]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/include/llvm/Support/Error.h
Merge llvm, clang, compiler-rt, libc++, libunwind, lld, lldb and openmp
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / include / llvm / Support / Error.h
1 //===- llvm/Support/Error.h - Recoverable error handling --------*- C++ -*-===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file defines an API used to report recoverable errors.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #ifndef LLVM_SUPPORT_ERROR_H
15 #define LLVM_SUPPORT_ERROR_H
16
17 #include "llvm-c/Error.h"
18 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
19 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
20 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
21 #include "llvm/ADT/Twine.h"
22 #include "llvm/Config/abi-breaking.h"
23 #include "llvm/Support/AlignOf.h"
24 #include "llvm/Support/Compiler.h"
25 #include "llvm/Support/Debug.h"
26 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
27 #include "llvm/Support/ErrorOr.h"
28 #include "llvm/Support/Format.h"
29 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
30 #include <algorithm>
31 #include <cassert>
32 #include <cstdint>
33 #include <cstdlib>
34 #include <functional>
35 #include <memory>
36 #include <new>
37 #include <string>
38 #include <system_error>
39 #include <type_traits>
40 #include <utility>
41 #include <vector>
42
43 namespace llvm {
44
45 class ErrorSuccess;
46
47 /// Base class for error info classes. Do not extend this directly: Extend
48 /// the ErrorInfo template subclass instead.
49 class ErrorInfoBase {
50 public:
51   virtual ~ErrorInfoBase() = default;
52
53   /// Print an error message to an output stream.
54   virtual void log(raw_ostream &OS) const = 0;
55
56   /// Return the error message as a string.
57   virtual std::string message() const {
58     std::string Msg;
59     raw_string_ostream OS(Msg);
60     log(OS);
61     return OS.str();
62   }
63
64   /// Convert this error to a std::error_code.
65   ///
66   /// This is a temporary crutch to enable interaction with code still
67   /// using std::error_code. It will be removed in the future.
68   virtual std::error_code convertToErrorCode() const = 0;
69
70   // Returns the class ID for this type.
71   static const void *classID() { return &ID; }
72
73   // Returns the class ID for the dynamic type of this ErrorInfoBase instance.
74   virtual const void *dynamicClassID() const = 0;
75
76   // Check whether this instance is a subclass of the class identified by
77   // ClassID.
78   virtual bool isA(const void *const ClassID) const {
79     return ClassID == classID();
80   }
81
82   // Check whether this instance is a subclass of ErrorInfoT.
83   template <typename ErrorInfoT> bool isA() const {
84     return isA(ErrorInfoT::classID());
85   }
86
87 private:
88   virtual void anchor();
89
90   static char ID;
91 };
92
93 /// Lightweight error class with error context and mandatory checking.
94 ///
95 /// Instances of this class wrap a ErrorInfoBase pointer. Failure states
96 /// are represented by setting the pointer to a ErrorInfoBase subclass
97 /// instance containing information describing the failure. Success is
98 /// represented by a null pointer value.
99 ///
100 /// Instances of Error also contains a 'Checked' flag, which must be set
101 /// before the destructor is called, otherwise the destructor will trigger a
102 /// runtime error. This enforces at runtime the requirement that all Error
103 /// instances be checked or returned to the caller.
104 ///
105 /// There are two ways to set the checked flag, depending on what state the
106 /// Error instance is in. For Error instances indicating success, it
107 /// is sufficient to invoke the boolean conversion operator. E.g.:
108 ///
109 ///   @code{.cpp}
110 ///   Error foo(<...>);
111 ///
112 ///   if (auto E = foo(<...>))
113 ///     return E; // <- Return E if it is in the error state.
114 ///   // We have verified that E was in the success state. It can now be safely
115 ///   // destroyed.
116 ///   @endcode
117 ///
118 /// A success value *can not* be dropped. For example, just calling 'foo(<...>)'
119 /// without testing the return value will raise a runtime error, even if foo
120 /// returns success.
121 ///
122 /// For Error instances representing failure, you must use either the
123 /// handleErrors or handleAllErrors function with a typed handler. E.g.:
124 ///
125 ///   @code{.cpp}
126 ///   class MyErrorInfo : public ErrorInfo<MyErrorInfo> {
127 ///     // Custom error info.
128 ///   };
129 ///
130 ///   Error foo(<...>) { return make_error<MyErrorInfo>(...); }
131 ///
132 ///   auto E = foo(<...>); // <- foo returns failure with MyErrorInfo.
133 ///   auto NewE =
134 ///     handleErrors(E,
135 ///       [](const MyErrorInfo &M) {
136 ///         // Deal with the error.
137 ///       },
138 ///       [](std::unique_ptr<OtherError> M) -> Error {
139 ///         if (canHandle(*M)) {
140 ///           // handle error.
141 ///           return Error::success();
142 ///         }
143 ///         // Couldn't handle this error instance. Pass it up the stack.
144 ///         return Error(std::move(M));
145 ///       );
146 ///   // Note - we must check or return NewE in case any of the handlers
147 ///   // returned a new error.
148 ///   @endcode
149 ///
150 /// The handleAllErrors function is identical to handleErrors, except
151 /// that it has a void return type, and requires all errors to be handled and
152 /// no new errors be returned. It prevents errors (assuming they can all be
153 /// handled) from having to be bubbled all the way to the top-level.
154 ///
155 /// *All* Error instances must be checked before destruction, even if
156 /// they're moved-assigned or constructed from Success values that have already
157 /// been checked. This enforces checking through all levels of the call stack.
158 class LLVM_NODISCARD Error {
159   // Both ErrorList and FileError need to be able to yank ErrorInfoBase
160   // pointers out of this class to add to the error list.
161   friend class ErrorList;
162   friend class FileError;
163
164   // handleErrors needs to be able to set the Checked flag.
165   template <typename... HandlerTs>
166   friend Error handleErrors(Error E, HandlerTs &&... Handlers);
167
168   // Expected<T> needs to be able to steal the payload when constructed from an
169   // error.
170   template <typename T> friend class Expected;
171
172   // wrap needs to be able to steal the payload.
173   friend LLVMErrorRef wrap(Error);
174
175 protected:
176   /// Create a success value. Prefer using 'Error::success()' for readability
177   Error() {
178     setPtr(nullptr);
179     setChecked(false);
180   }
181
182 public:
183   /// Create a success value.
184   static ErrorSuccess success();
185
186   // Errors are not copy-constructable.
187   Error(const Error &Other) = delete;
188
189   /// Move-construct an error value. The newly constructed error is considered
190   /// unchecked, even if the source error had been checked. The original error
191   /// becomes a checked Success value, regardless of its original state.
192   Error(Error &&Other) {
193     setChecked(true);
194     *this = std::move(Other);
195   }
196
197   /// Create an error value. Prefer using the 'make_error' function, but
198   /// this constructor can be useful when "re-throwing" errors from handlers.
199   Error(std::unique_ptr<ErrorInfoBase> Payload) {
200     setPtr(Payload.release());
201     setChecked(false);
202   }
203
204   // Errors are not copy-assignable.
205   Error &operator=(const Error &Other) = delete;
206
207   /// Move-assign an error value. The current error must represent success, you
208   /// you cannot overwrite an unhandled error. The current error is then
209   /// considered unchecked. The source error becomes a checked success value,
210   /// regardless of its original state.
211   Error &operator=(Error &&Other) {
212     // Don't allow overwriting of unchecked values.
213     assertIsChecked();
214     setPtr(Other.getPtr());
215
216     // This Error is unchecked, even if the source error was checked.
217     setChecked(false);
218
219     // Null out Other's payload and set its checked bit.
220     Other.setPtr(nullptr);
221     Other.setChecked(true);
222
223     return *this;
224   }
225
226   /// Destroy a Error. Fails with a call to abort() if the error is
227   /// unchecked.
228   ~Error() {
229     assertIsChecked();
230     delete getPtr();
231   }
232
233   /// Bool conversion. Returns true if this Error is in a failure state,
234   /// and false if it is in an accept state. If the error is in a Success state
235   /// it will be considered checked.
236   explicit operator bool() {
237     setChecked(getPtr() == nullptr);
238     return getPtr() != nullptr;
239   }
240
241   /// Check whether one error is a subclass of another.
242   template <typename ErrT> bool isA() const {
243     return getPtr() && getPtr()->isA(ErrT::classID());
244   }
245
246   /// Returns the dynamic class id of this error, or null if this is a success
247   /// value.
248   const void* dynamicClassID() const {
249     if (!getPtr())
250       return nullptr;
251     return getPtr()->dynamicClassID();
252   }
253
254 private:
255 #if LLVM_ENABLE_ABI_BREAKING_CHECKS
256   // assertIsChecked() happens very frequently, but under normal circumstances
257   // is supposed to be a no-op.  So we want it to be inlined, but having a bunch
258   // of debug prints can cause the function to be too large for inlining.  So
259   // it's important that we define this function out of line so that it can't be
260   // inlined.
261   LLVM_ATTRIBUTE_NORETURN
262   void fatalUncheckedError() const;
263 #endif
264
265   void assertIsChecked() {
266 #if LLVM_ENABLE_ABI_BREAKING_CHECKS
267     if (LLVM_UNLIKELY(!getChecked() || getPtr()))
268       fatalUncheckedError();
269 #endif
270   }
271
272   ErrorInfoBase *getPtr() const {
273     return reinterpret_cast<ErrorInfoBase*>(
274              reinterpret_cast<uintptr_t>(Payload) &
275              ~static_cast<uintptr_t>(0x1));
276   }
277
278   void setPtr(ErrorInfoBase *EI) {
279 #if LLVM_ENABLE_ABI_BREAKING_CHECKS
280     Payload = reinterpret_cast<ErrorInfoBase*>(
281                 (reinterpret_cast<uintptr_t>(EI) &
282                  ~static_cast<uintptr_t>(0x1)) |
283                 (reinterpret_cast<uintptr_t>(Payload) & 0x1));
284 #else
285     Payload = EI;
286 #endif
287   }
288
289   bool getChecked() const {
290 #if LLVM_ENABLE_ABI_BREAKING_CHECKS
291     return (reinterpret_cast<uintptr_t>(Payload) & 0x1) == 0;
292 #else
293     return true;
294 #endif
295   }
296
297   void setChecked(bool V) {
298     Payload = reinterpret_cast<ErrorInfoBase*>(
299                 (reinterpret_cast<uintptr_t>(Payload) &
300                   ~static_cast<uintptr_t>(0x1)) |
301                   (V ? 0 : 1));
302   }
303
304   std::unique_ptr<ErrorInfoBase> takePayload() {
305     std::unique_ptr<ErrorInfoBase> Tmp(getPtr());
306     setPtr(nullptr);
307     setChecked(true);
308     return Tmp;
309   }
310
311   friend raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const Error &E) {
312     if (auto P = E.getPtr())
313       P->log(OS);
314     else
315       OS << "success";
316     return OS;
317   }
318
319   ErrorInfoBase *Payload = nullptr;
320 };
321
322 /// Subclass of Error for the sole purpose of identifying the success path in
323 /// the type system. This allows to catch invalid conversion to Expected<T> at
324 /// compile time.
325 class ErrorSuccess final : public Error {};
326
327 inline ErrorSuccess Error::success() { return ErrorSuccess(); }
328
329 /// Make a Error instance representing failure using the given error info
330 /// type.
331 template <typename ErrT, typename... ArgTs> Error make_error(ArgTs &&... Args) {
332   return Error(llvm::make_unique<ErrT>(std::forward<ArgTs>(Args)...));
333 }
334
335 /// Base class for user error types. Users should declare their error types
336 /// like:
337 ///
338 /// class MyError : public ErrorInfo<MyError> {
339 ///   ....
340 /// };
341 ///
342 /// This class provides an implementation of the ErrorInfoBase::kind
343 /// method, which is used by the Error RTTI system.
344 template <typename ThisErrT, typename ParentErrT = ErrorInfoBase>
345 class ErrorInfo : public ParentErrT {
346 public:
347   using ParentErrT::ParentErrT; // inherit constructors
348
349   static const void *classID() { return &ThisErrT::ID; }
350
351   const void *dynamicClassID() const override { return &ThisErrT::ID; }
352
353   bool isA(const void *const ClassID) const override {
354     return ClassID == classID() || ParentErrT::isA(ClassID);
355   }
356 };
357
358 /// Special ErrorInfo subclass representing a list of ErrorInfos.
359 /// Instances of this class are constructed by joinError.
360 class ErrorList final : public ErrorInfo<ErrorList> {
361   // handleErrors needs to be able to iterate the payload list of an
362   // ErrorList.
363   template <typename... HandlerTs>
364   friend Error handleErrors(Error E, HandlerTs &&... Handlers);
365
366   // joinErrors is implemented in terms of join.
367   friend Error joinErrors(Error, Error);
368
369 public:
370   void log(raw_ostream &OS) const override {
371     OS << "Multiple errors:\n";
372     for (auto &ErrPayload : Payloads) {
373       ErrPayload->log(OS);
374       OS << "\n";
375     }
376   }
377
378   std::error_code convertToErrorCode() const override;
379
380   // Used by ErrorInfo::classID.
381   static char ID;
382
383 private:
384   ErrorList(std::unique_ptr<ErrorInfoBase> Payload1,
385             std::unique_ptr<ErrorInfoBase> Payload2) {
386     assert(!Payload1->isA<ErrorList>() && !Payload2->isA<ErrorList>() &&
387            "ErrorList constructor payloads should be singleton errors");
388     Payloads.push_back(std::move(Payload1));
389     Payloads.push_back(std::move(Payload2));
390   }
391
392   static Error join(Error E1, Error E2) {
393     if (!E1)
394       return E2;
395     if (!E2)
396       return E1;
397     if (E1.isA<ErrorList>()) {
398       auto &E1List = static_cast<ErrorList &>(*E1.getPtr());
399       if (E2.isA<ErrorList>()) {
400         auto E2Payload = E2.takePayload();
401         auto &E2List = static_cast<ErrorList &>(*E2Payload);
402         for (auto &Payload : E2List.Payloads)
403           E1List.Payloads.push_back(std::move(Payload));
404       } else
405         E1List.Payloads.push_back(E2.takePayload());
406
407       return E1;
408     }
409     if (E2.isA<ErrorList>()) {
410       auto &E2List = static_cast<ErrorList &>(*E2.getPtr());
411       E2List.Payloads.insert(E2List.Payloads.begin(), E1.takePayload());
412       return E2;
413     }
414     return Error(std::unique_ptr<ErrorList>(
415         new ErrorList(E1.takePayload(), E2.takePayload())));
416   }
417
418   std::vector<std::unique_ptr<ErrorInfoBase>> Payloads;
419 };
420
421 /// Concatenate errors. The resulting Error is unchecked, and contains the
422 /// ErrorInfo(s), if any, contained in E1, followed by the
423 /// ErrorInfo(s), if any, contained in E2.
424 inline Error joinErrors(Error E1, Error E2) {
425   return ErrorList::join(std::move(E1), std::move(E2));
426 }
427
428 /// Tagged union holding either a T or a Error.
429 ///
430 /// This class parallels ErrorOr, but replaces error_code with Error. Since
431 /// Error cannot be copied, this class replaces getError() with
432 /// takeError(). It also adds an bool errorIsA<ErrT>() method for testing the
433 /// error class type.
434 template <class T> class LLVM_NODISCARD Expected {
435   template <class T1> friend class ExpectedAsOutParameter;
436   template <class OtherT> friend class Expected;
437
438   static const bool isRef = std::is_reference<T>::value;
439
440   using wrap = std::reference_wrapper<typename std::remove_reference<T>::type>;
441
442   using error_type = std::unique_ptr<ErrorInfoBase>;
443
444 public:
445   using storage_type = typename std::conditional<isRef, wrap, T>::type;
446   using value_type = T;
447
448 private:
449   using reference = typename std::remove_reference<T>::type &;
450   using const_reference = const typename std::remove_reference<T>::type &;
451   using pointer = typename std::remove_reference<T>::type *;
452   using const_pointer = const typename std::remove_reference<T>::type *;
453
454 public:
455   /// Create an Expected<T> error value from the given Error.
456   Expected(Error Err)
457       : HasError(true)
458 #if LLVM_ENABLE_ABI_BREAKING_CHECKS
459         // Expected is unchecked upon construction in Debug builds.
460         , Unchecked(true)
461 #endif
462   {
463     assert(Err && "Cannot create Expected<T> from Error success value.");
464     new (getErrorStorage()) error_type(Err.takePayload());
465   }
466
467   /// Forbid to convert from Error::success() implicitly, this avoids having
468   /// Expected<T> foo() { return Error::success(); } which compiles otherwise
469   /// but triggers the assertion above.
470   Expected(ErrorSuccess) = delete;
471
472   /// Create an Expected<T> success value from the given OtherT value, which
473   /// must be convertible to T.
474   template <typename OtherT>
475   Expected(OtherT &&Val,
476            typename std::enable_if<std::is_convertible<OtherT, T>::value>::type
477                * = nullptr)
478       : HasError(false)
479 #if LLVM_ENABLE_ABI_BREAKING_CHECKS
480         // Expected is unchecked upon construction in Debug builds.
481         , Unchecked(true)
482 #endif
483   {
484     new (getStorage()) storage_type(std::forward<OtherT>(Val));
485   }
486
487   /// Move construct an Expected<T> value.
488   Expected(Expected &&Other) { moveConstruct(std::move(Other)); }
489
490   /// Move construct an Expected<T> value from an Expected<OtherT>, where OtherT
491   /// must be convertible to T.
492   template <class OtherT>
493   Expected(Expected<OtherT> &&Other,
494            typename std::enable_if<std::is_convertible<OtherT, T>::value>::type
495                * = nullptr) {
496     moveConstruct(std::move(Other));
497   }
498
499   /// Move construct an Expected<T> value from an Expected<OtherT>, where OtherT
500   /// isn't convertible to T.
501   template <class OtherT>
502   explicit Expected(
503       Expected<OtherT> &&Other,
504       typename std::enable_if<!std::is_convertible<OtherT, T>::value>::type * =
505           nullptr) {
506     moveConstruct(std::move(Other));
507   }
508
509   /// Move-assign from another Expected<T>.
510   Expected &operator=(Expected &&Other) {
511     moveAssign(std::move(Other));
512     return *this;
513   }
514
515   /// Destroy an Expected<T>.
516   ~Expected() {
517     assertIsChecked();
518     if (!HasError)
519       getStorage()->~storage_type();
520     else
521       getErrorStorage()->~error_type();
522   }
523
524   /// Return false if there is an error.
525   explicit operator bool() {
526 #if LLVM_ENABLE_ABI_BREAKING_CHECKS
527     Unchecked = HasError;
528 #endif
529     return !HasError;
530   }
531
532   /// Returns a reference to the stored T value.
533   reference get() {
534     assertIsChecked();
535     return *getStorage();
536   }
537
538   /// Returns a const reference to the stored T value.
539   const_reference get() const {
540     assertIsChecked();
541     return const_cast<Expected<T> *>(this)->get();
542   }
543
544   /// Check that this Expected<T> is an error of type ErrT.
545   template <typename ErrT> bool errorIsA() const {
546     return HasError && (*getErrorStorage())->template isA<ErrT>();
547   }
548
549   /// Take ownership of the stored error.
550   /// After calling this the Expected<T> is in an indeterminate state that can
551   /// only be safely destructed. No further calls (beside the destructor) should
552   /// be made on the Expected<T> vaule.
553   Error takeError() {
554 #if LLVM_ENABLE_ABI_BREAKING_CHECKS
555     Unchecked = false;
556 #endif
557     return HasError ? Error(std::move(*getErrorStorage())) : Error::success();
558   }
559
560   /// Returns a pointer to the stored T value.
561   pointer operator->() {
562     assertIsChecked();
563     return toPointer(getStorage());
564   }
565
566   /// Returns a const pointer to the stored T value.
567   const_pointer operator->() const {
568     assertIsChecked();
569     return toPointer(getStorage());
570   }
571
572   /// Returns a reference to the stored T value.
573   reference operator*() {
574     assertIsChecked();
575     return *getStorage();
576   }
577
578   /// Returns a const reference to the stored T value.
579   const_reference operator*() const {
580     assertIsChecked();
581     return *getStorage();
582   }
583
584 private:
585   template <class T1>
586   static bool compareThisIfSameType(const T1 &a, const T1 &b) {
587     return &a == &b;
588   }
589
590   template <class T1, class T2>
591   static bool compareThisIfSameType(const T1 &a, const T2 &b) {
592     return false;
593   }
594
595   template <class OtherT> void moveConstruct(Expected<OtherT> &&Other) {
596     HasError = Other.HasError;
597 #if LLVM_ENABLE_ABI_BREAKING_CHECKS
598     Unchecked = true;
599     Other.Unchecked = false;
600 #endif
601
602     if (!HasError)
603       new (getStorage()) storage_type(std::move(*Other.getStorage()));
604     else
605       new (getErrorStorage()) error_type(std::move(*Other.getErrorStorage()));
606   }
607
608   template <class OtherT> void moveAssign(Expected<OtherT> &&Other) {
609     assertIsChecked();
610
611     if (compareThisIfSameType(*this, Other))
612       return;
613
614     this->~Expected();
615     new (this) Expected(std::move(Other));
616   }
617
618   pointer toPointer(pointer Val) { return Val; }
619
620   const_pointer toPointer(const_pointer Val) const { return Val; }
621
622   pointer toPointer(wrap *Val) { return &Val->get(); }
623
624   const_pointer toPointer(const wrap *Val) const { return &Val->get(); }
625
626   storage_type *getStorage() {
627     assert(!HasError && "Cannot get value when an error exists!");
628     return reinterpret_cast<storage_type *>(TStorage.buffer);
629   }
630
631   const storage_type *getStorage() const {
632     assert(!HasError && "Cannot get value when an error exists!");
633     return reinterpret_cast<const storage_type *>(TStorage.buffer);
634   }
635
636   error_type *getErrorStorage() {
637     assert(HasError && "Cannot get error when a value exists!");
638     return reinterpret_cast<error_type *>(ErrorStorage.buffer);
639   }
640
641   const error_type *getErrorStorage() const {
642     assert(HasError && "Cannot get error when a value exists!");
643     return reinterpret_cast<const error_type *>(ErrorStorage.buffer);
644   }
645
646   // Used by ExpectedAsOutParameter to reset the checked flag.
647   void setUnchecked() {
648 #if LLVM_ENABLE_ABI_BREAKING_CHECKS
649     Unchecked = true;
650 #endif
651   }
652
653 #if LLVM_ENABLE_ABI_BREAKING_CHECKS
654   LLVM_ATTRIBUTE_NORETURN
655   LLVM_ATTRIBUTE_NOINLINE
656   void fatalUncheckedExpected() const {
657     dbgs() << "Expected<T> must be checked before access or destruction.\n";
658     if (HasError) {
659       dbgs() << "Unchecked Expected<T> contained error:\n";
660       (*getErrorStorage())->log(dbgs());
661     } else
662       dbgs() << "Expected<T> value was in success state. (Note: Expected<T> "
663                 "values in success mode must still be checked prior to being "
664                 "destroyed).\n";
665     abort();
666   }
667 #endif
668
669   void assertIsChecked() {
670 #if LLVM_ENABLE_ABI_BREAKING_CHECKS
671     if (LLVM_UNLIKELY(Unchecked))
672       fatalUncheckedExpected();
673 #endif
674   }
675
676   union {
677     AlignedCharArrayUnion<storage_type> TStorage;
678     AlignedCharArrayUnion<error_type> ErrorStorage;
679   };
680   bool HasError : 1;
681 #if LLVM_ENABLE_ABI_BREAKING_CHECKS
682   bool Unchecked : 1;
683 #endif
684 };
685
686 /// Report a serious error, calling any installed error handler. See
687 /// ErrorHandling.h.
688 LLVM_ATTRIBUTE_NORETURN void report_fatal_error(Error Err,
689                                                 bool gen_crash_diag = true);
690
691 /// Report a fatal error if Err is a failure value.
692 ///
693 /// This function can be used to wrap calls to fallible functions ONLY when it
694 /// is known that the Error will always be a success value. E.g.
695 ///
696 ///   @code{.cpp}
697 ///   // foo only attempts the fallible operation if DoFallibleOperation is
698 ///   // true. If DoFallibleOperation is false then foo always returns
699 ///   // Error::success().
700 ///   Error foo(bool DoFallibleOperation);
701 ///
702 ///   cantFail(foo(false));
703 ///   @endcode
704 inline void cantFail(Error Err, const char *Msg = nullptr) {
705   if (Err) {
706     if (!Msg)
707       Msg = "Failure value returned from cantFail wrapped call";
708     llvm_unreachable(Msg);
709   }
710 }
711
712 /// Report a fatal error if ValOrErr is a failure value, otherwise unwraps and
713 /// returns the contained value.
714 ///
715 /// This function can be used to wrap calls to fallible functions ONLY when it
716 /// is known that the Error will always be a success value. E.g.
717 ///
718 ///   @code{.cpp}
719 ///   // foo only attempts the fallible operation if DoFallibleOperation is
720 ///   // true. If DoFallibleOperation is false then foo always returns an int.
721 ///   Expected<int> foo(bool DoFallibleOperation);
722 ///
723 ///   int X = cantFail(foo(false));
724 ///   @endcode
725 template <typename T>
726 T cantFail(Expected<T> ValOrErr, const char *Msg = nullptr) {
727   if (ValOrErr)
728     return std::move(*ValOrErr);
729   else {
730     if (!Msg)
731       Msg = "Failure value returned from cantFail wrapped call";
732     llvm_unreachable(Msg);
733   }
734 }
735
736 /// Report a fatal error if ValOrErr is a failure value, otherwise unwraps and
737 /// returns the contained reference.
738 ///
739 /// This function can be used to wrap calls to fallible functions ONLY when it
740 /// is known that the Error will always be a success value. E.g.
741 ///
742 ///   @code{.cpp}
743 ///   // foo only attempts the fallible operation if DoFallibleOperation is
744 ///   // true. If DoFallibleOperation is false then foo always returns a Bar&.
745 ///   Expected<Bar&> foo(bool DoFallibleOperation);
746 ///
747 ///   Bar &X = cantFail(foo(false));
748 ///   @endcode
749 template <typename T>
750 T& cantFail(Expected<T&> ValOrErr, const char *Msg = nullptr) {
751   if (ValOrErr)
752     return *ValOrErr;
753   else {
754     if (!Msg)
755       Msg = "Failure value returned from cantFail wrapped call";
756     llvm_unreachable(Msg);
757   }
758 }
759
760 /// Helper for testing applicability of, and applying, handlers for
761 /// ErrorInfo types.
762 template <typename HandlerT>
763 class ErrorHandlerTraits
764     : public ErrorHandlerTraits<decltype(
765           &std::remove_reference<HandlerT>::type::operator())> {};
766
767 // Specialization functions of the form 'Error (const ErrT&)'.
768 template <typename ErrT> class ErrorHandlerTraits<Error (&)(ErrT &)> {
769 public:
770   static bool appliesTo(const ErrorInfoBase &E) {
771     return E.template isA<ErrT>();
772   }
773
774   template <typename HandlerT>
775   static Error apply(HandlerT &&H, std::unique_ptr<ErrorInfoBase> E) {
776     assert(appliesTo(*E) && "Applying incorrect handler");
777     return H(static_cast<ErrT &>(*E));
778   }
779 };
780
781 // Specialization functions of the form 'void (const ErrT&)'.
782 template <typename ErrT> class ErrorHandlerTraits<void (&)(ErrT &)> {
783 public:
784   static bool appliesTo(const ErrorInfoBase &E) {
785     return E.template isA<ErrT>();
786   }
787
788   template <typename HandlerT>
789   static Error apply(HandlerT &&H, std::unique_ptr<ErrorInfoBase> E) {
790     assert(appliesTo(*E) && "Applying incorrect handler");
791     H(static_cast<ErrT &>(*E));
792     return Error::success();
793   }
794 };
795
796 /// Specialization for functions of the form 'Error (std::unique_ptr<ErrT>)'.
797 template <typename ErrT>
798 class ErrorHandlerTraits<Error (&)(std::unique_ptr<ErrT>)> {
799 public:
800   static bool appliesTo(const ErrorInfoBase &E) {
801     return E.template isA<ErrT>();
802   }
803
804   template <typename HandlerT>
805   static Error apply(HandlerT &&H, std::unique_ptr<ErrorInfoBase> E) {
806     assert(appliesTo(*E) && "Applying incorrect handler");
807     std::unique_ptr<ErrT> SubE(static_cast<ErrT *>(E.release()));
808     return H(std::move(SubE));
809   }
810 };
811
812 /// Specialization for functions of the form 'void (std::unique_ptr<ErrT>)'.
813 template <typename ErrT>
814 class ErrorHandlerTraits<void (&)(std::unique_ptr<ErrT>)> {
815 public:
816   static bool appliesTo(const ErrorInfoBase &E) {
817     return E.template isA<ErrT>();
818   }
819
820   template <typename HandlerT>
821   static Error apply(HandlerT &&H, std::unique_ptr<ErrorInfoBase> E) {
822     assert(appliesTo(*E) && "Applying incorrect handler");
823     std::unique_ptr<ErrT> SubE(static_cast<ErrT *>(E.release()));
824     H(std::move(SubE));
825     return Error::success();
826   }
827 };
828
829 // Specialization for member functions of the form 'RetT (const ErrT&)'.
830 template <typename C, typename RetT, typename ErrT>
831 class ErrorHandlerTraits<RetT (C::*)(ErrT &)>
832     : public ErrorHandlerTraits<RetT (&)(ErrT &)> {};
833
834 // Specialization for member functions of the form 'RetT (const ErrT&) const'.
835 template <typename C, typename RetT, typename ErrT>
836 class ErrorHandlerTraits<RetT (C::*)(ErrT &) const>
837     : public ErrorHandlerTraits<RetT (&)(ErrT &)> {};
838
839 // Specialization for member functions of the form 'RetT (const ErrT&)'.
840 template <typename C, typename RetT, typename ErrT>
841 class ErrorHandlerTraits<RetT (C::*)(const ErrT &)>
842     : public ErrorHandlerTraits<RetT (&)(ErrT &)> {};
843
844 // Specialization for member functions of the form 'RetT (const ErrT&) const'.
845 template <typename C, typename RetT, typename ErrT>
846 class ErrorHandlerTraits<RetT (C::*)(const ErrT &) const>
847     : public ErrorHandlerTraits<RetT (&)(ErrT &)> {};
848
849 /// Specialization for member functions of the form
850 /// 'RetT (std::unique_ptr<ErrT>)'.
851 template <typename C, typename RetT, typename ErrT>
852 class ErrorHandlerTraits<RetT (C::*)(std::unique_ptr<ErrT>)>
853     : public ErrorHandlerTraits<RetT (&)(std::unique_ptr<ErrT>)> {};
854
855 /// Specialization for member functions of the form
856 /// 'RetT (std::unique_ptr<ErrT>) const'.
857 template <typename C, typename RetT, typename ErrT>
858 class ErrorHandlerTraits<RetT (C::*)(std::unique_ptr<ErrT>) const>
859     : public ErrorHandlerTraits<RetT (&)(std::unique_ptr<ErrT>)> {};
860
861 inline Error handleErrorImpl(std::unique_ptr<ErrorInfoBase> Payload) {
862   return Error(std::move(Payload));
863 }
864
865 template <typename HandlerT, typename... HandlerTs>
866 Error handleErrorImpl(std::unique_ptr<ErrorInfoBase> Payload,
867                       HandlerT &&Handler, HandlerTs &&... Handlers) {
868   if (ErrorHandlerTraits<HandlerT>::appliesTo(*Payload))
869     return ErrorHandlerTraits<HandlerT>::apply(std::forward<HandlerT>(Handler),
870                                                std::move(Payload));
871   return handleErrorImpl(std::move(Payload),
872                          std::forward<HandlerTs>(Handlers)...);
873 }
874
875 /// Pass the ErrorInfo(s) contained in E to their respective handlers. Any
876 /// unhandled errors (or Errors returned by handlers) are re-concatenated and
877 /// returned.
878 /// Because this function returns an error, its result must also be checked
879 /// or returned. If you intend to handle all errors use handleAllErrors
880 /// (which returns void, and will abort() on unhandled errors) instead.
881 template <typename... HandlerTs>
882 Error handleErrors(Error E, HandlerTs &&... Hs) {
883   if (!E)
884     return Error::success();
885
886   std::unique_ptr<ErrorInfoBase> Payload = E.takePayload();
887
888   if (Payload->isA<ErrorList>()) {
889     ErrorList &List = static_cast<ErrorList &>(*Payload);
890     Error R;
891     for (auto &P : List.Payloads)
892       R = ErrorList::join(
893           std::move(R),
894           handleErrorImpl(std::move(P), std::forward<HandlerTs>(Hs)...));
895     return R;
896   }
897
898   return handleErrorImpl(std::move(Payload), std::forward<HandlerTs>(Hs)...);
899 }
900
901 /// Behaves the same as handleErrors, except that by contract all errors
902 /// *must* be handled by the given handlers (i.e. there must be no remaining
903 /// errors after running the handlers, or llvm_unreachable is called).
904 template <typename... HandlerTs>
905 void handleAllErrors(Error E, HandlerTs &&... Handlers) {
906   cantFail(handleErrors(std::move(E), std::forward<HandlerTs>(Handlers)...));
907 }
908
909 /// Check that E is a non-error, then drop it.
910 /// If E is an error, llvm_unreachable will be called.
911 inline void handleAllErrors(Error E) {
912   cantFail(std::move(E));
913 }
914
915 /// Handle any errors (if present) in an Expected<T>, then try a recovery path.
916 ///
917 /// If the incoming value is a success value it is returned unmodified. If it
918 /// is a failure value then it the contained error is passed to handleErrors.
919 /// If handleErrors is able to handle the error then the RecoveryPath functor
920 /// is called to supply the final result. If handleErrors is not able to
921 /// handle all errors then the unhandled errors are returned.
922 ///
923 /// This utility enables the follow pattern:
924 ///
925 ///   @code{.cpp}
926 ///   enum FooStrategy { Aggressive, Conservative };
927 ///   Expected<Foo> foo(FooStrategy S);
928 ///
929 ///   auto ResultOrErr =
930 ///     handleExpected(
931 ///       foo(Aggressive),
932 ///       []() { return foo(Conservative); },
933 ///       [](AggressiveStrategyError&) {
934 ///         // Implicitly conusme this - we'll recover by using a conservative
935 ///         // strategy.
936 ///       });
937 ///
938 ///   @endcode
939 template <typename T, typename RecoveryFtor, typename... HandlerTs>
940 Expected<T> handleExpected(Expected<T> ValOrErr, RecoveryFtor &&RecoveryPath,
941                            HandlerTs &&... Handlers) {
942   if (ValOrErr)
943     return ValOrErr;
944
945   if (auto Err = handleErrors(ValOrErr.takeError(),
946                               std::forward<HandlerTs>(Handlers)...))
947     return std::move(Err);
948
949   return RecoveryPath();
950 }
951
952 /// Log all errors (if any) in E to OS. If there are any errors, ErrorBanner
953 /// will be printed before the first one is logged. A newline will be printed
954 /// after each error.
955 ///
956 /// This function is compatible with the helpers from Support/WithColor.h. You
957 /// can pass any of them as the OS. Please consider using them instead of
958 /// including 'error: ' in the ErrorBanner.
959 ///
960 /// This is useful in the base level of your program to allow clean termination
961 /// (allowing clean deallocation of resources, etc.), while reporting error
962 /// information to the user.
963 void logAllUnhandledErrors(Error E, raw_ostream &OS, Twine ErrorBanner = {});
964
965 /// Write all error messages (if any) in E to a string. The newline character
966 /// is used to separate error messages.
967 inline std::string toString(Error E) {
968   SmallVector<std::string, 2> Errors;
969   handleAllErrors(std::move(E), [&Errors](const ErrorInfoBase &EI) {
970     Errors.push_back(EI.message());
971   });
972   return join(Errors.begin(), Errors.end(), "\n");
973 }
974
975 /// Consume a Error without doing anything. This method should be used
976 /// only where an error can be considered a reasonable and expected return
977 /// value.
978 ///
979 /// Uses of this method are potentially indicative of design problems: If it's
980 /// legitimate to do nothing while processing an "error", the error-producer
981 /// might be more clearly refactored to return an Optional<T>.
982 inline void consumeError(Error Err) {
983   handleAllErrors(std::move(Err), [](const ErrorInfoBase &) {});
984 }
985
986 /// Helper for converting an Error to a bool.
987 ///
988 /// This method returns true if Err is in an error state, or false if it is
989 /// in a success state.  Puts Err in a checked state in both cases (unlike
990 /// Error::operator bool(), which only does this for success states).
991 inline bool errorToBool(Error Err) {
992   bool IsError = static_cast<bool>(Err);
993   if (IsError)
994     consumeError(std::move(Err));
995   return IsError;
996 }
997
998 /// Helper for Errors used as out-parameters.
999 ///
1000 /// This helper is for use with the Error-as-out-parameter idiom, where an error
1001 /// is passed to a function or method by reference, rather than being returned.
1002 /// In such cases it is helpful to set the checked bit on entry to the function
1003 /// so that the error can be written to (unchecked Errors abort on assignment)
1004 /// and clear the checked bit on exit so that clients cannot accidentally forget
1005 /// to check the result. This helper performs these actions automatically using
1006 /// RAII:
1007 ///
1008 ///   @code{.cpp}
1009 ///   Result foo(Error &Err) {
1010 ///     ErrorAsOutParameter ErrAsOutParam(&Err); // 'Checked' flag set
1011 ///     // <body of foo>
1012 ///     // <- 'Checked' flag auto-cleared when ErrAsOutParam is destructed.
1013 ///   }
1014 ///   @endcode
1015 ///
1016 /// ErrorAsOutParameter takes an Error* rather than Error& so that it can be
1017 /// used with optional Errors (Error pointers that are allowed to be null). If
1018 /// ErrorAsOutParameter took an Error reference, an instance would have to be
1019 /// created inside every condition that verified that Error was non-null. By
1020 /// taking an Error pointer we can just create one instance at the top of the
1021 /// function.
1022 class ErrorAsOutParameter {
1023 public:
1024   ErrorAsOutParameter(Error *Err) : Err(Err) {
1025     // Raise the checked bit if Err is success.
1026     if (Err)
1027       (void)!!*Err;
1028   }
1029
1030   ~ErrorAsOutParameter() {
1031     // Clear the checked bit.
1032     if (Err && !*Err)
1033       *Err = Error::success();
1034   }
1035
1036 private:
1037   Error *Err;
1038 };
1039
1040 /// Helper for Expected<T>s used as out-parameters.
1041 ///
1042 /// See ErrorAsOutParameter.
1043 template <typename T>
1044 class ExpectedAsOutParameter {
1045 public:
1046   ExpectedAsOutParameter(Expected<T> *ValOrErr)
1047     : ValOrErr(ValOrErr) {
1048     if (ValOrErr)
1049       (void)!!*ValOrErr;
1050   }
1051
1052   ~ExpectedAsOutParameter() {
1053     if (ValOrErr)
1054       ValOrErr->setUnchecked();
1055   }
1056
1057 private:
1058   Expected<T> *ValOrErr;
1059 };
1060
1061 /// This class wraps a std::error_code in a Error.
1062 ///
1063 /// This is useful if you're writing an interface that returns a Error
1064 /// (or Expected) and you want to call code that still returns
1065 /// std::error_codes.
1066 class ECError : public ErrorInfo<ECError> {
1067   friend Error errorCodeToError(std::error_code);
1068
1069   virtual void anchor() override;
1070
1071 public:
1072   void setErrorCode(std::error_code EC) { this->EC = EC; }
1073   std::error_code convertToErrorCode() const override { return EC; }
1074   void log(raw_ostream &OS) const override { OS << EC.message(); }
1075
1076   // Used by ErrorInfo::classID.
1077   static char ID;
1078
1079 protected:
1080   ECError() = default;
1081   ECError(std::error_code EC) : EC(EC) {}
1082
1083   std::error_code EC;
1084 };
1085
1086 /// The value returned by this function can be returned from convertToErrorCode
1087 /// for Error values where no sensible translation to std::error_code exists.
1088 /// It should only be used in this situation, and should never be used where a
1089 /// sensible conversion to std::error_code is available, as attempts to convert
1090 /// to/from this error will result in a fatal error. (i.e. it is a programmatic
1091 ///error to try to convert such a value).
1092 std::error_code inconvertibleErrorCode();
1093
1094 /// Helper for converting an std::error_code to a Error.
1095 Error errorCodeToError(std::error_code EC);
1096
1097 /// Helper for converting an ECError to a std::error_code.
1098 ///
1099 /// This method requires that Err be Error() or an ECError, otherwise it
1100 /// will trigger a call to abort().
1101 std::error_code errorToErrorCode(Error Err);
1102
1103 /// Convert an ErrorOr<T> to an Expected<T>.
1104 template <typename T> Expected<T> errorOrToExpected(ErrorOr<T> &&EO) {
1105   if (auto EC = EO.getError())
1106     return errorCodeToError(EC);
1107   return std::move(*EO);
1108 }
1109
1110 /// Convert an Expected<T> to an ErrorOr<T>.
1111 template <typename T> ErrorOr<T> expectedToErrorOr(Expected<T> &&E) {
1112   if (auto Err = E.takeError())
1113     return errorToErrorCode(std::move(Err));
1114   return std::move(*E);
1115 }
1116
1117 /// This class wraps a string in an Error.
1118 ///
1119 /// StringError is useful in cases where the client is not expected to be able
1120 /// to consume the specific error message programmatically (for example, if the
1121 /// error message is to be presented to the user).
1122 ///
1123 /// StringError can also be used when additional information is to be printed
1124 /// along with a error_code message. Depending on the constructor called, this
1125 /// class can either display:
1126 ///    1. the error_code message (ECError behavior)
1127 ///    2. a string
1128 ///    3. the error_code message and a string
1129 ///
1130 /// These behaviors are useful when subtyping is required; for example, when a
1131 /// specific library needs an explicit error type. In the example below,
1132 /// PDBError is derived from StringError:
1133 ///
1134 ///   @code{.cpp}
1135 ///   Expected<int> foo() {
1136 ///      return llvm::make_error<PDBError>(pdb_error_code::dia_failed_loading,
1137 ///                                        "Additional information");
1138 ///   }
1139 ///   @endcode
1140 ///
1141 class StringError : public ErrorInfo<StringError> {
1142 public:
1143   static char ID;
1144
1145   // Prints EC + S and converts to EC
1146   StringError(std::error_code EC, const Twine &S = Twine());
1147
1148   // Prints S and converts to EC
1149   StringError(const Twine &S, std::error_code EC);
1150
1151   void log(raw_ostream &OS) const override;
1152   std::error_code convertToErrorCode() const override;
1153
1154   const std::string &getMessage() const { return Msg; }
1155
1156 private:
1157   std::string Msg;
1158   std::error_code EC;
1159   const bool PrintMsgOnly = false;
1160 };
1161
1162 /// Create formatted StringError object.
1163 template <typename... Ts>
1164 Error createStringError(std::error_code EC, char const *Fmt,
1165                         const Ts &... Vals) {
1166   std::string Buffer;
1167   raw_string_ostream Stream(Buffer);
1168   Stream << format(Fmt, Vals...);
1169   return make_error<StringError>(Stream.str(), EC);
1170 }
1171
1172 Error createStringError(std::error_code EC, char const *Msg);
1173
1174 /// This class wraps a filename and another Error.
1175 ///
1176 /// In some cases, an error needs to live along a 'source' name, in order to
1177 /// show more detailed information to the user.
1178 class FileError final : public ErrorInfo<FileError> {
1179
1180   friend Error createFileError(std::string, Error);
1181
1182 public:
1183   void log(raw_ostream &OS) const override {
1184     assert(Err && !FileName.empty() && "Trying to log after takeError().");
1185     OS << "'" << FileName << "': ";
1186     Err->log(OS);
1187   }
1188
1189   Error takeError() { return Error(std::move(Err)); }
1190
1191   std::error_code convertToErrorCode() const override;
1192
1193   // Used by ErrorInfo::classID.
1194   static char ID;
1195
1196 private:
1197   FileError(std::string F, std::unique_ptr<ErrorInfoBase> E) {
1198     assert(E && "Cannot create FileError from Error success value.");
1199     assert(!F.empty() &&
1200            "The file name provided to FileError must not be empty.");
1201     FileName = F;
1202     Err = std::move(E);
1203   }
1204
1205   static Error build(std::string F, Error E) {
1206     return Error(std::unique_ptr<FileError>(new FileError(F, E.takePayload())));
1207   }
1208
1209   std::string FileName;
1210   std::unique_ptr<ErrorInfoBase> Err;
1211 };
1212
1213 /// Concatenate a source file path and/or name with an Error. The resulting
1214 /// Error is unchecked.
1215 inline Error createFileError(std::string F, Error E) {
1216   return FileError::build(F, std::move(E));
1217 }
1218
1219 Error createFileError(std::string F, ErrorSuccess) = delete;
1220
1221 /// Helper for check-and-exit error handling.
1222 ///
1223 /// For tool use only. NOT FOR USE IN LIBRARY CODE.
1224 ///
1225 class ExitOnError {
1226 public:
1227   /// Create an error on exit helper.
1228   ExitOnError(std::string Banner = "", int DefaultErrorExitCode = 1)
1229       : Banner(std::move(Banner)),
1230         GetExitCode([=](const Error &) { return DefaultErrorExitCode; }) {}
1231
1232   /// Set the banner string for any errors caught by operator().
1233   void setBanner(std::string Banner) { this->Banner = std::move(Banner); }
1234
1235   /// Set the exit-code mapper function.
1236   void setExitCodeMapper(std::function<int(const Error &)> GetExitCode) {
1237     this->GetExitCode = std::move(GetExitCode);
1238   }
1239
1240   /// Check Err. If it's in a failure state log the error(s) and exit.
1241   void operator()(Error Err) const { checkError(std::move(Err)); }
1242
1243   /// Check E. If it's in a success state then return the contained value. If
1244   /// it's in a failure state log the error(s) and exit.
1245   template <typename T> T operator()(Expected<T> &&E) const {
1246     checkError(E.takeError());
1247     return std::move(*E);
1248   }
1249
1250   /// Check E. If it's in a success state then return the contained reference. If
1251   /// it's in a failure state log the error(s) and exit.
1252   template <typename T> T& operator()(Expected<T&> &&E) const {
1253     checkError(E.takeError());
1254     return *E;
1255   }
1256
1257 private:
1258   void checkError(Error Err) const {
1259     if (Err) {
1260       int ExitCode = GetExitCode(Err);
1261       logAllUnhandledErrors(std::move(Err), errs(), Banner);
1262       exit(ExitCode);
1263     }
1264   }
1265
1266   std::string Banner;
1267   std::function<int(const Error &)> GetExitCode;
1268 };
1269
1270 /// Conversion from Error to LLVMErrorRef for C error bindings.
1271 inline LLVMErrorRef wrap(Error Err) {
1272   return reinterpret_cast<LLVMErrorRef>(Err.takePayload().release());
1273 }
1274
1275 /// Conversion from LLVMErrorRef to Error for C error bindings.
1276 inline Error unwrap(LLVMErrorRef ErrRef) {
1277   return Error(std::unique_ptr<ErrorInfoBase>(
1278       reinterpret_cast<ErrorInfoBase *>(ErrRef)));
1279 }
1280
1281 } // end namespace llvm
1282
1283 #endif // LLVM_SUPPORT_ERROR_H