImplicitCastExpr *Cast = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(OrigArg)) {
1734     Expr *CastArg = Cast->getSubExpr();
1735     if (CastArg->getType()->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Float)) {
1736       assert(Cast->getType()->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Double) &&
1737              "promotion from float to double is the only expected cast here");
1738       Cast->setSubExpr(0);
1739       TheCall->setArg(NumArgs-1, CastArg);
1740     }
1741   }
1742
1743   return false;
1744 }
1745
1746 /// SemaBuiltinShuffleVector - Handle __builtin_shufflevector.
1747 // This is declared to take (...), so we have to check everything.
1748 ExprResult Sema::SemaBuiltinShuffleVector(CallExpr *TheCall) {
1749   if (TheCall->getNumArgs() < 2)
1750     return ExprError(Diag(TheCall->getLocEnd(),
1751                           diag::err_typecheck_call_too_few_args_at_least)
1752                      << 0 /*function call*/ << 2 << TheCall->getNumArgs()
1753                      << TheCall->getSourceRange());
1754
1755   // Determine which of the following types of shufflevector we're checking:
1756   // 1) unary, vector mask: (lhs, mask)
1757   // 2) binary, vector mask: (lhs, rhs, mask)
1758   // 3) binary, scalar mask: (lhs, rhs, index, ..., index)
1759   QualType resType = TheCall->getArg(0)->getType();
1760   unsigned numElements = 0;
1761
1762   if (!TheCall->getArg(0)->isTypeDependent() &&
1763       !TheCall->getArg(1)->isTypeDependent()) {
1764     QualType LHSType = TheCall->getArg(0)->getType();
1765     QualType RHSType = TheCall->getArg(1)->getType();
1766
1767     if (!LHSType->isVectorType() || !RHSType->isVectorType())
1768       return ExprError(Diag(TheCall->getLocStart(),
1769                             diag::err_shufflevector_non_vector)
1770                        << SourceRange(TheCall->getArg(0)->getLocStart(),
1771                                       TheCall->getArg(1)->getLocEnd()));
1772
1773     numElements = LHSType->getAs<VectorType>()->getNumElements();
1774     unsigned numResElements = TheCall->getNumArgs() - 2;
1775
1776     // Check to see if we have a call with 2 vector arguments, the unary shuffle
1777     // with mask.  If so, verify that RHS is an integer vector type with the
1778     // same number of elts as lhs.
1779     if (TheCall->getNumArgs() == 2) {
1780       if (!RHSType->hasIntegerRepresentation() ||
1781           RHSType->getAs<VectorType>()->getNumElements() != numElements)
1782         return ExprError(Diag(TheCall->getLocStart(),
1783                               diag::err_shufflevector_incompatible_vector)
1784                          << SourceRange(TheCall->getArg(1)->getLocStart(),
1785                                         TheCall->getArg(1)->getLocEnd()));
1786     } else if (!Context.hasSameUnqualifiedType(LHSType, RHSType)) {
1787       return ExprError(Diag(TheCall->getLocStart(),
1788                             diag::err_shufflevector_incompatible_vector)
1789                        << SourceRange(TheCall->getArg(0)->getLocStart(),
1790                                       TheCall->getArg(1)->getLocEnd()));
1791     } else if (numElements != numResElements) {
1792       QualType eltType = LHSType->getAs<VectorType>()->getElementType();
1793       resType = Context.getVectorType(eltType, numResElements,
1794                                       VectorType::GenericVector);
1795     }
1796   }
1797
1798   for (unsigned i = 2; i < TheCall->getNumArgs(); i++) {
1799     if (TheCall->getArg(i)->isTypeDependent() ||
1800         TheCall->getArg(i)->isValueDependent())
1801       continue;
1802
1803     llvm::APSInt Result(32);
1804     if (!TheCall->getArg(i)->isIntegerConstantExpr(Result, Context))
1805       return ExprError(Diag(TheCall->getLocStart(),
1806                             diag::err_shufflevector_nonconstant_argument)
1807                        << TheCall->getArg(i)->getSourceRange());
1808
1809     // Allow -1 which will be translated to undef in the IR.
1810     if (Result.isSigned() && Result.isAllOnesValue())
1811       continue;
1812
1813     if (Result.getActiveBits() > 64 || Result.getZExtValue() >= numElements*2)
1814       return ExprError(Diag(TheCall->getLocStart(),
1815                             diag::err_shufflevector_argument_too_large)
1816                        << TheCall->getArg(i)->getSourceRange());
1817   }
1818
1819   SmallVector<Expr*, 32> exprs;
1820
1821   for (unsigned i = 0, e = TheCall->getNumArgs(); i != e; i++) {
1822     exprs.push_back(TheCall->getArg(i));
1823     TheCall->setArg(i, 0);
1824   }
1825
1826   return Owned(new (Context) ShuffleVectorExpr(Context, exprs, resType,
1827                                             TheCall->getCallee()->getLocStart(),
1828                                             TheCall->getRParenLoc()));
1829 }
1830
1831 /// SemaConvertVectorExpr - Handle __builtin_convertvector
1832 ExprResult Sema::SemaConvertVectorExpr(Expr *E, TypeSourceInfo *TInfo,
1833                                        SourceLocation BuiltinLoc,
1834                                        SourceLocation RParenLoc) {
1835   ExprValueKind VK = VK_RValue;
1836   ExprObjectKind OK = OK_Ordinary;
1837   QualType DstTy = TInfo->getType();
1838   QualType SrcTy = E->getType();
1839
1840   if (!SrcTy->isVectorType() && !SrcTy->isDependentType())
1841     return ExprError(Diag(BuiltinLoc,
1842                           diag::err_convertvector_non_vector)
1843                      << E->getSourceRange());
1844   if (!DstTy->isVectorType() && !DstTy->isDependentType())
1845     return ExprError(Diag(BuiltinLoc,
1846                           diag::err_convertvector_non_vector_type));
1847
1848   if (!SrcTy->isDependentType() && !DstTy->isDependentType()) {
1849     unsigned SrcElts = SrcTy->getAs<VectorType>()->getNumElements();
1850     unsigned DstElts = DstTy->getAs<VectorType>()->getNumElements();
1851     if (SrcElts != DstElts)
1852       return ExprError(Diag(BuiltinLoc,
1853                             diag::err_convertvector_incompatible_vector)
1854                        << E->getSourceRange());
1855   }
1856
1857   return Owned(new (Context) ConvertVectorExpr(E, TInfo, DstTy, VK, OK,
1858                BuiltinLoc, RParenLoc));
1859
1860 }
1861
1862 /// SemaBuiltinPrefetch - Handle __builtin_prefetch.
1863 // This is declared to take (const void*, ...) and can take two
1864 // optional constant int args.
1865 bool Sema::SemaBuiltinPrefetch(CallExpr *TheCall) {
1866   unsigned NumArgs = TheCall->getNumArgs();
1867
1868   if (NumArgs > 3)
1869     return Diag(TheCall->getLocEnd(),
1870              diag::err_typecheck_call_too_many_args_at_most)
1871              << 0 /*function call*/ << 3 << NumArgs
1872              << TheCall->getSourceRange();
1873
1874   // Argument 0 is checked for us and the remaining arguments must be
1875   // constant integers.
1876   for (unsigned i = 1; i != NumArgs; ++i) {
1877     Expr *Arg = TheCall->getArg(i);
1878
1879     // We can't check the value of a dependent argument.
1880     if (Arg->isTypeDependent() || Arg->isValueDependent())
1881       continue;
1882
1883     llvm::APSInt Result;
1884     if (SemaBuiltinConstantArg(TheCall, i, Result))
1885       return true;
1886
1887     // FIXME: gcc issues a warning and rewrites these to 0. These
1888     // seems especially odd for the third argument since the default
1889     // is 3.
1890     if (i == 1) {
1891       if (Result.getLimitedValue() > 1)
1892         return Diag(TheCall->getLocStart(), diag::err_argument_invalid_range)
1893              << "0" << "1" << Arg->getSourceRange();
1894     } else {
1895       if (Result.getLimitedValue() > 3)
1896         return Diag(TheCall->getLocStart(), diag::err_argument_invalid_range)
1897             << "0" << "3" << Arg->getSourceRange();
1898     }
1899   }
1900
1901   return false;
1902 }
1903
1904 /// SemaBuiltinConstantArg - Handle a check if argument ArgNum of CallExpr
1905 /// TheCall is a constant expression.
1906 bool Sema::SemaBuiltinConstantArg(CallExpr *TheCall, int ArgNum,
1907                                   llvm::APSInt &Result) {
1908   Expr *Arg = TheCall->getArg(ArgNum);
1909   DeclRefExpr *DRE =cast<DeclRefExpr>(TheCall->getCallee()->IgnoreParenCasts());
1910   FunctionDecl *FDecl = cast<FunctionDecl>(DRE->getDecl());
1911
1912   if (Arg->isTypeDependent() || Arg->isValueDependent()) return false;
1913
1914   if (!Arg->isIntegerConstantExpr(Result, Context))
1915     return Diag(TheCall->getLocStart(), diag::err_constant_integer_arg_type)
1916                 << FDecl->getDeclName() <<  Arg->getSourceRange();
1917
1918   return false;
1919 }
1920
1921 /// SemaBuiltinObjectSize - Handle __builtin_object_size(void *ptr,
1922 /// int type). This simply type checks that type is one of the defined
1923 /// constants (0-3).
1924 // For compatibility check 0-3, llvm only handles 0 and 2.
1925 bool Sema::SemaBuiltinObjectSize(CallExpr *TheCall) {
1926   llvm::APSInt Result;
1927
1928   // We can't check the value of a dependent argument.
1929   if (TheCall->getArg(1)->isTypeDependent() ||
1930       TheCall->getArg(1)->isValueDependent())
1931     return false;
1932
1933   // Check constant-ness first.
1934   if (SemaBuiltinConstantArg(TheCall, 1, Result))
1935     return true;
1936
1937   Expr *Arg = TheCall->getArg(1);
1938   if (Result.getSExtValue() < 0 || Result.getSExtValue() > 3) {
1939     return Diag(TheCall->getLocStart(), diag::err_argument_invalid_range)
1940              << "0" << "3" << SourceRange(Arg->getLocStart(), Arg->getLocEnd());
1941   }
1942
1943   return false;
1944 }
1945
1946 /// SemaBuiltinLongjmp - Handle __builtin_longjmp(void *env[5], int val).
1947 /// This checks that val is a constant 1.
1948 bool Sema::SemaBuiltinLongjmp(CallExpr *TheCall) {
1949   Expr *Arg = TheCall->getArg(1);
1950   llvm::APSInt Result;
1951
1952   // TODO: This is less than ideal. Overload this to take a value.
1953   if (SemaBuiltinConstantArg(TheCall, 1, Result))
1954     return true;
1955
1956   if (Result != 1)
1957     return Diag(TheCall->getLocStart(), diag::err_builtin_longjmp_invalid_val)
1958              << SourceRange(Arg->getLocStart(), Arg->getLocEnd());
1959
1960   return false;
1961 }
1962
1963 namespace {
1964 enum StringLiteralCheckType {
1965   SLCT_NotALiteral,
1966   SLCT_UncheckedLiteral,
1967   SLCT_CheckedLiteral
1968 };
1969 }
1970
1971 // Determine if an expression is a string literal or constant string.
1972 // If this function returns false on the arguments to a function expecting a
1973 // format string, we will usually need to emit a warning.
1974 // True string literals are then checked by CheckFormatString.
1975 static StringLiteralCheckType
1976 checkFormatStringExpr(Sema &S, const Expr *E, ArrayRef<const Expr *> Args,
1977                       bool HasVAListArg, unsigned format_idx,
1978                       unsigned firstDataArg, Sema::FormatStringType Type,
1979                       Sema::VariadicCallType CallType, bool InFunctionCall,
1980                       llvm::SmallBitVector &CheckedVarArgs) {
1981  tryAgain:
1982   if (E->isTypeDependent() || E->isValueDependent())
1983     return SLCT_NotALiteral;
1984
1985   E = E->IgnoreParenCasts();
1986
1987   if (E->isNullPointerConstant(S.Context, Expr::NPC_ValueDependentIsNotNull))
1988     // Technically -Wformat-nonliteral does not warn about this case.
1989     // The behavior of printf and friends in this case is implementation
1990     // dependent.  Ideally if the format string cannot be null then
1991     // it should have a 'nonnull' attribute in the function prototype.
1992     return SLCT_UncheckedLiteral;
1993
1994   switch (E->getStmtClass()) {
1995   case Stmt::BinaryConditionalOperatorClass:
1996   case Stmt::ConditionalOperatorClass: {
1997     // The expression is a literal if both sub-expressions were, and it was
1998     // completely checked only if both sub-expressions were checked.
1999     const AbstractConditionalOperator *C =
2000         cast<AbstractConditionalOperator>(E);
2001     StringLiteralCheckType Left =
2002         checkFormatStringExpr(S, C->getTrueExpr(), Args,
2003                               HasVAListArg, format_idx, firstDataArg,
2004                               Type, CallType, InFunctionCall, CheckedVarArgs);
2005     if (Left == SLCT_NotALiteral)
2006       return SLCT_NotALiteral;
2007     StringLiteralCheckType Right =
2008         checkFormatStringExpr(S, C->getFalseExpr(), Args,
2009                               HasVAListArg, format_idx, firstDataArg,
2010                               Type, CallType, InFunctionCall, CheckedVarArgs);
2011     return Left < Right ? Left : Right;
2012   }
2013
2014   case Stmt::ImplicitCastExprClass: {
2015     E = cast<ImplicitCastExpr>(E)->getSubExpr();
2016     goto tryAgain;
2017   }
2018
2019   case Stmt::OpaqueValueExprClass:
2020     if (const Expr *src = cast<OpaqueValueExpr>(E)->getSourceExpr()) {
2021       E = src;
2022       goto tryAgain;
2023     }
2024     return SLCT_NotALiteral;
2025
2026   case Stmt::PredefinedExprClass:
2027     // While __func__, etc., are technically not string literals, they
2028     // cannot contain format specifiers and thus are not a security
2029     // liability.
2030     return SLCT_UncheckedLiteral;
2031
2032   case Stmt::DeclRefExprClass: {
2033     const DeclRefExpr *DR = cast<DeclRefExpr>(E);
2034
2035     // As an exception, do not flag errors for variables binding to
2036     // const string literals.
2037     if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(DR->getDecl())) {
2038       bool isConstant = false;
2039       QualType T = DR->getType();
2040
2041       if (const ArrayType *AT = S.Context.getAsArrayType(T)) {
2042         isConstant = AT->getElementType().isConstant(S.Context);
2043       } else if (const PointerType *PT = T->getAs<PointerType>()) {
2044         isConstant = T.isConstant(S.Context) &&
2045                      PT->getPointeeType().isConstant(S.Context);
2046       } else if (T->isObjCObjectPointerType()) {
2047         // In ObjC, there is usually no "const ObjectPointer" type,
2048         // so don't check if the pointee type is constant.
2049         isConstant = T.isConstant(S.Context);
2050       }
2051
2052       if (isConstant) {
2053         if (const Expr *Init = VD->getAnyInitializer()) {
2054           // Look through initializers like const char c[] = { "foo" }
2055           if (const InitListExpr *InitList = dyn_cast<InitListExpr>(Init)) {
2056             if (InitList->isStringLiteralInit())
2057               Init = InitList->getInit(0)->IgnoreParenImpCasts();
2058           }
2059           return checkFormatStringExpr(S, Init, Args,
2060                                        HasVAListArg, format_idx,
2061                                        firstDataArg, Type, CallType,
2062                                        /*InFunctionCall*/false, CheckedVarArgs);
2063         }
2064       }
2065
2066       // For vprintf* functions (i.e., HasVAListArg==true), we add a
2067       // special check to see if the format string is a function parameter
2068       // of the function calling the printf function.  If the function
2069       // has an attribute indicating it is a printf-like function, then we
2070       // should suppress warnings concerning non-literals being used in a call
2071       // to a vprintf function.  For example:
2072       //
2073       // void
2074       // logmessage(char const *fmt __attribute__ (format (printf, 1, 2)), ...){
2075       //      va_list ap;
2076       //      va_start(ap, fmt);
2077       //      vprintf(fmt, ap);  // Do NOT emit a warning about "fmt".
2078       //      ...
2079       // }
2080       if (HasVAListArg) {
2081         if (const ParmVarDecl *PV = dyn_cast<ParmVarDecl>(VD)) {
2082           if (const NamedDecl *ND = dyn_cast<NamedDecl>(PV->getDeclContext())) {
2083             int PVIndex = PV->getFunctionScopeIndex() + 1;
2084             for (specific_attr_iterator<FormatAttr>
2085                  i = ND->specific_attr_begin<FormatAttr>(),
2086                  e = ND->specific_attr_end<FormatAttr>(); i != e ; ++i) {
2087               FormatAttr *PVFormat = *i;
2088               // adjust for implicit parameter
2089               if (const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(ND))
2090                 if (MD->isInstance())
2091                   ++PVIndex;
2092               // We also check if the formats are compatible.
2093               // We can't pass a 'scanf' string to a 'printf' function.
2094               if (PVIndex == PVFormat->getFormatIdx() &&
2095                   Type == S.GetFormatStringType(PVFormat))
2096                 return SLCT_UncheckedLiteral;
2097             }
2098           }
2099         }
2100       }
2101     }
2102
2103     return SLCT_NotALiteral;
2104   }
2105
2106   case Stmt::CallExprClass:
2107   case Stmt::CXXMemberCallExprClass: {
2108     const CallExpr *CE = cast<CallExpr>(E);
2109     if (const NamedDecl *ND = dyn_cast_or_null<NamedDecl>(CE->getCalleeDecl())) {
2110       if (const FormatArgAttr *FA = ND->getAttr<FormatArgAttr>()) {
2111         unsigned ArgIndex = FA->getFormatIdx();
2112         if (const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(ND))
2113           if (MD->isInstance())
2114             --ArgIndex;
2115         const Expr *Arg = CE->getArg(ArgIndex - 1);
2116
2117         return checkFormatStringExpr(S, Arg, Args,
2118                                      HasVAListArg, format_idx, firstDataArg,
2119                                      Type, CallType, InFunctionCall,
2120                                      CheckedVarArgs);
2121       } else if (const FunctionDecl *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(ND)) {
2122         unsigned BuiltinID = FD->getBuiltinID();
2123         if (BuiltinID == Builtin::BI__builtin___CFStringMakeConstantString ||
2124             BuiltinID == Builtin::BI__builtin___NSStringMakeConstantString) {
2125           const Expr *Arg = CE->getArg(0);
2126           return checkFormatStringExpr(S, Arg, Args,
2127                                        HasVAListArg, format_idx,
2128                                        firstDataArg, Type, CallType,
2129                                        InFunctionCall, CheckedVarArgs);
2130         }
2131       }
2132     }
2133
2134     return SLCT_NotALiteral;
2135   }
2136
2137   case Stmt::ObjCMessageExprClass: {
2138     const ObjCMessageExpr *ME = cast<ObjCMessageExpr>(E);
2139     if (const ObjCMethodDecl *MDecl = ME->getMethodDecl()) {
2140       if (const NamedDecl *ND = dyn_cast<NamedDecl>(MDecl)) {
2141         if (const FormatArgAttr *FA = ND->getAttr<FormatArgAttr>()) {
2142           unsigned ArgIndex = FA->getFormatIdx();
2143           if (ArgIndex <= ME->getNumArgs()) {
2144             const Expr *Arg = ME->getArg(ArgIndex-1);
2145             return checkFormatStringExpr(S, Arg, Args,
2146                                          HasVAListArg, format_idx,
2147                                          firstDataArg, Type, CallType,
2148                                          InFunctionCall, CheckedVarArgs);
2149           }
2150         }
2151       }
2152     }
2153
2154     return SLCT_NotALiteral;
2155   }
2156
2157   case Stmt::ObjCStringLiteralClass:
2158   case Stmt::StringLiteralClass: {
2159     const StringLiteral *StrE = NULL;
2160
2161     if (const ObjCStringLiteral *ObjCFExpr = dyn_cast<ObjCStringLiteral>(E))
2162       StrE = ObjCFExpr->getString();
2163     else
2164       StrE = cast<StringLiteral>(E);
2165
2166     if (StrE) {
2167       S.CheckFormatString(StrE, E, Args, HasVAListArg, format_idx, firstDataArg,
2168                           Type, InFunctionCall, CallType, CheckedVarArgs);
2169       return SLCT_CheckedLiteral;
2170     }
2171
2172     return SLCT_NotALiteral;
2173   }
2174
2175   default:
2176     return SLCT_NotALiteral;
2177   }
2178 }
2179
2180 void
2181 Sema::CheckNonNullArguments(const NonNullAttr *NonNull,
2182                             const Expr * const *ExprArgs,
2183                             SourceLocation CallSiteLoc) {
2184   for (NonNullAttr::args_iterator i = NonNull->args_begin(),
2185                                   e = NonNull->args_end();
2186        i != e; ++i) {
2187     const Expr *ArgExpr = ExprArgs[*i];
2188
2189     // As a special case, transparent unions initialized with zero are
2190     // considered null for the purposes of the nonnull attribute.
2191     if (const RecordType *UT = ArgExpr->getType()->getAsUnionType()) {
2192       if (UT->getDecl()->hasAttr<TransparentUnionAttr>())
2193         if (const CompoundLiteralExpr *CLE =
2194             dyn_cast<CompoundLiteralExpr>(ArgExpr))
2195           if (const InitListExpr *ILE =
2196               dyn_cast<InitListExpr>(CLE->getInitializer()))
2197             ArgExpr = ILE->getInit(0);
2198     }
2199
2200     bool Result;
2201     if (ArgExpr->EvaluateAsBooleanCondition(Result, Context) && !Result)
2202       Diag(CallSiteLoc, diag::warn_null_arg) << ArgExpr->getSourceRange();
2203   }
2204 }
2205
2206 Sema::FormatStringType Sema::GetFormatStringType(const FormatAttr *Format) {
2207   return llvm::StringSwitch<FormatStringType>(Format->getType()->getName())
2208   .Case("scanf", FST_Scanf)
2209   .Cases("printf", "printf0", FST_Printf)
2210   .Cases("NSString", "CFString", FST_NSString)
2211   .Case("strftime", FST_Strftime)
2212   .Case("strfmon", FST_Strfmon)
2213   .Cases("kprintf", "cmn_err", "vcmn_err", "zcmn_err", FST_Kprintf)
2214   .Default(FST_Unknown);
2215 }
2216
2217 /// CheckFormatArguments - Check calls to printf and scanf (and similar
2218 /// functions) for correct use of format strings.
2219 /// Returns true if a format string has been fully checked.
2220 bool Sema::CheckFormatArguments(const FormatAttr *Format,
2221                                 ArrayRef<const Expr *> Args,
2222                                 bool IsCXXMember,
2223                                 VariadicCallType CallType,
2224                                 SourceLocation Loc, SourceRange Range,
2225                                 llvm::SmallBitVector &CheckedVarArgs) {
2226   FormatStringInfo FSI;
2227   if (getFormatStringInfo(Format, IsCXXMember, &FSI))
2228     return CheckFormatArguments(Args, FSI.HasVAListArg, FSI.FormatIdx,
2229                                 FSI.FirstDataArg, GetFormatStringType(Format),
2230                                 CallType, Loc, Range, CheckedVarArgs);
2231   return false;
2232 }
2233
2234 bool Sema::CheckFormatArguments(ArrayRef<const Expr *> Args,
2235                                 bool HasVAListArg, unsigned format_idx,
2236                                 unsigned firstDataArg, FormatStringType Type,
2237                                 VariadicCallType CallType,
2238                                 SourceLocation Loc, SourceRange Range,
2239                                 llvm::SmallBitVector &CheckedVarArgs) {
2240   // CHECK: printf/scanf-like function is called with no format string.
2241   if (format_idx >= Args.size()) {
2242     Diag(Loc, diag::warn_missing_format_string) << Range;
2243     return false;
2244   }
2245
2246   const Expr *OrigFormatExpr = Args[format_idx]->IgnoreParenCasts();
2247
2248   // CHECK: format string is not a string literal.
2249   //
2250   // Dynamically generated format strings are difficult to
2251   // automatically vet at compile time.  Requiring that format strings
2252   // are string literals: (1) permits the checking of format strings by
2253   // the compiler and thereby (2) can practically remove the source of
2254   // many format string exploits.
2255
2256   // Format string can be either ObjC string (e.g. @"%d") or
2257   // C string (e.g. "%d")
2258   // ObjC string uses the same format specifiers as C string, so we can use
2259   // the same format string checking logic for both ObjC and C strings.
2260   StringLiteralCheckType CT =
2261       checkFormatStringExpr(*this, OrigFormatExpr, Args, HasVAListArg,
2262                             format_idx, firstDataArg, Type, CallType,
2263                             /*IsFunctionCall*/true, CheckedVarArgs);
2264   if (CT != SLCT_NotALiteral)
2265     // Literal format string found, check done!
2266     return CT == SLCT_CheckedLiteral;
2267
2268   // Strftime is particular as it always uses a single 'time' argument,
2269   // so it is safe to pass a non-literal string.
2270   if (Type == FST_Strftime)
2271     return false;
2272
2273   // Do not emit diag when the string param is a macro expansion and the
2274   // format is either NSString or CFString. This is a hack to prevent
2275   // diag when using the NSLocalizedString and CFCopyLocalizedString macros
2276   // which are usually used in place of NS and CF string literals.
2277   if (Type == FST_NSString &&
2278       SourceMgr.isInSystemMacro(Args[format_idx]->getLocStart()))
2279     return false;
2280
2281   // If there are no arguments specified, warn with -Wformat-security, otherwise
2282   // warn only with -Wformat-nonliteral.
2283   if (Args.size() == firstDataArg)
2284     Diag(Args[format_idx]->getLocStart(),
2285          diag::warn_format_nonliteral_noargs)
2286       << OrigFormatExpr->getSourceRange();
2287   else
2288     Diag(Args[format_idx]->getLocStart(),
2289          diag::warn_format_nonliteral)
2290            << OrigFormatExpr->getSourceRange();
2291   return false;
2292 }
2293
2294 namespace {
2295 class CheckFormatHandler : public analyze_format_string::FormatStringHandler {
2296 protected:
2297   Sema &S;
2298   const StringLiteral *FExpr;
2299   const Expr *OrigFormatExpr;
2300   const unsigned FirstDataArg;
2301   const unsigned NumDataArgs;
2302   const char *Beg; // Start of format string.
2303   const bool HasVAListArg;
2304   ArrayRef<const Expr *> Args;
2305   unsigned FormatIdx;
2306   llvm::SmallBitVector CoveredArgs;
2307   bool usesPositionalArgs;
2308   bool atFirstArg;
2309   bool inFunctionCall;
2310   Sema::VariadicCallType CallType;
2311   llvm::SmallBitVector &CheckedVarArgs;
2312 public:
2313   CheckFormatHandler(Sema &s, const StringLiteral *fexpr,
2314                      const Expr *origFormatExpr, unsigned firstDataArg,
2315                      unsigned numDataArgs, const char *beg, bool hasVAListArg,
2316                      ArrayRef<const Expr *> Args,
2317                      unsigned formatIdx, bool inFunctionCall,
2318                      Sema::VariadicCallType callType,
2319                      llvm::SmallBitVector &CheckedVarArgs)
2320     : S(s), FExpr(fexpr), OrigFormatExpr(origFormatExpr),
2321       FirstDataArg(firstDataArg), NumDataArgs(numDataArgs),
2322       Beg(beg), HasVAListArg(hasVAListArg),
2323       Args(Args), FormatIdx(formatIdx),
2324       usesPositionalArgs(false), atFirstArg(true),
2325       inFunctionCall(inFunctionCall), CallType(callType),
2326       CheckedVarArgs(CheckedVarArgs) {
2327     CoveredArgs.resize(numDataArgs);
2328     CoveredArgs.reset();
2329   }
2330
2331   void DoneProcessing();
2332
2333   void HandleIncompleteSpecifier(const char *startSpecifier,
2334                                  unsigned specifierLen);
2335
2336   void HandleInvalidLengthModifier(
2337       const analyze_format_string::FormatSpecifier &FS,
2338       const analyze_format_string::ConversionSpecifier &CS,
2339       const char *startSpecifier, unsigned specifierLen, unsigned DiagID);
2340
2341   void HandleNonStandardLengthModifier(
2342       const analyze_format_string::FormatSpecifier &FS,
2343       const char *startSpecifier, unsigned specifierLen);
2344
2345   void HandleNonStandardConversionSpecifier(
2346       const analyze_format_string::ConversionSpecifier &CS,
2347       const char *startSpecifier, unsigned specifierLen);
2348
2349   virtual void HandlePosition(const char *startPos, unsigned posLen);
2350
2351   virtual void HandleInvalidPosition(const char *startSpecifier,
2352                                      unsigned specifierLen,
2353                                      analyze_format_string::PositionContext p);
2354
2355   virtual void HandleZeroPosition(const char *startPos, unsigned posLen);
2356
2357   void HandleNullChar(const char *nullCharacter);
2358
2359   template <typename Range>
2360   static void EmitFormatDiagnostic(Sema &S, bool inFunctionCall,
2361                                    const Expr *ArgumentExpr,
2362                                    PartialDiagnostic PDiag,
2363                                    SourceLocation StringLoc,
2364                                    bool IsStringLocation, Range StringRange,
2365                                    ArrayRef<FixItHint> Fixit = None);
2366
2367 protected:
2368   bool HandleInvalidConversionSpecifier(unsigned argIndex, SourceLocation Loc,
2369                                         const char *startSpec,
2370                                         unsigned specifierLen,
2371                                         const char *csStart, unsigned csLen);
2372
2373   void HandlePositionalNonpositionalArgs(SourceLocation Loc,
2374                                          const char *startSpec,
2375                                          unsigned specifierLen);
2376
2377   SourceRange getFormatStringRange();
2378   CharSourceRange getSpecifierRange(const char *startSpecifier,
2379                                     unsigned specifierLen);
2380   SourceLocation getLocationOfByte(const char *x);
2381
2382   const Expr *getDataArg(unsigned i) const;
2383
2384   bool CheckNumArgs(const analyze_format_string::FormatSpecifier &FS,
2385                     const analyze_format_string::ConversionSpecifier &CS,
2386                     const char *startSpecifier, unsigned specifierLen,
2387                     unsigned argIndex);
2388
2389   template <typename Range>
2390   void EmitFormatDiagnostic(PartialDiagnostic PDiag, SourceLocation StringLoc,
2391                             bool IsStringLocation, Range StringRange,
2392                             ArrayRef<FixItHint> Fixit = None);
2393
2394   void CheckPositionalAndNonpositionalArgs(
2395       const analyze_format_string::FormatSpecifier *FS);
2396 };
2397 }
2398
2399 SourceRange CheckFormatHandler::getFormatStringRange() {
2400   return OrigFormatExpr->getSourceRange();
2401 }
2402
2403 CharSourceRange CheckFormatHandler::
2404 getSpecifierRange(const char *startSpecifier, unsigned specifierLen) {
2405   SourceLocation Start = getLocationOfByte(startSpecifier);
2406   SourceLocation End   = getLocationOfByte(startSpecifier + specifierLen - 1);
2407
2408   // Advance the end SourceLocation by one due to half-open ranges.
2409   End = End.getLocWithOffset(1);
2410
2411   return CharSourceRange::getCharRange(Start, End);
2412 }
2413
2414 SourceLocation CheckFormatHandler::getLocationOfByte(const char *x) {
2415   return S.getLocationOfStringLiteralByte(FExpr, x - Beg);
2416 }
2417
2418 void CheckFormatHandler::HandleIncompleteSpecifier(const char *startSpecifier,
2419                                                    unsigned specifierLen){
2420   EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_printf_incomplete_specifier),
2421                        getLocationOfByte(startSpecifier),
2422                        /*IsStringLocation*/true,
2423                        getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen));
2424 }
2425
2426 void CheckFormatHandler::HandleInvalidLengthModifier(
2427     const analyze_format_string::FormatSpecifier &FS,
2428     const analyze_format_string::ConversionSpecifier &CS,
2429     const char *startSpecifier, unsigned specifierLen, unsigned DiagID) {
2430   using namespace analyze_format_string;
2431
2432   const LengthModifier &LM = FS.getLengthModifier();
2433   CharSourceRange LMRange = getSpecifierRange(LM.getStart(), LM.getLength());
2434
2435   // See if we know how to fix this length modifier.
2436   Optional<LengthModifier> FixedLM = FS.getCorrectedLengthModifier();
2437   if (FixedLM) {
2438     EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(DiagID) << LM.toString() << CS.toString(),
2439                          getLocationOfByte(LM.getStart()),
2440                          /*IsStringLocation*/true,
2441                          getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen));
2442
2443     S.Diag(getLocationOfByte(LM.getStart()), diag::note_format_fix_specifier)
2444       << FixedLM->toString()
2445       << FixItHint::CreateReplacement(LMRange, FixedLM->toString());
2446
2447   } else {
2448     FixItHint Hint;
2449     if (DiagID == diag::warn_format_nonsensical_length)
2450       Hint = FixItHint::CreateRemoval(LMRange);
2451
2452     EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(DiagID) << LM.toString() << CS.toString(),
2453                          getLocationOfByte(LM.getStart()),
2454                          /*IsStringLocation*/true,
2455                          getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen),
2456                          Hint);
2457   }
2458 }
2459
2460 void CheckFormatHandler::HandleNonStandardLengthModifier(
2461     const analyze_format_string::FormatSpecifier &FS,
2462     const char *startSpecifier, unsigned specifierLen) {
2463   using namespace analyze_format_string;
2464
2465   const LengthModifier &LM = FS.getLengthModifier();
2466   CharSourceRange LMRange = getSpecifierRange(LM.getStart(), LM.getLength());
2467
2468   // See if we know how to fix this length modifier.
2469   Optional<LengthModifier> FixedLM = FS.getCorrectedLengthModifier();
2470   if (FixedLM) {
2471     EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_format_non_standard)
2472                            << LM.toString() << 0,
2473                          getLocationOfByte(LM.getStart()),
2474                          /*IsStringLocation*/true,
2475                          getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen));
2476
2477     S.Diag(getLocationOfByte(LM.getStart()), diag::note_format_fix_specifier)
2478       << FixedLM->toString()
2479       << FixItHint::CreateReplacement(LMRange, FixedLM->toString());
2480
2481   } else {
2482     EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_format_non_standard)
2483                            << LM.toString() << 0,
2484                          getLocationOfByte(LM.getStart()),
2485                          /*IsStringLocation*/true,
2486                          getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen));
2487   }
2488 }
2489
2490 void CheckFormatHandler::HandleNonStandardConversionSpecifier(
2491     const analyze_format_string::ConversionSpecifier &CS,
2492     const char *startSpecifier, unsigned specifierLen) {
2493   using namespace analyze_format_string;
2494
2495   // See if we know how to fix this conversion specifier.
2496   Optional<ConversionSpecifier> FixedCS = CS.getStandardSpecifier();
2497   if (FixedCS) {
2498     EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_format_non_standard)
2499                           << CS.toString() << /*conversion specifier*/1,
2500                          getLocationOfByte(CS.getStart()),
2501                          /*IsStringLocation*/true,
2502                          getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen));
2503
2504     CharSourceRange CSRange = getSpecifierRange(CS.getStart(), CS.getLength());
2505     S.Diag(getLocationOfByte(CS.getStart()), diag::note_format_fix_specifier)
2506       << FixedCS->toString()
2507       << FixItHint::CreateReplacement(CSRange, FixedCS->toString());
2508   } else {
2509     EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_format_non_standard)
2510                           << CS.toString() << /*conversion specifier*/1,
2511                          getLocationOfByte(CS.getStart()),
2512                          /*IsStringLocation*/true,
2513                          getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen));
2514   }
2515 }
2516
2517 void CheckFormatHandler::HandlePosition(const char *startPos,
2518                                         unsigned posLen) {
2519   EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_format_non_standard_positional_arg),
2520                                getLocationOfByte(startPos),
2521                                /*IsStringLocation*/true,
2522                                getSpecifierRange(startPos, posLen));
2523 }
2524
2525 void
2526 CheckFormatHandler::HandleInvalidPosition(const char *startPos, unsigned posLen,
2527                                      analyze_format_string::PositionContext p) {
2528   EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_format_invalid_positional_specifier)
2529                          << (unsigned) p,
2530                        getLocationOfByte(startPos), /*IsStringLocation*/true,
2531                        getSpecifierRange(startPos, posLen));
2532 }
2533
2534 void CheckFormatHandler::HandleZeroPosition(const char *startPos,
2535                                             unsigned posLen) {
2536   EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_format_zero_positional_specifier),
2537                                getLocationOfByte(startPos),
2538                                /*IsStringLocation*/true,
2539                                getSpecifierRange(startPos, posLen));
2540 }
2541
2542 void CheckFormatHandler::HandleNullChar(const char *nullCharacter) {
2543   if (!isa<ObjCStringLiteral>(OrigFormatExpr)) {
2544     // The presence of a null character is likely an error.
2545     EmitFormatDiagnostic(
2546       S.PDiag(diag::warn_printf_format_string_contains_null_char),
2547       getLocationOfByte(nullCharacter), /*IsStringLocation*/true,
2548       getFormatStringRange());
2549   }
2550 }
2551
2552 // Note that this may return NULL if there was an error parsing or building
2553 // one of the argument expressions.
2554 const Expr *CheckFormatHandler::getDataArg(unsigned i) const {
2555   return Args[FirstDataArg + i];
2556 }
2557
2558 void CheckFormatHandler::DoneProcessing() {
2559     // Does the number of data arguments exceed the number of
2560     // format conversions in the format string?
2561   if (!HasVAListArg) {
2562       // Find any arguments that weren't covered.
2563     CoveredArgs.flip();
2564     signed notCoveredArg = CoveredArgs.find_first();
2565     if (notCoveredArg >= 0) {
2566       assert((unsigned)notCoveredArg < NumDataArgs);
2567       if (const Expr *E = getDataArg((unsigned) notCoveredArg)) {
2568         SourceLocation Loc = E->getLocStart();
2569         if (!S.getSourceManager().isInSystemMacro(Loc)) {
2570           EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_printf_data_arg_not_used),
2571                                Loc, /*IsStringLocation*/false,
2572                                getFormatStringRange());
2573         }
2574       }
2575     }
2576   }
2577 }
2578
2579 bool
2580 CheckFormatHandler::HandleInvalidConversionSpecifier(unsigned argIndex,
2581                                                      SourceLocation Loc,
2582                                                      const char *startSpec,
2583                                                      unsigned specifierLen,
2584                                                      const char *csStart,
2585                                                      unsigned csLen) {
2586
2587   bool keepGoing = true;
2588   if (argIndex < NumDataArgs) {
2589     // Consider the argument coverered, even though the specifier doesn't
2590     // make sense.
2591     CoveredArgs.set(argIndex);
2592   }
2593   else {
2594     // If argIndex exceeds the number of data arguments we
2595     // don't issue a warning because that is just a cascade of warnings (and
2596     // they may have intended '%%' anyway). We don't want to continue processing
2597     // the format string after this point, however, as we will like just get
2598     // gibberish when trying to match arguments.
2599     keepGoing = false;
2600   }
2601
2602   EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_format_invalid_conversion)
2603                          << StringRef(csStart, csLen),
2604                        Loc, /*IsStringLocation*/true,
2605                        getSpecifierRange(startSpec, specifierLen));
2606
2607   return keepGoing;
2608 }
2609
2610 void
2611 CheckFormatHandler::HandlePositionalNonpositionalArgs(SourceLocation Loc,
2612                                                       const char *startSpec,
2613                                                       unsigned specifierLen) {
2614   EmitFormatDiagnostic(
2615     S.PDiag(diag::warn_format_mix_positional_nonpositional_args),
2616     Loc, /*isStringLoc*/true, getSpecifierRange(startSpec, specifierLen));
2617 }
2618
2619 bool
2620 CheckFormatHandler::CheckNumArgs(
2621   const analyze_format_string::FormatSpecifier &FS,
2622   const analyze_format_string::ConversionSpecifier &CS,
2623   const char *startSpecifier, unsigned specifierLen, unsigned argIndex) {
2624
2625   if (argIndex >= NumDataArgs) {
2626     PartialDiagnostic PDiag = FS.usesPositionalArg()
2627       ? (S.PDiag(diag::warn_printf_positional_arg_exceeds_data_args)
2628            << (argIndex+1) << NumDataArgs)
2629       : S.PDiag(diag::warn_printf_insufficient_data_args);
2630     EmitFormatDiagnostic(
2631       PDiag, getLocationOfByte(CS.getStart()), /*IsStringLocation*/true,
2632       getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen));
2633     return false;
2634   }
2635   return true;
2636 }
2637
2638 template<typename Range>
2639 void CheckFormatHandler::EmitFormatDiagnostic(PartialDiagnostic PDiag,
2640                                               SourceLocation Loc,
2641                                               bool IsStringLocation,
2642                                               Range StringRange,
2643                                               ArrayRef<FixItHint> FixIt) {
2644   EmitFormatDiagnostic(S, inFunctionCall, Args[FormatIdx], PDiag,
2645                        Loc, IsStringLocation, StringRange, FixIt);
2646 }
2647
2648 /// \brief If the format string is not within the funcion call, emit a note
2649 /// so that the function call and string are in diagnostic messages.
2650 ///
2651 /// \param InFunctionCall if true, the format string is within the function
2652 /// call and only one diagnostic message will be produced.  Otherwise, an
2653 /// extra note will be emitted pointing to location of the format string.
2654 ///
2655 /// \param ArgumentExpr the expression that is passed as the format string
2656 /// argument in the function call.  Used for getting locations when two
2657 /// diagnostics are emitted.
2658 ///
2659 /// \param PDiag the callee should already have provided any strings for the
2660 /// diagnostic message.  This function only adds locations and fixits
2661 /// to diagnostics.
2662 ///
2663 /// \param Loc primary location for diagnostic.  If two diagnostics are
2664 /// required, one will be at Loc and a new SourceLocation will be created for
2665 /// the other one.
2666 ///
2667 /// \param IsStringLocation if true, Loc points to the format string should be
2668 /// used for the note.  Otherwise, Loc points to the argument list and will
2669 /// be used with PDiag.
2670 ///
2671 /// \param StringRange some or all of the string to highlight.  This is
2672 /// templated so it can accept either a CharSourceRange or a SourceRange.
2673 ///
2674 /// \param FixIt optional fix it hint for the format string.
2675 template<typename Range>
2676 void CheckFormatHandler::EmitFormatDiagnostic(Sema &S, bool InFunctionCall,
2677                                               const Expr *ArgumentExpr,
2678                                               PartialDiagnostic PDiag,
2679                                               SourceLocation Loc,
2680                                               bool IsStringLocation,
2681                                               Range StringRange,
2682                                               ArrayRef<FixItHint> FixIt) {
2683   if (InFunctionCall) {
2684     const Sema::SemaDiagnosticBuilder &D = S.Diag(Loc, PDiag);
2685     D << StringRange;
2686     for (ArrayRef<FixItHint>::iterator I = FixIt.begin(), E = FixIt.end();
2687          I != E; ++I) {
2688       D << *I;
2689     }
2690   } else {
2691     S.Diag(IsStringLocation ? ArgumentExpr->getExprLoc() : Loc, PDiag)
2692       << ArgumentExpr->getSourceRange();
2693
2694     const Sema::SemaDiagnosticBuilder &Note =
2695       S.Diag(IsStringLocation ? Loc : StringRange.getBegin(),
2696              diag::note_format_string_defined);
2697
2698     Note << StringRange;
2699     for (ArrayRef<FixItHint>::iterator I = FixIt.begin(), E = FixIt.end();
2700          I != E; ++I) {
2701       Note << *I;
2702     }
2703   }
2704 }
2705
2706 //===--- CHECK: Printf format string checking ------------------------------===//
2707
2708 namespace {
2709 class CheckPrintfHandler : public CheckFormatHandler {
2710   bool ObjCContext;
2711 public:
2712   CheckPrintfHandler(Sema &s, const StringLiteral *fexpr,
2713                      const Expr *origFormatExpr, unsigned firstDataArg,
2714                      unsigned numDataArgs, bool isObjC,
2715                      const char *beg, bool hasVAListArg,
2716                      ArrayRef<const Expr *> Args,
2717                      unsigned formatIdx, bool inFunctionCall,
2718                      Sema::VariadicCallType CallType,
2719                      llvm::SmallBitVector &CheckedVarArgs)
2720     : CheckFormatHandler(s, fexpr, origFormatExpr, firstDataArg,
2721                          numDataArgs, beg, hasVAListArg, Args,
2722                          formatIdx, inFunctionCall, CallType, CheckedVarArgs),
2723       ObjCContext(isObjC)
2724   {}
2725
2726
2727   bool HandleInvalidPrintfConversionSpecifier(
2728                                       const analyze_printf::PrintfSpecifier &FS,
2729                                       const char *startSpecifier,
2730                                       unsigned specifierLen);
2731
2732   bool HandlePrintfSpecifier(const analyze_printf::PrintfSpecifier &FS,
2733                              const char *startSpecifier,
2734                              unsigned specifierLen);
2735   bool checkFormatExpr(const analyze_printf::PrintfSpecifier &FS,
2736                        const char *StartSpecifier,
2737                        unsigned SpecifierLen,
2738                        const Expr *E);
2739
2740   bool HandleAmount(const analyze_format_string::OptionalAmount &Amt, unsigned k,
2741                     const char *startSpecifier, unsigned specifierLen);
2742   void HandleInvalidAmount(const analyze_printf::PrintfSpecifier &FS,
2743                            const analyze_printf::OptionalAmount &Amt,
2744                            unsigned type,
2745                            const char *startSpecifier, unsigned specifierLen);
2746   void HandleFlag(const analyze_printf::PrintfSpecifier &FS,
2747                   const analyze_printf::OptionalFlag &flag,
2748                   const char *startSpecifier, unsigned specifierLen);
2749   void HandleIgnoredFlag(const analyze_printf::PrintfSpecifier &FS,
2750                          const analyze_printf::OptionalFlag &ignoredFlag,
2751                          const analyze_printf::OptionalFlag &flag,
2752                          const char *startSpecifier, unsigned specifierLen);
2753   bool checkForCStrMembers(const analyze_printf::ArgType &AT,
2754                            const Expr *E, const CharSourceRange &CSR);
2755
2756 };
2757 }
2758
2759 bool CheckPrintfHandler::HandleInvalidPrintfConversionSpecifier(
2760                                       const analyze_printf::PrintfSpecifier &FS,
2761                                       const char *startSpecifier,
2762                                       unsigned specifierLen) {
2763   const analyze_printf::PrintfConversionSpecifier &CS =
2764     FS.getConversionSpecifier();
2765
2766   return HandleInvalidConversionSpecifier(FS.getArgIndex(),
2767                                           getLocationOfByte(CS.getStart()),
2768                                           startSpecifier, specifierLen,
2769                                           CS.getStart(), CS.getLength());
2770 }
2771
2772 bool CheckPrintfHandler::HandleAmount(
2773                                const analyze_format_string::OptionalAmount &Amt,
2774                                unsigned k, const char *startSpecifier,
2775                                unsigned specifierLen) {
2776
2777   if (Amt.hasDataArgument()) {
2778     if (!HasVAListArg) {
2779       unsigned argIndex = Amt.getArgIndex();
2780       if (argIndex >= NumDataArgs) {
2781         EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_printf_asterisk_missing_arg)
2782                                << k,
2783                              getLocationOfByte(Amt.getStart()),
2784                              /*IsStringLocation*/true,
2785                              getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen));
2786         // Don't do any more checking.  We will just emit
2787         // spurious errors.
2788         return false;
2789       }
2790
2791       // Type check the data argument.  It should be an 'int'.
2792       // Although not in conformance with C99, we also allow the argument to be
2793       // an 'unsigned int' as that is a reasonably safe case.  GCC also
2794       // doesn't emit a warning for that case.
2795       CoveredArgs.set(argIndex);
2796       const Expr *Arg = getDataArg(argIndex);
2797       if (!Arg)
2798         return false;
2799
2800       QualType T = Arg->getType();
2801
2802       const analyze_printf::ArgType &AT = Amt.getArgType(S.Context);
2803       assert(AT.isValid());
2804
2805       if (!AT.matchesType(S.Context, T)) {
2806         EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_printf_asterisk_wrong_type)
2807                                << k << AT.getRepresentativeTypeName(S.Context)
2808                                << T << Arg->getSourceRange(),
2809                              getLocationOfByte(Amt.getStart()),
2810                              /*IsStringLocation*/true,
2811                              getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen));
2812         // Don't do any more checking.  We will just emit
2813         // spurious errors.
2814         return false;
2815       }
2816     }
2817   }
2818   return true;
2819 }
2820
2821 void CheckPrintfHandler::HandleInvalidAmount(
2822                                       const analyze_printf::PrintfSpecifier &FS,
2823                                       const analyze_printf::OptionalAmount &Amt,
2824                                       unsigned type,
2825                                       const char *startSpecifier,
2826                                       unsigned specifierLen) {
2827   const analyze_printf::PrintfConversionSpecifier &CS =
2828     FS.getConversionSpecifier();
2829
2830   FixItHint fixit =
2831     Amt.getHowSpecified() == analyze_printf::OptionalAmount::Constant
2832       ? FixItHint::CreateRemoval(getSpecifierRange(Amt.getStart(),
2833                                  Amt.getConstantLength()))
2834       : FixItHint();
2835
2836   EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_printf_nonsensical_optional_amount)
2837                          << type << CS.toString(),
2838                        getLocationOfByte(Amt.getStart()),
2839                        /*IsStringLocation*/true,
2840                        getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen),
2841                        fixit);
2842 }
2843
2844 void CheckPrintfHandler::HandleFlag(const analyze_printf::PrintfSpecifier &FS,
2845                                     const analyze_printf::OptionalFlag &flag,
2846                                     const char *startSpecifier,
2847                                     unsigned specifierLen) {
2848   // Warn about pointless flag with a fixit removal.
2849   const analyze_printf::PrintfConversionSpecifier &CS =
2850     FS.getConversionSpecifier();
2851   EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_printf_nonsensical_flag)
2852                          << flag.toString() << CS.toString(),
2853                        getLocationOfByte(flag.getPosition()),
2854                        /*IsStringLocation*/true,
2855                        getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen),
2856                        FixItHint::CreateRemoval(
2857                          getSpecifierRange(flag.getPosition(), 1)));
2858 }
2859
2860 void CheckPrintfHandler::HandleIgnoredFlag(
2861                                 const analyze_printf::PrintfSpecifier &FS,
2862                                 const analyze_printf::OptionalFlag &ignoredFlag,
2863                                 const analyze_printf::OptionalFlag &flag,
2864                                 const char *startSpecifier,
2865                                 unsigned specifierLen) {
2866   // Warn about ignored flag with a fixit removal.
2867   EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_printf_ignored_flag)
2868                          << ignoredFlag.toString() << flag.toString(),
2869                        getLocationOfByte(ignoredFlag.getPosition()),
2870                        /*IsStringLocation*/true,
2871                        getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen),
2872                        FixItHint::CreateRemoval(
2873                          getSpecifierRange(ignoredFlag.getPosition(), 1)));
2874 }
2875
2876 // Determines if the specified is a C++ class or struct containing
2877 // a member with the specified name and kind (e.g. a CXXMethodDecl named
2878 // "c_str()").
2879 template<typename MemberKind>
2880 static llvm::SmallPtrSet<MemberKind*, 1>
2881 CXXRecordMembersNamed(StringRef Name, Sema &S, QualType Ty) {
2882   const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>();
2883   llvm::SmallPtrSet<MemberKind*, 1> Results;
2884
2885   if (!RT)
2886     return Results;
2887   const CXXRecordDecl *RD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RT->getDecl());
2888   if (!RD)
2889     return Results;
2890
2891   LookupResult R(S, &S.PP.getIdentifierTable().get(Name), SourceLocation(),
2892                  Sema::LookupMemberName);
2893
2894   // We just need to include all members of the right kind turned up by the
2895   // filter, at this point.
2896   if (S.LookupQualifiedName(R, RT->getDecl()))
2897     for (LookupResult::iterator I = R.begin(), E = R.end(); I != E; ++I) {
2898       NamedDecl *decl = (*I)->getUnderlyingDecl();
2899       if (MemberKind *FK = dyn_cast<MemberKind>(decl))
2900         Results.insert(FK);
2901     }
2902   return Results;
2903 }
2904
2905 // Check if a (w)string was passed when a (w)char* was needed, and offer a
2906 // better diagnostic if so. AT is assumed to be valid.
2907 // Returns true when a c_str() conversion method is found.
2908 bool CheckPrintfHandler::checkForCStrMembers(
2909     const analyze_printf::ArgType &AT, const Expr *E,
2910     const CharSourceRange &CSR) {
2911   typedef llvm::SmallPtrSet<CXXMethodDecl*, 1> MethodSet;
2912
2913   MethodSet Results =
2914       CXXRecordMembersNamed<CXXMethodDecl>("c_str", S, E->getType());
2915
2916   for (MethodSet::iterator MI = Results.begin(), ME = Results.end();
2917        MI != ME; ++MI) {
2918     const CXXMethodDecl *Method = *MI;
2919     if (Method->getNumParams() == 0 &&
2920           AT.matchesType(S.Context, Method->getResultType())) {
2921       // FIXME: Suggest parens if the expression needs them.
2922       SourceLocation EndLoc =
2923           S.getPreprocessor().getLocForEndOfToken(E->getLocEnd());
2924       S.Diag(E->getLocStart(), diag::note_printf_c_str)
2925           << "c_str()"
2926           << FixItHint::CreateInsertion(EndLoc, ".c_str()");
2927       return true;
2928     }
2929   }
2930
2931   return false;
2932 }
2933
2934 bool
2935 CheckPrintfHandler::HandlePrintfSpecifier(const analyze_printf::PrintfSpecifier
2936                                             &FS,
2937                                           const char *startSpecifier,
2938                                           unsigned specifierLen) {
2939
2940   using namespace analyze_format_string;
2941   using namespace analyze_printf;
2942   const PrintfConversionSpecifier &CS = FS.getConversionSpecifier();
2943
2944   if (FS.consumesDataArgument()) {
2945     if (atFirstArg) {
2946         atFirstArg = false;
2947         usesPositionalArgs = FS.usesPositionalArg();
2948     }
2949     else if (usesPositionalArgs != FS.usesPositionalArg()) {
2950       HandlePositionalNonpositionalArgs(getLocationOfByte(CS.getStart()),
2951                                         startSpecifier, specifierLen);
2952       return false;
2953     }
2954   }
2955
2956   // First check if the field width, precision, and conversion specifier
2957   // have matching data arguments.
2958   if (!HandleAmount(FS.getFieldWidth(), /* field width */ 0,
2959                     startSpecifier, specifierLen)) {
2960     return false;
2961   }
2962
2963   if (!HandleAmount(FS.getPrecision(), /* precision */ 1,
2964                     startSpecifier, specifierLen)) {
2965     return false;
2966   }
2967
2968   if (!CS.consumesDataArgument()) {
2969     // FIXME: Technically specifying a precision or field width here
2970     // makes no sense.  Worth issuing a warning at some point.
2971     return true;
2972   }
2973
2974   // Consume the argument.
2975   unsigned argIndex = FS.getArgIndex();
2976   if (argIndex < NumDataArgs) {
2977     // The check to see if the argIndex is valid will come later.
2978     // We set the bit here because we may exit early from this
2979     // function if we encounter some other error.
2980     CoveredArgs.set(argIndex);
2981   }
2982
2983   // FreeBSD extensions
2984   if (CS.getKind() == ConversionSpecifier::FreeBSDbArg ||
2985       CS.getKind() == ConversionSpecifier::FreeBSDDArg) {
2986     // claim the second argument
2987     CoveredArgs.set(argIndex + 1);
2988
2989     // Now type check the data expression that matches the
2990     // format specifier.
2991     const Expr *Ex = getDataArg(argIndex);
2992     const analyze_printf::ArgType &AT =
2993       (CS.getKind() == ConversionSpecifier::FreeBSDbArg) ?
2994         ArgType(S.Context.IntTy) : ArgType::CStrTy;
2995     if (AT.isValid() && !AT.matchesType(S.Context, Ex->getType()))
2996       S.Diag(getLocationOfByte(CS.getStart()),
2997              diag::warn_printf_conversion_argument_type_mismatch)
2998         << AT.getRepresentativeType(S.Context) << Ex->getType()
2999         << getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen)
3000         << Ex->getSourceRange();
3001
3002     // Now type check the data expression that matches the
3003     // format specifier.
3004     Ex = getDataArg(argIndex + 1);
3005     const analyze_printf::ArgType &AT2 = ArgType::CStrTy;
3006     if (AT2.isValid() && !AT2.matchesType(S.Context, Ex->getType()))
3007       S.Diag(getLocationOfByte(CS.getStart()),
3008              diag::warn_printf_conversion_argument_type_mismatch)
3009         << AT2.getRepresentativeType(S.Context) << Ex->getType()
3010         << getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen)
3011         << Ex->getSourceRange();
3012
3013      return true;
3014   }
3015   // END OF FREEBSD EXTENSIONS
3016
3017   // Check for using an Objective-C specific conversion specifier
3018   // in a non-ObjC literal.
3019   if (!ObjCContext && CS.isObjCArg()) {
3020     return HandleInvalidPrintfConversionSpecifier(FS, startSpecifier,
3021                                                   specifierLen);
3022   }
3023
3024   // Check for invalid use of field width
3025   if (!FS.hasValidFieldWidth()) {
3026     HandleInvalidAmount(FS, FS.getFieldWidth(), /* field width */ 0,
3027         startSpecifier, specifierLen);
3028   }
3029
3030   // Check for invalid use of precision
3031   if (!FS.hasValidPrecision()) {
3032     HandleInvalidAmount(FS, FS.getPrecision(), /* precision */ 1,
3033         startSpecifier, specifierLen);
3034   }
3035
3036   // Check each flag does not conflict with any other component.
3037   if (!FS.hasValidThousandsGroupingPrefix())
3038     HandleFlag(FS, FS.hasThousandsGrouping(), startSpecifier, specifierLen);
3039   if (!FS.hasValidLeadingZeros())
3040     HandleFlag(FS, FS.hasLeadingZeros(), startSpecifier, specifierLen);
3041   if (!FS.hasValidPlusPrefix())
3042     HandleFlag(FS, FS.hasPlusPrefix(), startSpecifier, specifierLen);
3043   if (!FS.hasValidSpacePrefix())
3044     HandleFlag(FS, FS.hasSpacePrefix(), startSpecifier, specifierLen);
3045   if (!FS.hasValidAlternativeForm())
3046     HandleFlag(FS, FS.hasAlternativeForm(), startSpecifier, specifierLen);
3047   if (!FS.hasValidLeftJustified())
3048     HandleFlag(FS, FS.isLeftJustified(), startSpecifier, specifierLen);
3049
3050   // Check that flags are not ignored by another flag
3051   if (FS.hasSpacePrefix() && FS.hasPlusPrefix()) // ' ' ignored by '+'
3052     HandleIgnoredFlag(FS, FS.hasSpacePrefix(), FS.hasPlusPrefix(),
3053         startSpecifier, specifierLen);
3054   if (FS.hasLeadingZeros() && FS.isLeftJustified()) // '0' ignored by '-'
3055     HandleIgnoredFlag(FS, FS.hasLeadingZeros(), FS.isLeftJustified(),
3056             startSpecifier, specifierLen);
3057
3058   // Check the length modifier is valid with the given conversion specifier.
3059   if (!FS.hasValidLengthModifier(S.getASTContext().getTargetInfo()))
3060     HandleInvalidLengthModifier(FS, CS, startSpecifier, specifierLen,
3061                                 diag::warn_format_nonsensical_length);
3062   else if (!FS.hasStandardLengthModifier())
3063     HandleNonStandardLengthModifier(FS, startSpecifier, specifierLen);
3064   else if (!FS.hasStandardLengthConversionCombination())
3065     HandleInvalidLengthModifier(FS, CS, startSpecifier, specifierLen,
3066                                 diag::warn_format_non_standard_conversion_spec);
3067
3068   if (!FS.hasStandardConversionSpecifier(S.getLangOpts()))
3069     HandleNonStandardConversionSpecifier(CS, startSpecifier, specifierLen);
3070
3071   // The remaining checks depend on the data arguments.
3072   if (HasVAListArg)
3073     return true;
3074
3075   if (!CheckNumArgs(FS, CS, startSpecifier, specifierLen, argIndex))
3076     return false;
3077
3078   const Expr *Arg = getDataArg(argIndex);
3079   if (!Arg)
3080     return true;
3081
3082   return checkFormatExpr(FS, startSpecifier, specifierLen, Arg);
3083 }
3084
3085 static bool requiresParensToAddCast(const Expr *E) {
3086   // FIXME: We should have a general way to reason about operator
3087   // precedence and whether parens are actually needed here.
3088   // Take care of a few common cases where they aren't.
3089   const Expr *Inside = E->IgnoreImpCasts();
3090   if (const PseudoObjectExpr *POE = dyn_cast<PseudoObjectExpr>(Inside))
3091     Inside = POE->getSyntacticForm()->IgnoreImpCasts();
3092
3093   switch (Inside->getStmtClass()) {
3094   case Stmt::ArraySubscriptExprClass:
3095   case Stmt::CallExprClass:
3096   case Stmt::CharacterLiteralClass:
3097   case Stmt::CXXBoolLiteralExprClass:
3098   case Stmt::DeclRefExprClass:
3099   case Stmt::FloatingLiteralClass:
3100   case Stmt::IntegerLiteralClass:
3101   case Stmt::MemberExprClass:
3102   case Stmt::ObjCArrayLiteralClass:
3103   case Stmt::ObjCBoolLiteralExprClass:
3104   case Stmt::ObjCBoxedExprClass:
3105   case Stmt::ObjCDictionaryLiteralClass:
3106   case Stmt::ObjCEncodeExprClass:
3107   case Stmt::ObjCIvarRefExprClass:
3108   case Stmt::ObjCMessageExprClass:
3109   case Stmt::ObjCPropertyRefExprClass:
3110   case Stmt::ObjCStringLiteralClass:
3111   case Stmt::ObjCSubscriptRefExprClass:
3112   case Stmt::ParenExprClass:
3113   case Stmt::StringLiteralClass:
3114   case Stmt::UnaryOperatorClass:
3115     return false;
3116   default:
3117     return true;
3118   }
3119 }
3120
3121 bool
3122 CheckPrintfHandler::checkFormatExpr(const analyze_printf::PrintfSpecifier &FS,
3123                                     const char *StartSpecifier,
3124                                     unsigned SpecifierLen,
3125                                     const Expr *E) {
3126   using namespace analyze_format_string;
3127   using namespace analyze_printf;
3128   // Now type check the data expression that matches the
3129   // format specifier.
3130   const analyze_printf::ArgType &AT = FS.getArgType(S.Context,
3131                                                     ObjCContext);
3132   if (!AT.isValid())
3133     return true;
3134
3135   QualType ExprTy = E->getType();
3136   while (const TypeOfExprType *TET = dyn_cast<TypeOfExprType>(ExprTy)) {
3137     ExprTy = TET->getUnderlyingExpr()->getType();
3138   }
3139
3140   if (AT.matchesType(S.Context, ExprTy))
3141     return true;
3142
3143   // Look through argument promotions for our error message's reported type.
3144   // This includes the integral and floating promotions, but excludes array
3145   // and function pointer decay; seeing that an argument intended to be a
3146   // string has type 'char [6]' is probably more confusing than 'char *'.
3147   if (const ImplicitCastExpr *ICE = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(E)) {
3148     if (ICE->getCastKind() == CK_IntegralCast ||
3149         ICE->getCastKind() == CK_FloatingCast) {
3150       E = ICE->getSubExpr();
3151       ExprTy = E->getType();
3152
3153       // Check if we didn't match because of an implicit cast from a 'char'
3154       // or 'short' to an 'int'.  This is done because printf is a varargs
3155       // function.
3156       if (ICE->getType() == S.Context.IntTy ||
3157           ICE->getType() == S.Context.UnsignedIntTy) {
3158         // All further checking is done on the subexpression.
3159         if (AT.matchesType(S.Context, ExprTy))
3160           return true;
3161       }
3162     }
3163   } else if (const CharacterLiteral *CL = dyn_cast<CharacterLiteral>(E)) {
3164     // Special case for 'a', which has type 'int' in C.
3165     // Note, however, that we do /not/ want to treat multibyte constants like
3166     // 'MooV' as characters! This form is deprecated but still exists.
3167     if (ExprTy == S.Context.IntTy)
3168       if (llvm::isUIntN(S.Context.getCharWidth(), CL->getValue()))
3169         ExprTy = S.Context.CharTy;
3170   }
3171
3172   // %C in an Objective-C context prints a unichar, not a wchar_t.
3173   // If the argument is an integer of some kind, believe the %C and suggest
3174   // a cast instead of changing the conversion specifier.
3175   QualType IntendedTy = ExprTy;
3176   if (ObjCContext &&
3177       FS.getConversionSpecifier().getKind() == ConversionSpecifier::CArg) {
3178     if (ExprTy->isIntegralOrUnscopedEnumerationType() &&
3179         !ExprTy->isCharType()) {
3180       // 'unichar' is defined as a typedef of unsigned short, but we should
3181       // prefer using the typedef if it is visible.
3182       IntendedTy = S.Context.UnsignedShortTy;
3183
3184       // While we are here, check if the value is an IntegerLiteral that happens
3185       // to be within the valid range.
3186       if (const IntegerLiteral *IL = dyn_cast<IntegerLiteral>(E)) {
3187         const llvm::APInt &V = IL->getValue();
3188         if (V.getActiveBits() <= S.Context.getTypeSize(IntendedTy))
3189           return true;
3190       }
3191
3192       LookupResult Result(S, &S.Context.Idents.get("unichar"), E->getLocStart(),
3193                           Sema::LookupOrdinaryName);
3194       if (S.LookupName(Result, S.getCurScope())) {
3195         NamedDecl *ND = Result.getFoundDecl();
3196         if (TypedefNameDecl *TD = dyn_cast<TypedefNameDecl>(ND))
3197           if (TD->getUnderlyingType() == IntendedTy)
3198             IntendedTy = S.Context.getTypedefType(TD);
3199       }
3200     }
3201   }
3202
3203   // Special-case some of Darwin's platform-independence types by suggesting
3204   // casts to primitive types that are known to be large enough.
3205   bool ShouldNotPrintDirectly = false;
3206   if (S.Context.getTargetInfo().getTriple().isOSDarwin()) {
3207     // Use a 'while' to peel off layers of typedefs.
3208     QualType TyTy = IntendedTy;
3209     while (const TypedefType *UserTy = TyTy->getAs<TypedefType>()) {
3210       StringRef Name = UserTy->getDecl()->getName();
3211       QualType CastTy = llvm::StringSwitch<QualType>(Name)
3212         .Case("NSInteger", S.Context.LongTy)
3213         .Case("NSUInteger", S.Context.UnsignedLongTy)
3214         .Case("SInt32", S.Context.IntTy)
3215         .Case("UInt32", S.Context.UnsignedIntTy)
3216         .Default(QualType());
3217
3218       if (!CastTy.isNull()) {
3219         ShouldNotPrintDirectly = true;
3220         IntendedTy = CastTy;
3221         break;
3222       }
3223       TyTy = UserTy->desugar();
3224     }
3225   }
3226
3227   // We may be able to offer a FixItHint if it is a supported type.
3228   PrintfSpecifier fixedFS = FS;
3229   bool success = fixedFS.fixType(IntendedTy, S.getLangOpts(),
3230                                  S.Context, ObjCContext);
3231
3232   if (success) {
3233     // Get the fix string from the fixed format specifier
3234     SmallString<16> buf;
3235     llvm::raw_svector_ostream os(buf);
3236     fixedFS.toString(os);
3237
3238     CharSourceRange SpecRange = getSpecifierRange(StartSpecifier, SpecifierLen);
3239
3240     if (IntendedTy == ExprTy) {
3241       // In this case, the specifier is wrong and should be changed to match
3242       // the argument.
3243       EmitFormatDiagnostic(
3244         S.PDiag(diag::warn_printf_conversion_argument_type_mismatch)
3245           << AT.getRepresentativeTypeName(S.Context) << IntendedTy
3246           << E->getSourceRange(),
3247         E->getLocStart(),
3248         /*IsStringLocation*/false,
3249         SpecRange,
3250         FixItHint::CreateReplacement(SpecRange, os.str()));
3251
3252     } else {
3253       // The canonical type for formatting this value is different from the
3254       // actual type of the expression. (This occurs, for example, with Darwin's
3255       // NSInteger on 32-bit platforms, where it is typedef'd as 'int', but
3256       // should be printed as 'long' for 64-bit compatibility.)
3257       // Rather than emitting a normal format/argument mismatch, we want to
3258       // add a cast to the recommended type (and correct the format string
3259       // if necessary).
3260       SmallString<16> CastBuf;
3261       llvm::raw_svector_ostream CastFix(CastBuf);
3262       CastFix << "(";
3263       IntendedTy.print(CastFix, S.Context.getPrintingPolicy());
3264       CastFix << ")";
3265
3266       SmallVector<FixItHint,4> Hints;
3267       if (!AT.matchesType(S.Context, IntendedTy))
3268         Hints.push_back(FixItHint::CreateReplacement(SpecRange, os.str()));
3269
3270       if (const CStyleCastExpr *CCast = dyn_cast<CStyleCastExpr>(E)) {
3271         // If there's already a cast present, just replace it.
3272         SourceRange CastRange(CCast->getLParenLoc(), CCast->getRParenLoc());
3273         Hints.push_back(FixItHint::CreateReplacement(CastRange, CastFix.str()));
3274
3275       } else if (!requiresParensToAddCast(E)) {
3276         // If the expression has high enough precedence,
3277         // just write the C-style cast.
3278         Hints.push_back(FixItHint::CreateInsertion(E->getLocStart(),
3279                                                    CastFix.str()));
3280       } else {
3281         // Otherwise, add parens around the expression as well as the cast.
3282         CastFix << "(";
3283         Hints.push_back(FixItHint::CreateInsertion(E->getLocStart(),
3284                                                    CastFix.str()));
3285
3286         SourceLocation After = S.PP.getLocForEndOfToken(E->getLocEnd());
3287         Hints.push_back(FixItHint::CreateInsertion(After, ")"));
3288       }
3289
3290       if (ShouldNotPrintDirectly) {
3291         // The expression has a type that should not be printed directly.
3292         // We extract the name from the typedef because we don't want to show
3293         // the underlying type in the diagnostic.
3294         StringRef Name = cast<TypedefType>(ExprTy)->getDecl()->getName();
3295
3296         EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_format_argument_needs_cast)
3297                                << Name << IntendedTy
3298                                << E->getSourceRange(),
3299                              E->getLocStart(), /*IsStringLocation=*/false,
3300                              SpecRange, Hints);
3301       } else {
3302         // In this case, the expression could be printed using a different
3303         // specifier, but we've decided that the specifier is probably correct
3304         // and we should cast instead. Just use the normal warning message.
3305         EmitFormatDiagnostic(
3306           S.PDiag(diag::warn_printf_conversion_argument_type_mismatch)
3307             << AT.getRepresentativeTypeName(S.Context) << ExprTy
3308             << E->getSourceRange(),
3309           E->getLocStart(), /*IsStringLocation*/false,
3310           SpecRange, Hints);
3311       }
3312     }
3313   } else {
3314     const CharSourceRange &CSR = getSpecifierRange(StartSpecifier,
3315                                                    SpecifierLen);
3316     // Since the warning for passing non-POD types to variadic functions
3317     // was deferred until now, we emit a warning for non-POD
3318     // arguments here.
3319     switch (S.isValidVarArgType(ExprTy)) {
3320     case Sema::VAK_Valid:
3321     case Sema::VAK_ValidInCXX11:
3322       EmitFormatDiagnostic(
3323         S.PDiag(diag::warn_printf_conversion_argument_type_mismatch)
3324           << AT.getRepresentativeTypeName(S.Context) << ExprTy
3325           << CSR
3326           << E->getSourceRange(),
3327         E->getLocStart(), /*IsStringLocation*/false, CSR);
3328       break;
3329
3330     case Sema::VAK_Undefined:
3331       EmitFormatDiagnostic(
3332         S.PDiag(diag::warn_non_pod_vararg_with_format_string)
3333           << S.getLangOpts().CPlusPlus11
3334           << ExprTy
3335           << CallType
3336           << AT.getRepresentativeTypeName(S.Context)
3337           << CSR
3338           << E->getSourceRange(),
3339         E->getLocStart(), /*IsStringLocation*/false, CSR);
3340       checkForCStrMembers(AT, E, CSR);
3341       break;
3342
3343     case Sema::VAK_Invalid:
3344       if (ExprTy->isObjCObjectType())
3345         EmitFormatDiagnostic(
3346           S.PDiag(diag::err_cannot_pass_objc_interface_to_vararg_format)
3347             << S.getLangOpts().CPlusPlus11
3348             << ExprTy
3349             << CallType
3350             << AT.getRepresentativeTypeName(S.Context)
3351             << CSR
3352             << E->getSourceRange(),
3353           E->getLocStart(), /*IsStringLocation*/false, CSR);
3354       else
3355         // FIXME: If this is an initializer list, suggest removing the braces
3356         // or inserting a cast to the target type.
3357         S.Diag(E->getLocStart(), diag::err_cannot_pass_to_vararg_format)
3358           << isa<InitListExpr>(E) << ExprTy << CallType
3359           << AT.getRepresentativeTypeName(S.Context)
3360           << E->getSourceRange();
3361       break;
3362     }
3363
3364     assert(FirstDataArg + FS.getArgIndex() < CheckedVarArgs.size() &&
3365            "format string specifier index out of range");
3366     CheckedVarArgs[FirstDataArg + FS.getArgIndex()] = true;
3367   }
3368
3369   return true;
3370 }
3371
3372 //===--- CHECK: Scanf format string checking ------------------------------===//
3373
3374 namespace {
3375 class CheckScanfHandler : public CheckFormatHandler {
3376 public:
3377   CheckScanfHandler(Sema &s, const StringLiteral *fexpr,
3378                     const Expr *origFormatExpr, unsigned firstDataArg,
3379                     unsigned numDataArgs, const char *beg, bool hasVAListArg,
3380                     ArrayRef<const Expr *> Args,
3381                     unsigned formatIdx, bool inFunctionCall,
3382                     Sema::VariadicCallType CallType,
3383                     llvm::SmallBitVector &CheckedVarArgs)
3384     : CheckFormatHandler(s, fexpr, origFormatExpr, firstDataArg,
3385                          numDataArgs, beg, hasVAListArg,
3386                          Args, formatIdx, inFunctionCall, CallType,
3387                          CheckedVarArgs)
3388   {}
3389
3390   bool HandleScanfSpecifier(const analyze_scanf::ScanfSpecifier &FS,
3391                             const char *startSpecifier,
3392                             unsigned specifierLen);
3393
3394   bool HandleInvalidScanfConversionSpecifier(
3395           const analyze_scanf::ScanfSpecifier &FS,
3396           const char *startSpecifier,
3397           unsigned specifierLen);
3398
3399   void HandleIncompleteScanList(const char *start, const char *end);
3400 };
3401 }
3402
3403 void CheckScanfHandler::HandleIncompleteScanList(const char *start,
3404                                                  const char *end) {
3405   EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_scanf_scanlist_incomplete),
3406                        getLocationOfByte(end), /*IsStringLocation*/true,
3407                        getSpecifierRange(start, end - start));
3408 }
3409
3410 bool CheckScanfHandler::HandleInvalidScanfConversionSpecifier(
3411                                         const analyze_scanf::ScanfSpecifier &FS,
3412                                         const char *startSpecifier,
3413                                         unsigned specifierLen) {
3414
3415   const analyze_scanf::ScanfConversionSpecifier &CS =
3416     FS.getConversionSpecifier();
3417
3418   return HandleInvalidConversionSpecifier(FS.getArgIndex(),
3419                                           getLocationOfByte(CS.getStart()),
3420                                           startSpecifier, specifierLen,
3421                                           CS.getStart(), CS.getLength());
3422 }
3423
3424 bool CheckScanfHandler::HandleScanfSpecifier(
3425                                        const analyze_scanf::ScanfSpecifier &FS,
3426                                        const char *startSpecifier,
3427                                        unsigned specifierLen) {
3428
3429   using namespace analyze_scanf;
3430   using namespace analyze_format_string;
3431
3432   const ScanfConversionSpecifier &CS = FS.getConversionSpecifier();
3433
3434   // Handle case where '%' and '*' don't consume an argument.  These shouldn't
3435   // be used to decide if we are using positional arguments consistently.
3436   if (FS.consumesDataArgument()) {
3437     if (atFirstArg) {
3438       atFirstArg = false;
3439       usesPositionalArgs = FS.usesPositionalArg();
3440     }
3441     else if (usesPositionalArgs != FS.usesPositionalArg()) {
3442       HandlePositionalNonpositionalArgs(getLocationOfByte(CS.getStart()),
3443                                         startSpecifier, specifierLen);
3444       return false;
3445     }
3446   }
3447
3448   // Check if the field with is non-zero.
3449   const OptionalAmount &Amt = FS.getFieldWidth();
3450   if (Amt.getHowSpecified() == OptionalAmount::Constant) {
3451     if (Amt.getConstantAmount() == 0) {
3452       const CharSourceRange &R = getSpecifierRange(Amt.getStart(),
3453                                                    Amt.getConstantLength());
3454       EmitFormatDiagnostic(S.PDiag(diag::warn_scanf_nonzero_width),
3455                            getLocationOfByte(Amt.getStart()),
3456                            /*IsStringLocation*/true, R,
3457                            FixItHint::CreateRemoval(R));
3458     }
3459   }
3460
3461   if (!FS.consumesDataArgument()) {
3462     // FIXME: Technically specifying a precision or field width here
3463     // makes no sense.  Worth issuing a warning at some point.
3464     return true;
3465   }
3466
3467   // Consume the argument.
3468   unsigned argIndex = FS.getArgIndex();
3469   if (argIndex < NumDataArgs) {
3470       // The check to see if the argIndex is valid will come later.
3471       // We set the bit here because we may exit early from this
3472       // function if we encounter some other error.
3473     CoveredArgs.set(argIndex);
3474   }
3475
3476   // Check the length modifier is valid with the given conversion specifier.
3477   if (!FS.hasValidLengthModifier(S.getASTContext().getTargetInfo()))
3478     HandleInvalidLengthModifier(FS, CS, startSpecifier, specifierLen,
3479                                 diag::warn_format_nonsensical_length);
3480   else if (!FS.hasStandardLengthModifier())
3481     HandleNonStandardLengthModifier(FS, startSpecifier, specifierLen);
3482   else if (!FS.hasStandardLengthConversionCombination())
3483     HandleInvalidLengthModifier(FS, CS, startSpecifier, specifierLen,
3484                                 diag::warn_format_non_standard_conversion_spec);
3485
3486   if (!FS.hasStandardConversionSpecifier(S.getLangOpts()))
3487     HandleNonStandardConversionSpecifier(CS, startSpecifier, specifierLen);
3488
3489   // The remaining checks depend on the data arguments.
3490   if (HasVAListArg)
3491     return true;
3492
3493   if (!CheckNumArgs(FS, CS, startSpecifier, specifierLen, argIndex))
3494     return false;
3495
3496   // Check that the argument type matches the format specifier.
3497   const Expr *Ex = getDataArg(argIndex);
3498   if (!Ex)
3499     return true;
3500
3501   const analyze_format_string::ArgType &AT = FS.getArgType(S.Context);
3502   if (AT.isValid() && !AT.matchesType(S.Context, Ex->getType())) {
3503     ScanfSpecifier fixedFS = FS;
3504     bool success = fixedFS.fixType(Ex->getType(), S.getLangOpts(),
3505                                    S.Context);
3506
3507     if (success) {
3508       // Get the fix string from the fixed format specifier.
3509       SmallString<128> buf;
3510       llvm::raw_svector_ostream os(buf);
3511       fixedFS.toString(os);
3512
3513       EmitFormatDiagnostic(
3514         S.PDiag(diag::warn_printf_conversion_argument_type_mismatch)
3515           << AT.getRepresentativeTypeName(S.Context) << Ex->getType()
3516           << Ex->getSourceRange(),
3517         Ex->getLocStart(),
3518         /*IsStringLocation*/false,
3519         getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen),
3520         FixItHint::CreateReplacement(
3521           getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen),
3522           os.str()));
3523     } else {
3524       EmitFormatDiagnostic(
3525         S.PDiag(diag::warn_printf_conversion_argument_type_mismatch)
3526           << AT.getRepresentativeTypeName(S.Context) << Ex->getType()
3527           << Ex->getSourceRange(),
3528         Ex->getLocStart(),
3529         /*IsStringLocation*/false,
3530         getSpecifierRange(startSpecifier, specifierLen));
3531     }
3532   }
3533
3534   return true;
3535 }
3536
3537 void Sema::CheckFormatString(const StringLiteral *FExpr,
3538                              const Expr *OrigFormatExpr,
3539                              ArrayRef<const Expr *> Args,
3540                              bool HasVAListArg, unsigned format_idx,
3541                              unsigned firstDataArg, FormatStringType Type,
3542                              bool inFunctionCall, VariadicCallType CallType,
3543                              llvm::SmallBitVector &CheckedVarArgs) {
3544
3545   // CHECK: is the format string a wide literal?
3546   if (!FExpr->isAscii() && !FExpr->isUTF8()) {
3547     CheckFormatHandler::EmitFormatDiagnostic(
3548       *this, inFunctionCall, Args[format_idx],
3549       PDiag(diag::warn_format_string_is_wide_literal), FExpr->getLocStart(),
3550       /*IsStringLocation*/true, OrigFormatExpr->getSourceRange());
3551     return;
3552   }
3553
3554   // Str - The format string.  NOTE: this is NOT null-terminated!
3555   StringRef StrRef = FExpr->getString();
3556   const char *Str = StrRef.data();
3557   unsigned StrLen = StrRef.size();
3558   const unsigned numDataArgs = Args.size() - firstDataArg;
3559
3560   // CHECK: empty format string?
3561   if (StrLen == 0 && numDataArgs > 0) {
3562     CheckFormatHandler::EmitFormatDiagnostic(
3563       *this, inFunctionCall, Args[format_idx],
3564       PDiag(diag::warn_empty_format_string), FExpr->getLocStart(),
3565       /*IsStringLocation*/true, OrigFormatExpr->getSourceRange());
3566     return;
3567   }
3568
3569   if (Type == FST_Printf || Type == FST_NSString) {
3570     CheckPrintfHandler H(*this, FExpr, OrigFormatExpr, firstDataArg,
3571                          numDataArgs, (Type == FST_NSString),
3572                          Str, HasVAListArg, Args, format_idx,
3573                          inFunctionCall, CallType, CheckedVarArgs);
3574
3575     if (!analyze_format_string::ParsePrintfString(H, Str, Str + StrLen,
3576                                                   getLangOpts(),
3577                                                   Context.getTargetInfo()))
3578       H.DoneProcessing();
3579   } else if (Type == FST_Scanf) {
3580     CheckScanfHandler H(*this, FExpr, OrigFormatExpr, firstDataArg, numDataArgs,
3581                         Str, HasVAListArg, Args, format_idx,
3582                         inFunctionCall, CallType, CheckedVarArgs);
3583
3584     if (!analyze_format_string::ParseScanfString(H, Str, Str + StrLen,
3585                                                  getLangOpts(),
3586                                                  Context.getTargetInfo()))
3587       H.DoneProcessing();
3588   } // TODO: handle other formats
3589 }
3590
3591 //===--- CHECK: Standard memory functions ---------------------------------===//
3592
3593 /// \brief Determine whether the given type is a dynamic class type (e.g.,
3594 /// whether it has a vtable).
3595 static bool isDynamicClassType(QualType T) {
3596   if (CXXRecordDecl *Record = T->getAsCXXRecordDecl())
3597     if (CXXRecordDecl *Definition = Record->getDefinition())
3598       if (Definition->isDynamicClass())
3599         return true;
3600
3601   return false;
3602 }
3603
3604 /// \brief If E is a sizeof expression, returns its argument expression,
3605 /// otherwise returns NULL.
3606 static const Expr *getSizeOfExprArg(const Expr* E) {
3607   if (const UnaryExprOrTypeTraitExpr *SizeOf =
3608       dyn_cast<UnaryExprOrTypeTraitExpr>(E))
3609     if (SizeOf->getKind() == clang::UETT_SizeOf && !SizeOf->isArgumentType())
3610       return SizeOf->getArgumentExpr()->IgnoreParenImpCasts();
3611
3612   return 0;
3613 }
3614
3615 /// \brief If E is a sizeof expression, returns its argument type.
3616 static QualType getSizeOfArgType(const Expr* E) {
3617   if (const UnaryExprOrTypeTraitExpr *SizeOf =
3618       dyn_cast<UnaryExprOrTypeTraitExpr>(E))
3619     if (SizeOf->getKind() == clang::UETT_SizeOf)
3620       return SizeOf->getTypeOfArgument();
3621
3622   return QualType();
3623 }
3624
3625 /// \brief Check for dangerous or invalid arguments to memset().
3626 ///
3627 /// This issues warnings on known problematic, dangerous or unspecified
3628 /// arguments to the standard 'memset', 'memcpy', 'memmove', and 'memcmp'
3629 /// function calls.
3630 ///
3631 /// \param Call The call expression to diagnose.
3632 void Sema::CheckMemaccessArguments(const CallExpr *Call,
3633                                    unsigned BId,
3634                                    IdentifierInfo *FnName) {
3635   assert(BId != 0);
3636
3637   // It is possible to have a non-standard definition of memset.  Validate
3638   // we have enough arguments, and if not, abort further checking.
3639   unsigned ExpectedNumArgs = (BId == Builtin::BIstrndup ? 2 : 3);
3640   if (Call->getNumArgs() < ExpectedNumArgs)
3641     return;
3642
3643   unsigned LastArg = (BId == Builtin::BImemset ||
3644                       BId == Builtin::BIstrndup ? 1 : 2);
3645   unsigned LenArg = (BId == Builtin::BIstrndup ? 1 : 2);
3646   const Expr *LenExpr = Call->getArg(LenArg)->IgnoreParenImpCasts();
3647
3648   // We have special checking when the length is a sizeof expression.
3649   QualType SizeOfArgTy = getSizeOfArgType(LenExpr);
3650   const Expr *SizeOfArg = getSizeOfExprArg(LenExpr);
3651   llvm::FoldingSetNodeID SizeOfArgID;
3652
3653   for (unsigned ArgIdx = 0; ArgIdx != LastArg; ++ArgIdx) {
3654     const Expr *Dest = Call->getArg(ArgIdx)->IgnoreParenImpCasts();
3655     SourceRange ArgRange = Call->getArg(ArgIdx)->getSourceRange();
3656
3657     QualType DestTy = Dest->getType();
3658     if (const PointerType *DestPtrTy = DestTy->getAs<PointerType>()) {
3659       QualType PointeeTy = DestPtrTy->getPointeeType();
3660
3661       // Never warn about void type pointers. This can be used to suppress
3662       // false positives.
3663       if (PointeeTy->isVoidType())
3664         continue;
3665
3666       // Catch "memset(p, 0, sizeof(p))" -- needs to be sizeof(*p). Do this by
3667       // actually comparing the expressions for equality. Because computing the
3668       // expression IDs can be expensive, we only do this if the diagnostic is
3669       // enabled.
3670       if (SizeOfArg &&
3671           Diags.getDiagnosticLevel(diag::warn_sizeof_pointer_expr_memaccess,
3672                                    SizeOfArg->getExprLoc())) {
3673         // We only compute IDs for expressions if the warning is enabled, and
3674         // cache the sizeof arg's ID.
3675         if (SizeOfArgID == llvm::FoldingSetNodeID())
3676           SizeOfArg->Profile(SizeOfArgID, Context, true);
3677         llvm::FoldingSetNodeID DestID;
3678         Dest->Profile(DestID, Context, true);
3679         if (DestID == SizeOfArgID) {
3680           // TODO: For strncpy() and friends, this could suggest sizeof(dst)
3681           //       over sizeof(src) as well.
3682           unsigned ActionIdx = 0; // Default is to suggest dereferencing.
3683           StringRef ReadableName = FnName->getName();
3684
3685           if (const UnaryOperator *UnaryOp = dyn_cast<UnaryOperator>(Dest))
3686             if (UnaryOp->getOpcode() == UO_AddrOf)
3687               ActionIdx = 1; // If its an address-of operator, just remove it.
3688           if (!PointeeTy->isIncompleteType() &&
3689               (Context.getTypeSize(PointeeTy) == Context.getCharWidth()))
3690             ActionIdx = 2; // If the pointee's size is sizeof(char),
3691                            // suggest an explicit length.
3692
3693           // If the function is defined as a builtin macro, do not show macro
3694           // expansion.
3695           SourceLocation SL = SizeOfArg->getExprLoc();
3696           SourceRange DSR = Dest->getSourceRange();
3697           SourceRange SSR = SizeOfArg->getSourceRange();
3698           SourceManager &SM  = PP.getSourceManager();
3699
3700           if (SM.isMacroArgExpansion(SL)) {
3701             ReadableName = Lexer::getImmediateMacroName(SL, SM, LangOpts);
3702             SL = SM.getSpellingLoc(SL);
3703             DSR = SourceRange(SM.getSpellingLoc(DSR.getBegin()),
3704                              SM.getSpellingLoc(DSR.getEnd()));
3705             SSR = SourceRange(SM.getSpellingLoc(SSR.getBegin()),
3706                              SM.getSpellingLoc(SSR.getEnd()));
3707           }
3708
3709           DiagRuntimeBehavior(SL, SizeOfArg,
3710                               PDiag(diag::warn_sizeof_pointer_expr_memaccess)
3711                                 << ReadableName
3712                                 << PointeeTy
3713                                 << DestTy
3714                                 << DSR
3715                                 << SSR);
3716           DiagRuntimeBehavior(SL, SizeOfArg,
3717                          PDiag(diag::warn_sizeof_pointer_expr_memaccess_note)
3718                                 << ActionIdx
3719                                 << SSR);
3720
3721           break;
3722         }
3723       }
3724
3725       // Also check for cases where the sizeof argument is the exact same
3726       // type as the memory argument, and where it points to a user-defined
3727       // record type.
3728       if (SizeOfArgTy != QualType()) {
3729         if (PointeeTy->isRecordType() &&
3730             Context.typesAreCompatible(SizeOfArgTy, DestTy)) {
3731           DiagRuntimeBehavior(LenExpr->getExprLoc(), Dest,
3732                               PDiag(diag::warn_sizeof_pointer_type_memaccess)
3733                                 << FnName << SizeOfArgTy << ArgIdx
3734                                 << PointeeTy << Dest->getSourceRange()
3735                                 << LenExpr->getSourceRange());
3736           break;
3737         }
3738       }
3739
3740       // Always complain about dynamic classes.
3741       if (isDynamicClassType(PointeeTy)) {
3742
3743         unsigned OperationType = 0;
3744         // "overwritten" if we're warning about the destination for any call
3745         // but memcmp; otherwise a verb appropriate to the call.
3746         if (ArgIdx != 0 || BId == Builtin::BImemcmp) {
3747           if (BId == Builtin::BImemcpy)
3748             OperationType = 1;
3749           else if(BId == Builtin::BImemmove)
3750             OperationType = 2;
3751           else if (BId == Builtin::BImemcmp)
3752             OperationType = 3;
3753         }
3754
3755         DiagRuntimeBehavior(
3756           Dest->getExprLoc(), Dest,
3757           PDiag(diag::warn_dyn_class_memaccess)
3758             << (BId == Builtin::BImemcmp ? ArgIdx + 2 : ArgIdx)
3759             << FnName << PointeeTy
3760             << OperationType
3761             << Call->getCallee()->getSourceRange());
3762       } else if (PointeeTy.hasNonTrivialObjCLifetime() &&
3763                BId != Builtin::BImemset)
3764         DiagRuntimeBehavior(
3765           Dest->getExprLoc(), Dest,
3766           PDiag(diag::warn_arc_object_memaccess)
3767             << ArgIdx << FnName << PointeeTy
3768             << Call->getCallee()->getSourceRange());
3769       else
3770         continue;
3771
3772       DiagRuntimeBehavior(
3773         Dest->getExprLoc(), Dest,
3774         PDiag(diag::note_bad_memaccess_silence)
3775           << FixItHint::CreateInsertion(ArgRange.getBegin(), "(void*)"));
3776       break;
3777     }
3778   }
3779 }
3780
3781 // A little helper routine: ignore addition and subtraction of integer literals.
3782 // This intentionally does not ignore all integer constant expressions because
3783 // we don't want to remove sizeof().
3784 static const Expr *ignoreLiteralAdditions(const Expr *Ex, ASTContext &Ctx) {
3785   Ex = Ex->IgnoreParenCasts();
3786
3787   for (;;) {
3788     const BinaryOperator * BO = dyn_cast<BinaryOperator>(Ex);
3789     if (!BO || !BO->isAdditiveOp())
3790       break;
3791
3792     const Expr *RHS = BO->getRHS()->IgnoreParenCasts();
3793     const Expr *LHS = BO->getLHS()->IgnoreParenCasts();
3794
3795     if (isa<IntegerLiteral>(RHS))
3796       Ex = LHS;
3797     else if (isa<IntegerLiteral>(LHS))
3798       Ex = RHS;
3799     else
3800       break;
3801   }
3802
3803   return Ex;
3804 }
3805
3806 static bool isConstantSizeArrayWithMoreThanOneElement(QualType Ty,
3807                                                       ASTContext &Context) {
3808   // Only handle constant-sized or VLAs, but not flexible members.
3809   if (const ConstantArrayType *CAT = Context.getAsConstantArrayType(Ty)) {
3810     // Only issue the FIXIT for arrays of size > 1.
3811     if (CAT->getSize().getSExtValue() <= 1)
3812       return false;
3813   } else if (!Ty->isVariableArrayType()) {
3814     return false;
3815   }
3816   return true;
3817 }
3818
3819 // Warn if the user has made the 'size' argument to strlcpy or strlcat
3820 // be the size of the source, instead of the destination.
3821 void Sema::CheckStrlcpycatArguments(const CallExpr *Call,
3822                                     IdentifierInfo *FnName) {
3823
3824   // Don't crash if the user has the wrong number of arguments
3825   if (Call->getNumArgs() != 3)
3826     return;
3827
3828   const Expr *SrcArg = ignoreLiteralAdditions(Call->getArg(1), Context);
3829   const Expr *SizeArg = ignoreLiteralAdditions(Call->getArg(2), Context);
3830   const Expr *CompareWithSrc = NULL;
3831
3832   // Look for 'strlcpy(dst, x, sizeof(x))'
3833   if (const Expr *Ex = getSizeOfExprArg(SizeArg))
3834     CompareWithSrc = Ex;
3835   else {
3836     // Look for 'strlcpy(dst, x, strlen(x))'
3837     if (const CallExpr *SizeCall = dyn_cast<CallExpr>(SizeArg)) {
3838       if (SizeCall->isBuiltinCall() == Builtin::BIstrlen
3839           && SizeCall->getNumArgs() == 1)
3840         CompareWithSrc = ignoreLiteralAdditions(SizeCall->getArg(0), Context);
3841     }
3842   }
3843
3844   if (!CompareWithSrc)
3845     return;
3846
3847   // Determine if the argument to sizeof/strlen is equal to the source
3848   // argument.  In principle there's all kinds of things you could do
3849   // here, for instance creating an == expression and evaluating it with
3850   // EvaluateAsBooleanCondition, but this uses a more direct technique:
3851   const DeclRefExpr *SrcArgDRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(SrcArg);
3852   if (!SrcArgDRE)
3853     return;
3854
3855   const DeclRefExpr *CompareWithSrcDRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(CompareWithSrc);
3856   if (!CompareWithSrcDRE ||
3857       SrcArgDRE->getDecl() != CompareWithSrcDRE->getDecl())
3858     return;
3859
3860   const Expr *OriginalSizeArg = Call->getArg(2);
3861   Diag(CompareWithSrcDRE->getLocStart(), diag::warn_strlcpycat_wrong_size)
3862     << OriginalSizeArg->getSourceRange() << FnName;
3863
3864   // Output a FIXIT hint if the destination is an array (rather than a
3865   // pointer to an array).  This could be enhanced to handle some
3866   // pointers if we know the actual size, like if DstArg is 'array+2'
3867   // we could say 'sizeof(array)-2'.
3868   const Expr *DstArg = Call->getArg(0)->IgnoreParenImpCasts();
3869   if (!isConstantSizeArrayWithMoreThanOneElement(DstArg->getType(), Context))
3870     return;
3871
3872   SmallString<128> sizeString;
3873   llvm::raw_svector_ostream OS(sizeString);
3874   OS << "sizeof(";
3875   DstArg->printPretty(OS, 0, getPrintingPolicy());
3876   OS << ")";
3877
3878   Diag(OriginalSizeArg->getLocStart(), diag::note_strlcpycat_wrong_size)
3879     << FixItHint::CreateReplacement(OriginalSizeArg->getSourceRange(),
3880                                     OS.str());
3881 }
3882
3883 /// Check if two expressions refer to the same declaration.
3884 static bool referToTheSameDecl(const Expr *E1, const Expr *E2) {
3885   if (const DeclRefExpr *D1 = dyn_cast_or_null<DeclRefExpr>(E1))
3886     if (const DeclRefExpr *D2 = dyn_cast_or_null<DeclRefExpr>(E2))
3887       return D1->getDecl() == D2->getDecl();
3888   return false;
3889 }
3890
3891 static const Expr *getStrlenExprArg(const Expr *E) {
3892   if (const CallExpr *CE = dyn_cast<CallExpr>(E)) {
3893     const FunctionDecl *FD = CE->getDirectCallee();
3894     if (!FD || FD->getMemoryFunctionKind() != Builtin::BIstrlen)
3895       return 0;
3896     return CE->getArg(0)->IgnoreParenCasts();
3897   }
3898   return 0;
3899 }
3900
3901 // Warn on anti-patterns as the 'size' argument to strncat.
3902 // The correct size argument should look like following:
3903 //   strncat(dst, src, sizeof(dst) - strlen(dest) - 1);
3904 void Sema::CheckStrncatArguments(const CallExpr *CE,
3905                                  IdentifierInfo *FnName) {
3906   // Don't crash if the user has the wrong number of arguments.
3907   if (CE->getNumArgs() < 3)
3908     return;
3909   const Expr *DstArg = CE->getArg(0)->IgnoreParenCasts();
3910   const Expr *SrcArg = CE->getArg(1)->IgnoreParenCasts();
3911   const Expr *LenArg = CE->getArg(2)->IgnoreParenCasts();
3912
3913   // Identify common expressions, which are wrongly used as the size argument
3914   // to strncat and may lead to buffer overflows.
3915   unsigned PatternType = 0;
3916   if (const Expr *SizeOfArg = getSizeOfExprArg(LenArg)) {
3917     // - sizeof(dst)
3918     if (referToTheSameDecl(SizeOfArg, DstArg))
3919       PatternType = 1;
3920     // - sizeof(src)
3921     else if (referToTheSameDecl(SizeOfArg, SrcArg))
3922       PatternType = 2;
3923   } else if (const BinaryOperator *BE = dyn_cast<BinaryOperator>(LenArg)) {
3924     if (BE->getOpcode() == BO_Sub) {
3925       const Expr *L = BE->getLHS()->IgnoreParenCasts();
3926       const Expr *R = BE->getRHS()->IgnoreParenCasts();
3927       // - sizeof(dst) - strlen(dst)
3928       if (referToTheSameDecl(DstArg, getSizeOfExprArg(L)) &&
3929           referToTheSameDecl(DstArg, getStrlenExprArg(R)))
3930         PatternType = 1;
3931       // - sizeof(src) - (anything)
3932       else if (referToTheSameDecl(SrcArg, getSizeOfExprArg(L)))
3933         PatternType = 2;
3934     }
3935   }
3936
3937   if (PatternType == 0)
3938     return;
3939
3940   // Generate the diagnostic.
3941   SourceLocation SL = LenArg->getLocStart();
3942   SourceRange SR = LenArg->getSourceRange();
3943   SourceManager &SM  = PP.getSourceManager();
3944
3945   // If the function is defined as a builtin macro, do not show macro expansion.
3946   if (SM.isMacroArgExpansion(SL)) {
3947     SL = SM.getSpellingLoc(SL);
3948     SR = SourceRange(SM.getSpellingLoc(SR.getBegin()),
3949                      SM.getSpellingLoc(SR.getEnd()));
3950   }
3951
3952   // Check if the destination is an array (rather than a pointer to an array).
3953   QualType DstTy = DstArg->getType();
3954   bool isKnownSizeArray = isConstantSizeArrayWithMoreThanOneElement(DstTy,
3955                                                                     Context);
3956   if (!isKnownSizeArray) {
3957     if (PatternType == 1)
3958       Diag(SL, diag::warn_strncat_wrong_size) << SR;
3959     else
3960       Diag(SL, diag::warn_strncat_src_size) << SR;
3961     return;
3962   }
3963
3964   if (PatternType == 1)
3965     Diag(SL, diag::warn_strncat_large_size) << SR;
3966   else
3967     Diag(SL, diag::warn_strncat_src_size) << SR;
3968
3969   SmallString<128> sizeString;
3970   llvm::raw_svector_ostream OS(sizeString);
3971   OS << "sizeof(";
3972   DstArg->printPretty(OS, 0, getPrintingPolicy());
3973   OS << ") - ";
3974   OS << "strlen(";
3975   DstArg->printPretty(OS, 0, getPrintingPolicy());
3976   OS << ") - 1";
3977
3978   Diag(SL, diag::note_strncat_wrong_size)
3979     << FixItHint::CreateReplacement(SR, OS.str());
3980 }
3981
3982 //===--- CHECK: Return Address of Stack Variable --------------------------===//
3983
3984 static Expr *EvalVal(Expr *E, SmallVectorImpl<DeclRefExpr *> &refVars,
3985                      Decl *ParentDecl);
3986 static Expr *EvalAddr(Expr* E, SmallVectorImpl<DeclRefExpr *> &refVars,
3987                       Decl *ParentDecl);
3988
3989 /// CheckReturnStackAddr - Check if a return statement returns the address
3990 ///   of a stack variable.
3991 void
3992 Sema::CheckReturnStackAddr(Expr *RetValExp, QualType lhsType,
3993                            SourceLocation ReturnLoc) {
3994
3995   Expr *stackE = 0;
3996   SmallVector<DeclRefExpr *, 8> refVars;
3997
3998   // Perform checking for returned stack addresses, local blocks,
3999   // label addresses or references to temporaries.
4000   if (lhsType->isPointerType() ||
4001       (!getLangOpts().ObjCAutoRefCount && lhsType->isBlockPointerType())) {
4002     stackE = EvalAddr(RetValExp, refVars, /*ParentDecl=*/0);
4003   } else if (lhsType->isReferenceType()) {
4004     stackE = EvalVal(RetValExp, refVars, /*ParentDecl=*/0);
4005   }
4006
4007   if (stackE == 0)
4008     return; // Nothing suspicious was found.
4009
4010   SourceLocation diagLoc;
4011   SourceRange diagRange;
4012   if (refVars.empty()) {
4013     diagLoc = stackE->getLocStart();
4014     diagRange = stackE->getSourceRange();
4015   } else {
4016     // We followed through a reference variable. 'stackE' contains the
4017     // problematic expression but we will warn at the return statement pointing
4018     // at the reference variable. We will later display the "trail" of
4019     // reference variables using notes.
4020     diagLoc = refVars[0]->getLocStart();
4021     diagRange = refVars[0]->getSourceRange();
4022   }
4023
4024   if (DeclRefExpr *DR = dyn_cast<DeclRefExpr>(stackE)) { //address of local var.
4025     Diag(diagLoc, lhsType->isReferenceType() ? diag::warn_ret_stack_ref
4026                                              : diag::warn_ret_stack_addr)
4027      << DR->getDecl()->getDeclName() << diagRange;
4028   } else if (isa<BlockExpr>(stackE)) { // local block.
4029     Diag(diagLoc, diag::err_ret_local_block) << diagRange;
4030   } else if (isa<AddrLabelExpr>(stackE)) { // address of label.
4031     Diag(diagLoc, diag::warn_ret_addr_label) << diagRange;
4032   } else { // local temporary.
4033     Diag(diagLoc, lhsType->isReferenceType() ? diag::warn_ret_local_temp_ref
4034                                              : diag::warn_ret_local_temp_addr)
4035      << diagRange;
4036   }
4037
4038   // Display the "trail" of reference variables that we followed until we
4039   // found the problematic expression using notes.
4040   for (unsigned i = 0, e = refVars.size(); i != e; ++i) {
4041     VarDecl *VD = cast<VarDecl>(refVars[i]->getDecl());
4042     // If this var binds to another reference var, show the range of the next
4043     // var, otherwise the var binds to the problematic expression, in which case
4044     // show the range of the expression.
4045     SourceRange range = (i < e-1) ? refVars[i+1]->getSourceRange()
4046                                   : stackE->getSourceRange();
4047     Diag(VD->getLocation(), diag::note_ref_var_local_bind)
4048       << VD->getDeclName() << range;
4049   }
4050 }
4051
4052 /// EvalAddr - EvalAddr and EvalVal are mutually recursive functions that
4053 ///  check if the expression in a return statement evaluates to an address
4054 ///  to a location on the stack, a local block, an address of a label, or a
4055 ///  reference to local temporary. The recursion is used to traverse the
4056 ///  AST of the return expression, with recursion backtracking when we
4057 ///  encounter a subexpression that (1) clearly does not lead to one of the
4058 ///  above problematic expressions (2) is something we cannot determine leads to
4059 ///  a problematic expression based on such local checking.
4060 ///
4061 ///  Both EvalAddr and EvalVal follow through reference variables to evaluate
4062 ///  the expression that they point to. Such variables are added to the
4063 ///  'refVars' vector so that we know what the reference variable "trail" was.
4064 ///
4065 ///  EvalAddr processes expressions that are pointers that are used as
4066 ///  references (and not L-values).  EvalVal handles all other values.
4067 ///  At the base case of the recursion is a check for the above problematic
4068 ///  expressions.
4069 ///
4070 ///  This implementation handles:
4071 ///
4072 ///   * pointer-to-pointer casts
4073 ///   * implicit conversions from array references to pointers
4074 ///   * taking the address of fields
4075 ///   * arbitrary interplay between "&" and "*" operators
4076 ///   * pointer arithmetic from an address of a stack variable
4077 ///   * taking the address of an array element where the array is on the stack
4078 static Expr *EvalAddr(Expr *E, SmallVectorImpl<DeclRefExpr *> &refVars,
4079                       Decl *ParentDecl) {
4080   if (E->isTypeDependent())
4081     return NULL;
4082
4083   // We should only be called for evaluating pointer expressions.
4084   assert((E->getType()->isAnyPointerType() ||
4085           E->getType()->isBlockPointerType() ||
4086           E->getType()->isObjCQualifiedIdType()) &&
4087          "EvalAddr only works on pointers");
4088
4089   E = E->IgnoreParens();
4090
4091   // Our "symbolic interpreter" is just a dispatch off the currently
4092   // viewed AST node.  We then recursively traverse the AST by calling
4093   // EvalAddr and EvalVal appropriately.
4094   switch (E->getStmtClass()) {
4095   case Stmt::DeclRefExprClass: {
4096     DeclRefExpr *DR = cast<DeclRefExpr>(E);
4097
4098     if (VarDecl *V = dyn_cast<VarDecl>(DR->getDecl()))
4099       // If this is a reference variable, follow through to the expression that
4100       // it points to.
4101       if (V->hasLocalStorage() &&
4102           V->getType()->isReferenceType() && V->hasInit()) {
4103         // Add the reference variable to the "trail".
4104         refVars.push_back(DR);
4105         return EvalAddr(V->getInit(), refVars, ParentDecl);
4106       }
4107
4108     return NULL;
4109   }
4110
4111   case Stmt::UnaryOperatorClass: {
4112     // The only unary operator that make sense to handle here
4113     // is AddrOf.  All others don't make sense as pointers.
4114     UnaryOperator *U = cast<UnaryOperator>(E);
4115
4116     if (U->getOpcode() == UO_AddrOf)
4117       return EvalVal(U->getSubExpr(), refVars, ParentDecl);
4118     else
4119       return NULL;
4120   }
4121
4122   case Stmt::BinaryOperatorClass: {
4123     // Handle pointer arithmetic.  All other binary operators are not valid
4124     // in this context.
4125     BinaryOperator *B = cast<BinaryOperator>(E);
4126     BinaryOperatorKind op = B->getOpcode();
4127
4128     if (op != BO_Add && op != BO_Sub)
4129       return NULL;
4130
4131     Expr *Base = B->getLHS();
4132
4133     // Determine which argument is the real pointer base.  It could be
4134     // the RHS argument instead of the LHS.
4135     if (!Base->getType()->isPointerType()) Base = B->getRHS();
4136
4137     assert (Base->getType()->isPointerType());
4138     return EvalAddr(Base, refVars, ParentDecl);
4139   }
4140
4141   // For conditional operators we need to see if either the LHS or RHS are
4142   // valid DeclRefExpr*s.  If one of them is valid, we return it.
4143   case Stmt::ConditionalOperatorClass: {
4144     ConditionalOperator *C = cast<ConditionalOperator>(E);
4145
4146     // Handle the GNU extension for missing LHS.
4147     if (Expr *lhsExpr = C->getLHS()) {
4148     // In C++, we can have a throw-expression, which has 'void' type.
4149       if (!lhsExpr->getType()->isVoidType())
4150         if (Expr* LHS = EvalAddr(lhsExpr, refVars, ParentDecl))
4151           return LHS;
4152     }
4153
4154     // In C++, we can have a throw-expression, which has 'void' type.
4155     if (C->getRHS()->getType()->isVoidType())
4156       return NULL;
4157
4158     return EvalAddr(C->getRHS(), refVars, ParentDecl);
4159   }
4160
4161   case Stmt::BlockExprClass:
4162     if (cast<BlockExpr>(E)->getBlockDecl()->hasCaptures())
4163       return E; // local block.
4164     return NULL;
4165
4166   case Stmt::AddrLabelExprClass:
4167     return E; // address of label.
4168
4169   case Stmt::ExprWithCleanupsClass:
4170     return EvalAddr(cast<ExprWithCleanups>(E)->getSubExpr(), refVars,
4171                     ParentDecl);
4172
4173   // For casts, we need to handle conversions from arrays to
4174   // pointer values, and pointer-to-pointer conversions.
4175   case Stmt::ImplicitCastExprClass:
4176   case Stmt::CStyleCastExprClass:
4177   case Stmt::CXXFunctionalCastExprClass:
4178   case Stmt::ObjCBridgedCastExprClass:
4179   case Stmt::CXXStaticCastExprClass:
4180   case Stmt::CXXDynamicCastExprClass:
4181   case Stmt::CXXConstCastExprClass:
4182   case Stmt::CXXReinterpretCastExprClass: {
4183     Expr* SubExpr = cast<CastExpr>(E)->getSubExpr();
4184     switch (cast<CastExpr>(E)->getCastKind()) {
4185     case CK_BitCast:
4186     case CK_LValueToRValue:
4187     case CK_NoOp:
4188     case CK_BaseToDerived:
4189     case CK_DerivedToBase:
4190     case CK_UncheckedDerivedToBase:
4191     case CK_Dynamic:
4192     case CK_CPointerToObjCPointerCast:
4193     case CK_BlockPointerToObjCPointerCast:
4194     case CK_AnyPointerToBlockPointerCast:
4195       return EvalAddr(SubExpr, refVars, ParentDecl);
4196
4197     case CK_ArrayToPointerDecay:
4198       return EvalVal(SubExpr, refVars, ParentDecl);
4199
4200     default:
4201       return 0;
4202     }
4203   }
4204
4205   case Stmt::MaterializeTemporaryExprClass:
4206     if (Expr *Result = EvalAddr(
4207                          cast<MaterializeTemporaryExpr>(E)->GetTemporaryExpr(),
4208                                 refVars, ParentDecl))
4209       return Result;
4210
4211     return E;
4212
4213   // Everything else: we simply don't reason about them.
4214   default:
4215     return NULL;
4216   }
4217 }
4218
4219
4220 ///  EvalVal - This function is complements EvalAddr in the mutual recursion.
4221 ///   See the comments for EvalAddr for more details.
4222 static Expr *EvalVal(Expr *E, SmallVectorImpl<DeclRefExpr *> &refVars,
4223                      Decl *ParentDecl) {
4224 do {
4225   // We should only be called for evaluating non-pointer expressions, or
4226   // expressions with a pointer type that are not used as references but instead
4227   // are l-values (e.g., DeclRefExpr with a pointer type).
4228
4229   // Our "symbolic interpreter" is just a dispatch off the currently
4230   // viewed AST node.  We then recursively traverse the AST by calling
4231   // EvalAddr and EvalVal appropriately.
4232
4233   E = E->IgnoreParens();
4234   switch (E->getStmtClass()) {
4235   case Stmt::ImplicitCastExprClass: {
4236     ImplicitCastExpr *IE = cast<ImplicitCastExpr>(E);
4237     if (IE->getValueKind() == VK_LValue) {
4238       E = IE->getSubExpr();
4239       continue;
4240     }
4241     return NULL;
4242   }
4243
4244   case Stmt::ExprWithCleanupsClass:
4245     return EvalVal(cast<ExprWithCleanups>(E)->getSubExpr(), refVars,ParentDecl);
4246
4247   case Stmt::DeclRefExprClass: {
4248     // When we hit a DeclRefExpr we are looking at code that refers to a
4249     // variable's name. If it's not a reference variable we check if it has
4250     // local storage within the function, and if so, return the expression.
4251     DeclRefExpr *DR = cast<DeclRefExpr>(E);
4252
4253     if (VarDecl *V = dyn_cast<VarDecl>(DR->getDecl())) {
4254       // Check if it refers to itself, e.g. "int& i = i;".
4255       if (V == ParentDecl)
4256         return DR;
4257
4258       if (V->hasLocalStorage()) {
4259         if (!V->getType()->isReferenceType())
4260           return DR;
4261
4262         // Reference variable, follow through to the expression that
4263         // it points to.
4264         if (V->hasInit()) {
4265           // Add the reference variable to the "trail".
4266           refVars.push_back(DR);
4267           return EvalVal(V->getInit(), refVars, V);
4268         }
4269       }
4270     }
4271
4272     return NULL;
4273   }
4274
4275   case Stmt::UnaryOperatorClass: {
4276     // The only unary operator that make sense to handle here
4277     // is Deref.  All others don't resolve to a "name."  This includes
4278     // handling all sorts of rvalues passed to a unary operator.
4279     UnaryOperator *U = cast<UnaryOperator>(E);
4280
4281     if (U->getOpcode() == UO_Deref)
4282       return EvalAddr(U->getSubExpr(), refVars, ParentDecl);
4283
4284     return NULL;
4285   }
4286
4287   case Stmt::ArraySubscriptExprClass: {
4288     // Array subscripts are potential references to data on the stack.  We
4289     // retrieve the DeclRefExpr* for the array variable if it indeed
4290     // has local storage.
4291     return EvalAddr(cast<ArraySubscriptExpr>(E)->getBase(), refVars,ParentDecl);
4292   }
4293
4294   case Stmt::ConditionalOperatorClass: {
4295     // For conditional operators we need to see if either the LHS or RHS are
4296     // non-NULL Expr's.  If one is non-NULL, we return it.
4297     ConditionalOperator *C = cast<ConditionalOperator>(E);
4298
4299     // Handle the GNU extension for missing LHS.
4300     if (Expr *lhsExpr = C->getLHS())
4301       if (Expr *LHS = EvalVal(lhsExpr, refVars, ParentDecl))
4302         return LHS;
4303
4304     return EvalVal(C->getRHS(), refVars, ParentDecl);
4305   }
4306
4307   // Accesses to members are potential references to data on the stack.
4308   case Stmt::MemberExprClass: {
4309     MemberExpr *M = cast<MemberExpr>(E);
4310
4311     // Check for indirect access.  We only want direct field accesses.
4312     if (M->isArrow())
4313       return NULL;
4314
4315     // Check whether the member type is itself a reference, in which case
4316     // we're not going to refer to the member, but to what the member refers to.
4317     if (M->getMemberDecl()->getType()->isReferenceType())
4318       return NULL;
4319
4320     return EvalVal(M->getBase(), refVars, ParentDecl);
4321   }
4322
4323   case Stmt::MaterializeTemporaryExprClass:
4324     if (Expr *Result = EvalVal(
4325                           cast<MaterializeTemporaryExpr>(E)->GetTemporaryExpr(),
4326                                refVars, ParentDecl))
4327       return Result;
4328
4329     return E;
4330
4331   default:
4332     // Check that we don't return or take the address of a reference to a
4333     // temporary. This is only useful in C++.
4334     if (!E->isTypeDependent() && E->isRValue())
4335       return E;
4336
4337     // Everything else: we simply don't reason about them.
4338     return NULL;
4339   }
4340 } while (true);
4341 }
4342
4343 //===--- CHECK: Floating-Point comparisons (-Wfloat-equal) ---------------===//
4344
4345 /// Check for comparisons of floating point operands using != and ==.
4346 /// Issue a warning if these are no self-comparisons, as they are not likely
4347 /// to do what the programmer intended.
4348 void Sema::CheckFloatComparison(SourceLocation Loc, Expr* LHS, Expr *RHS) {
4349   Expr* LeftExprSansParen = LHS->IgnoreParenImpCasts();
4350   Expr* RightExprSansParen = RHS->IgnoreParenImpCasts();
4351
4352   // Special case: check for x == x (which is OK).
4353   // Do not emit warnings for such cases.
4354   if (DeclRefExpr* DRL = dyn_cast<DeclRefExpr>(LeftExprSansParen))
4355     if (DeclRefExpr* DRR = dyn_cast<DeclRefExpr>(RightExprSansParen))
4356       if (DRL->getDecl() == DRR->getDecl())
4357         return;
4358
4359
4360   // Special case: check for comparisons against literals that can be exactly
4361   //  represented by APFloat.  In such cases, do not emit a warning.  This
4362   //  is a heuristic: often comparison against such literals are used to
4363   //  detect if a value in a variable has not changed.  This clearly can
4364   //  lead to false negatives.
4365   if (FloatingLiteral* FLL = dyn_cast<FloatingLiteral>(LeftExprSansParen)) {
4366     if (FLL->isExact())
4367       return;
4368   } else
4369     if (FloatingLiteral* FLR = dyn_cast<FloatingLiteral>(RightExprSansParen))
4370       if (FLR->isExact())
4371         return;
4372
4373   // Check for comparisons with builtin types.
4374   if (CallExpr* CL = dyn_cast<CallExpr>(LeftExprSansParen))
4375     if (CL->isBuiltinCall())
4376       return;
4377
4378   if (CallExpr* CR = dyn_cast<CallExpr>(RightExprSansParen))
4379     if (CR->isBuiltinCall())
4380       return;
4381
4382   // Emit the diagnostic.
4383   Diag(Loc, diag::warn_floatingpoint_eq)
4384     << LHS->getSourceRange() << RHS->getSourceRange();
4385 }
4386
4387 //===--- CHECK: Integer mixed-sign comparisons (-Wsign-compare) --------===//
4388 //===--- CHECK: Lossy implicit conversions (-Wconversion) --------------===//
4389
4390 namespace {
4391
4392 /// Structure recording the 'active' range of an integer-valued
4393 /// expression.
4394 struct IntRange {
4395   /// The number of bits active in the int.
4396   unsigned Width;
4397
4398   /// True if the int is known not to have negative values.
4399   bool NonNegative;
4400
4401   IntRange(unsigned Width, bool NonNegative)
4402     : Width(Width), NonNegative(NonNegative)
4403   {}
4404
4405   /// Returns the range of the bool type.
4406   static IntRange forBoolType() {
4407     return IntRange(1, true);
4408   }
4409
4410   /// Returns the range of an opaque value of the given integral type.
4411   static IntRange forValueOfType(ASTContext &C, QualType T) {
4412     return forValueOfCanonicalType(C,
4413                           T->getCanonicalTypeInternal().getTypePtr());
4414   }
4415
4416   /// Returns the range of an opaque value of a canonical integral type.
4417   static IntRange forValueOfCanonicalType(ASTContext &C, const Type *T) {
4418     assert(T->isCanonicalUnqualified());
4419
4420     if (const VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(T))
4421       T = VT->getElementType().getTypePtr();
4422     if (const ComplexType *CT = dyn_cast<ComplexType>(T))
4423       T = CT->getElementType().getTypePtr();
4424
4425     // For enum types, use the known bit width of the enumerators.
4426     if (const EnumType *ET = dyn_cast<EnumType>(T)) {
4427       EnumDecl *Enum = ET->getDecl();
4428       if (!Enum->isCompleteDefinition())
4429         return IntRange(C.getIntWidth(QualType(T, 0)), false);
4430
4431       unsigned NumPositive = Enum->getNumPositiveBits();
4432       unsigned NumNegative = Enum->getNumNegativeBits();
4433
4434       if (NumNegative == 0)
4435         return IntRange(NumPositive, true/*NonNegative*/);
4436       else
4437         return IntRange(std::max(NumPositive + 1, NumNegative),
4438                         false/*NonNegative*/);
4439     }
4440
4441     const BuiltinType *BT = cast<BuiltinType>(T);
4442     assert(BT->isInteger());
4443
4444     return IntRange(C.getIntWidth(QualType(T, 0)), BT->isUnsignedInteger());
4445   }
4446
4447   /// Returns the "target" range of a canonical integral type, i.e.
4448   /// the range of values expressible in the type.
4449   ///
4450   /// This matches forValueOfCanonicalType except that enums have the
4451   /// full range of their type, not the range of their enumerators.
4452   static IntRange forTargetOfCanonicalType(ASTContext &C, const Type *T) {
4453     assert(T->isCanonicalUnqualified());
4454
4455     if (const VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(T))
4456       T = VT->getElementType().getTypePtr();
4457     if (const ComplexType *CT = dyn_cast<ComplexType>(T))
4458       T = CT->getElementType().getTypePtr();
4459     if (const EnumType *ET = dyn_cast<EnumType>(T))
4460       T = C.getCanonicalType(ET->getDecl()->getIntegerType()).getTypePtr();
4461
4462     const BuiltinType *BT = cast<BuiltinType>(T);
4463     assert(BT->isInteger());
4464
4465     return IntRange(C.getIntWidth(QualType(T, 0)), BT->isUnsignedInteger());
4466   }
4467
4468   /// Returns the supremum of two ranges: i.e. their conservative merge.
4469   static IntRange join(IntRange L, IntRange R) {
4470     return IntRange(std::max(L.Width, R.Width),
4471                     L.NonNegative && R.NonNegative);
4472   }
4473
4474   /// Returns the infinum of two ranges: i.e. their aggressive merge.
4475   static IntRange meet(IntRange L, IntRange R) {
4476     return IntRange(std::min(L.Width, R.Width),
4477                     L.NonNegative || R.NonNegative);
4478   }
4479 };
4480
4481 static IntRange GetValueRange(ASTContext &C, llvm::APSInt &value,
4482                               unsigned MaxWidth) {
4483   if (value.isSigned() && value.isNegative())
4484     return IntRange(value.getMinSignedBits(), false);
4485
4486   if (value.getBitWidth() > MaxWidth)
4487     value = value.trunc(MaxWidth);
4488
4489   // isNonNegative() just checks the sign bit without considering
4490   // signedness.
4491   return IntRange(value.getActiveBits(), true);
4492 }
4493
4494 static IntRange GetValueRange(ASTContext &C, APValue &result, QualType Ty,
4495                               unsigned MaxWidth) {
4496   if (result.isInt())
4497     return GetValueRange(C, result.getInt(), MaxWidth);
4498
4499   if (result.isVector()) {
4500     IntRange R = GetValueRange(C, result.getVectorElt(0), Ty, MaxWidth);
4501     for (unsigned i = 1, e = result.getVectorLength(); i != e; ++i) {
4502       IntRange El = GetValueRange(C, result.getVectorElt(i), Ty, MaxWidth);
4503       R = IntRange::join(R, El);
4504     }
4505     return R;
4506   }
4507
4508   if (result.isComplexInt()) {
4509     IntRange R = GetValueRange(C, result.getComplexIntReal(), MaxWidth);
4510     IntRange I = GetValueRange(C, result.getComplexIntImag(), MaxWidth);
4511     return IntRange::join(R, I);
4512   }
4513
4514   // This can happen with lossless casts to intptr_t of "based" lvalues.
4515   // Assume it might use arbitrary bits.
4516   // FIXME: The only reason we need to pass the type in here is to get
4517   // the sign right on this one case.  It would be nice if APValue
4518   // preserved this.
4519   assert(result.isLValue() || result.isAddrLabelDiff());
4520   return IntRange(MaxWidth, Ty->isUnsignedIntegerOrEnumerationType());
4521 }
4522
4523 static QualType GetExprType(Expr *E) {
4524   QualType Ty = E->getType();
4525   if (const AtomicType *AtomicRHS = Ty->getAs<AtomicType>())
4526     Ty = AtomicRHS->getValueType();
4527   return Ty;
4528 }
4529
4530 /// Pseudo-evaluate the given integer expression, estimating the
4531 /// range of values it might take.
4532 ///
4533 /// \param MaxWidth - the width to which the value will be truncated
4534 static IntRange GetExprRange(ASTContext &C, Expr *E, unsigned MaxWidth) {
4535   E = E->IgnoreParens();
4536
4537   // Try a full evaluation first.
4538   Expr::EvalResult result;
4539   if (E->EvaluateAsRValue(result, C))
4540     return GetValueRange(C, result.Val, GetExprType(E), MaxWidth);
4541
4542   // I think we only want to look through implicit casts here; if the
4543   // user has an explicit widening cast, we should treat the value as
4544   // being of the new, wider type.
4545   if (ImplicitCastExpr *CE = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(E)) {
4546     if (CE->getCastKind() == CK_NoOp || CE->getCastKind() == CK_LValueToRValue)
4547       return GetExprRange(C, CE->getSubExpr(), MaxWidth);
4548
4549     IntRange OutputTypeRange = IntRange::forValueOfType(C, GetExprType(CE));
4550
4551     bool isIntegerCast = (CE->getCastKind() == CK_IntegralCast);
4552
4553     // Assume that non-integer casts can span the full range of the type.
4554     if (!isIntegerCast)
4555       return OutputTypeRange;
4556
4557     IntRange SubRange
4558       = GetExprRange(C, CE->getSubExpr(),
4559                      std::min(MaxWidth, OutputTypeRange.Width));
4560
4561     // Bail out if the subexpr's range is as wide as the cast type.
4562     if (SubRange.Width >= OutputTypeRange.Width)
4563       return OutputTypeRange;
4564
4565     // Otherwise, we take the smaller width, and we're non-negative if
4566     // either the output type or the subexpr is.
4567     return IntRange(SubRange.Width,
4568                     SubRange.NonNegative || OutputTypeRange.NonNegative);
4569   }
4570
4571   if (ConditionalOperator *CO = dyn_cast<ConditionalOperator>(E)) {
4572     // If we can fold the condition, just take that operand.
4573     bool CondResult;
4574     if (CO->getCond()->EvaluateAsBooleanCondition(CondResult, C))
4575       return GetExprRange(C, CondResult ? CO->getTrueExpr()
4576                                         : CO->getFalseExpr(),
4577                           MaxWidth);
4578
4579     // Otherwise, conservatively merge.
4580     IntRange L = GetExprRange(C, CO->getTrueExpr(), MaxWidth);
4581     IntRange R = GetExprRange(C, CO->getFalseExpr(), MaxWidth);
4582     return IntRange::join(L, R);
4583   }
4584
4585   if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(E)) {
4586     switch (BO->getOpcode()) {
4587
4588     // Boolean-valued operations are single-bit and positive.
4589     case BO_LAnd:
4590     case BO_LOr:
4591     case BO_LT:
4592     case BO_GT:
4593     case BO_LE:
4594     case BO_GE:
4595     case BO_EQ:
4596     case BO_NE:
4597       return IntRange::forBoolType();
4598
4599     // The type of the assignments is the type of the LHS, so the RHS
4600     // is not necessarily the same type.
4601     case BO_MulAssign:
4602     case BO_DivAssign:
4603     case BO_RemAssign:
4604     case BO_AddAssign:
4605     case BO_SubAssign:
4606     case BO_XorAssign:
4607     case BO_OrAssign:
4608       // TODO: bitfields?
4609       return IntRange::forValueOfType(C, GetExprType(E));
4610
4611     // Simple assignments just pass through the RHS, which will have
4612     // been coerced to the LHS type.
4613     case BO_Assign:
4614       // TODO: bitfields?
4615       return GetExprRange(C, BO->getRHS(), MaxWidth);
4616
4617     // Operations with opaque sources are black-listed.
4618     case BO_PtrMemD:
4619     case BO_PtrMemI:
4620       return IntRange::forValueOfType(C, GetExprType(E));
4621
4622     // Bitwise-and uses the *infinum* of the two source ranges.
4623     case BO_And:
4624     case BO_AndAssign:
4625       return IntRange::meet(GetExprRange(C, BO->getLHS(), MaxWidth),
4626                             GetExprRange(C, BO->getRHS(), MaxWidth));
4627
4628     // Left shift gets black-listed based on a judgement call.
4629     case BO_Shl:
4630       // ...except that we want to treat '1 << (blah)' as logically
4631       // positive.  It's an important idiom.
4632       if (IntegerLiteral *I
4633             = dyn_cast<IntegerLiteral>(BO->getLHS()->IgnoreParenCasts())) {
4634         if (I->getValue() == 1) {
4635           IntRange R = IntRange::forValueOfType(C, GetExprType(E));
4636           return IntRange(R.Width, /*NonNegative*/ true);
4637         }
4638       }
4639       // fallthrough
4640
4641     case BO_ShlAssign:
4642       return IntRange::forValueOfType(C, GetExprType(E));
4643
4644     // Right shift by a constant can narrow its left argument.
4645     case BO_Shr:
4646     case BO_ShrAssign: {
4647       IntRange L = GetExprRange(C, BO->getLHS(), MaxWidth);
4648
4649       // If the shift amount is a positive constant, drop the width by
4650       // that much.
4651       llvm::APSInt shift;
4652       if (BO->getRHS()->isIntegerConstantExpr(shift, C) &&
4653           shift.isNonNegative()) {
4654         unsigned zext = shift.getZExtValue();
4655         if (zext >= L.Width)
4656           L.Width = (L.NonNegative ? 0 : 1);
4657         else
4658           L.Width -= zext;
4659       }
4660
4661       return L;
4662     }
4663
4664     // Comma acts as its right operand.
4665     case BO_Comma:
4666       return GetExprRange(C, BO->getRHS(), MaxWidth);
4667
4668     // Black-list pointer subtractions.
4669     case BO_Sub:
4670       if (BO->getLHS()->getType()->isPointerType())
4671         return IntRange::forValueOfType(C, GetExprType(E));
4672       break;
4673
4674     // The width of a division result is mostly determined by the size
4675     // of the LHS.
4676     case BO_Div: {
4677       // Don't 'pre-truncate' the operands.
4678       unsigned opWidth = C.getIntWidth(GetExprType(E));
4679       IntRange L = GetExprRange(C, BO->getLHS(), opWidth);
4680
4681       // If the divisor is constant, use that.
4682       llvm::APSInt divisor;
4683       if (BO->getRHS()->isIntegerConstantExpr(divisor, C)) {
4684         unsigned log2 = divisor.logBase2(); // floor(log_2(divisor))
4685         if (log2 >= L.Width)
4686           L.Width = (L.NonNegative ? 0 : 1);
4687         else
4688           L.Width = std::min(L.Width - log2, MaxWidth);
4689         return L;
4690       }
4691
4692       // Otherwise, just use the LHS's width.
4693       IntRange R = GetExprRange(C, BO->getRHS(), opWidth);
4694       return IntRange(L.Width, L.NonNegative && R.NonNegative);
4695     }
4696
4697     // The result of a remainder can't be larger than the result of
4698     // either side.
4699     case BO_Rem: {
4700       // Don't 'pre-truncate' the operands.
4701       unsigned opWidth = C.getIntWidth(GetExprType(E));
4702       IntRange L = GetExprRange(C, BO->getLHS(), opWidth);
4703       IntRange R = GetExprRange(C, BO->getRHS(), opWidth);
4704
4705       IntRange meet = IntRange::meet(L, R);
4706       meet.Width = std::min(meet.Width, MaxWidth);
4707       return meet;
4708     }
4709
4710     // The default behavior is okay for these.
4711     case BO_Mul:
4712     case BO_Add:
4713     case BO_Xor:
4714     case BO_Or:
4715       break;
4716     }
4717
4718     // The default case is to treat the operation as if it were closed
4719     // on the narrowest type that encompasses both operands.
4720     IntRange L = GetExprRange(C, BO->getLHS(), MaxWidth);
4721     IntRange R = GetExprRange(C, BO->getRHS(), MaxWidth);
4722     return IntRange::join(L, R);
4723   }
4724
4725   if (UnaryOperator *UO = dyn_cast<UnaryOperator>(E)) {
4726     switch (UO->getOpcode()) {
4727     // Boolean-valued operations are white-listed.
4728     case UO_LNot:
4729       return IntRange::forBoolType();
4730
4731     // Operations with opaque sources are black-listed.
4732     case UO_Deref:
4733     case UO_AddrOf: // should be impossible
4734       return IntRange::forValueOfType(C, GetExprType(E));
4735
4736     default:
4737       return GetExprRange(C, UO->getSubExpr(), MaxWidth);
4738     }
4739   }
4740
4741   if (OpaqueValueExpr *OVE = dyn_cast<OpaqueValueExpr>(E))
4742     return GetExprRange(C, OVE->getSourceExpr(), MaxWidth);
4743
4744   if (FieldDecl *BitField = E->getSourceBitField())
4745     return IntRange(BitField->getBitWidthValue(C),
4746                     BitField->getType()->isUnsignedIntegerOrEnumerationType());
4747
4748   return IntRange::forValueOfType(C, GetExprType(E));
4749 }
4750
4751 static IntRange GetExprRange(ASTContext &C, Expr *E) {
4752   return GetExprRange(C, E, C.getIntWidth(GetExprType(E)));
4753 }
4754
4755 /// Checks whether the given value, which currently has the given
4756 /// source semantics, has the same value when coerced through the
4757 /// target semantics.
4758 static bool IsSameFloatAfterCast(const llvm::APFloat &value,
4759                                  const llvm::fltSemantics &Src,
4760                                  const llvm::fltSemantics &Tgt) {
4761   llvm::APFloat truncated = value;
4762
4763   bool ignored;
4764   truncated.convert(Src, llvm::APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
4765   truncated.convert(Tgt, llvm::APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
4766
4767   return truncated.bitwiseIsEqual(value);
4768 }
4769
4770 /// Checks whether the given value, which currently has the given
4771 /// source semantics, has the same value when coerced through the
4772 /// target semantics.
4773 ///
4774 /// The value might be a vector of floats (or a complex number).
4775 static bool IsSameFloatAfterCast(const APValue &value,
4776                                  const llvm::fltSemantics &Src,
4777                                  const llvm::fltSemantics &Tgt) {
4778   if (value.isFloat())
4779     return IsSameFloatAfterCast(value.getFloat(), Src, Tgt);
4780
4781   if (value.isVector()) {
4782     for (unsigned i = 0, e = value.getVectorLength(); i != e; ++i)
4783       if (!IsSameFloatAfterCast(value.getVectorElt(i), Src, Tgt))
4784         return false;
4785     return true;
4786   }
4787
4788   assert(value.isComplexFloat());
4789   return (IsSameFloatAfterCast(value.getComplexFloatReal(), Src, Tgt) &&
4790           IsSameFloatAfterCast(value.getComplexFloatImag(), Src, Tgt));
4791 }
4792
4793 static void AnalyzeImplicitConversions(Sema &S, Expr *E, SourceLocation CC);
4794
4795 static bool IsZero(Sema &S, Expr *E) {
4796   // Suppress cases where we are comparing against an enum constant.
4797   if (const DeclRefExpr *DR =
4798       dyn_cast<DeclRefExpr>(E->IgnoreParenImpCasts()))
4799     if (isa<EnumConstantDecl>(DR->getDecl()))
4800       return false;
4801
4802   // Suppress cases where the '0' value is expanded from a macro.
4803   if (E->getLocStart().isMacroID())
4804     return false;
4805
4806   llvm::APSInt Value;
4807   return E->isIntegerConstantExpr(Value, S.Context) && Value == 0;
4808 }
4809
4810 static bool HasEnumType(Expr *E) {
4811   // Strip off implicit integral promotions.
4812   while (ImplicitCastExpr *ICE = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(E)) {
4813     if (ICE->getCastKind() != CK_IntegralCast &&
4814         ICE->getCastKind() != CK_NoOp)
4815       break;
4816     E = ICE->getSubExpr();
4817   }
4818
4819   return E->getType()->isEnumeralType();
4820 }
4821
4822 static void CheckTrivialUnsignedComparison(Sema &S, BinaryOperator *E) {
4823   // Disable warning in template instantiations.
4824   if (!S.ActiveTemplateInstantiations.empty())
4825     return;
4826
4827   BinaryOperatorKind op = E->getOpcode();
4828   if (E->isValueDependent())
4829     return;
4830
4831   if (op == BO_LT && IsZero(S, E->getRHS())) {
4832     S.Diag(E->getOperatorLoc(), diag::warn_lunsigned_always_true_comparison)
4833       << "< 0" << "false" << HasEnumType(E->getLHS())
4834       << E->getLHS()->getSourceRange() << E->getRHS()->getSourceRange();
4835   } else if (op == BO_GE && IsZero(S, E->getRHS())) {
4836     S.Diag(E->getOperatorLoc(), diag::warn_lunsigned_always_true_comparison)
4837       << ">= 0" << "true" << HasEnumType(E->getLHS())
4838       << E->getLHS()->getSourceRange() << E->getRHS()->getSourceRange();
4839   } else if (op == BO_GT && IsZero(S, E->getLHS())) {
4840     S.Diag(E->getOperatorLoc(), diag::warn_runsigned_always_true_comparison)
4841       << "0 >" << "false" << HasEnumType(E->getRHS())
4842       << E->getLHS()->getSourceRange() << E->getRHS()->getSourceRange();
4843   } else if (op == BO_LE && IsZero(S, E->getLHS())) {
4844     S.Diag(E->getOperatorLoc(), diag::warn_runsigned_always_true_comparison)
4845       << "0 <=" << "true" << HasEnumType(E->getRHS())
4846       << E->getLHS()->getSourceRange() << E->getRHS()->getSourceRange();
4847   }
4848 }
4849
4850 static void DiagnoseOutOfRangeComparison(Sema &S, BinaryOperator *E,
4851                                          Expr *Constant, Expr *Other,
4852                                          llvm::APSInt Value,
4853                                          bool RhsConstant) {
4854   // Disable warning in template instantiations.
4855   if (!S.ActiveTemplateInstantiations.empty())
4856     return;
4857
4858   // 0 values are handled later by CheckTrivialUnsignedComparison().
4859   if (Value == 0)
4860     return;
4861
4862   BinaryOperatorKind op = E->getOpcode();
4863   QualType OtherT = Other->getType();
4864   QualType ConstantT = Constant->getType();
4865   QualType CommonT = E->getLHS()->getType();
4866   if (S.Context.hasSameUnqualifiedType(OtherT, ConstantT))
4867     return;
4868   assert((OtherT->isIntegerType() && ConstantT->isIntegerType())
4869          && "comparison with non-integer type");
4870
4871   bool ConstantSigned = ConstantT->isSignedIntegerType();
4872   bool CommonSigned = CommonT->isSignedIntegerType();
4873
4874   bool EqualityOnly = false;
4875
4876   // TODO: Investigate using GetExprRange() to get tighter bounds on
4877   // on the bit ranges.
4878   IntRange OtherRange = IntRange::forValueOfType(S.Context, OtherT);
4879   unsigned OtherWidth = OtherRange.Width;
4880
4881   if (CommonSigned) {
4882     // The common type is signed, therefore no signed to unsigned conversion.
4883     if (!OtherRange.NonNegative) {
4884       // Check that the constant is representable in type OtherT.
4885       if (ConstantSigned) {
4886         if (OtherWidth >= Value.getMinSignedBits())
4887           return;
4888       } else { // !ConstantSigned
4889         if (OtherWidth >= Value.getActiveBits() + 1)
4890           return;
4891       }
4892     } else { // !OtherSigned
4893       // Check that the constant is representable in type OtherT.
4894       // Negative values are out of range.
4895       if (ConstantSigned) {
4896         if (Value.isNonNegative() && OtherWidth >= Value.getActiveBits())
4897           return;
4898       } else { // !ConstantSigned
4899         if (OtherWidth >= Value.getActiveBits())
4900           return;
4901       }
4902     }
4903   } else {  // !CommonSigned
4904     if (OtherRange.NonNegative) {
4905       if (OtherWidth >= Value.getActiveBits())
4906         return;
4907     } else if (!OtherRange.NonNegative && !ConstantSigned) {
4908       // Check to see if the constant is representable in OtherT.
4909       if (OtherWidth > Value.getActiveBits())
4910         return;
4911       // Check to see if the constant is equivalent to a negative value
4912       // cast to CommonT.
4913       if (S.Context.getIntWidth(ConstantT) == S.Context.getIntWidth(CommonT) &&
4914           Value.isNegative() && Value.getMinSignedBits() <= OtherWidth)
4915         return;
4916       // The constant value rests between values that OtherT can represent after
4917       // conversion.  Relational comparison still works, but equality
4918       // comparisons will be tautological.
4919       EqualityOnly = true;
4920     } else { // OtherSigned && ConstantSigned
4921       assert(0 && "Two signed types converted to unsigned types.");
4922     }
4923   }
4924
4925   bool PositiveConstant = !ConstantSigned || Value.isNonNegative();
4926
4927   bool IsTrue = true;
4928   if (op == BO_EQ || op == BO_NE) {
4929     IsTrue = op == BO_NE;
4930   } else if (EqualityOnly) {
4931     return;
4932   } else if (RhsConstant) {
4933     if (op == BO_GT || op == BO_GE)
4934       IsTrue = !PositiveConstant;
4935     else // op == BO_LT || op == BO_LE
4936       IsTrue = PositiveConstant;
4937   } else {
4938     if (op == BO_LT || op == BO_LE)
4939       IsTrue = !PositiveConstant;
4940     else // op == BO_GT || op == BO_GE
4941       IsTrue = PositiveConstant;
4942   }
4943
4944   // If this is a comparison to an enum constant, include that
4945   // constant in the diagnostic.
4946   const EnumConstantDecl *ED = 0;
4947   if (const DeclRefExpr *DR = dyn_cast<DeclRefExpr>(Constant))
4948     ED = dyn_cast<EnumConstantDecl>(DR->getDecl());
4949
4950   SmallString<64> PrettySourceValue;
4951   llvm::raw_svector_ostream OS(PrettySourceValue);
4952   if (ED)
4953     OS << '\'' << *ED << "' (" << Value << ")";
4954   else
4955     OS << Value;
4956
4957   S.Diag(E->getOperatorLoc(), diag::warn_out_of_range_compare)
4958       << OS.str() << OtherT << IsTrue
4959       << E->getLHS()->getSourceRange() << E->getRHS()->getSourceRange();
4960 }
4961
4962 /// Analyze the operands of the given comparison.  Implements the
4963 /// fallback case from AnalyzeComparison.
4964 static void AnalyzeImpConvsInComparison(Sema &S, BinaryOperator *E) {
4965   AnalyzeImplicitConversions(S, E->getLHS(), E->getOperatorLoc());
4966   AnalyzeImplicitConversions(S, E->getRHS(), E->getOperatorLoc());
4967 }
4968
4969 /// \brief Implements -Wsign-compare.
4970 ///
4971 /// \param E the binary operator to check for warnings
4972 static void AnalyzeComparison(Sema &S, BinaryOperator *E) {
4973   // The type the comparison is being performed in.
4974   QualType T = E->getLHS()->getType();
4975   assert(S.Context.hasSameUnqualifiedType(T, E->getRHS()->getType())
4976          && "comparison with mismatched types");
4977   if (E->isValueDependent())
4978     return AnalyzeImpConvsInComparison(S, E);
4979
4980   Expr *LHS = E->getLHS()->IgnoreParenImpCasts();
4981   Expr *RHS = E->getRHS()->IgnoreParenImpCasts();
4982
4983   bool IsComparisonConstant = false;
4984
4985   // Check whether an integer constant comparison results in a value
4986   // of 'true' or 'false'.
4987   if (T->isIntegralType(S.Context)) {
4988     llvm::APSInt RHSValue;
4989     bool IsRHSIntegralLiteral =
4990       RHS->isIntegerConstantExpr(RHSValue, S.Context);
4991     llvm::APSInt LHSValue;
4992     bool IsLHSIntegralLiteral =
4993       LHS->isIntegerConstantExpr(LHSValue, S.Context);
4994     if (IsRHSIntegralLiteral && !IsLHSIntegralLiteral)
4995         DiagnoseOutOfRangeComparison(S, E, RHS, LHS, RHSValue, true);
4996     else if (!IsRHSIntegralLiteral && IsLHSIntegralLiteral)
4997       DiagnoseOutOfRangeComparison(S, E, LHS, RHS, LHSValue, false);
4998     else
4999       IsComparisonConstant =
5000         (IsRHSIntegralLiteral && IsLHSIntegralLiteral);
5001   } else if (!T->hasUnsignedIntegerRepresentation())
5002       IsComparisonConstant = E->isIntegerConstantExpr(S.Context);
5003
5004   // We don't do anything special if this isn't an unsigned integral
5005   // comparison:  we're only interested in integral comparisons, and
5006   // signed comparisons only happen in cases we don't care to warn about.
5007   //
5008   // We also don't care about value-dependent expressions or expressions
5009   // whose result is a constant.
5010   if (!T->hasUnsignedIntegerRepresentation() || IsComparisonConstant)
5011     return AnalyzeImpConvsInComparison(S, E);
5012
5013   // Check to see if one of the (unmodified) operands is of different
5014   // signedness.
5015   Expr *signedOperand, *unsignedOperand;
5016   if (LHS->getType()->hasSignedIntegerRepresentation()) {
5017     assert(!RHS->getType()->hasSignedIntegerRepresentation() &&
5018            "unsigned comparison between two signed integer expressions?");
5019     signedOperand = LHS;
5020     unsignedOperand = RHS;
5021   } else if (RHS->getType()->hasSignedIntegerRepresentation()) {
5022     signedOperand = RHS;
5023     unsignedOperand = LHS;
5024   } else {
5025     CheckTrivialUnsignedComparison(S, E);
5026     return AnalyzeImpConvsInComparison(S, E);
5027   }
5028
5029   // Otherwise, calculate the effective range of the signed operand.
5030   IntRange signedRange = GetExprRange(S.Context, signedOperand);
5031
5032   // Go ahead and analyze implicit conversions in the operands.  Note
5033   // that we skip the implicit conversions on both sides.
5034   AnalyzeImplicitConversions(S, LHS, E->getOperatorLoc());
5035   AnalyzeImplicitConversions(S, RHS, E->getOperatorLoc());
5036
5037   // If the signed range is non-negative, -Wsign-compare won't fire,
5038   // but we should still check for comparisons which are always true
5039   // or false.
5040   if (signedRange.NonNegative)
5041     return CheckTrivialUnsignedComparison(S, E);
5042
5043   // For (in)equality comparisons, if the unsigned operand is a
5044   // constant which cannot collide with a overflowed signed operand,
5045   // then reinterpreting the signed operand as unsigned will not
5046   // change the result of the comparison.
5047   if (E->isEqualityOp()) {
5048     unsigned comparisonWidth = S.Context.getIntWidth(T);
5049     IntRange unsignedRange = GetExprRange(S.Context, unsignedOperand);
5050
5051     // We should never be unable to prove that the unsigned operand is
5052     // non-negative.
5053     assert(unsignedRange.NonNegative && "unsigned range includes negative?");
5054
5055     if (unsignedRange.Width < comparisonWidth)
5056       return;
5057   }
5058
5059   S.DiagRuntimeBehavior(E->getOperatorLoc(), E,
5060     S.PDiag(diag::warn_mixed_sign_comparison)
5061       << LHS->getType() << RHS->getType()
5062       << LHS->getSourceRange() << RHS->getSourceRange());
5063 }
5064
5065 /// Analyzes an attempt to assign the given value to a bitfield.
5066 ///
5067 /// Returns true if there was something fishy about the attempt.
5068 static bool AnalyzeBitFieldAssignment(Sema &S, FieldDecl *Bitfield, Expr *Init,
5069                                       SourceLocation InitLoc) {
5070   assert(Bitfield->isBitField());
5071   if (Bitfield->isInvalidDecl())
5072     return false;
5073
5074   // White-list bool bitfields.
5075   if (Bitfield->getType()->isBooleanType())
5076     return false;
5077
5078   // Ignore value- or type-dependent expressions.
5079   if (Bitfield->getBitWidth()->isValueDependent() ||
5080       Bitfield->getBitWidth()->isTypeDependent() ||
5081       Init->isValueDependent() ||
5082       Init->isTypeDependent())
5083     return false;
5084
5085   Expr *OriginalInit = Init->IgnoreParenImpCasts();
5086
5087   llvm::APSInt Value;
5088   if (!OriginalInit->EvaluateAsInt(Value, S.Context, Expr::SE_AllowSideEffects))
5089     return false;
5090
5091   unsigned OriginalWidth = Value.getBitWidth();
5092   unsigned FieldWidth = Bitfield->getBitWidthValue(S.Context);
5093
5094   if (OriginalWidth <= FieldWidth)
5095     return false;
5096
5097   // Compute the value which the bitfield will contain.
5098   llvm::APSInt TruncatedValue = Value.trunc(FieldWidth);
5099   TruncatedValue.setIsSigned(Bitfield->getType()->isSignedIntegerType());
5100
5101   // Check whether the stored value is equal to the original value.
5102   TruncatedValue = TruncatedValue.extend(OriginalWidth);
5103   if (llvm::APSInt::isSameValue(Value, TruncatedValue))
5104     return false;
5105
5106   // Special-case bitfields of width 1: booleans are naturally 0/1, and
5107   // therefore don't strictly fit into a signed bitfield of width 1.
5108   if (FieldWidth == 1 && Value == 1)
5109     return false;
5110
5111   std::string PrettyValue = Value.toString(10);
5112   std::string PrettyTrunc = TruncatedValue.toString(10);
5113
5114   S.Diag(InitLoc, diag::warn_impcast_bitfield_precision_constant)
5115     << PrettyValue << PrettyTrunc << OriginalInit->getType()
5116     << Init->getSourceRange();
5117
5118   return true;
5119 }
5120
5121 /// Analyze the given simple or compound assignment for warning-worthy
5122 /// operations.
5123 static void AnalyzeAssignment(Sema &S, BinaryOperator *E) {
5124   // Just recurse on the LHS.
5125   AnalyzeImplicitConversions(S, E->getLHS(), E->getOperatorLoc());
5126
5127   // We want to recurse on the RHS as normal unless we're assigning to
5128   // a bitfield.
5129   if (FieldDecl *Bitfield = E->getLHS()->getSourceBitField()) {
5130     if (AnalyzeBitFieldAssignment(S, Bitfield, E->getRHS(),
5131                                   E->getOperatorLoc())) {
5132       // Recurse, ignoring any implicit conversions on the RHS.
5133       return AnalyzeImplicitConversions(S, E->getRHS()->IgnoreParenImpCasts(),
5134                                         E->getOperatorLoc());
5135     }
5136   }
5137
5138   AnalyzeImplicitConversions(S, E->getRHS(), E->getOperatorLoc());
5139 }
5140
5141 /// Diagnose an implicit cast;  purely a helper for CheckImplicitConversion.
5142 static void DiagnoseImpCast(Sema &S, Expr *E, QualType SourceType, QualType T,
5143                             SourceLocation CContext, unsigned diag,
5144                             bool pruneControlFlow = false) {
5145   if (pruneControlFlow) {
5146     S.DiagRuntimeBehavior(E->getExprLoc(), E,
5147                           S.PDiag(diag)
5148                             << SourceType << T << E->getSourceRange()
5149                             << SourceRange(CContext));
5150     return;
5151   }
5152   S.Diag(E->getExprLoc(), diag)
5153     << SourceType << T << E->getSourceRange() << SourceRange(CContext);
5154 }
5155
5156 /// Diagnose an implicit cast;  purely a helper for CheckImplicitConversion.
5157 static void DiagnoseImpCast(Sema &S, Expr *E, QualType T,
5158                             SourceLocation CContext, unsigned diag,
5159                             bool pruneControlFlow = false) {
5160   DiagnoseImpCast(S, E, E->getType(), T, CContext, diag, pruneControlFlow);
5161 }
5162
5163 /// Diagnose an implicit cast from a literal expression. Does not warn when the
5164 /// cast wouldn't lose information.
5165 void DiagnoseFloatingLiteralImpCast(Sema &S, FloatingLiteral *FL, QualType T,
5166                                     SourceLocation CContext) {
5167   // Try to convert the literal exactly to an integer. If we can, don't warn.
5168   bool isExact = false;
5169   const llvm::APFloat &Value = FL->getValue();
5170   llvm::APSInt IntegerValue(S.Context.getIntWidth(T),
5171                             T->hasUnsignedIntegerRepresentation());
5172   if (Value.convertToInteger(IntegerValue,
5173                              llvm::APFloat::rmTowardZero, &isExact)
5174       == llvm::APFloat::opOK && isExact)
5175     return;
5176
5177   // FIXME: Force the precision of the source value down so we don't print
5178   // digits which are usually useless (we don't really care here if we
5179   // truncate a digit by accident in edge cases).  Ideally, APFloat::toString
5180   // would automatically print the shortest representation, but it's a bit
5181   // tricky to implement.
5182   SmallString<16> PrettySourceValue;
5183   unsigned precision = llvm::APFloat::semanticsPrecision(Value.getSemantics());
5184   precision = (precision * 59 + 195) / 196;
5185   Value.toString(PrettySourceValue, precision);
5186
5187   SmallString<16> PrettyTargetValue;
5188   if (T->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Bool))
5189     PrettyTargetValue = IntegerValue == 0 ? "false" : "true";
5190   else
5191     IntegerValue.toString(PrettyTargetValue);
5192
5193   S.Diag(FL->getExprLoc(), diag::warn_impcast_literal_float_to_integer)
5194     << FL->getType() << T.getUnqualifiedType() << PrettySourceValue
5195     << PrettyTargetValue << FL->getSourceRange() << SourceRange(CContext);
5196 }
5197
5198 std::string PrettyPrintInRange(const llvm::APSInt &Value, IntRange Range) {
5199   if (!Range.Width) return "0";
5200
5201   llvm::APSInt ValueInRange = Value;
5202   ValueInRange.setIsSigned(!Range.NonNegative);
5203   ValueInRange = ValueInRange.trunc(Range.Width);
5204   return ValueInRange.toString(10);
5205 }
5206
5207 static bool IsImplicitBoolFloatConversion(Sema &S, Expr *Ex, bool ToBool) {
5208   if (!isa<ImplicitCastExpr>(Ex))
5209     return false;
5210
5211   Expr *InnerE = Ex->IgnoreParenImpCasts();
5212   const Type *Target = S.Context.getCanonicalType(Ex->getType()).getTypePtr();
5213   const Type *Source =
5214     S.Context.getCanonicalType(InnerE->getType()).getTypePtr();
5215   if (Target->isDependentType())
5216     return false;
5217
5218   const BuiltinType *FloatCandidateBT =
5219     dyn_cast<BuiltinType>(ToBool ? Source : Target);
5220   const Type *BoolCandidateType = ToBool ? Target : Source;
5221
5222   return (BoolCandidateType->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Bool) &&
5223           FloatCandidateBT && (FloatCandidateBT->isFloatingPoint()));
5224 }
5225
5226 void CheckImplicitArgumentConversions(Sema &S, CallExpr *TheCall,
5227                                       SourceLocation CC) {
5228   unsigned NumArgs = TheCall->getNumArgs();
5229   for (unsigned i = 0; i < NumArgs; ++i) {
5230     Expr *CurrA = TheCall->getArg(i);
5231     if (!IsImplicitBoolFloatConversion(S, CurrA, true))
5232       continue;
5233
5234     bool IsSwapped = ((i > 0) &&
5235         IsImplicitBoolFloatConversion(S, TheCall->getArg(i - 1), false));
5236     IsSwapped |= ((i < (NumArgs - 1)) &&
5237         IsImplicitBoolFloatConversion(S, TheCall->getArg(i + 1), false));
5238     if (IsSwapped) {
5239       // Warn on this floating-point to bool conversion.
5240       DiagnoseImpCast(S, CurrA->IgnoreParenImpCasts(),
5241                       CurrA->getType(), CC,
5242                       diag::warn_impcast_floating_point_to_bool);
5243     }
5244   }
5245 }
5246
5247 void CheckImplicitConversion(Sema &S, Expr *E, QualType T,
5248                              SourceLocation CC, bool *ICContext = 0) {
5249   if (E->isTypeDependent() || E->isValueDependent()) return;
5250
5251   const Type *Source = S.Context.getCanonicalType(E->getType()).getTypePtr();
5252   const Type *Target = S.Context.getCanonicalType(T).getTypePtr();
5253   if (Source == Target) return;
5254   if (Target->isDependentType()) return;
5255
5256   // If the conversion context location is invalid don't complain. We also
5257   // don't want to emit a warning if the issue occurs from the expansion of
5258   // a system macro. The problem is that 'getSpellingLoc()' is slow, so we
5259   // delay this check as long as possible. Once we detect we are in that
5260   // scenario, we just return.
5261   if (CC.isInvalid())
5262     return;
5263
5264   // Diagnose implicit casts to bool.
5265   if (Target->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Bool)) {
5266     if (isa<StringLiteral>(E))
5267       // Warn on string literal to bool.  Checks for string literals in logical
5268       // expressions, for instances, assert(0 && "error here"), is prevented
5269       // by a check in AnalyzeImplicitConversions().
5270       return DiagnoseImpCast(S, E, T, CC,
5271                              diag::warn_impcast_string_literal_to_bool);
5272     if (Source->isFunctionType()) {
5273       // Warn on function to bool. Checks free functions and static member
5274       // functions. Weakly imported functions are excluded from the check,
5275       // since it's common to test their value to check whether the linker
5276       // found a definition for them.
5277       ValueDecl *D = 0;
5278       if (DeclRefExpr* R = dyn_cast<DeclRefExpr>(E)) {
5279         D = R->getDecl();
5280       } else if (MemberExpr *M = dyn_cast<MemberExpr>(E)) {
5281         D = M->getMemberDecl();
5282       }
5283
5284       if (D && !D->isWeak()) {
5285         if (FunctionDecl* F = dyn_cast<FunctionDecl>(D)) {
5286           S.Diag(E->getExprLoc(), diag::warn_impcast_function_to_bool)
5287             << F << E->getSourceRange() << SourceRange(CC);
5288           S.Diag(E->getExprLoc(), diag::note_function_to_bool_silence)
5289             << FixItHint::CreateInsertion(E->getExprLoc(), "&");
5290           QualType ReturnType;
5291           UnresolvedSet<4> NonTemplateOverloads;
5292           S.tryExprAsCall(*E, ReturnType, NonTemplateOverloads);
5293           if (!ReturnType.isNull()
5294               && ReturnType->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Bool))
5295             S.Diag(E->getExprLoc(), diag::note_function_to_bool_call)
5296               << FixItHint::CreateInsertion(
5297                  S.getPreprocessor().getLocForEndOfToken(E->getLocEnd()), "()");
5298           return;
5299         }
5300       }
5301     }
5302   }
5303
5304   // Strip vector types.
5305   if (isa<VectorType>(Source)) {
5306     if (!isa<VectorType>(Target)) {
5307       if (S.SourceMgr.isInSystemMacro(CC))
5308         return;
5309       return DiagnoseImpCast(S, E, T, CC, diag::warn_impcast_vector_scalar);
5310     }
5311
5312     // If the vector cast is cast between two vectors of the same size, it is
5313     // a bitcast, not a conversion.
5314     if (S.Context.getTypeSize(Source) == S.Context.getTypeSize(Target))
5315       return;
5316
5317     Source = cast<VectorType>(Source)->getElementType().getTypePtr();
5318     Target = cast<VectorType>(Target)->getElementType().getTypePtr();
5319   }
5320
5321   // Strip complex types.
5322   if (isa<ComplexType>(Source)) {
5323     if (!isa<ComplexType>(Target)) {
5324       if (S.SourceMgr.isInSystemMacro(CC))
5325         return;
5326
5327       return DiagnoseImpCast(S, E, T, CC, diag::warn_impcast_complex_scalar);
5328     }
5329
5330     Source = cast<ComplexType>(Source)->getElementType().getTypePtr();
5331     Target = cast<ComplexType>(Target)->getElementType().getTypePtr();
5332   }
5333
5334   const BuiltinType *SourceBT = dyn_cast<BuiltinType>(Source);
5335   const BuiltinType *TargetBT = dyn_cast<BuiltinType>(Target);
5336
5337   // If the source is floating point...
5338   if (SourceBT && SourceBT->isFloatingPoint()) {
5339     // ...and the target is floating point...
5340     if (TargetBT && TargetBT->isFloatingPoint()) {
5341       // ...then warn if we're dropping FP rank.
5342
5343       // Builtin FP kinds are ordered by increasing FP rank.
5344       if (SourceBT->getKind() > TargetBT->getKind()) {
5345         // Don't warn about float constants that are precisely
5346         // representable in the target type.
5347         Expr::EvalResult result;
5348         if (E->EvaluateAsRValue(result, S.Context)) {
5349           // Value might be a float, a float vector, or a float complex.
5350           if (IsSameFloatAfterCast(result.Val,
5351                    S.Context.getFloatTypeSemantics(QualType(TargetBT, 0)),
5352                    S.Context.getFloatTypeSemantics(QualType(SourceBT, 0))))
5353             return;
5354         }
5355
5356         if (S.SourceMgr.isInSystemMacro(CC))
5357           return;
5358
5359         DiagnoseImpCast(S, E, T, CC, diag::warn_impcast_float_precision);
5360       }
5361       return;
5362     }
5363
5364     // If the target is integral, always warn.
5365     if (TargetBT && TargetBT->isInteger()) {
5366       if (S.SourceMgr.isInSystemMacro(CC))
5367         return;
5368
5369       Expr *InnerE = E->IgnoreParenImpCasts();
5370       // We also want to warn on, e.g., "int i = -1.234"
5371       if (UnaryOperator *UOp = dyn_cast<UnaryOperator>(InnerE))
5372         if (UOp->getOpcode() == UO_Minus || UOp->getOpcode() == UO_Plus)
5373           InnerE = UOp->getSubExpr()->IgnoreParenImpCasts();
5374
5375       if (FloatingLiteral *FL = dyn_cast<FloatingLiteral>(InnerE)) {
5376         DiagnoseFloatingLiteralImpCast(S, FL, T, CC);
5377       } else {
5378         DiagnoseImpCast(S, E, T, CC, diag::warn_impcast_float_integer);
5379       }
5380     }
5381
5382     // If the target is bool, warn if expr is a function or method call.
5383     if (Target->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Bool) &&
5384         isa<CallExpr>(E)) {
5385       // Check last argument of function call to see if it is an
5386       // implicit cast from a type matching the type the result
5387       // is being cast to.
5388       CallExpr *CEx = cast<CallExpr>(E);
5389       unsigned NumArgs = CEx->getNumArgs();
5390       if (NumArgs > 0) {
5391         Expr *LastA = CEx->getArg(NumArgs - 1);
5392         Expr *InnerE = LastA->IgnoreParenImpCasts();
5393         const Type *InnerType =
5394           S.Context.getCanonicalType(InnerE->getType()).getTypePtr();
5395         if (isa<ImplicitCastExpr>(LastA) && (InnerType == Target)) {
5396           // Warn on this floating-point to bool conversion
5397           DiagnoseImpCast(S, E, T, CC,
5398                           diag::warn_impcast_floating_point_to_bool);
5399         }
5400       }
5401     }
5402     return;
5403   }
5404
5405   if ((E->isNullPointerConstant(S.Context, Expr::NPC_ValueDependentIsNotNull)
5406            == Expr::NPCK_GNUNull) && !Target->isAnyPointerType()
5407       && !Target->isBlockPointerType() && !Target->isMemberPointerType()
5408       && Target->isScalarType() && !Target->isNullPtrType()) {
5409     SourceLocation Loc = E->getSourceRange().getBegin();
5410     if (Loc.isMacroID())
5411       Loc = S.SourceMgr.getImmediateExpansionRange(Loc).first;
5412     if (!Loc.isMacroID() || CC.isMacroID())
5413       S.Diag(Loc, diag::warn_impcast_null_pointer_to_integer)
5414           << T << clang::SourceRange(CC)
5415           << FixItHint::CreateReplacement(Loc,
5416                                           S.getFixItZeroLiteralForType(T, Loc));
5417   }
5418
5419   if (!Source->isIntegerType() || !Target->isIntegerType())
5420     return;
5421
5422   // TODO: remove this early return once the false positives for constant->bool
5423   // in templates, macros, etc, are reduced or removed.
5424   if (Target->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Bool))
5425     return;
5426
5427   IntRange SourceRange = GetExprRange(S.Context, E);
5428   IntRange TargetRange = IntRange::forTargetOfCanonicalType(S.Context, Target);
5429
5430   if (SourceRange.Width > TargetRange.Width) {
5431     // If the source is a constant, use a default-on diagnostic.
5432     // TODO: this should happen for bitfield stores, too.
5433     llvm::APSInt Value(32);
5434     if (E->isIntegerConstantExpr(Value, S.Context)) {
5435       if (S.SourceMgr.isInSystemMacro(CC))
5436         return;
5437
5438       std::string PrettySourceValue = Value.toString(10);
5439       std::string PrettyTargetValue = PrettyPrintInRange(Value, TargetRange);
5440
5441       S.DiagRuntimeBehavior(E->getExprLoc(), E,
5442         S.PDiag(diag::warn_impcast_integer_precision_constant)
5443             << PrettySourceValue << PrettyTargetValue
5444             << E->getType() << T << E->getSourceRange()
5445             << clang::SourceRange(CC));
5446       return;
5447     }
5448
5449     // People want to build with -Wshorten-64-to-32 and not -Wconversion.
5450     if (S.SourceMgr.isInSystemMacro(CC))
5451       return;
5452
5453     if (TargetRange.Width == 32 && S.Context.getIntWidth(E->getType()) == 64)
5454       return DiagnoseImpCast(S, E, T, CC, diag::warn_impcast_integer_64_32,
5455                              /* pruneControlFlow */ true);
5456     return DiagnoseImpCast(S, E, T, CC, diag::warn_impcast_integer_precision);
5457   }
5458
5459   if ((TargetRange.NonNegative && !SourceRange.NonNegative) ||
5460       (!TargetRange.NonNegative && SourceRange.NonNegative &&
5461        SourceRange.Width == TargetRange.Width)) {
5462
5463     if (S.SourceMgr.isInSystemMacro(CC))
5464       return;
5465
5466     unsigned DiagID = diag::warn_impcast_integer_sign;
5467
5468     // Traditionally, gcc has warned about this under -Wsign-compare.
5469     // We also want to warn about it in -Wconversion.
5470     // So if -Wconversion is off, use a completely identical diagnostic
5471     // in the sign-compare group.
5472     // The conditional-checking code will
5473     if (ICContext) {
5474       DiagID = diag::warn_impcast_integer_sign_conditional;
5475       *ICContext = true;
5476     }
5477
5478     return DiagnoseImpCast(S, E, T, CC, DiagID);
5479   }
5480
5481   // Diagnose conversions between different enumeration types.
5482   // In C, we pretend that the type of an EnumConstantDecl is its enumeration
5483   // type, to give us better diagnostics.
5484   QualType SourceType = E->getType();
5485   if (!S.getLangOpts().CPlusPlus) {
5486     if (DeclRefExpr *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(E))
5487       if (EnumConstantDecl *ECD = dyn_cast<EnumConstantDecl>(DRE->getDecl())) {
5488         EnumDecl *Enum = cast<EnumDecl>(ECD->getDeclContext());
5489         SourceType = S.Context.getTypeDeclType(Enum);
5490         Source = S.Context.getCanonicalType(SourceType).getTypePtr();
5491       }
5492   }
5493
5494   if (const EnumType *SourceEnum = Source->getAs<EnumType>())
5495     if (const EnumType *TargetEnum = Target->getAs<EnumType>())
5496       if (SourceEnum->getDecl()->hasNameForLinkage() &&
5497           TargetEnum->getDecl()->hasNameForLinkage() &&
5498           SourceEnum != TargetEnum) {
5499         if (S.SourceMgr.isInSystemMacro(CC))
5500           return;
5501
5502         return DiagnoseImpCast(S, E, SourceType, T, CC,
5503                                diag::warn_impcast_different_enum_types);
5504       }
5505
5506   return;
5507 }
5508
5509 void CheckConditionalOperator(Sema &S, ConditionalOperator *E,
5510                               SourceLocation CC, QualType T);
5511
5512 void CheckConditionalOperand(Sema &S, Expr *E, QualType T,
5513                              SourceLocation CC, bool &ICContext) {
5514   E = E->IgnoreParenImpCasts();
5515
5516   if (isa<ConditionalOperator>(E))
5517     return CheckConditionalOperator(S, cast<ConditionalOperator>(E), CC, T);
5518
5519   AnalyzeImplicitConversions(S, E, CC);
5520   if (E->getType() != T)
5521     return CheckImplicitConversion(S, E, T, CC, &ICContext);
5522   return;
5523 }
5524
5525 void CheckConditionalOperator(Sema &S, ConditionalOperator *E,
5526                               SourceLocation CC, QualType T) {
5527   AnalyzeImplicitConversions(S, E->getCond(), CC);
5528
5529   bool Suspicious = false;
5530   CheckConditionalOperand(S, E->getTrueExpr(), T, CC, Suspicious);
5531   CheckConditionalOperand(S, E->getFalseExpr(), T, CC, Suspicious);
5532
5533   // If -Wconversion would have warned about either of the candidates
5534   // for a signedness conversion to the context type...
5535   if (!Suspicious) return;
5536
5537   // ...but it's currently ignored...
5538   if (S.Diags.getDiagnosticLevel(diag::warn_impcast_integer_sign_conditional,
5539                                  CC))
5540     return;
5541
5542   // ...then check whether it would have warned about either of the
5543   // candidates for a signedness conversion to the condition type.
5544   if (E->getType() == T) return;
5545
5546   Suspicious = false;
5547   CheckImplicitConversion(S, E->getTrueExpr()->IgnoreParenImpCasts(),
5548                           E->getType(), CC, &Suspicious);
5549   if (!Suspicious)
5550     CheckImplicitConversion(S, E->getFalseExpr()->IgnoreParenImpCasts(),
5551                             E->getType(), CC, &Suspicious);
5552 }
5553
5554 /// AnalyzeImplicitConversions - Find and report any interesting
5555 /// implicit conversions in the given expression.  There are a couple
5556 /// of competing diagnostics here, -Wconversion and -Wsign-compare.
5557 void AnalyzeImplicitConversions(Sema &S, Expr *OrigE, SourceLocation CC) {
5558   QualType T = OrigE->getType();
5559   Expr *E = OrigE->IgnoreParenImpCasts();
5560
5561   if (E->isTypeDependent() || E->isValueDependent())
5562     return;
5563
5564   // For conditional operators, we analyze the arguments as if they
5565   // were being fed directly into the output.
5566   if (isa<ConditionalOperator>(E)) {
5567     ConditionalOperator *CO = cast<ConditionalOperator>(E);
5568     CheckConditionalOperator(S, CO, CC, T);
5569     return;
5570   }
5571
5572   // Check implicit argument conversions for function calls.
5573   if (CallExpr *Call = dyn_cast<CallExpr>(E))
5574     CheckImplicitArgumentConversions(S, Call, CC);
5575
5576   // Go ahead and check any implicit conversions we might have skipped.
5577   // The non-canonical typecheck is just an optimization;
5578   // CheckImplicitConversion will filter out dead implicit conversions.
5579   if (E->getType() != T)
5580     CheckImplicitConversion(S, E, T, CC);
5581
5582   // Now continue drilling into this expression.
5583
5584   if (PseudoObjectExpr * POE = dyn_cast<PseudoObjectExpr>(E)) {
5585     if (POE->getResultExpr())
5586       E = POE->getResultExpr();
5587   }
5588
5589   if (const OpaqueValueExpr *OVE = dyn_cast<OpaqueValueExpr>(E))
5590     return AnalyzeImplicitConversions(S, OVE->getSourceExpr(), CC);
5591
5592   // Skip past explicit casts.
5593   if (isa<ExplicitCastExpr>(E)) {
5594     E = cast<ExplicitCastExpr>(E)->getSubExpr()->IgnoreParenImpCasts();
5595     return AnalyzeImplicitConversions(S, E, CC);
5596   }
5597
5598   if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(E)) {
5599     // Do a somewhat different check with comparison operators.
5600     if (BO->isComparisonOp())
5601       return AnalyzeComparison(S, BO);
5602
5603     // And with simple assignments.
5604     if (BO->getOpcode() == BO_Assign)
5605       return AnalyzeAssignment(S, BO);
5606   }
5607
5608   // These break the otherwise-useful invariant below.  Fortunately,
5609   // we don't really need to recurse into them, because any internal
5610   // expressions should have been analyzed already when they were
5611   // built into statements.
5612   if (isa<StmtExpr>(E)) return;
5613
5614   // Don't descend into unevaluated contexts.
5615   if (isa<UnaryExprOrTypeTraitExpr>(E)) return;
5616
5617   // Now just recurse over the expression's children.
5618   CC = E->getExprLoc();
5619   BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(E);
5620   bool IsLogicalOperator = BO && BO->isLogicalOp();
5621   for (Stmt::child_range I = E->children(); I; ++I) {
5622     Expr *ChildExpr = dyn_cast_or_null<Expr>(*I);
5623     if (!ChildExpr)
5624       continue;
5625
5626     if (IsLogicalOperator &&
5627         isa<StringLiteral>(ChildExpr->IgnoreParenImpCasts()))
5628       // Ignore checking string literals that are in logical operators.
5629       continue;
5630     AnalyzeImplicitConversions(S, ChildExpr, CC);
5631   }
5632 }
5633
5634 } // end anonymous namespace
5635
5636 /// Diagnoses "dangerous" implicit conversions within the given
5637 /// expression (which is a full expression).  Implements -Wconversion
5638 /// and -Wsign-compare.
5639 ///
5640 /// \param CC the "context" location of the implicit conversion, i.e.
5641 ///   the most location of the syntactic entity requiring the implicit
5642 ///   conversion
5643 void Sema::CheckImplicitConversions(Expr *E, SourceLocation CC) {
5644   // Don't diagnose in unevaluated contexts.
5645   if (isUnevaluatedContext())
5646     return;
5647
5648   // Don't diagnose for value- or type-dependent expressions.
5649   if (E->isTypeDependent() || E->isValueDependent())
5650     return;
5651
5652   // Check for array bounds violations in cases where the check isn't triggered
5653   // elsewhere for other Expr types (like BinaryOperators), e.g. when an
5654   // ArraySubscriptExpr is on the RHS of a variable initialization.
5655   CheckArrayAccess(E);
5656
5657   // This is not the right CC for (e.g.) a variable initialization.
5658   AnalyzeImplicitConversions(*this, E, CC);
5659 }
5660
5661 /// Diagnose when expression is an integer constant expression and its evaluation
5662 /// results in integer overflow
5663 void Sema::CheckForIntOverflow (Expr *E) {
5664   if (isa<BinaryOperator>(E->IgnoreParens()))
5665     E->EvaluateForOverflow(Context);
5666 }
5667
5668 namespace {
5669 /// \brief Visitor for expressions which looks for unsequenced operations on the
5670 /// same object.
5671 class SequenceChecker : public EvaluatedExprVisitor<SequenceChecker> {
5672   typedef EvaluatedExprVisitor<SequenceChecker> Base;
5673
5674   /// \brief A tree of sequenced regions within an expression. Two regions are
5675   /// unsequenced if one is an ancestor or a descendent of the other. When we
5676   /// finish processing an expression with sequencing, such as a comma
5677   /// expression, we fold its tree nodes into its parent, since they are
5678   /// unsequenced with respect to nodes we will visit later.
5679   class SequenceTree {
5680     struct Value {
5681       explicit Value(unsigned Parent) : Parent(Parent), Merged(false) {}
5682       unsigned Parent : 31;
5683       bool Merged : 1;
5684     };
5685     SmallVector<Value, 8> Values;
5686
5687   public:
5688     /// \brief A region within an expression which may be sequenced with respect
5689     /// to some other region.
5690     class Seq {
5691       explicit Seq(unsigned N) : Index(N) {}
5692       unsigned Index;
5693       friend class SequenceTree;
5694     public:
5695       Seq() : Index(0) {}
5696     };
5697
5698     SequenceTree() { Values.push_back(Value(0)); }
5699     Seq root() const { return Seq(0); }
5700
5701     /// \brief Create a new sequence of operations, which is an unsequenced
5702     /// subset of \p Parent. This sequence of operations is sequenced with
5703     /// respect to other children of \p Parent.
5704     Seq allocate(Seq Parent) {
5705       Values.push_back(Value(Parent.Index));
5706       return Seq(Values.size() - 1);
5707     }
5708
5709     /// \brief Merge a sequence of operations into its parent.
5710     void merge(Seq S) {
5711       Values[S.Index].Merged = true;
5712     }
5713
5714     /// \brief Determine whether two operations are unsequenced. This operation
5715     /// is asymmetric: \p Cur should be the more recent sequence, and \p Old
5716     /// should have been merged into its parent as appropriate.
5717     bool isUnsequenced(Seq Cur, Seq Old) {
5718       unsigned C = representative(Cur.Index);
5719       unsigned Target = representative(Old.Index);
5720       while (C >= Target) {
5721         if (C == Target)
5722           return true;
5723         C = Values[C].Parent;
5724       }
5725       return false;
5726     }
5727
5728   private:
5729     /// \brief Pick a representative for a sequence.
5730     unsigned representative(unsigned K) {
5731       if (Values[K].Merged)
5732         // Perform path compression as we go.
5733         return Values[K].Parent = representative(Values[K].Parent);
5734       return K;
5735     }
5736   };
5737
5738   /// An object for which we can track unsequenced uses.
5739   typedef NamedDecl *Object;
5740
5741   /// Different flavors of object usage which we track. We only track the
5742   /// least-sequenced usage of each kind.
5743   enum UsageKind {
5744     /// A read of an object. Multiple unsequenced reads are OK.
5745     UK_Use,
5746     /// A modification of an object which is sequenced before the value
5747     /// computation of the expression, such as ++n in C++.
5748     UK_ModAsValue,
5749     /// A modification of an object which is not sequenced before the value
5750     /// computation of the expression, such as n++.
5751     UK_ModAsSideEffect,
5752
5753     UK_Count = UK_ModAsSideEffect + 1
5754   };
5755
5756   struct Usage {
5757     Usage() : Use(0), Seq() {}
5758     Expr *Use;
5759     SequenceTree::Seq Seq;
5760   };
5761
5762   struct UsageInfo {
5763     UsageInfo() : Diagnosed(false) {}
5764     Usage Uses[UK_Count];
5765     /// Have we issued a diagnostic for this variable already?
5766     bool Diagnosed;
5767   };
5768   typedef llvm::SmallDenseMap<Object, UsageInfo, 16> UsageInfoMap;
5769
5770   Sema &SemaRef;
5771   /// Sequenced regions within the expression.
5772   SequenceTree Tree;
5773   /// Declaration modifications and references which we have seen.
5774   UsageInfoMap UsageMap;
5775   /// The region we are currently within.
5776   SequenceTree::Seq Region;
5777   /// Filled in with declarations which were modified as a side-effect
5778   /// (that is, post-increment operations).
5779   SmallVectorImpl<std::pair<Object, Usage> > *ModAsSideEffect;
5780   /// Expressions to check later. We defer checking these to reduce
5781   /// stack usage.
5782   SmallVectorImpl<Expr *> &WorkList;
5783
5784   /// RAII object wrapping the visitation of a sequenced subexpression of an
5785   /// expression. At the end of this process, the side-effects of the evaluation
5786   /// become sequenced with respect to the value computation of the result, so
5787   /// we downgrade any UK_ModAsSideEffect within the evaluation to
5788   /// UK_ModAsValue.
5789   struct SequencedSubexpression {
5790     SequencedSubexpression(SequenceChecker &Self)
5791       : Self(Self), OldModAsSideEffect(Self.ModAsSideEffect) {
5792       Self.ModAsSideEffect = &ModAsSideEffect;
5793     }
5794     ~SequencedSubexpression() {
5795       for (unsigned I = 0, E = ModAsSideEffect.size(); I != E; ++I) {
5796         UsageInfo &U = Self.UsageMap[ModAsSideEffect[I].first];
5797         U.Uses[UK_ModAsSideEffect] = ModAsSideEffect[I].second;
5798         Self.addUsage(U, ModAsSideEffect[I].first,
5799                       ModAsSideEffect[I].second.Use, UK_ModAsValue);
5800       }
5801       Self.ModAsSideEffect = OldModAsSideEffect;
5802     }
5803
5804     SequenceChecker &Self;
5805     SmallVector<std::pair<Object, Usage>, 4> ModAsSideEffect;
5806     SmallVectorImpl<std::pair<Object, Usage> > *OldModAsSideEffect;
5807   };
5808
5809   /// RAII object wrapping the visitation of a subexpression which we might
5810   /// choose to evaluate as a constant. If any subexpression is evaluated and
5811   /// found to be non-constant, this allows us to suppress the evaluation of
5812   /// the outer expression.
5813   class EvaluationTracker {
5814   public:
5815     EvaluationTracker(SequenceChecker &Self)
5816         : Self(Self), Prev(Self.EvalTracker), EvalOK(true) {
5817       Self.EvalTracker = this;
5818     }
5819     ~EvaluationTracker() {
5820       Self.EvalTracker = Prev;
5821       if (Prev)
5822         Prev->EvalOK &= EvalOK;
5823     }
5824
5825     bool evaluate(const Expr *E, bool &Result) {
5826       if (!EvalOK || E->isValueDependent())
5827         return false;
5828       EvalOK = E->EvaluateAsBooleanCondition(Result, Self.SemaRef.Context);
5829       return EvalOK;
5830     }
5831
5832   private:
5833     SequenceChecker &Self;
5834     EvaluationTracker *Prev;
5835     bool EvalOK;
5836   } *EvalTracker;
5837
5838   /// \brief Find the object which is produced by the specified expression,
5839   /// if any.
5840   Object getObject(Expr *E, bool Mod) const {
5841     E = E->IgnoreParenCasts();
5842     if (UnaryOperator *UO = dyn_cast<UnaryOperator>(E)) {
5843       if (Mod && (UO->getOpcode() == UO_PreInc || UO->getOpcode() == UO_PreDec))
5844         return getObject(UO->getSubExpr(), Mod);
5845     } else if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(E)) {
5846       if (BO->getOpcode() == BO_Comma)
5847         return getObject(BO->getRHS(), Mod);
5848       if (Mod && BO->isAssignmentOp())
5849         return getObject(BO->getLHS(), Mod);
5850     } else if (MemberExpr *ME = dyn_cast<MemberExpr>(E)) {
5851       // FIXME: Check for more interesting cases, like "x.n = ++x.n".
5852       if (isa<CXXThisExpr>(ME->getBase()->IgnoreParenCasts()))
5853         return ME->getMemberDecl();
5854     } else if (DeclRefExpr *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(E))
5855       // FIXME: If this is a reference, map through to its value.
5856       return DRE->getDecl();
5857     return 0;
5858   }
5859
5860   /// \brief Note that an object was modified or used by an expression.
5861   void addUsage(UsageInfo &UI, Object O, Expr *Ref, UsageKind UK) {
5862     Usage &U = UI.Uses[UK];
5863     if (!U.Use || !Tree.isUnsequenced(Region, U.Seq)) {
5864       if (UK == UK_ModAsSideEffect && ModAsSideEffect)
5865         ModAsSideEffect->push_back(std::make_pair(O, U));
5866       U.Use = Ref;
5867       U.Seq = Region;
5868     }
5869   }
5870   /// \brief Check whether a modification or use conflicts with a prior usage.
5871   void checkUsage(Object O, UsageInfo &UI, Expr *Ref, UsageKind OtherKind,
5872                   bool IsModMod) {
5873     if (UI.Diagnosed)
5874       return;
5875
5876     const Usage &U = UI.Uses[OtherKind];
5877     if (!U.Use || !Tree.isUnsequenced(Region, U.Seq))
5878       return;
5879
5880     Expr *Mod = U.Use;
5881     Expr *ModOrUse = Ref;
5882     if (OtherKind == UK_Use)
5883       std::swap(Mod, ModOrUse);
5884
5885     SemaRef.Diag(Mod->getExprLoc(),
5886                  IsModMod ? diag::warn_unsequenced_mod_mod
5887                           : diag::warn_unsequenced_mod_use)
5888       << O << SourceRange(ModOrUse->getExprLoc());
5889     UI.Diagnosed = true;
5890   }
5891
5892   void notePreUse(Object O, Expr *Use) {
5893     UsageInfo &U = UsageMap[O];
5894     // Uses conflict with other modifications.
5895     checkUsage(O, U, Use, UK_ModAsValue, false);
5896   }
5897   void notePostUse(Object O, Expr *Use) {
5898     UsageInfo &U = UsageMap[O];
5899     checkUsage(O, U, Use, UK_ModAsSideEffect, false);
5900     addUsage(U, O, Use, UK_Use);
5901   }
5902
5903   void notePreMod(Object O, Expr *Mod) {
5904     UsageInfo &U = UsageMap[O];
5905     // Modifications conflict with other modifications and with uses.
5906     checkUsage(O, U, Mod, UK_ModAsValue, true);
5907     checkUsage(O, U, Mod, UK_Use, false);
5908   }
5909   void notePostMod(Object O, Expr *Use, UsageKind UK) {
5910     UsageInfo &U = UsageMap[O];
5911     checkUsage(O, U, Use, UK_ModAsSideEffect, true);
5912     addUsage(U, O, Use, UK);
5913   }
5914
5915 public:
5916   SequenceChecker(Sema &S, Expr *E, SmallVectorImpl<Expr *> &WorkList)
5917       : Base(S.Context), SemaRef(S), Region(Tree.root()), ModAsSideEffect(0),
5918         WorkList(WorkList), EvalTracker(0) {
5919     Visit(E);
5920   }
5921
5922   void VisitStmt(Stmt *S) {
5923     // Skip all statements which aren't expressions for now.
5924   }
5925
5926   void VisitExpr(Expr *E) {
5927     // By default, just recurse to evaluated subexpressions.
5928     Base::VisitStmt(E);
5929   }
5930
5931   void VisitCastExpr(CastExpr *E) {
5932     Object O = Object();
5933     if (E->getCastKind() == CK_LValueToRValue)
5934       O = getObject(E->getSubExpr(), false);
5935
5936     if (O)
5937       notePreUse(O, E);
5938     VisitExpr(E);
5939     if (O)
5940       notePostUse(O, E);
5941   }
5942
5943   void VisitBinComma(BinaryOperator *BO) {
5944     // C++11 [expr.comma]p1:
5945     //   Every value computation and side effect associated with the left
5946     //   expression is sequenced before every value computation and side
5947     //   effect associated with the right expression.
5948     SequenceTree::Seq LHS = Tree.allocate(Region);
5949     SequenceTree::Seq RHS = Tree.allocate(Region);
5950     SequenceTree::Seq OldRegion = Region;
5951
5952     {
5953       SequencedSubexpression SeqLHS(*this);
5954       Region = LHS;
5955       Visit(BO->getLHS());
5956     }
5957
5958     Region = RHS;
5959     Visit(BO->getRHS());
5960
5961     Region = OldRegion;
5962
5963     // Forget that LHS and RHS are sequenced. They are both unsequenced
5964     // with respect to other stuff.
5965     Tree.merge(LHS);
5966     Tree.merge(RHS);
5967   }
5968
5969   void VisitBinAssign(BinaryOperator *BO) {
5970     // The modification is sequenced after the value computation of the LHS
5971     // and RHS, so check it before inspecting the operands and update the
5972     // map afterwards.
5973     Object O = getObject(BO->getLHS(), true);
5974     if (!O)
5975       return VisitExpr(BO);
5976
5977     notePreMod(O, BO);
5978
5979     // C++11 [expr.ass]p7:
5980     //   E1 op= E2 is equivalent to E1 = E1 op E2, except that E1 is evaluated
5981     //   only once.
5982     //
5983     // Therefore, for a compound assignment operator, O is considered used
5984     // everywhere except within the evaluation of E1 itself.
5985     if (isa<CompoundAssignOperator>(BO))
5986       notePreUse(O, BO);
5987
5988     Visit(BO->getLHS());
5989
5990     if (isa<CompoundAssignOperator>(BO))
5991       notePostUse(O, BO);
5992
5993     Visit(BO->getRHS());
5994
5995     // C++11 [expr.ass]p1:
5996     //   the assignment is sequenced [...] before the value computation of the
5997     //   assignment expression.
5998     // C11 6.5.16/3 has no such rule.
5999     notePostMod(O, BO, SemaRef.getLangOpts().CPlusPlus ? UK_ModAsValue
6000                                                        : UK_ModAsSideEffect);
6001   }
6002   void VisitCompoundAssignOperator(CompoundAssignOperator *CAO) {
6003     VisitBinAssign(CAO);
6004   }
6005
6006   void VisitUnaryPreInc(UnaryOperator *UO) { VisitUnaryPreIncDec(UO); }
6007   void VisitUnaryPreDec(UnaryOperator *UO) { VisitUnaryPreIncDec(UO); }
6008   void VisitUnaryPreIncDec(UnaryOperator *UO) {
6009     Object O = getObject(UO->getSubExpr(), true);
6010     if (!O)
6011       return VisitExpr(UO);
6012
6013     notePreMod(O, UO);
6014     Visit(UO->getSubExpr());
6015     // C++11 [expr.pre.incr]p1:
6016     //   the expression ++x is equivalent to x+=1
6017     notePostMod(O, UO, SemaRef.getLangOpts().CPlusPlus ? UK_ModAsValue
6018                                                        : UK_ModAsSideEffect);
6019   }
6020
6021   void VisitUnaryPostInc(UnaryOperator *UO) { VisitUnaryPostIncDec(UO); }
6022   void VisitUnaryPostDec(UnaryOperator *UO) { VisitUnaryPostIncDec(UO); }
6023   void VisitUnaryPostIncDec(UnaryOperator *UO) {
6024     Object O = getObject(UO->getSubExpr(), true);
6025     if (!O)
6026       return VisitExpr(UO);
6027
6028     notePreMod(O, UO);
6029     Visit(UO->getSubExpr());
6030     notePostMod(O, UO, UK_ModAsSideEffect);
6031   }
6032
6033   /// Don't visit the RHS of '&&' or '||' if it might not be evaluated.
6034   void VisitBinLOr(BinaryOperator *BO) {
6035     // The side-effects of the LHS of an '&&' are sequenced before the
6036     // value computation of the RHS, and hence before the value computation
6037     // of the '&&' itself, unless the LHS evaluates to zero. We treat them
6038     // as if they were unconditionally sequenced.
6039     EvaluationTracker Eval(*this);
6040     {
6041       SequencedSubexpression Sequenced(*this);
6042       Visit(BO->getLHS());
6043     }
6044
6045     bool Result;
6046     if (Eval.evaluate(BO->getLHS(), Result)) {
6047       if (!Result)
6048         Visit(BO->getRHS());
6049     } else {
6050       // Check for unsequenced operations in the RHS, treating it as an
6051       // entirely separate evaluation.
6052       //
6053       // FIXME: If there are operations in the RHS which are unsequenced
6054       // with respect to operations outside the RHS, and those operations
6055       // are unconditionally evaluated, diagnose them.
6056       WorkList.push_back(BO->getRHS());
6057     }
6058   }
6059   void VisitBinLAnd(BinaryOperator *BO) {
6060     EvaluationTracker Eval(*this);
6061     {
6062       SequencedSubexpression Sequenced(*this);
6063       Visit(BO->getLHS());
6064     }
6065
6066     bool Result;
6067     if (Eval.evaluate(BO->getLHS(), Result)) {
6068       if (Result)
6069         Visit(BO->getRHS());
6070     } else {
6071       WorkList.push_back(BO->getRHS());
6072     }
6073   }
6074
6075   // Only visit the condition, unless we can be sure which subexpression will
6076   // be chosen.
6077   void VisitAbstractConditionalOperator(AbstractConditionalOperator *CO) {
6078     EvaluationTracker Eval(*this);
6079     {
6080       SequencedSubexpression Sequenced(*this);
6081       Visit(CO->getCond());
6082     }
6083
6084     bool Result;
6085     if (Eval.evaluate(CO->getCond(), Result))
6086       Visit(Result ? CO->getTrueExpr() : CO->getFalseExpr());
6087     else {
6088       WorkList.push_back(CO->getTrueExpr());
6089       WorkList.push_back(CO->getFalseExpr());
6090     }
6091   }
6092
6093   void VisitCallExpr(CallExpr *CE) {
6094     // C++11 [intro.execution]p15:
6095     //   When calling a function [...], every value computation and side effect
6096     //   associated with any argument expression, or with the postfix expression
6097     //   designating the called function, is sequenced before execution of every
6098     //   expression or statement in the body of the function [and thus before
6099     //   the value computation of its result].
6100     SequencedSubexpression Sequenced(*this);
6101     Base::VisitCallExpr(CE);
6102
6103     // FIXME: CXXNewExpr and CXXDeleteExpr implicitly call functions.
6104   }
6105
6106   void VisitCXXConstructExpr(CXXConstructExpr *CCE) {
6107     // This is a call, so all subexpressions are sequenced before the result.
6108     SequencedSubexpression Sequenced(*this);
6109
6110     if (!CCE->isListInitialization())
6111       return VisitExpr(CCE);
6112
6113     // In C++11, list initializations are sequenced.
6114     SmallVector<SequenceTree::Seq, 32> Elts;
6115     SequenceTree::Seq Parent = Region;
6116     for (CXXConstructExpr::arg_iterator I = CCE->arg_begin(),
6117                                         E = CCE->arg_end();
6118          I != E; ++I) {
6119       Region = Tree.allocate(Parent);
6120       Elts.push_back(Region);
6121       Visit(*I);
6122     }
6123
6124     // Forget that the initializers are sequenced.
6125     Region = Parent;
6126     for (unsigned I = 0; I < Elts.size(); ++I)
6127       Tree.merge(Elts[I]);
6128   }
6129
6130   void VisitInitListExpr(InitListExpr *ILE) {
6131     if (!SemaRef.getLangOpts().CPlusPlus11)
6132       return VisitExpr(ILE);
6133
6134     // In C++11, list initializations are sequenced.
6135     SmallVector<SequenceTree::Seq, 32> Elts;
6136     SequenceTree::Seq Parent = Region;
6137     for (unsigned I = 0; I < ILE->getNumInits(); ++I) {
6138       Expr *E = ILE->getInit(I);
6139       if (!E) continue;
6140       Region = Tree.allocate(Parent);
6141       Elts.push_back(Region);
6142       Visit(E);
6143     }
6144
6145     // Forget that the initializers are sequenced.
6146     Region = Parent;
6147     for (unsigned I = 0; I < Elts.size(); ++I)
6148       Tree.merge(Elts[I]);
6149   }
6150 };
6151 }
6152
6153 void Sema::CheckUnsequencedOperations(Expr *E) {
6154   SmallVector<Expr *, 8> WorkList;
6155   WorkList.push_back(E);
6156   while (!WorkList.empty()) {
6157     Expr *Item = WorkList.pop_back_val();
6158     SequenceChecker(*this, Item, WorkList);
6159   }
6160 }
6161
6162 void Sema::CheckCompletedExpr(Expr *E, SourceLocation CheckLoc,
6163                               bool IsConstexpr) {
6164   CheckImplicitConversions(E, CheckLoc);
6165   CheckUnsequencedOperations(E);
6166   if (!IsConstexpr && !E->isValueDependent())
6167     CheckForIntOverflow(E);
6168 }
6169
6170 void Sema::CheckBitFieldInitialization(SourceLocation InitLoc,
6171                                        FieldDecl *BitField,
6172                                        Expr *Init) {
6173   (void) AnalyzeBitFieldAssignment(*this, BitField, Init, InitLoc);
6174 }
6175
6176 /// CheckParmsForFunctionDef - Check that the parameters of the given
6177 /// function are appropriate for the definition of a function. This
6178 /// takes care of any checks that cannot be performed on the
6179 /// declaration itself, e.g., that the types of each of the function
6180 /// parameters are complete.
6181 bool Sema::CheckParmsForFunctionDef(ParmVarDecl *const *P,
6182                                     ParmVarDecl *const *PEnd,
6183                                     bool CheckParameterNames) {
6184   bool HasInvalidParm = false;
6185   for (; P != PEnd; ++P) {
6186     ParmVarDecl *Param = *P;
6187
6188     // C99 6.7.5.3p4: the parameters in a parameter type list in a
6189     // function declarator that is part of a function definition of
6190     // that function shall not have incomplete type.
6191     //
6192     // This is also C++ [dcl.fct]p6.
6193     if (!Param->isInvalidDecl() &&
6194         RequireCompleteType(Param->getLocation(), Param->getType(),
6195                             diag::err_typecheck_decl_incomplete_type)) {
6196       Param->setInvalidDecl();
6197       HasInvalidParm = true;
6198     }
6199
6200     // C99 6.9.1p5: If the declarator includes a parameter type list, the
6201     // declaration of each parameter shall include an identifier.
6202     if (CheckParameterNames &&
6203         Param->getIdentifier() == 0 &&
6204         !Param->isImplicit() &&
6205         !getLangOpts().CPlusPlus)
6206       Diag(Param->getLocation(), diag::err_parameter_name_omitted);
6207
6208     // C99 6.7.5.3p12:
6209     //   If the function declarator is not part of a definition of that
6210     //   function, parameters may have incomplete type and may use the [*]
6211     //   notation in their sequences of declarator specifiers to specify
6212     //   variable length array types.
6213     QualType PType = Param->getOriginalType();
6214     while (const ArrayType *AT = Context.getAsArrayType(PType)) {
6215       if (AT->getSizeModifier() == ArrayType::Star) {
6216         // FIXME: This diagnostic should point the '[*]' if source-location
6217         // information is added for it.
6218         Diag(Param->getLocation(), diag::err_array_star_in_function_definition);
6219         break;
6220       }
6221       PType= AT->getElementType();
6222     }
6223
6224     // MSVC destroys objects passed by value in the callee.  Therefore a
6225     // function definition which takes such a parameter must be able to call the
6226     // object's destructor.
6227     if (getLangOpts().CPlusPlus &&
6228         Context.getTargetInfo().getCXXABI().isArgumentDestroyedByCallee()) {
6229       if (const RecordType *RT = Param->getType()->getAs<RecordType>())
6230         FinalizeVarWithDestructor(Param, RT);
6231     }
6232   }
6233
6234   return HasInvalidParm;
6235 }
6236
6237 /// CheckCastAlign - Implements -Wcast-align, which warns when a
6238 /// pointer cast increases the alignment requirements.
6239 void Sema::CheckCastAlign(Expr *Op, QualType T, SourceRange TRange) {
6240   // This is actually a lot of work to potentially be doing on every
6241   // cast; don't do it if we're ignoring -Wcast_align (as is the default).
6242   if (getDiagnostics().getDiagnosticLevel(diag::warn_cast_align,
6243                                           TRange.getBegin())
6244         == DiagnosticsEngine::Ignored)
6245     return;
6246
6247   // Ignore dependent types.
6248   if (T->isDependentType() || Op->getType()->isDependentType())
6249     return;
6250
6251   // Require that the destination be a pointer type.
6252   const PointerType *DestPtr = T->getAs<PointerType>();
6253   if (!DestPtr) return;
6254
6255   // If the destination has alignment 1, we're done.
6256   QualType DestPointee = DestPtr->getPointeeType();
6257   if (DestPointee->isIncompleteType()) return;
6258   CharUnits DestAlign = Context.getTypeAlignInChars(DestPointee);
6259   if (DestAlign.isOne()) return;
6260
6261   // Require that the source be a pointer type.
6262   const PointerType *SrcPtr = Op->getType()->getAs<PointerType>();
6263   if (!SrcPtr) return;
6264   QualType SrcPointee = SrcPtr->getPointeeType();
6265
6266   // Whitelist casts from cv void*.  We already implicitly
6267   // whitelisted casts to cv void*, since they have alignment 1.
6268   // Also whitelist casts involving incomplete types, which implicitly
6269   // includes 'void'.
6270   if (SrcPointee->isIncompleteType()) return;
6271
6272   CharUnits SrcAlign = Context.getTypeAlignInChars(SrcPointee);
6273   if (SrcAlign >= DestAlign) return;
6274
6275   Diag(TRange.getBegin(), diag::warn_cast_align)
6276     << Op->getType() << T
6277     << static_cast<unsigned>(SrcAlign.getQuantity())
6278     << static_cast<unsigned>(DestAlign.getQuantity())
6279     << TRange << Op->getSourceRange();
6280 }
6281
6282 static const Type* getElementType(const Expr *BaseExpr) {
6283   const Type* EltType = BaseExpr->getType().getTypePtr();
6284   if (EltType->isAnyPointerType())
6285     return EltType->getPointeeType().getTypePtr();
6286   else if (EltType->isArrayType())
6287     return EltType->getBaseElementTypeUnsafe();
6288   return EltType;
6289 }
6290
6291 /// \brief Check whether this array fits the idiom of a size-one tail padded
6292 /// array member of a struct.
6293 ///
6294 /// We avoid emitting out-of-bounds access warnings for such arrays as they are
6295 /// commonly used to emulate flexible arrays in C89 code.
6296 static bool IsTailPaddedMemberArray(Sema &S, llvm::APInt Size,
6297                                     const NamedDecl *ND) {
6298   if (Size != 1 || !ND) return false;
6299
6300   const FieldDecl *FD = dyn_cast<FieldDecl>(ND);
6301   if (!FD) return false;
6302
6303   // Don't consider sizes resulting from macro expansions or template argument
6304   // substitution to form C89 tail-padded arrays.
6305
6306   TypeSourceInfo *TInfo = FD->getTypeSourceInfo();
6307   while (TInfo) {
6308     TypeLoc TL = TInfo->getTypeLoc();
6309     // Look through typedefs.
6310     if (TypedefTypeLoc TTL = TL.getAs<TypedefTypeLoc>()) {
6311       const TypedefNameDecl *TDL = TTL.getTypedefNameDecl();
6312       TInfo = TDL->getTypeSourceInfo();
6313       continue;
6314     }
6315     if (ConstantArrayTypeLoc CTL = TL.getAs<ConstantArrayTypeLoc>()) {
6316       const Expr *SizeExpr = dyn_cast<IntegerLiteral>(CTL.getSizeExpr());
6317       if (!SizeExpr || SizeExpr->getExprLoc().isMacroID())
6318         return false;
6319     }
6320     break;
6321   }
6322
6323   const RecordDecl *RD = dyn_cast<RecordDecl>(FD->getDeclContext());
6324   if (!RD) return false;
6325   if (RD->isUnion()) return false;
6326   if (const CXXRecordDecl *CRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD)) {
6327     if (!CRD->isStandardLayout()) return false;
6328   }
6329
6330   // See if this is the last field decl in the record.
6331   const Decl *D = FD;
6332   while ((D = D->getNextDeclInContext()))
6333     if (isa<FieldDecl>(D))
6334       return false;
6335   return true;
6336 }
6337
6338 void Sema::CheckArrayAccess(const Expr *BaseExpr, const Expr *IndexExpr,
6339                             const ArraySubscriptExpr *ASE,
6340                             bool AllowOnePastEnd, bool IndexNegated) {
6341   IndexExpr = IndexExpr->IgnoreParenImpCasts();
6342   if (IndexExpr->isValueDependent())
6343     return;
6344
6345   const Type *EffectiveType = getElementType(BaseExpr);
6346   BaseExpr = BaseExpr->IgnoreParenCasts();
6347   const ConstantArrayType *ArrayTy =
6348     Context.getAsConstantArrayType(BaseExpr->getType());
6349   if (!ArrayTy)
6350     return;
6351
6352   llvm::APSInt index;
6353   if (!IndexExpr->EvaluateAsInt(index, Context))
6354     return;
6355   if (IndexNegated)
6356     index = -index;
6357
6358   const NamedDecl *ND = NULL;
6359   if (const DeclRefExpr *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(BaseExpr))
6360     ND = dyn_cast<NamedDecl>(DRE->getDecl());
6361   if (const MemberExpr *ME = dyn_cast<MemberExpr>(BaseExpr))
6362     ND = dyn_cast<NamedDecl>(ME->getMemberDecl());
6363
6364   if (index.isUnsigned() || !index.isNegative()) {
6365     llvm::APInt size = ArrayTy->getSize();
6366     if (!size.isStrictlyPositive())
6367       return;
6368
6369     const Type* BaseType = getElementType(BaseExpr);
6370     if (BaseType != EffectiveType) {
6371       // Make sure we're comparing apples to apples when comparing index to size
6372       uint64_t ptrarith_typesize = Context.getTypeSize(EffectiveType);
6373       uint64_t array_typesize = Context.getTypeSize(BaseType);
6374       // Handle ptrarith_typesize being zero, such as when casting to void*
6375       if (!ptrarith_typesize) ptrarith_typesize = 1;
6376       if (ptrarith_typesize != array_typesize) {
6377         // There's a cast to a different size type involved
6378         uint64_t ratio = array_typesize / ptrarith_typesize;
6379         // TODO: Be smarter about handling cases where array_typesize is not a
6380         // multiple of ptrarith_typesize
6381         if (ptrarith_typesize * ratio == array_typesize)
6382           size *= llvm::APInt(size.getBitWidth(), ratio);
6383       }
6384     }
6385
6386     if (size.getBitWidth() > index.getBitWidth())
6387       index = index.zext(size.getBitWidth());
6388     else if (size.getBitWidth() < index.getBitWidth())
6389       size = size.zext(index.getBitWidth());
6390
6391     // For array subscripting the index must be less than size, but for pointer
6392     // arithmetic also allow the index (offset) to be equal to size since
6393     // computing the next address after the end of the array is legal and
6394     // commonly done e.g. in C++ iterators and range-based for loops.
6395     if (AllowOnePastEnd ? index.ule(size) : index.ult(size))
6396       return;
6397
6398     // Also don't warn for arrays of size 1 which are members of some
6399     // structure. These are often used to approximate flexible arrays in C89
6400     // code.
6401     if (IsTailPaddedMemberArray(*this, size, ND))
6402       return;
6403
6404     // Suppress the warning if the subscript expression (as identified by the
6405     // ']' location) and the index expression are both from macro expansions
6406     // within a system header.
6407     if (ASE) {
6408       SourceLocation RBracketLoc = SourceMgr.getSpellingLoc(
6409           ASE->getRBracketLoc());
6410       if (SourceMgr.isInSystemHeader(RBracketLoc)) {
6411         SourceLocation IndexLoc = SourceMgr.getSpellingLoc(
6412             IndexExpr->getLocStart());
6413         if (SourceMgr.isWrittenInSameFile(RBracketLoc, IndexLoc))
6414           return;
6415       }
6416     }
6417
6418     unsigned DiagID = diag::warn_ptr_arith_exceeds_bounds;
6419     if (ASE)
6420       DiagID = diag::warn_array_index_exceeds_bounds;
6421
6422     DiagRuntimeBehavior(BaseExpr->getLocStart(), BaseExpr,
6423                         PDiag(DiagID) << index.toString(10, true)
6424                           << size.toString(10, true)
6425                           << (unsigned)size.getLimitedValue(~0U)
6426                           << IndexExpr->getSourceRange());
6427   } else {
6428     unsigned DiagID = diag::warn_array_index_precedes_bounds;
6429     if (!ASE) {
6430       DiagID = diag::warn_ptr_arith_precedes_bounds;
6431       if (index.isNegative()) index = -index;
6432     }
6433
6434     DiagRuntimeBehavior(BaseExpr->getLocStart(), BaseExpr,
6435                         PDiag(DiagID) << index.toString(10, true)
6436                           << IndexExpr->getSourceRange());
6437   }
6438
6439   if (!ND) {
6440     // Try harder to find a NamedDecl to point at in the note.
6441     while (const ArraySubscriptExpr *ASE =
6442            dyn_cast<ArraySubscriptExpr>(BaseExpr))
6443       BaseExpr = ASE->getBase()->IgnoreParenCasts();
6444     if (const DeclRefExpr *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(BaseExpr))
6445       ND = dyn_cast<NamedDecl>(DRE->getDecl());
6446     if (const MemberExpr *ME = dyn_cast<MemberExpr>(BaseExpr))
6447       ND = dyn_cast<NamedDecl>(ME->getMemberDecl());
6448   }
6449
6450   if (ND)
6451     DiagRuntimeBehavior(ND->getLocStart(), BaseExpr,
6452                         PDiag(diag::note_array_index_out_of_bounds)
6453                           << ND->getDeclName());
6454 }
6455
6456 void Sema::CheckArrayAccess(const Expr *expr) {
6457   int AllowOnePastEnd = 0;
6458   while (expr) {
6459     expr = expr->IgnoreParenImpCasts();
6460     switch (expr->getStmtClass()) {
6461       case Stmt::ArraySubscriptExprClass: {
6462         const ArraySubscriptExpr *ASE = cast<ArraySubscriptExpr>(expr);
6463         CheckArrayAccess(ASE->getBase(), ASE->getIdx(), ASE,
6464                          AllowOnePastEnd > 0);
6465         return;
6466       }
6467       case Stmt::UnaryOperatorClass: {
6468         // Only unwrap the * and & unary operators
6469         const UnaryOperator *UO = cast<UnaryOperator>(expr);
6470         expr = UO->getSubExpr();
6471         switch (UO->getOpcode()) {
6472           case UO_AddrOf:
6473             AllowOnePastEnd++;
6474             break;
6475           case UO_Deref:
6476             AllowOnePastEnd--;
6477             break;
6478           default:
6479             return;
6480         }
6481         break;
6482       }
6483       case Stmt::ConditionalOperatorClass: {
6484         const ConditionalOperator *cond = cast<ConditionalOperator>(expr);
6485         if (const Expr *lhs = cond->getLHS())
6486           CheckArrayAccess(lhs);
6487         if (const Expr *rhs = cond->getRHS())
6488           CheckArrayAccess(rhs);
6489         return;
6490       }
6491       default:
6492         return;
6493     }
6494   }
6495 }
6496
6497 //===--- CHECK: Objective-C retain cycles ----------------------------------//
6498
6499 namespace {
6500   struct RetainCycleOwner {
6501     RetainCycleOwner() : Variable(0), Indirect(false) {}
6502     VarDecl *Variable;
6503     SourceRange Range;
6504     SourceLocation Loc;
6505     bool Indirect;
6506
6507     void setLocsFrom(Expr *e) {
6508       Loc = e->getExprLoc();
6509       Range = e->getSourceRange();
6510     }
6511   };
6512 }
6513
6514 /// Consider whether capturing the given variable can possibly lead to
6515 /// a retain cycle.
6516 static bool considerVariable(VarDecl *var, Expr *ref, RetainCycleOwner &owner) {
6517   // In ARC, it's captured strongly iff the variable has __strong
6518   // lifetime.  In MRR, it's captured strongly if the variable is
6519   // __block and has an appropriate type.
6520   if (var->getType().getObjCLifetime() != Qualifiers::OCL_Strong)
6521     return false;
6522
6523   owner.Variable = var;
6524   if (ref)
6525     owner.setLocsFrom(ref);
6526   return true;
6527 }
6528
6529 static bool findRetainCycleOwner(Sema &S, Expr *e, RetainCycleOwner &owner) {
6530   while (true) {
6531     e = e->IgnoreParens();
6532     if (CastExpr *cast = dyn_cast<CastExpr>(e)) {
6533       switch (cast->getCastKind()) {
6534       case CK_BitCast:
6535       case CK_LValueBitCast:
6536       case CK_LValueToRValue:
6537       case CK_ARCReclaimReturnedObject:
6538         e = cast->getSubExpr();
6539         continue;
6540
6541       default:
6542         return false;
6543       }
6544     }
6545
6546     if (ObjCIvarRefExpr *ref = dyn_cast<ObjCIvarRefExpr>(e)) {
6547       ObjCIvarDecl *ivar = ref->getDecl();
6548       if (ivar->getType().getObjCLifetime() != Qualifiers::OCL_Strong)
6549         return false;
6550
6551       // Try to find a retain cycle in the base.
6552       if (!findRetainCycleOwner(S, ref->getBase(), owner))
6553         return false;
6554
6555       if (ref->isFreeIvar()) owner.setLocsFrom(ref);
6556       owner.Indirect = true;
6557       return true;
6558     }
6559
6560     if (DeclRefExpr *ref = dyn_cast<DeclRefExpr>(e)) {
6561       VarDecl *var = dyn_cast<VarDecl>(ref->getDecl());
6562       if (!var) return false;
6563       return considerVariable(var, ref, owner);
6564     }
6565
6566     if (MemberExpr *member = dyn_cast<MemberExpr>(e)) {
6567       if (member->isArrow()) return false;
6568
6569       // Don't count this as an indirect ownership.
6570       e = member->getBase();
6571       continue;
6572     }
6573
6574     if (PseudoObjectExpr *pseudo = dyn_cast<PseudoObjectExpr>(e)) {
6575       // Only pay attention to pseudo-objects on property references.
6576       ObjCPropertyRefExpr *pre
6577         = dyn_cast<ObjCPropertyRefExpr>(pseudo->getSyntacticForm()
6578                                               ->IgnoreParens());
6579       if (!pre) return false;
6580       if (pre->isImplicitProperty()) return false;
6581       ObjCPropertyDecl *property = pre->getExplicitProperty();
6582       if (!property->isRetaining() &&
6583           !(property->getPropertyIvarDecl() &&
6584             property->getPropertyIvarDecl()->getType()
6585               .getObjCLifetime() == Qualifiers::OCL_Strong))
6586           return false;
6587
6588       owner.Indirect = true;
6589       if (pre->isSuperReceiver()) {
6590         owner.Variable = S.getCurMethodDecl()->getSelfDecl();
6591         if (!owner.Variable)
6592           return false;
6593         owner.Loc = pre->getLocation();
6594         owner.Range = pre->getSourceRange();
6595         return true;
6596       }
6597       e = const_cast<Expr*>(cast<OpaqueValueExpr>(pre->getBase())
6598                               ->getSourceExpr());
6599       continue;
6600     }
6601
6602     // Array ivars?
6603
6604     return false;
6605   }
6606 }
6607
6608 namespace {
6609   struct FindCaptureVisitor : EvaluatedExprVisitor<FindCaptureVisitor> {
6610     FindCaptureVisitor(ASTContext &Context, VarDecl *variable)
6611       : EvaluatedExprVisitor<FindCaptureVisitor>(Context),
6612         Variable(variable), Capturer(0) {}
6613
6614     VarDecl *Variable;
6615     Expr *Capturer;
6616
6617     void VisitDeclRefExpr(DeclRefExpr *ref) {
6618       if (ref->getDecl() == Variable && !Capturer)
6619         Capturer = ref;
6620     }
6621
6622     void VisitObjCIvarRefExpr(ObjCIvarRefExpr *ref) {
6623       if (Capturer) return;
6624       Visit(ref->getBase());
6625       if (Capturer && ref->isFreeIvar())
6626         Capturer = ref;
6627     }
6628
6629     void VisitBlockExpr(BlockExpr *block) {
6630       // Look inside nested blocks
6631       if (block->getBlockDecl()->capturesVariable(Variable))
6632         Visit(block->getBlockDecl()->getBody());
6633     }
6634
6635     void VisitOpaqueValueExpr(OpaqueValueExpr *OVE) {
6636       if (Capturer) return;
6637       if (OVE->getSourceExpr())
6638         Visit(OVE->getSourceExpr());
6639     }
6640   };
6641 }
6642
6643 /// Check whether the given argument is a block which captures a
6644 /// variable.
6645 static Expr *findCapturingExpr(Sema &S, Expr *e, RetainCycleOwner &owner) {
6646   assert(owner.Variable && owner.Loc.isValid());
6647
6648   e = e->IgnoreParenCasts();
6649
6650   // Look through [^{...} copy] and Block_copy(^{...}).
6651   if (ObjCMessageExpr *ME = dyn_cast<ObjCMessageExpr>(e)) {
6652     Selector Cmd = ME->getSelector();
6653     if (Cmd.isUnarySelector() && Cmd.getNameForSlot(0) == "copy") {
6654       e = ME->getInstanceReceiver();
6655       if (!e)
6656         return 0;
6657       e = e->IgnoreParenCasts();
6658     }
6659   } else if (CallExpr *CE = dyn_cast<CallExpr>(e)) {
6660     if (CE->getNumArgs() == 1) {
6661       FunctionDecl *Fn = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(CE->getCalleeDecl());
6662       if (Fn) {
6663         const IdentifierInfo *FnI = Fn->getIdentifier();
6664         if (FnI && FnI->isStr("_Block_copy")) {
6665           e = CE->getArg(0)->IgnoreParenCasts();
6666         }
6667       }
6668     }
6669   }
6670
6671   BlockExpr *block = dyn_cast<BlockExpr>(e);
6672   if (!block || !block->getBlockDecl()->capturesVariable(owner.Variable))
6673     return 0;
6674
6675   FindCaptureVisitor visitor(S.Context, owner.Variable);
6676   visitor.Visit(block->getBlockDecl()->getBody());
6677   return visitor.Capturer;
6678 }
6679
6680 static void diagnoseRetainCycle(Sema &S, Expr *capturer,
6681                                 RetainCycleOwner &owner) {
6682   assert(capturer);
6683   assert(owner.Variable && owner.Loc.isValid());
6684
6685   S.Diag(capturer->getExprLoc(), diag::warn_arc_retain_cycle)
6686     << owner.Variable << capturer->getSourceRange();
6687   S.Diag(owner.Loc, diag::note_arc_retain_cycle_owner)
6688     << owner.Indirect << owner.Range;
6689 }
6690
6691 /// Check for a keyword selector that starts with the word 'add' or
6692 /// 'set'.
6693 static bool isSetterLikeSelector(Selector sel) {
6694   if (sel.isUnarySelector()) return false;
6695
6696   StringRef str = sel.getNameForSlot(0);
6697   while (!str.empty() && str.front() == '_') str = str.substr(1);
6698   if (str.startswith("set"))
6699     str = str.substr(3);
6700   else if (str.startswith("add")) {
6701     // Specially whitelist 'addOperationWithBlock:'.
6702     if (sel.getNumArgs() == 1 && str.startswith("addOperationWithBlock"))
6703       return false;
6704     str = str.substr(3);
6705   }
6706   else
6707     return false;
6708
6709   if (str.empty()) return true;
6710   return !isLowercase(str.front());
6711 }
6712
6713 /// Check a message send to see if it's likely to cause a retain cycle.
6714 void Sema::checkRetainCycles(ObjCMessageExpr *msg) {
6715   // Only check instance methods whose selector looks like a setter.
6716   if (!msg->isInstanceMessage() || !isSetterLikeSelector(msg->getSelector()))
6717     return;
6718
6719   // Try to find a variable that the receiver is strongly owned by.
6720   RetainCycleOwner owner;
6721   if (msg->getReceiverKind() == ObjCMessageExpr::Instance) {
6722     if (!findRetainCycleOwner(*this, msg->getInstanceReceiver(), owner))
6723       return;
6724   } else {
6725     assert(msg->getReceiverKind() == ObjCMessageExpr::SuperInstance);
6726     owner.Variable = getCurMethodDecl()->getSelfDecl();
6727     owner.Loc = msg->getSuperLoc();
6728     owner.Range = msg->getSuperLoc();
6729   }
6730
6731   // Check whether the receiver is captured by any of the arguments.
6732   for (unsigned i = 0, e = msg->getNumArgs(); i != e; ++i)
6733     if (Expr *capturer = findCapturingExpr(*this, msg->getArg(i), owner))
6734       return diagnoseRetainCycle(*this, capturer, owner);
6735 }
6736
6737 /// Check a property assign to see if it's likely to cause a retain cycle.
6738 void Sema::checkRetainCycles(Expr *receiver, Expr *argument) {
6739   RetainCycleOwner owner;
6740   if (!findRetainCycleOwner(*this, receiver, owner))
6741     return;
6742
6743   if (Expr *capturer = findCapturingExpr(*this, argument, owner))
6744     diagnoseRetainCycle(*this, capturer, owner);
6745 }
6746
6747 void Sema::checkRetainCycles(VarDecl *Var, Expr *Init) {
6748   RetainCycleOwner Owner;
6749   if (!considerVariable(Var, /*DeclRefExpr=*/0, Owner))
6750     return;
6751
6752   // Because we don't have an expression for the variable, we have to set the
6753   // location explicitly here.
6754   Owner.Loc = Var->getLocation();
6755   Owner.Range = Var->getSourceRange();
6756
6757   if (Expr *Capturer = findCapturingExpr(*this, Init, Owner))
6758     diagnoseRetainCycle(*this, Capturer, Owner);
6759 }
6760
6761 static bool checkUnsafeAssignLiteral(Sema &S, SourceLocation Loc,
6762                                      Expr *RHS, bool isProperty) {
6763   // Check if RHS is an Objective-C object literal, which also can get
6764   // immediately zapped in a weak reference.  Note that we explicitly
6765   // allow ObjCStringLiterals, since those are designed to never really die.
6766   RHS = RHS->IgnoreParenImpCasts();
6767
6768   // This enum needs to match with the 'select' in
6769   // warn_objc_arc_literal_assign (off-by-1).
6770   Sema::ObjCLiteralKind Kind = S.CheckLiteralKind(RHS);
6771   if (Kind == Sema::LK_String || Kind == Sema::LK_None)
6772     return false;
6773
6774   S.Diag(Loc, diag::warn_arc_literal_assign)
6775     << (unsigned) Kind
6776     << (isProperty ? 0 : 1)
6777     << RHS->getSourceRange();
6778
6779   return true;
6780 }
6781
6782 static bool checkUnsafeAssignObject(Sema &S, SourceLocation Loc,
6783                                     Qualifiers::ObjCLifetime LT,
6784                                     Expr *RHS, bool isProperty) {
6785   // Strip off any implicit cast added to get to the one ARC-specific.
6786   while (ImplicitCastExpr *cast = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(RHS)) {
6787     if (cast->getCastKind() == CK_ARCConsumeObject) {
6788       S.Diag(Loc, diag::warn_arc_retained_assign)
6789         << (LT == Qualifiers::OCL_ExplicitNone)
6790         << (isProperty ? 0 : 1)
6791         << RHS->getSourceRange();
6792       return true;
6793     }
6794     RHS = cast->getSubExpr();
6795   }
6796
6797   if (LT == Qualifiers::OCL_Weak &&
6798       checkUnsafeAssignLiteral(S, Loc, RHS, isProperty))
6799     return true;
6800
6801   return false;
6802 }
6803
6804 bool Sema::checkUnsafeAssigns(SourceLocation Loc,
6805                               QualType LHS, Expr *RHS) {
6806   Qualifiers::ObjCLifetime LT = LHS.getObjCLifetime();
6807
6808   if (LT != Qualifiers::OCL_Weak && LT != Qualifiers::OCL_ExplicitNone)
6809     return false;
6810
6811   if (checkUnsafeAssignObject(*this, Loc, LT, RHS, false))
6812     return true;
6813
6814   return false;
6815 }
6816
6817 void Sema::checkUnsafeExprAssigns(SourceLocation Loc,
6818                               Expr *LHS, Expr *RHS) {
6819   QualType LHSType;
6820   // PropertyRef on LHS type need be directly obtained from
6821   // its declaration as it has a PsuedoType.
6822   ObjCPropertyRefExpr *PRE
6823     = dyn_cast<ObjCPropertyRefExpr>(LHS->IgnoreParens());
6824   if (PRE && !PRE->isImplicitProperty()) {
6825     const ObjCPropertyDecl *PD = PRE->getExplicitProperty();
6826     if (PD)
6827       LHSType = PD->getType();
6828   }
6829
6830   if (LHSType.isNull())
6831     LHSType = LHS->getType();
6832
6833   Qualifiers::ObjCLifetime LT = LHSType.getObjCLifetime();
6834
6835   if (LT == Qualifiers::OCL_Weak) {
6836     DiagnosticsEngine::Level Level =
6837       Diags.getDiagnosticLevel(diag::warn_arc_repeated_use_of_weak, Loc);
6838     if (Level != DiagnosticsEngine::Ignored)
6839       getCurFunction()->markSafeWeakUse(LHS);
6840   }
6841
6842   if (checkUnsafeAssigns(Loc, LHSType, RHS))
6843     return;
6844
6845   // FIXME. Check for other life times.
6846   if (LT != Qualifiers::OCL_None)
6847     return;
6848
6849   if (PRE) {
6850     if (PRE->isImplicitProperty())
6851       return;
6852     const ObjCPropertyDecl *PD = PRE->getExplicitProperty();
6853     if (!PD)
6854       return;
6855
6856     unsigned Attributes = PD->getPropertyAttributes();
6857     if (Attributes & ObjCPropertyDecl::OBJC_PR_assign) {
6858       // when 'assign' attribute was not explicitly specified
6859       // by user, ignore it and rely on property type itself
6860       // for lifetime info.
6861       unsigned AsWrittenAttr = PD->getPropertyAttributesAsWritten();
6862       if (!(AsWrittenAttr & ObjCPropertyDecl::OBJC_PR_assign) &&
6863           LHSType->isObjCRetainableType())
6864         return;
6865
6866       while (ImplicitCastExpr *cast = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(RHS)) {
6867         if (cast->getCastKind() == CK_ARCConsumeObject) {
6868           Diag(Loc, diag::warn_arc_retained_property_assign)
6869           << RHS->getSourceRange();
6870           return;
6871         }
6872         RHS = cast->getSubExpr();
6873       }
6874     }
6875     else if (Attributes & ObjCPropertyDecl::OBJC_PR_weak) {
6876       if (checkUnsafeAssignObject(*this, Loc, Qualifiers::OCL_Weak, RHS, true))
6877         return;
6878     }
6879   }
6880 }
6881
6882 //===--- CHECK: Empty statement body (-Wempty-body) ---------------------===//
6883
6884 namespace {
6885 bool ShouldDiagnoseEmptyStmtBody(const SourceManager &SourceMgr,
6886                                  SourceLocation StmtLoc,
6887                                  const NullStmt *Body) {
6888   // Do not warn if the body is a macro that expands to nothing, e.g:
6889   //
6890   // #define CALL(x)
6891   // if (condition)
6892   //   CALL(0);
6893   //
6894   if (Body->hasLeadingEmptyMacro())
6895     return false;
6896
6897   // Get line numbers of statement and body.
6898   bool StmtLineInvalid;
6899   unsigned StmtLine = SourceMgr.getSpellingLineNumber(StmtLoc,
6900                                                       &StmtLineInvalid);
6901   if (StmtLineInvalid)
6902     return false;
6903
6904   bool BodyLineInvalid;
6905   unsigned BodyLine = SourceMgr.getSpellingLineNumber(Body->getSemiLoc(),
6906                                                       &BodyLineInvalid);
6907   if (BodyLineInvalid)
6908     return false;
6909
6910   // Warn if null statement and body are on the same line.
6911   if (StmtLine != BodyLine)
6912     return false;
6913
6914   return true;
6915 }
6916 } // Unnamed namespace
6917
6918 void Sema::DiagnoseEmptyStmtBody(SourceLocation StmtLoc,
6919                                  const Stmt *Body,
6920                                  unsigned DiagID) {
6921   // Since this is a syntactic check, don't emit diagnostic for template
6922   // instantiations, this just adds noise.
6923   if (CurrentInstantiationScope)
6924     return;
6925
6926   // The body should be a null statement.
6927   const NullStmt *NBody = dyn_cast<NullStmt>(Body);
6928   if (!NBody)
6929     return;
6930
6931   // Do the usual checks.
6932   if (!ShouldDiagnoseEmptyStmtBody(SourceMgr, StmtLoc, NBody))
6933     return;
6934
6935   Diag(NBody->getSemiLoc(), DiagID);
6936   Diag(NBody->getSemiLoc(), diag::note_empty_body_on_separate_line);
6937 }
6938
6939 void Sema::DiagnoseEmptyLoopBody(const Stmt *S,
6940                                  const Stmt *PossibleBody) {
6941   assert(!CurrentInstantiationScope); // Ensured by caller
6942
6943   SourceLocation StmtLoc;
6944   const Stmt *Body;
6945   unsigned DiagID;
6946   if (const ForStmt *FS = dyn_cast<ForStmt>(S)) {
6947     StmtLoc = FS->getRParenLoc();
6948     Body = FS->getBody();
6949     DiagID = diag::warn_empty_for_body;
6950   } else if (const WhileStmt *WS = dyn_cast<WhileStmt>(S)) {
6951     StmtLoc = WS->getCond()->getSourceRange().getEnd();
6952     Body = WS->getBody();
6953     DiagID = diag::warn_empty_while_body;
6954   } else
6955     return; // Neither `for' nor `while'.
6956
6957   // The body should be a null statement.
6958   const NullStmt *NBody = dyn_cast<NullStmt>(Body);
6959   if (!NBody)
6960     return;
6961
6962   // Skip expensive checks if diagnostic is disabled.
6963   if (Diags.getDiagnosticLevel(DiagID, NBody->getSemiLoc()) ==
6964           DiagnosticsEngine::Ignored)
6965     return;
6966
6967   // Do the usual checks.
6968   if (!ShouldDiagnoseEmptyStmtBody(SourceMgr, StmtLoc, NBody))
6969     return;
6970
6971   // `for(...);' and `while(...);' are popular idioms, so in order to keep
6972   // noise level low, emit diagnostics only if for/while is followed by a
6973   // CompoundStmt, e.g.:
6974   //    for (int i = 0; i < n; i++);
6975   //    {
6976   //      a(i);
6977   //    }
6978   // or if for/while is followed by a statement with more indentation
6979   // than for/while itself:
6980   //    for (int i = 0; i < n; i++);
6981   //      a(i);
6982   bool ProbableTypo = isa<CompoundStmt>(PossibleBody);
6983   if (!ProbableTypo) {
6984     bool BodyColInvalid;
6985     unsigned BodyCol = SourceMgr.getPresumedColumnNumber(
6986                              PossibleBody->getLocStart(),
6987                              &BodyColInvalid);
6988     if (BodyColInvalid)
6989       return;
6990
6991     bool StmtColInvalid;
6992     unsigned StmtCol = SourceMgr.getPresumedColumnNumber(
6993                              S->getLocStart(),
6994                              &StmtColInvalid);
6995     if (StmtColInvalid)
6996       return;
6997
6998     if (BodyCol > StmtCol)
6999       ProbableTypo = true;
7000   }
7001
7002   if (ProbableTypo) {
7003     Diag(NBody->getSemiLoc(), DiagID);
7004     Diag(NBody->getSemiLoc(), diag::note_empty_body_on_separate_line);
7005   }
7006 }
7007
7008 //===--- Layout compatibility ----------------------------------------------//
7009
7010 namespace {
7011
7012 bool isLayoutCompatible(ASTContext &C, QualType T1, QualType T2);
7013
7014 /// \brief Check if two enumeration types are layout-compatible.
7015 bool isLayoutCompatible(ASTContext &C, EnumDecl *ED1, EnumDecl *ED2) {
7016   // C++11 [dcl.enum] p8:
7017   // Two enumeration types are layout-compatible if they have the same
7018   // underlying type.
7019   return ED1->isComplete() && ED2->isComplete() &&
7020          C.hasSameType(ED1->getIntegerType(), ED2->getIntegerType());
7021 }
7022
7023 /// \brief Check if two fields are layout-compatible.
7024 bool isLayoutCompatible(ASTContext &C, FieldDecl *Field1, FieldDecl *Field2) {
7025   if (!isLayoutCompatible(C, Field1->getType(), Field2->getType()))
7026     return false;
7027
7028   if (Field1->isBitField() != Field2->isBitField())
7029     return false;
7030
7031   if (Field1->isBitField()) {
7032     // Make sure that the bit-fields are the same length.
7033     unsigned Bits1 = Field1->getBitWidthValue(C);
7034     unsigned Bits2 = Field2->getBitWidthValue(C);
7035
7036     if (Bits1 != Bits2)
7037       return false;
7038   }
7039
7040   return true;
7041 }
7042
7043 /// \brief Check if two standard-layout structs are layout-compatible.
7044 /// (C++11 [class.mem] p17)
7045 bool isLayoutCompatibleStruct(ASTContext &C,
7046                               RecordDecl *RD1,
7047                               RecordDecl *RD2) {
7048   // If both records are C++ classes, check that base classes match.
7049   if (const CXXRecordDecl *D1CXX = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD1)) {
7050     // If one of records is a CXXRecordDecl we are in C++ mode,
7051     // thus the other one is a CXXRecordDecl, too.
7052     const CXXRecordDecl *D2CXX = cast<CXXRecordDecl>(RD2);
7053     // Check number of base classes.
7054     if (D1CXX->getNumBases() != D2CXX->getNumBases())
7055       return false;
7056
7057     // Check the base classes.
7058     for (CXXRecordDecl::base_class_const_iterator
7059                Base1 = D1CXX->bases_begin(),
7060            BaseEnd1 = D1CXX->bases_end(),
7061               Base2 = D2CXX->bases_begin();
7062          Base1 != BaseEnd1;
7063          ++Base1, ++Base2) {
7064       if (!isLayoutCompatible(C, Base1->getType(), Base2->getType()))
7065         return false;
7066     }
7067   } else if (const CXXRecordDecl *D2CXX = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD2)) {
7068     // If only RD2 is a C++ class, it should have zero base classes.
7069     if (D2CXX->getNumBases() > 0)
7070       return false;
7071   }
7072
7073   // Check the fields.
7074   RecordDecl::field_iterator Field2 = RD2->field_begin(),
7075                              Field2End = RD2->field_end(),
7076                              Field1 = RD1->field_begin(),
7077                              Field1End = RD1->field_end();
7078   for ( ; Field1 != Field1End && Field2 != Field2End; ++Field1, ++Field2) {
7079     if (!isLayoutCompatible(C, *Field1, *Field2))
7080       return false;
7081   }
7082   if (Field1 != Field1End || Field2 != Field2End)
7083     return false;
7084
7085   return true;
7086 }
7087
7088 /// \brief Check if two standard-layout unions are layout-compatible.
7089 /// (C++11 [class.mem] p18)
7090 bool isLayoutCompatibleUnion(ASTContext &C,
7091                              RecordDecl *RD1,
7092                              RecordDecl *RD2) {
7093   llvm::SmallPtrSet<FieldDecl *, 8> UnmatchedFields;
7094   for (RecordDecl::field_iterator Field2 = RD2->field_begin(),
7095                                   Field2End = RD2->field_end();
7096        Field2 != Field2End; ++Field2) {
7097     UnmatchedFields.insert(*Field2);
7098   }
7099
7100   for (RecordDecl::field_iterator Field1 = RD1->field_begin(),
7101                                   Field1End = RD1->field_end();
7102        Field1 != Field1End; ++Field1) {
7103     llvm::SmallPtrSet<FieldDecl *, 8>::iterator
7104         I = UnmatchedFields.begin(),
7105         E = UnmatchedFields.end();
7106
7107     for ( ; I != E; ++I) {
7108       if (isLayoutCompatible(C, *Field1, *I)) {
7109         bool Result = UnmatchedFields.erase(*I);
7110         (void) Result;
7111         assert(Result);
7112         break;
7113       }
7114     }
7115     if (I == E)
7116       return false;
7117   }
7118
7119   return UnmatchedFields.empty();
7120 }
7121
7122 bool isLayoutCompatible(ASTContext &C, RecordDecl *RD1, RecordDecl *RD2) {
7123   if (RD1->isUnion() != RD2->isUnion())
7124     return false;
7125
7126   if (RD1->isUnion())
7127     return isLayoutCompatibleUnion(C, RD1, RD2);
7128   else
7129     return isLayoutCompatibleStruct(C, RD1, RD2);
7130 }
7131
7132 /// \brief Check if two types are layout-compatible in C++11 sense.
7133 bool isLayoutCompatible(ASTContext &C, QualType T1, QualType T2) {
7134   if (T1.isNull() || T2.isNull())
7135     return false;
7136
7137   // C++11 [basic.types] p11:
7138   // If two types T1 and T2 are the same type, then T1 and T2 are
7139   // layout-compatible types.
7140   if (C.hasSameType(T1, T2))
7141     return true;
7142
7143   T1 = T1.getCanonicalType().getUnqualifiedType();
7144   T2 = T2.getCanonicalType().getUnqualifiedType();
7145
7146   const Type::TypeClass TC1 = T1->getTypeClass();
7147   const Type::TypeClass TC2 = T2->getTypeClass();
7148
7149   if (TC1 != TC2)
7150     return false;
7151
7152   if (TC1 == Type::Enum) {
7153     return isLayoutCompatible(C,
7154                               cast<EnumType>(T1)->getDecl(),
7155                               cast<EnumType>(T2)->getDecl());
7156   } else if (TC1 == Type::Record) {
7157     if (!T1->isStandardLayoutType() || !T2->isStandardLayoutType())
7158       return false;
7159
7160     return isLayoutCompatible(C,
7161                               cast<RecordType>(T1)->getDecl(),
7162                               cast<RecordType>(T2)->getDecl());
7163   }
7164
7165   return false;
7166 }
7167 }
7168
7169 //===--- CHECK: pointer_with_type_tag attribute: datatypes should match ----//
7170
7171 namespace {
7172 /// \brief Given a type tag expression find the type tag itself.
7173 ///
7174 /// \param TypeExpr Type tag expression, as it appears in user's code.
7175 ///
7176 /// \param VD Declaration of an identifier that appears in a type tag.
7177 ///
7178 /// \param MagicValue Type tag magic value.
7179 bool FindTypeTagExpr(const Expr *TypeExpr, const ASTContext &Ctx,
7180                      const ValueDecl **VD, uint64_t *MagicValue) {
7181   while(true) {
7182     if (!TypeExpr)
7183       return false;
7184
7185     TypeExpr = TypeExpr->IgnoreParenImpCasts()->IgnoreParenCasts();
7186
7187     switch (TypeExpr->getStmtClass()) {
7188     case Stmt::UnaryOperatorClass: {
7189       const UnaryOperator *UO = cast<UnaryOperator>(TypeExpr);
7190       if (UO->getOpcode() == UO_AddrOf || UO->getOpcode() == UO_Deref) {
7191         TypeExpr = UO->getSubExpr();
7192         continue;
7193       }
7194       return false;
7195     }
7196
7197     case Stmt::DeclRefExprClass: {
7198       const DeclRefExpr *DRE = cast<DeclRefExpr>(TypeExpr);
7199       *VD = DRE->getDecl();
7200       return true;
7201     }
7202
7203     case Stmt::IntegerLiteralClass: {
7204       const IntegerLiteral *IL = cast<IntegerLiteral>(TypeExpr);
7205       llvm::APInt MagicValueAPInt = IL->getValue();
7206       if (MagicValueAPInt.getActiveBits() <= 64) {
7207         *MagicValue = MagicValueAPInt.getZExtValue();
7208         return true;
7209       } else
7210         return false;
7211     }
7212
7213     case Stmt::BinaryConditionalOperatorClass:
7214     case Stmt::ConditionalOperatorClass: {
7215       const AbstractConditionalOperator *ACO =
7216           cast<AbstractConditionalOperator>(TypeExpr);
7217       bool Result;
7218       if (ACO->getCond()->EvaluateAsBooleanCondition(Result, Ctx)) {
7219         if (Result)
7220           TypeExpr = ACO->getTrueExpr();
7221         else
7222           TypeExpr = ACO->getFalseExpr();
7223         continue;
7224       }
7225       return false;
7226     }
7227
7228     case Stmt::BinaryOperatorClass: {
7229       const BinaryOperator *BO = cast<BinaryOperator>(TypeExpr);
7230       if (BO->getOpcode() == BO_Comma) {
7231         TypeExpr = BO->getRHS();
7232         continue;
7233       }
7234       return false;
7235     }
7236
7237     default:
7238       return false;
7239     }
7240   }
7241 }
7242
7243 /// \brief Retrieve the C type corresponding to type tag TypeExpr.
7244 ///
7245 /// \param TypeExpr Expression that specifies a type tag.
7246 ///
7247 /// \param MagicValues Registered magic values.
7248 ///
7249 /// \param FoundWrongKind Set to true if a type tag was found, but of a wrong
7250 ///        kind.
7251 ///
7252 /// \param TypeInfo Information about the corresponding C type.
7253 ///
7254 /// \returns true if the corresponding C type was found.
7255 bool GetMatchingCType(
7256         const IdentifierInfo *ArgumentKind,
7257         const Expr *TypeExpr, const ASTContext &Ctx,
7258         const llvm::DenseMap<Sema::TypeTagMagicValue,
7259                              Sema::TypeTagData> *MagicValues,
7260         bool &FoundWrongKind,
7261         Sema::TypeTagData &TypeInfo) {
7262   FoundWrongKind = false;
7263
7264   // Variable declaration that has type_tag_for_datatype attribute.
7265   const ValueDecl *VD = NULL;
7266
7267   uint64_t MagicValue;
7268
7269   if (!FindTypeTagExpr(TypeExpr, Ctx, &VD, &MagicValue))
7270     return false;
7271
7272   if (VD) {
7273     for (specific_attr_iterator<TypeTagForDatatypeAttr>
7274              I = VD->specific_attr_begin<TypeTagForDatatypeAttr>(),
7275              E = VD->specific_attr_end<TypeTagForDatatypeAttr>();
7276          I != E; ++I) {
7277       if (I->getArgumentKind() != ArgumentKind) {
7278         FoundWrongKind = true;
7279         return false;
7280       }
7281       TypeInfo.Type = I->getMatchingCType();
7282       TypeInfo.LayoutCompatible = I->getLayoutCompatible();
7283       TypeInfo.MustBeNull = I->getMustBeNull();
7284       return true;
7285     }
7286     return false;
7287   }
7288
7289   if (!MagicValues)
7290     return false;
7291
7292   llvm::DenseMap<Sema::TypeTagMagicValue,
7293                  Sema::TypeTagData>::const_iterator I =
7294       MagicValues->find(std::make_pair(ArgumentKind, MagicValue));
7295   if (I == MagicValues->end())
7296     return false;
7297
7298   TypeInfo = I->second;
7299   return true;
7300 }
7301 } // unnamed namespace
7302
7303 void Sema::RegisterTypeTagForDatatype(const IdentifierInfo *ArgumentKind,
7304                                       uint64_t MagicValue, QualType Type,
7305                                       bool LayoutCompatible,
7306                                       bool MustBeNull) {
7307   if (!TypeTagForDatatypeMagicValues)
7308     TypeTagForDatatypeMagicValues.reset(
7309         new llvm::DenseMap<TypeTagMagicValue, TypeTagData>);
7310
7311   TypeTagMagicValue Magic(ArgumentKind, MagicValue);
7312   (*TypeTagForDatatypeMagicValues)[Magic] =
7313       TypeTagData(Type, LayoutCompatible, MustBeNull);
7314 }
7315
7316 namespace {
7317 bool IsSameCharType(QualType T1, QualType T2) {
7318   const BuiltinType *BT1 = T1->getAs<BuiltinType>();
7319   if (!BT1)
7320     return false;
7321
7322   const BuiltinType *BT2 = T2->getAs<BuiltinType>();
7323   if (!BT2)
7324     return false;
7325
7326   BuiltinType::Kind T1Kind = BT1->getKind();
7327   BuiltinType::Kind T2Kind = BT2->getKind();
7328
7329   return (T1Kind == BuiltinType::SChar  && T2Kind == BuiltinType::Char_S) ||
7330          (T1Kind == BuiltinType::UChar  && T2Kind == BuiltinType::Char_U) ||
7331          (T1Kind == BuiltinType::Char_U && T2Kind == BuiltinType::UChar) ||
7332          (T1Kind == BuiltinType::Char_S && T2Kind == BuiltinType::SChar);
7333 }
7334 } // unnamed namespace
7335
7336 void Sema::CheckArgumentWithTypeTag(const ArgumentWithTypeTagAttr *Attr,
7337                                     const Expr * const *ExprArgs) {
7338   const IdentifierInfo *ArgumentKind = Attr->getArgumentKind();
7339   bool IsPointerAttr = Attr->getIsPointer();
7340
7341   const Expr *TypeTagExpr = ExprArgs[Attr->getTypeTagIdx()];
7342   bool FoundWrongKind;
7343   TypeTagData TypeInfo;
7344   if (!GetMatchingCType(ArgumentKind, TypeTagExpr, Context,
7345                         TypeTagForDatatypeMagicValues.get(),
7346                         FoundWrongKind, TypeInfo)) {
7347     if (FoundWrongKind)
7348       Diag(TypeTagExpr->getExprLoc(),
7349            diag::warn_type_tag_for_datatype_wrong_kind)
7350         << TypeTagExpr->getSourceRange();
7351     return;
7352   }
7353
7354   const Expr *ArgumentExpr = ExprArgs[Attr->getArgumentIdx()];
7355   if (IsPointerAttr) {
7356     // Skip implicit cast of pointer to `void *' (as a function argument).
7357     if (const ImplicitCastExpr *ICE = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(ArgumentExpr))
7358       if (ICE->getType()->isVoidPointerType() &&
7359           ICE->getCastKind() == CK_BitCast)
7360         ArgumentExpr = ICE->getSubExpr();
7361   }
7362   QualType ArgumentType = ArgumentExpr->getType();
7363
7364   // Passing a `void*' pointer shouldn't trigger a warning.
7365   if (IsPointerAttr && ArgumentType->isVoidPointerType())
7366     return;
7367
7368   if (TypeInfo.MustBeNull) {
7369     // Type tag with matching void type requires a null pointer.
7370     if (!ArgumentExpr->isNullPointerConstant(Context,
7371                                              Expr::NPC_ValueDependentIsNotNull)) {
7372       Diag(ArgumentExpr->getExprLoc(),
7373            diag::warn_type_safety_null_pointer_required)
7374           << ArgumentKind->getName()
7375           << ArgumentExpr->getSourceRange()
7376           << TypeTagExpr->getSourceRange();
7377     }
7378     return;
7379   }
7380
7381   QualType RequiredType = TypeInfo.Type;
7382   if (IsPointerAttr)
7383     RequiredType = Context.getPointerType(RequiredType);
7384
7385   bool mismatch = false;
7386   if (!TypeInfo.LayoutCompatible) {
7387     mismatch = !Context.hasSameType(ArgumentType, RequiredType);
7388
7389     // C++11 [basic.fundamental] p1:
7390     // Plain char, signed char, and unsigned char are three distinct types.
7391     //
7392     // But we treat plain `char' as equivalent to `signed char' or `unsigned
7393     // char' depending on the current char signedness mode.
7394     if (mismatch)
7395       if ((IsPointerAttr && IsSameCharType(ArgumentType->getPointeeType(),
7396                                            RequiredType->getPointeeType())) ||
7397           (!IsPointerAttr && IsSameCharType(ArgumentType, RequiredType)))
7398         mismatch = false;
7399   } else
7400     if (IsPointerAttr)
7401       mismatch = !isLayoutCompatible(Context,
7402                                      ArgumentType->getPointeeType(),
7403                                      RequiredType->getPointeeType());
7404     else
7405       mismatch = !isLayoutCompatible(Context, ArgumentType, RequiredType);
7406
7407   if (mismatch)
7408     Diag(ArgumentExpr->getExprLoc(), diag::warn_type_safety_type_mismatch)
7409         << ArgumentType << ArgumentKind->getName()
7410         << TypeInfo.LayoutCompatible << RequiredType
7411         << ArgumentExpr->getSourceRange()
7412         << TypeTagExpr->getSourceRange();
7413 }