]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/tools/clang/lib/AST/ExprConstant.cpp
Upgrade our copies of clang, llvm, lld, lldb, compiler-rt and libc++ to
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / tools / clang / lib / AST / ExprConstant.cpp
1 //===--- ExprConstant.cpp - Expression Constant Evaluator -----------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file implements the Expr constant evaluator.
11 //
12 // Constant expression evaluation produces four main results:
13 //
14 //  * A success/failure flag indicating whether constant folding was successful.
15 //    This is the 'bool' return value used by most of the code in this file. A
16 //    'false' return value indicates that constant folding has failed, and any
17 //    appropriate diagnostic has already been produced.
18 //
19 //  * An evaluated result, valid only if constant folding has not failed.
20 //
21 //  * A flag indicating if evaluation encountered (unevaluated) side-effects.
22 //    These arise in cases such as (sideEffect(), 0) and (sideEffect() || 1),
23 //    where it is possible to determine the evaluated result regardless.
24 //
25 //  * A set of notes indicating why the evaluation was not a constant expression
26 //    (under the C++11 / C++1y rules only, at the moment), or, if folding failed
27 //    too, why the expression could not be folded.
28 //
29 // If we are checking for a potential constant expression, failure to constant
30 // fold a potential constant sub-expression will be indicated by a 'false'
31 // return value (the expression could not be folded) and no diagnostic (the
32 // expression is not necessarily non-constant).
33 //
34 //===----------------------------------------------------------------------===//
35
36 #include "clang/AST/APValue.h"
37 #include "clang/AST/ASTContext.h"
38 #include "clang/AST/ASTDiagnostic.h"
39 #include "clang/AST/ASTLambda.h"
40 #include "clang/AST/CharUnits.h"
41 #include "clang/AST/Expr.h"
42 #include "clang/AST/RecordLayout.h"
43 #include "clang/AST/StmtVisitor.h"
44 #include "clang/AST/TypeLoc.h"
45 #include "clang/Basic/Builtins.h"
46 #include "clang/Basic/TargetInfo.h"
47 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
48 #include <cstring>
49 #include <functional>
50
51 using namespace clang;
52 using llvm::APSInt;
53 using llvm::APFloat;
54
55 static bool IsGlobalLValue(APValue::LValueBase B);
56
57 namespace {
58   struct LValue;
59   struct CallStackFrame;
60   struct EvalInfo;
61
62   static QualType getType(APValue::LValueBase B) {
63     if (!B) return QualType();
64     if (const ValueDecl *D = B.dyn_cast<const ValueDecl*>()) {
65       // FIXME: It's unclear where we're supposed to take the type from, and
66       // this actually matters for arrays of unknown bound. Eg:
67       //
68       // extern int arr[]; void f() { extern int arr[3]; };
69       // constexpr int *p = &arr[1]; // valid?
70       //
71       // For now, we take the array bound from the most recent declaration.
72       for (auto *Redecl = cast<ValueDecl>(D->getMostRecentDecl()); Redecl;
73            Redecl = cast_or_null<ValueDecl>(Redecl->getPreviousDecl())) {
74         QualType T = Redecl->getType();
75         if (!T->isIncompleteArrayType())
76           return T;
77       }
78       return D->getType();
79     }
80
81     const Expr *Base = B.get<const Expr*>();
82
83     // For a materialized temporary, the type of the temporary we materialized
84     // may not be the type of the expression.
85     if (const MaterializeTemporaryExpr *MTE =
86             dyn_cast<MaterializeTemporaryExpr>(Base)) {
87       SmallVector<const Expr *, 2> CommaLHSs;
88       SmallVector<SubobjectAdjustment, 2> Adjustments;
89       const Expr *Temp = MTE->GetTemporaryExpr();
90       const Expr *Inner = Temp->skipRValueSubobjectAdjustments(CommaLHSs,
91                                                                Adjustments);
92       // Keep any cv-qualifiers from the reference if we generated a temporary
93       // for it directly. Otherwise use the type after adjustment.
94       if (!Adjustments.empty())
95         return Inner->getType();
96     }
97
98     return Base->getType();
99   }
100
101   /// Get an LValue path entry, which is known to not be an array index, as a
102   /// field or base class.
103   static
104   APValue::BaseOrMemberType getAsBaseOrMember(APValue::LValuePathEntry E) {
105     APValue::BaseOrMemberType Value;
106     Value.setFromOpaqueValue(E.BaseOrMember);
107     return Value;
108   }
109
110   /// Get an LValue path entry, which is known to not be an array index, as a
111   /// field declaration.
112   static const FieldDecl *getAsField(APValue::LValuePathEntry E) {
113     return dyn_cast<FieldDecl>(getAsBaseOrMember(E).getPointer());
114   }
115   /// Get an LValue path entry, which is known to not be an array index, as a
116   /// base class declaration.
117   static const CXXRecordDecl *getAsBaseClass(APValue::LValuePathEntry E) {
118     return dyn_cast<CXXRecordDecl>(getAsBaseOrMember(E).getPointer());
119   }
120   /// Determine whether this LValue path entry for a base class names a virtual
121   /// base class.
122   static bool isVirtualBaseClass(APValue::LValuePathEntry E) {
123     return getAsBaseOrMember(E).getInt();
124   }
125
126   /// Given a CallExpr, try to get the alloc_size attribute. May return null.
127   static const AllocSizeAttr *getAllocSizeAttr(const CallExpr *CE) {
128     const FunctionDecl *Callee = CE->getDirectCallee();
129     return Callee ? Callee->getAttr<AllocSizeAttr>() : nullptr;
130   }
131
132   /// Attempts to unwrap a CallExpr (with an alloc_size attribute) from an Expr.
133   /// This will look through a single cast.
134   ///
135   /// Returns null if we couldn't unwrap a function with alloc_size.
136   static const CallExpr *tryUnwrapAllocSizeCall(const Expr *E) {
137     if (!E->getType()->isPointerType())
138       return nullptr;
139
140     E = E->IgnoreParens();
141     // If we're doing a variable assignment from e.g. malloc(N), there will
142     // probably be a cast of some kind. Ignore it.
143     if (const auto *Cast = dyn_cast<CastExpr>(E))
144       E = Cast->getSubExpr()->IgnoreParens();
145
146     if (const auto *CE = dyn_cast<CallExpr>(E))
147       return getAllocSizeAttr(CE) ? CE : nullptr;
148     return nullptr;
149   }
150
151   /// Determines whether or not the given Base contains a call to a function
152   /// with the alloc_size attribute.
153   static bool isBaseAnAllocSizeCall(APValue::LValueBase Base) {
154     const auto *E = Base.dyn_cast<const Expr *>();
155     return E && E->getType()->isPointerType() && tryUnwrapAllocSizeCall(E);
156   }
157
158   /// The bound to claim that an array of unknown bound has.
159   /// The value in MostDerivedArraySize is undefined in this case. So, set it
160   /// to an arbitrary value that's likely to loudly break things if it's used.
161   static const uint64_t AssumedSizeForUnsizedArray =
162       std::numeric_limits<uint64_t>::max() / 2;
163
164   /// Determines if an LValue with the given LValueBase will have an unsized
165   /// array in its designator.
166   /// Find the path length and type of the most-derived subobject in the given
167   /// path, and find the size of the containing array, if any.
168   static unsigned
169   findMostDerivedSubobject(ASTContext &Ctx, APValue::LValueBase Base,
170                            ArrayRef<APValue::LValuePathEntry> Path,
171                            uint64_t &ArraySize, QualType &Type, bool &IsArray,
172                            bool &FirstEntryIsUnsizedArray) {
173     // This only accepts LValueBases from APValues, and APValues don't support
174     // arrays that lack size info.
175     assert(!isBaseAnAllocSizeCall(Base) &&
176            "Unsized arrays shouldn't appear here");
177     unsigned MostDerivedLength = 0;
178     Type = getType(Base);
179
180     for (unsigned I = 0, N = Path.size(); I != N; ++I) {
181       if (Type->isArrayType()) {
182         const ArrayType *AT = Ctx.getAsArrayType(Type);
183         Type = AT->getElementType();
184         MostDerivedLength = I + 1;
185         IsArray = true;
186
187         if (auto *CAT = dyn_cast<ConstantArrayType>(AT)) {
188           ArraySize = CAT->getSize().getZExtValue();
189         } else {
190           assert(I == 0 && "unexpected unsized array designator");
191           FirstEntryIsUnsizedArray = true;
192           ArraySize = AssumedSizeForUnsizedArray;
193         }
194       } else if (Type->isAnyComplexType()) {
195         const ComplexType *CT = Type->castAs<ComplexType>();
196         Type = CT->getElementType();
197         ArraySize = 2;
198         MostDerivedLength = I + 1;
199         IsArray = true;
200       } else if (const FieldDecl *FD = getAsField(Path[I])) {
201         Type = FD->getType();
202         ArraySize = 0;
203         MostDerivedLength = I + 1;
204         IsArray = false;
205       } else {
206         // Path[I] describes a base class.
207         ArraySize = 0;
208         IsArray = false;
209       }
210     }
211     return MostDerivedLength;
212   }
213
214   // The order of this enum is important for diagnostics.
215   enum CheckSubobjectKind {
216     CSK_Base, CSK_Derived, CSK_Field, CSK_ArrayToPointer, CSK_ArrayIndex,
217     CSK_This, CSK_Real, CSK_Imag
218   };
219
220   /// A path from a glvalue to a subobject of that glvalue.
221   struct SubobjectDesignator {
222     /// True if the subobject was named in a manner not supported by C++11. Such
223     /// lvalues can still be folded, but they are not core constant expressions
224     /// and we cannot perform lvalue-to-rvalue conversions on them.
225     unsigned Invalid : 1;
226
227     /// Is this a pointer one past the end of an object?
228     unsigned IsOnePastTheEnd : 1;
229
230     /// Indicator of whether the first entry is an unsized array.
231     unsigned FirstEntryIsAnUnsizedArray : 1;
232
233     /// Indicator of whether the most-derived object is an array element.
234     unsigned MostDerivedIsArrayElement : 1;
235
236     /// The length of the path to the most-derived object of which this is a
237     /// subobject.
238     unsigned MostDerivedPathLength : 28;
239
240     /// The size of the array of which the most-derived object is an element.
241     /// This will always be 0 if the most-derived object is not an array
242     /// element. 0 is not an indicator of whether or not the most-derived object
243     /// is an array, however, because 0-length arrays are allowed.
244     ///
245     /// If the current array is an unsized array, the value of this is
246     /// undefined.
247     uint64_t MostDerivedArraySize;
248
249     /// The type of the most derived object referred to by this address.
250     QualType MostDerivedType;
251
252     typedef APValue::LValuePathEntry PathEntry;
253
254     /// The entries on the path from the glvalue to the designated subobject.
255     SmallVector<PathEntry, 8> Entries;
256
257     SubobjectDesignator() : Invalid(true) {}
258
259     explicit SubobjectDesignator(QualType T)
260         : Invalid(false), IsOnePastTheEnd(false),
261           FirstEntryIsAnUnsizedArray(false), MostDerivedIsArrayElement(false),
262           MostDerivedPathLength(0), MostDerivedArraySize(0),
263           MostDerivedType(T) {}
264
265     SubobjectDesignator(ASTContext &Ctx, const APValue &V)
266         : Invalid(!V.isLValue() || !V.hasLValuePath()), IsOnePastTheEnd(false),
267           FirstEntryIsAnUnsizedArray(false), MostDerivedIsArrayElement(false),
268           MostDerivedPathLength(0), MostDerivedArraySize(0) {
269       assert(V.isLValue() && "Non-LValue used to make an LValue designator?");
270       if (!Invalid) {
271         IsOnePastTheEnd = V.isLValueOnePastTheEnd();
272         ArrayRef<PathEntry> VEntries = V.getLValuePath();
273         Entries.insert(Entries.end(), VEntries.begin(), VEntries.end());
274         if (V.getLValueBase()) {
275           bool IsArray = false;
276           bool FirstIsUnsizedArray = false;
277           MostDerivedPathLength = findMostDerivedSubobject(
278               Ctx, V.getLValueBase(), V.getLValuePath(), MostDerivedArraySize,
279               MostDerivedType, IsArray, FirstIsUnsizedArray);
280           MostDerivedIsArrayElement = IsArray;
281           FirstEntryIsAnUnsizedArray = FirstIsUnsizedArray;
282         }
283       }
284     }
285
286     void setInvalid() {
287       Invalid = true;
288       Entries.clear();
289     }
290
291     /// Determine whether the most derived subobject is an array without a
292     /// known bound.
293     bool isMostDerivedAnUnsizedArray() const {
294       assert(!Invalid && "Calling this makes no sense on invalid designators");
295       return Entries.size() == 1 && FirstEntryIsAnUnsizedArray;
296     }
297
298     /// Determine what the most derived array's size is. Results in an assertion
299     /// failure if the most derived array lacks a size.
300     uint64_t getMostDerivedArraySize() const {
301       assert(!isMostDerivedAnUnsizedArray() && "Unsized array has no size");
302       return MostDerivedArraySize;
303     }
304
305     /// Determine whether this is a one-past-the-end pointer.
306     bool isOnePastTheEnd() const {
307       assert(!Invalid);
308       if (IsOnePastTheEnd)
309         return true;
310       if (!isMostDerivedAnUnsizedArray() && MostDerivedIsArrayElement &&
311           Entries[MostDerivedPathLength - 1].ArrayIndex == MostDerivedArraySize)
312         return true;
313       return false;
314     }
315
316     /// Check that this refers to a valid subobject.
317     bool isValidSubobject() const {
318       if (Invalid)
319         return false;
320       return !isOnePastTheEnd();
321     }
322     /// Check that this refers to a valid subobject, and if not, produce a
323     /// relevant diagnostic and set the designator as invalid.
324     bool checkSubobject(EvalInfo &Info, const Expr *E, CheckSubobjectKind CSK);
325
326     /// Update this designator to refer to the first element within this array.
327     void addArrayUnchecked(const ConstantArrayType *CAT) {
328       PathEntry Entry;
329       Entry.ArrayIndex = 0;
330       Entries.push_back(Entry);
331
332       // This is a most-derived object.
333       MostDerivedType = CAT->getElementType();
334       MostDerivedIsArrayElement = true;
335       MostDerivedArraySize = CAT->getSize().getZExtValue();
336       MostDerivedPathLength = Entries.size();
337     }
338     /// Update this designator to refer to the first element within the array of
339     /// elements of type T. This is an array of unknown size.
340     void addUnsizedArrayUnchecked(QualType ElemTy) {
341       PathEntry Entry;
342       Entry.ArrayIndex = 0;
343       Entries.push_back(Entry);
344
345       MostDerivedType = ElemTy;
346       MostDerivedIsArrayElement = true;
347       // The value in MostDerivedArraySize is undefined in this case. So, set it
348       // to an arbitrary value that's likely to loudly break things if it's
349       // used.
350       MostDerivedArraySize = AssumedSizeForUnsizedArray;
351       MostDerivedPathLength = Entries.size();
352     }
353     /// Update this designator to refer to the given base or member of this
354     /// object.
355     void addDeclUnchecked(const Decl *D, bool Virtual = false) {
356       PathEntry Entry;
357       APValue::BaseOrMemberType Value(D, Virtual);
358       Entry.BaseOrMember = Value.getOpaqueValue();
359       Entries.push_back(Entry);
360
361       // If this isn't a base class, it's a new most-derived object.
362       if (const FieldDecl *FD = dyn_cast<FieldDecl>(D)) {
363         MostDerivedType = FD->getType();
364         MostDerivedIsArrayElement = false;
365         MostDerivedArraySize = 0;
366         MostDerivedPathLength = Entries.size();
367       }
368     }
369     /// Update this designator to refer to the given complex component.
370     void addComplexUnchecked(QualType EltTy, bool Imag) {
371       PathEntry Entry;
372       Entry.ArrayIndex = Imag;
373       Entries.push_back(Entry);
374
375       // This is technically a most-derived object, though in practice this
376       // is unlikely to matter.
377       MostDerivedType = EltTy;
378       MostDerivedIsArrayElement = true;
379       MostDerivedArraySize = 2;
380       MostDerivedPathLength = Entries.size();
381     }
382     void diagnoseUnsizedArrayPointerArithmetic(EvalInfo &Info, const Expr *E);
383     void diagnosePointerArithmetic(EvalInfo &Info, const Expr *E,
384                                    const APSInt &N);
385     /// Add N to the address of this subobject.
386     void adjustIndex(EvalInfo &Info, const Expr *E, APSInt N) {
387       if (Invalid || !N) return;
388       uint64_t TruncatedN = N.extOrTrunc(64).getZExtValue();
389       if (isMostDerivedAnUnsizedArray()) {
390         diagnoseUnsizedArrayPointerArithmetic(Info, E);
391         // Can't verify -- trust that the user is doing the right thing (or if
392         // not, trust that the caller will catch the bad behavior).
393         // FIXME: Should we reject if this overflows, at least?
394         Entries.back().ArrayIndex += TruncatedN;
395         return;
396       }
397
398       // [expr.add]p4: For the purposes of these operators, a pointer to a
399       // nonarray object behaves the same as a pointer to the first element of
400       // an array of length one with the type of the object as its element type.
401       bool IsArray = MostDerivedPathLength == Entries.size() &&
402                      MostDerivedIsArrayElement;
403       uint64_t ArrayIndex =
404           IsArray ? Entries.back().ArrayIndex : (uint64_t)IsOnePastTheEnd;
405       uint64_t ArraySize =
406           IsArray ? getMostDerivedArraySize() : (uint64_t)1;
407
408       if (N < -(int64_t)ArrayIndex || N > ArraySize - ArrayIndex) {
409         // Calculate the actual index in a wide enough type, so we can include
410         // it in the note.
411         N = N.extend(std::max<unsigned>(N.getBitWidth() + 1, 65));
412         (llvm::APInt&)N += ArrayIndex;
413         assert(N.ugt(ArraySize) && "bounds check failed for in-bounds index");
414         diagnosePointerArithmetic(Info, E, N);
415         setInvalid();
416         return;
417       }
418
419       ArrayIndex += TruncatedN;
420       assert(ArrayIndex <= ArraySize &&
421              "bounds check succeeded for out-of-bounds index");
422
423       if (IsArray)
424         Entries.back().ArrayIndex = ArrayIndex;
425       else
426         IsOnePastTheEnd = (ArrayIndex != 0);
427     }
428   };
429
430   /// A stack frame in the constexpr call stack.
431   struct CallStackFrame {
432     EvalInfo &Info;
433
434     /// Parent - The caller of this stack frame.
435     CallStackFrame *Caller;
436
437     /// Callee - The function which was called.
438     const FunctionDecl *Callee;
439
440     /// This - The binding for the this pointer in this call, if any.
441     const LValue *This;
442
443     /// Arguments - Parameter bindings for this function call, indexed by
444     /// parameters' function scope indices.
445     APValue *Arguments;
446
447     // Note that we intentionally use std::map here so that references to
448     // values are stable.
449     typedef std::map<const void*, APValue> MapTy;
450     typedef MapTy::const_iterator temp_iterator;
451     /// Temporaries - Temporary lvalues materialized within this stack frame.
452     MapTy Temporaries;
453
454     /// CallLoc - The location of the call expression for this call.
455     SourceLocation CallLoc;
456
457     /// Index - The call index of this call.
458     unsigned Index;
459
460     // FIXME: Adding this to every 'CallStackFrame' may have a nontrivial impact
461     // on the overall stack usage of deeply-recursing constexpr evaluataions.
462     // (We should cache this map rather than recomputing it repeatedly.)
463     // But let's try this and see how it goes; we can look into caching the map
464     // as a later change.
465
466     /// LambdaCaptureFields - Mapping from captured variables/this to
467     /// corresponding data members in the closure class.
468     llvm::DenseMap<const VarDecl *, FieldDecl *> LambdaCaptureFields;
469     FieldDecl *LambdaThisCaptureField;
470
471     CallStackFrame(EvalInfo &Info, SourceLocation CallLoc,
472                    const FunctionDecl *Callee, const LValue *This,
473                    APValue *Arguments);
474     ~CallStackFrame();
475
476     APValue *getTemporary(const void *Key) {
477       MapTy::iterator I = Temporaries.find(Key);
478       return I == Temporaries.end() ? nullptr : &I->second;
479     }
480     APValue &createTemporary(const void *Key, bool IsLifetimeExtended);
481   };
482
483   /// Temporarily override 'this'.
484   class ThisOverrideRAII {
485   public:
486     ThisOverrideRAII(CallStackFrame &Frame, const LValue *NewThis, bool Enable)
487         : Frame(Frame), OldThis(Frame.This) {
488       if (Enable)
489         Frame.This = NewThis;
490     }
491     ~ThisOverrideRAII() {
492       Frame.This = OldThis;
493     }
494   private:
495     CallStackFrame &Frame;
496     const LValue *OldThis;
497   };
498
499   /// A partial diagnostic which we might know in advance that we are not going
500   /// to emit.
501   class OptionalDiagnostic {
502     PartialDiagnostic *Diag;
503
504   public:
505     explicit OptionalDiagnostic(PartialDiagnostic *Diag = nullptr)
506       : Diag(Diag) {}
507
508     template<typename T>
509     OptionalDiagnostic &operator<<(const T &v) {
510       if (Diag)
511         *Diag << v;
512       return *this;
513     }
514
515     OptionalDiagnostic &operator<<(const APSInt &I) {
516       if (Diag) {
517         SmallVector<char, 32> Buffer;
518         I.toString(Buffer);
519         *Diag << StringRef(Buffer.data(), Buffer.size());
520       }
521       return *this;
522     }
523
524     OptionalDiagnostic &operator<<(const APFloat &F) {
525       if (Diag) {
526         // FIXME: Force the precision of the source value down so we don't
527         // print digits which are usually useless (we don't really care here if
528         // we truncate a digit by accident in edge cases).  Ideally,
529         // APFloat::toString would automatically print the shortest 
530         // representation which rounds to the correct value, but it's a bit
531         // tricky to implement.
532         unsigned precision =
533             llvm::APFloat::semanticsPrecision(F.getSemantics());
534         precision = (precision * 59 + 195) / 196;
535         SmallVector<char, 32> Buffer;
536         F.toString(Buffer, precision);
537         *Diag << StringRef(Buffer.data(), Buffer.size());
538       }
539       return *this;
540     }
541   };
542
543   /// A cleanup, and a flag indicating whether it is lifetime-extended.
544   class Cleanup {
545     llvm::PointerIntPair<APValue*, 1, bool> Value;
546
547   public:
548     Cleanup(APValue *Val, bool IsLifetimeExtended)
549         : Value(Val, IsLifetimeExtended) {}
550
551     bool isLifetimeExtended() const { return Value.getInt(); }
552     void endLifetime() {
553       *Value.getPointer() = APValue();
554     }
555   };
556
557   /// EvalInfo - This is a private struct used by the evaluator to capture
558   /// information about a subexpression as it is folded.  It retains information
559   /// about the AST context, but also maintains information about the folded
560   /// expression.
561   ///
562   /// If an expression could be evaluated, it is still possible it is not a C
563   /// "integer constant expression" or constant expression.  If not, this struct
564   /// captures information about how and why not.
565   ///
566   /// One bit of information passed *into* the request for constant folding
567   /// indicates whether the subexpression is "evaluated" or not according to C
568   /// rules.  For example, the RHS of (0 && foo()) is not evaluated.  We can
569   /// evaluate the expression regardless of what the RHS is, but C only allows
570   /// certain things in certain situations.
571   struct EvalInfo {
572     ASTContext &Ctx;
573
574     /// EvalStatus - Contains information about the evaluation.
575     Expr::EvalStatus &EvalStatus;
576
577     /// CurrentCall - The top of the constexpr call stack.
578     CallStackFrame *CurrentCall;
579
580     /// CallStackDepth - The number of calls in the call stack right now.
581     unsigned CallStackDepth;
582
583     /// NextCallIndex - The next call index to assign.
584     unsigned NextCallIndex;
585
586     /// StepsLeft - The remaining number of evaluation steps we're permitted
587     /// to perform. This is essentially a limit for the number of statements
588     /// we will evaluate.
589     unsigned StepsLeft;
590
591     /// BottomFrame - The frame in which evaluation started. This must be
592     /// initialized after CurrentCall and CallStackDepth.
593     CallStackFrame BottomFrame;
594
595     /// A stack of values whose lifetimes end at the end of some surrounding
596     /// evaluation frame.
597     llvm::SmallVector<Cleanup, 16> CleanupStack;
598
599     /// EvaluatingDecl - This is the declaration whose initializer is being
600     /// evaluated, if any.
601     APValue::LValueBase EvaluatingDecl;
602
603     /// EvaluatingDeclValue - This is the value being constructed for the
604     /// declaration whose initializer is being evaluated, if any.
605     APValue *EvaluatingDeclValue;
606
607     /// EvaluatingObject - Pair of the AST node that an lvalue represents and
608     /// the call index that that lvalue was allocated in.
609     typedef std::pair<APValue::LValueBase, unsigned> EvaluatingObject;
610
611     /// EvaluatingConstructors - Set of objects that are currently being
612     /// constructed.
613     llvm::DenseSet<EvaluatingObject> EvaluatingConstructors;
614
615     struct EvaluatingConstructorRAII {
616       EvalInfo &EI;
617       EvaluatingObject Object;
618       bool DidInsert;
619       EvaluatingConstructorRAII(EvalInfo &EI, EvaluatingObject Object)
620           : EI(EI), Object(Object) {
621         DidInsert = EI.EvaluatingConstructors.insert(Object).second;
622       }
623       ~EvaluatingConstructorRAII() {
624         if (DidInsert) EI.EvaluatingConstructors.erase(Object);
625       }
626     };
627
628     bool isEvaluatingConstructor(APValue::LValueBase Decl, unsigned CallIndex) {
629       return EvaluatingConstructors.count(EvaluatingObject(Decl, CallIndex));
630     }
631
632     /// The current array initialization index, if we're performing array
633     /// initialization.
634     uint64_t ArrayInitIndex = -1;
635
636     /// HasActiveDiagnostic - Was the previous diagnostic stored? If so, further
637     /// notes attached to it will also be stored, otherwise they will not be.
638     bool HasActiveDiagnostic;
639
640     /// \brief Have we emitted a diagnostic explaining why we couldn't constant
641     /// fold (not just why it's not strictly a constant expression)?
642     bool HasFoldFailureDiagnostic;
643
644     /// \brief Whether or not we're currently speculatively evaluating.
645     bool IsSpeculativelyEvaluating;
646
647     enum EvaluationMode {
648       /// Evaluate as a constant expression. Stop if we find that the expression
649       /// is not a constant expression.
650       EM_ConstantExpression,
651
652       /// Evaluate as a potential constant expression. Keep going if we hit a
653       /// construct that we can't evaluate yet (because we don't yet know the
654       /// value of something) but stop if we hit something that could never be
655       /// a constant expression.
656       EM_PotentialConstantExpression,
657
658       /// Fold the expression to a constant. Stop if we hit a side-effect that
659       /// we can't model.
660       EM_ConstantFold,
661
662       /// Evaluate the expression looking for integer overflow and similar
663       /// issues. Don't worry about side-effects, and try to visit all
664       /// subexpressions.
665       EM_EvaluateForOverflow,
666
667       /// Evaluate in any way we know how. Don't worry about side-effects that
668       /// can't be modeled.
669       EM_IgnoreSideEffects,
670
671       /// Evaluate as a constant expression. Stop if we find that the expression
672       /// is not a constant expression. Some expressions can be retried in the
673       /// optimizer if we don't constant fold them here, but in an unevaluated
674       /// context we try to fold them immediately since the optimizer never
675       /// gets a chance to look at it.
676       EM_ConstantExpressionUnevaluated,
677
678       /// Evaluate as a potential constant expression. Keep going if we hit a
679       /// construct that we can't evaluate yet (because we don't yet know the
680       /// value of something) but stop if we hit something that could never be
681       /// a constant expression. Some expressions can be retried in the
682       /// optimizer if we don't constant fold them here, but in an unevaluated
683       /// context we try to fold them immediately since the optimizer never
684       /// gets a chance to look at it.
685       EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated,
686
687       /// Evaluate as a constant expression. In certain scenarios, if:
688       /// - we find a MemberExpr with a base that can't be evaluated, or
689       /// - we find a variable initialized with a call to a function that has
690       ///   the alloc_size attribute on it
691       /// then we may consider evaluation to have succeeded.
692       ///
693       /// In either case, the LValue returned shall have an invalid base; in the
694       /// former, the base will be the invalid MemberExpr, in the latter, the
695       /// base will be either the alloc_size CallExpr or a CastExpr wrapping
696       /// said CallExpr.
697       EM_OffsetFold,
698     } EvalMode;
699
700     /// Are we checking whether the expression is a potential constant
701     /// expression?
702     bool checkingPotentialConstantExpression() const {
703       return EvalMode == EM_PotentialConstantExpression ||
704              EvalMode == EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated;
705     }
706
707     /// Are we checking an expression for overflow?
708     // FIXME: We should check for any kind of undefined or suspicious behavior
709     // in such constructs, not just overflow.
710     bool checkingForOverflow() { return EvalMode == EM_EvaluateForOverflow; }
711
712     EvalInfo(const ASTContext &C, Expr::EvalStatus &S, EvaluationMode Mode)
713       : Ctx(const_cast<ASTContext &>(C)), EvalStatus(S), CurrentCall(nullptr),
714         CallStackDepth(0), NextCallIndex(1),
715         StepsLeft(getLangOpts().ConstexprStepLimit),
716         BottomFrame(*this, SourceLocation(), nullptr, nullptr, nullptr),
717         EvaluatingDecl((const ValueDecl *)nullptr),
718         EvaluatingDeclValue(nullptr), HasActiveDiagnostic(false),
719         HasFoldFailureDiagnostic(false), IsSpeculativelyEvaluating(false),
720         EvalMode(Mode) {}
721
722     void setEvaluatingDecl(APValue::LValueBase Base, APValue &Value) {
723       EvaluatingDecl = Base;
724       EvaluatingDeclValue = &Value;
725       EvaluatingConstructors.insert({Base, 0});
726     }
727
728     const LangOptions &getLangOpts() const { return Ctx.getLangOpts(); }
729
730     bool CheckCallLimit(SourceLocation Loc) {
731       // Don't perform any constexpr calls (other than the call we're checking)
732       // when checking a potential constant expression.
733       if (checkingPotentialConstantExpression() && CallStackDepth > 1)
734         return false;
735       if (NextCallIndex == 0) {
736         // NextCallIndex has wrapped around.
737         FFDiag(Loc, diag::note_constexpr_call_limit_exceeded);
738         return false;
739       }
740       if (CallStackDepth <= getLangOpts().ConstexprCallDepth)
741         return true;
742       FFDiag(Loc, diag::note_constexpr_depth_limit_exceeded)
743         << getLangOpts().ConstexprCallDepth;
744       return false;
745     }
746
747     CallStackFrame *getCallFrame(unsigned CallIndex) {
748       assert(CallIndex && "no call index in getCallFrame");
749       // We will eventually hit BottomFrame, which has Index 1, so Frame can't
750       // be null in this loop.
751       CallStackFrame *Frame = CurrentCall;
752       while (Frame->Index > CallIndex)
753         Frame = Frame->Caller;
754       return (Frame->Index == CallIndex) ? Frame : nullptr;
755     }
756
757     bool nextStep(const Stmt *S) {
758       if (!StepsLeft) {
759         FFDiag(S->getLocStart(), diag::note_constexpr_step_limit_exceeded);
760         return false;
761       }
762       --StepsLeft;
763       return true;
764     }
765
766   private:
767     /// Add a diagnostic to the diagnostics list.
768     PartialDiagnostic &addDiag(SourceLocation Loc, diag::kind DiagId) {
769       PartialDiagnostic PD(DiagId, Ctx.getDiagAllocator());
770       EvalStatus.Diag->push_back(std::make_pair(Loc, PD));
771       return EvalStatus.Diag->back().second;
772     }
773
774     /// Add notes containing a call stack to the current point of evaluation.
775     void addCallStack(unsigned Limit);
776
777   private:
778     OptionalDiagnostic Diag(SourceLocation Loc, diag::kind DiagId,
779                             unsigned ExtraNotes, bool IsCCEDiag) {
780     
781       if (EvalStatus.Diag) {
782         // If we have a prior diagnostic, it will be noting that the expression
783         // isn't a constant expression. This diagnostic is more important,
784         // unless we require this evaluation to produce a constant expression.
785         //
786         // FIXME: We might want to show both diagnostics to the user in
787         // EM_ConstantFold mode.
788         if (!EvalStatus.Diag->empty()) {
789           switch (EvalMode) {
790           case EM_ConstantFold:
791           case EM_IgnoreSideEffects:
792           case EM_EvaluateForOverflow:
793             if (!HasFoldFailureDiagnostic)
794               break;
795             // We've already failed to fold something. Keep that diagnostic.
796             LLVM_FALLTHROUGH;
797           case EM_ConstantExpression:
798           case EM_PotentialConstantExpression:
799           case EM_ConstantExpressionUnevaluated:
800           case EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated:
801           case EM_OffsetFold:
802             HasActiveDiagnostic = false;
803             return OptionalDiagnostic();
804           }
805         }
806
807         unsigned CallStackNotes = CallStackDepth - 1;
808         unsigned Limit = Ctx.getDiagnostics().getConstexprBacktraceLimit();
809         if (Limit)
810           CallStackNotes = std::min(CallStackNotes, Limit + 1);
811         if (checkingPotentialConstantExpression())
812           CallStackNotes = 0;
813
814         HasActiveDiagnostic = true;
815         HasFoldFailureDiagnostic = !IsCCEDiag;
816         EvalStatus.Diag->clear();
817         EvalStatus.Diag->reserve(1 + ExtraNotes + CallStackNotes);
818         addDiag(Loc, DiagId);
819         if (!checkingPotentialConstantExpression())
820           addCallStack(Limit);
821         return OptionalDiagnostic(&(*EvalStatus.Diag)[0].second);
822       }
823       HasActiveDiagnostic = false;
824       return OptionalDiagnostic();
825     }
826   public:
827     // Diagnose that the evaluation could not be folded (FF => FoldFailure)
828     OptionalDiagnostic
829     FFDiag(SourceLocation Loc,
830           diag::kind DiagId = diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr,
831           unsigned ExtraNotes = 0) {
832       return Diag(Loc, DiagId, ExtraNotes, false);
833     }
834     
835     OptionalDiagnostic FFDiag(const Expr *E, diag::kind DiagId
836                               = diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr,
837                             unsigned ExtraNotes = 0) {
838       if (EvalStatus.Diag)
839         return Diag(E->getExprLoc(), DiagId, ExtraNotes, /*IsCCEDiag*/false);
840       HasActiveDiagnostic = false;
841       return OptionalDiagnostic();
842     }
843
844     /// Diagnose that the evaluation does not produce a C++11 core constant
845     /// expression.
846     ///
847     /// FIXME: Stop evaluating if we're in EM_ConstantExpression or
848     /// EM_PotentialConstantExpression mode and we produce one of these.
849     OptionalDiagnostic CCEDiag(SourceLocation Loc, diag::kind DiagId
850                                  = diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr,
851                                unsigned ExtraNotes = 0) {
852       // Don't override a previous diagnostic. Don't bother collecting
853       // diagnostics if we're evaluating for overflow.
854       if (!EvalStatus.Diag || !EvalStatus.Diag->empty()) {
855         HasActiveDiagnostic = false;
856         return OptionalDiagnostic();
857       }
858       return Diag(Loc, DiagId, ExtraNotes, true);
859     }
860     OptionalDiagnostic CCEDiag(const Expr *E, diag::kind DiagId
861                                  = diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr,
862                                unsigned ExtraNotes = 0) {
863       return CCEDiag(E->getExprLoc(), DiagId, ExtraNotes);
864     }
865     /// Add a note to a prior diagnostic.
866     OptionalDiagnostic Note(SourceLocation Loc, diag::kind DiagId) {
867       if (!HasActiveDiagnostic)
868         return OptionalDiagnostic();
869       return OptionalDiagnostic(&addDiag(Loc, DiagId));
870     }
871
872     /// Add a stack of notes to a prior diagnostic.
873     void addNotes(ArrayRef<PartialDiagnosticAt> Diags) {
874       if (HasActiveDiagnostic) {
875         EvalStatus.Diag->insert(EvalStatus.Diag->end(),
876                                 Diags.begin(), Diags.end());
877       }
878     }
879
880     /// Should we continue evaluation after encountering a side-effect that we
881     /// couldn't model?
882     bool keepEvaluatingAfterSideEffect() {
883       switch (EvalMode) {
884       case EM_PotentialConstantExpression:
885       case EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated:
886       case EM_EvaluateForOverflow:
887       case EM_IgnoreSideEffects:
888         return true;
889
890       case EM_ConstantExpression:
891       case EM_ConstantExpressionUnevaluated:
892       case EM_ConstantFold:
893       case EM_OffsetFold:
894         return false;
895       }
896       llvm_unreachable("Missed EvalMode case");
897     }
898
899     /// Note that we have had a side-effect, and determine whether we should
900     /// keep evaluating.
901     bool noteSideEffect() {
902       EvalStatus.HasSideEffects = true;
903       return keepEvaluatingAfterSideEffect();
904     }
905
906     /// Should we continue evaluation after encountering undefined behavior?
907     bool keepEvaluatingAfterUndefinedBehavior() {
908       switch (EvalMode) {
909       case EM_EvaluateForOverflow:
910       case EM_IgnoreSideEffects:
911       case EM_ConstantFold:
912       case EM_OffsetFold:
913         return true;
914
915       case EM_PotentialConstantExpression:
916       case EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated:
917       case EM_ConstantExpression:
918       case EM_ConstantExpressionUnevaluated:
919         return false;
920       }
921       llvm_unreachable("Missed EvalMode case");
922     }
923
924     /// Note that we hit something that was technically undefined behavior, but
925     /// that we can evaluate past it (such as signed overflow or floating-point
926     /// division by zero.)
927     bool noteUndefinedBehavior() {
928       EvalStatus.HasUndefinedBehavior = true;
929       return keepEvaluatingAfterUndefinedBehavior();
930     }
931
932     /// Should we continue evaluation as much as possible after encountering a
933     /// construct which can't be reduced to a value?
934     bool keepEvaluatingAfterFailure() {
935       if (!StepsLeft)
936         return false;
937
938       switch (EvalMode) {
939       case EM_PotentialConstantExpression:
940       case EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated:
941       case EM_EvaluateForOverflow:
942         return true;
943
944       case EM_ConstantExpression:
945       case EM_ConstantExpressionUnevaluated:
946       case EM_ConstantFold:
947       case EM_IgnoreSideEffects:
948       case EM_OffsetFold:
949         return false;
950       }
951       llvm_unreachable("Missed EvalMode case");
952     }
953
954     /// Notes that we failed to evaluate an expression that other expressions
955     /// directly depend on, and determine if we should keep evaluating. This
956     /// should only be called if we actually intend to keep evaluating.
957     ///
958     /// Call noteSideEffect() instead if we may be able to ignore the value that
959     /// we failed to evaluate, e.g. if we failed to evaluate Foo() in:
960     ///
961     /// (Foo(), 1)      // use noteSideEffect
962     /// (Foo() || true) // use noteSideEffect
963     /// Foo() + 1       // use noteFailure
964     LLVM_NODISCARD bool noteFailure() {
965       // Failure when evaluating some expression often means there is some
966       // subexpression whose evaluation was skipped. Therefore, (because we
967       // don't track whether we skipped an expression when unwinding after an
968       // evaluation failure) every evaluation failure that bubbles up from a
969       // subexpression implies that a side-effect has potentially happened. We
970       // skip setting the HasSideEffects flag to true until we decide to
971       // continue evaluating after that point, which happens here.
972       bool KeepGoing = keepEvaluatingAfterFailure();
973       EvalStatus.HasSideEffects |= KeepGoing;
974       return KeepGoing;
975     }
976
977     class ArrayInitLoopIndex {
978       EvalInfo &Info;
979       uint64_t OuterIndex;
980
981     public:
982       ArrayInitLoopIndex(EvalInfo &Info)
983           : Info(Info), OuterIndex(Info.ArrayInitIndex) {
984         Info.ArrayInitIndex = 0;
985       }
986       ~ArrayInitLoopIndex() { Info.ArrayInitIndex = OuterIndex; }
987
988       operator uint64_t&() { return Info.ArrayInitIndex; }
989     };
990   };
991
992   /// Object used to treat all foldable expressions as constant expressions.
993   struct FoldConstant {
994     EvalInfo &Info;
995     bool Enabled;
996     bool HadNoPriorDiags;
997     EvalInfo::EvaluationMode OldMode;
998
999     explicit FoldConstant(EvalInfo &Info, bool Enabled)
1000       : Info(Info),
1001         Enabled(Enabled),
1002         HadNoPriorDiags(Info.EvalStatus.Diag &&
1003                         Info.EvalStatus.Diag->empty() &&
1004                         !Info.EvalStatus.HasSideEffects),
1005         OldMode(Info.EvalMode) {
1006       if (Enabled &&
1007           (Info.EvalMode == EvalInfo::EM_ConstantExpression ||
1008            Info.EvalMode == EvalInfo::EM_ConstantExpressionUnevaluated))
1009         Info.EvalMode = EvalInfo::EM_ConstantFold;
1010     }
1011     void keepDiagnostics() { Enabled = false; }
1012     ~FoldConstant() {
1013       if (Enabled && HadNoPriorDiags && !Info.EvalStatus.Diag->empty() &&
1014           !Info.EvalStatus.HasSideEffects)
1015         Info.EvalStatus.Diag->clear();
1016       Info.EvalMode = OldMode;
1017     }
1018   };
1019
1020   /// RAII object used to treat the current evaluation as the correct pointer
1021   /// offset fold for the current EvalMode
1022   struct FoldOffsetRAII {
1023     EvalInfo &Info;
1024     EvalInfo::EvaluationMode OldMode;
1025     explicit FoldOffsetRAII(EvalInfo &Info)
1026         : Info(Info), OldMode(Info.EvalMode) {
1027       if (!Info.checkingPotentialConstantExpression())
1028         Info.EvalMode = EvalInfo::EM_OffsetFold;
1029     }
1030
1031     ~FoldOffsetRAII() { Info.EvalMode = OldMode; }
1032   };
1033
1034   /// RAII object used to optionally suppress diagnostics and side-effects from
1035   /// a speculative evaluation.
1036   class SpeculativeEvaluationRAII {
1037     EvalInfo *Info = nullptr;
1038     Expr::EvalStatus OldStatus;
1039     bool OldIsSpeculativelyEvaluating;
1040
1041     void moveFromAndCancel(SpeculativeEvaluationRAII &&Other) {
1042       Info = Other.Info;
1043       OldStatus = Other.OldStatus;
1044       OldIsSpeculativelyEvaluating = Other.OldIsSpeculativelyEvaluating;
1045       Other.Info = nullptr;
1046     }
1047
1048     void maybeRestoreState() {
1049       if (!Info)
1050         return;
1051
1052       Info->EvalStatus = OldStatus;
1053       Info->IsSpeculativelyEvaluating = OldIsSpeculativelyEvaluating;
1054     }
1055
1056   public:
1057     SpeculativeEvaluationRAII() = default;
1058
1059     SpeculativeEvaluationRAII(
1060         EvalInfo &Info, SmallVectorImpl<PartialDiagnosticAt> *NewDiag = nullptr)
1061         : Info(&Info), OldStatus(Info.EvalStatus),
1062           OldIsSpeculativelyEvaluating(Info.IsSpeculativelyEvaluating) {
1063       Info.EvalStatus.Diag = NewDiag;
1064       Info.IsSpeculativelyEvaluating = true;
1065     }
1066
1067     SpeculativeEvaluationRAII(const SpeculativeEvaluationRAII &Other) = delete;
1068     SpeculativeEvaluationRAII(SpeculativeEvaluationRAII &&Other) {
1069       moveFromAndCancel(std::move(Other));
1070     }
1071
1072     SpeculativeEvaluationRAII &operator=(SpeculativeEvaluationRAII &&Other) {
1073       maybeRestoreState();
1074       moveFromAndCancel(std::move(Other));
1075       return *this;
1076     }
1077
1078     ~SpeculativeEvaluationRAII() { maybeRestoreState(); }
1079   };
1080
1081   /// RAII object wrapping a full-expression or block scope, and handling
1082   /// the ending of the lifetime of temporaries created within it.
1083   template<bool IsFullExpression>
1084   class ScopeRAII {
1085     EvalInfo &Info;
1086     unsigned OldStackSize;
1087   public:
1088     ScopeRAII(EvalInfo &Info)
1089         : Info(Info), OldStackSize(Info.CleanupStack.size()) {}
1090     ~ScopeRAII() {
1091       // Body moved to a static method to encourage the compiler to inline away
1092       // instances of this class.
1093       cleanup(Info, OldStackSize);
1094     }
1095   private:
1096     static void cleanup(EvalInfo &Info, unsigned OldStackSize) {
1097       unsigned NewEnd = OldStackSize;
1098       for (unsigned I = OldStackSize, N = Info.CleanupStack.size();
1099            I != N; ++I) {
1100         if (IsFullExpression && Info.CleanupStack[I].isLifetimeExtended()) {
1101           // Full-expression cleanup of a lifetime-extended temporary: nothing
1102           // to do, just move this cleanup to the right place in the stack.
1103           std::swap(Info.CleanupStack[I], Info.CleanupStack[NewEnd]);
1104           ++NewEnd;
1105         } else {
1106           // End the lifetime of the object.
1107           Info.CleanupStack[I].endLifetime();
1108         }
1109       }
1110       Info.CleanupStack.erase(Info.CleanupStack.begin() + NewEnd,
1111                               Info.CleanupStack.end());
1112     }
1113   };
1114   typedef ScopeRAII<false> BlockScopeRAII;
1115   typedef ScopeRAII<true> FullExpressionRAII;
1116 }
1117
1118 bool SubobjectDesignator::checkSubobject(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1119                                          CheckSubobjectKind CSK) {
1120   if (Invalid)
1121     return false;
1122   if (isOnePastTheEnd()) {
1123     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_past_end_subobject)
1124       << CSK;
1125     setInvalid();
1126     return false;
1127   }
1128   // Note, we do not diagnose if isMostDerivedAnUnsizedArray(), because there
1129   // must actually be at least one array element; even a VLA cannot have a
1130   // bound of zero. And if our index is nonzero, we already had a CCEDiag.
1131   return true;
1132 }
1133
1134 void SubobjectDesignator::diagnoseUnsizedArrayPointerArithmetic(EvalInfo &Info,
1135                                                                 const Expr *E) {
1136   Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_unsized_array_indexed);
1137   // Do not set the designator as invalid: we can represent this situation,
1138   // and correct handling of __builtin_object_size requires us to do so.
1139 }
1140
1141 void SubobjectDesignator::diagnosePointerArithmetic(EvalInfo &Info,
1142                                                     const Expr *E,
1143                                                     const APSInt &N) {
1144   // If we're complaining, we must be able to statically determine the size of
1145   // the most derived array.
1146   if (MostDerivedPathLength == Entries.size() && MostDerivedIsArrayElement)
1147     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_array_index)
1148       << N << /*array*/ 0
1149       << static_cast<unsigned>(getMostDerivedArraySize());
1150   else
1151     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_array_index)
1152       << N << /*non-array*/ 1;
1153   setInvalid();
1154 }
1155
1156 CallStackFrame::CallStackFrame(EvalInfo &Info, SourceLocation CallLoc,
1157                                const FunctionDecl *Callee, const LValue *This,
1158                                APValue *Arguments)
1159     : Info(Info), Caller(Info.CurrentCall), Callee(Callee), This(This),
1160       Arguments(Arguments), CallLoc(CallLoc), Index(Info.NextCallIndex++) {
1161   Info.CurrentCall = this;
1162   ++Info.CallStackDepth;
1163 }
1164
1165 CallStackFrame::~CallStackFrame() {
1166   assert(Info.CurrentCall == this && "calls retired out of order");
1167   --Info.CallStackDepth;
1168   Info.CurrentCall = Caller;
1169 }
1170
1171 APValue &CallStackFrame::createTemporary(const void *Key,
1172                                          bool IsLifetimeExtended) {
1173   APValue &Result = Temporaries[Key];
1174   assert(Result.isUninit() && "temporary created multiple times");
1175   Info.CleanupStack.push_back(Cleanup(&Result, IsLifetimeExtended));
1176   return Result;
1177 }
1178
1179 static void describeCall(CallStackFrame *Frame, raw_ostream &Out);
1180
1181 void EvalInfo::addCallStack(unsigned Limit) {
1182   // Determine which calls to skip, if any.
1183   unsigned ActiveCalls = CallStackDepth - 1;
1184   unsigned SkipStart = ActiveCalls, SkipEnd = SkipStart;
1185   if (Limit && Limit < ActiveCalls) {
1186     SkipStart = Limit / 2 + Limit % 2;
1187     SkipEnd = ActiveCalls - Limit / 2;
1188   }
1189
1190   // Walk the call stack and add the diagnostics.
1191   unsigned CallIdx = 0;
1192   for (CallStackFrame *Frame = CurrentCall; Frame != &BottomFrame;
1193        Frame = Frame->Caller, ++CallIdx) {
1194     // Skip this call?
1195     if (CallIdx >= SkipStart && CallIdx < SkipEnd) {
1196       if (CallIdx == SkipStart) {
1197         // Note that we're skipping calls.
1198         addDiag(Frame->CallLoc, diag::note_constexpr_calls_suppressed)
1199           << unsigned(ActiveCalls - Limit);
1200       }
1201       continue;
1202     }
1203
1204     // Use a different note for an inheriting constructor, because from the
1205     // user's perspective it's not really a function at all.
1206     if (auto *CD = dyn_cast_or_null<CXXConstructorDecl>(Frame->Callee)) {
1207       if (CD->isInheritingConstructor()) {
1208         addDiag(Frame->CallLoc, diag::note_constexpr_inherited_ctor_call_here)
1209           << CD->getParent();
1210         continue;
1211       }
1212     }
1213
1214     SmallVector<char, 128> Buffer;
1215     llvm::raw_svector_ostream Out(Buffer);
1216     describeCall(Frame, Out);
1217     addDiag(Frame->CallLoc, diag::note_constexpr_call_here) << Out.str();
1218   }
1219 }
1220
1221 namespace {
1222   struct ComplexValue {
1223   private:
1224     bool IsInt;
1225
1226   public:
1227     APSInt IntReal, IntImag;
1228     APFloat FloatReal, FloatImag;
1229
1230     ComplexValue() : FloatReal(APFloat::Bogus()), FloatImag(APFloat::Bogus()) {}
1231
1232     void makeComplexFloat() { IsInt = false; }
1233     bool isComplexFloat() const { return !IsInt; }
1234     APFloat &getComplexFloatReal() { return FloatReal; }
1235     APFloat &getComplexFloatImag() { return FloatImag; }
1236
1237     void makeComplexInt() { IsInt = true; }
1238     bool isComplexInt() const { return IsInt; }
1239     APSInt &getComplexIntReal() { return IntReal; }
1240     APSInt &getComplexIntImag() { return IntImag; }
1241
1242     void moveInto(APValue &v) const {
1243       if (isComplexFloat())
1244         v = APValue(FloatReal, FloatImag);
1245       else
1246         v = APValue(IntReal, IntImag);
1247     }
1248     void setFrom(const APValue &v) {
1249       assert(v.isComplexFloat() || v.isComplexInt());
1250       if (v.isComplexFloat()) {
1251         makeComplexFloat();
1252         FloatReal = v.getComplexFloatReal();
1253         FloatImag = v.getComplexFloatImag();
1254       } else {
1255         makeComplexInt();
1256         IntReal = v.getComplexIntReal();
1257         IntImag = v.getComplexIntImag();
1258       }
1259     }
1260   };
1261
1262   struct LValue {
1263     APValue::LValueBase Base;
1264     CharUnits Offset;
1265     unsigned InvalidBase : 1;
1266     unsigned CallIndex : 31;
1267     SubobjectDesignator Designator;
1268     bool IsNullPtr;
1269
1270     const APValue::LValueBase getLValueBase() const { return Base; }
1271     CharUnits &getLValueOffset() { return Offset; }
1272     const CharUnits &getLValueOffset() const { return Offset; }
1273     unsigned getLValueCallIndex() const { return CallIndex; }
1274     SubobjectDesignator &getLValueDesignator() { return Designator; }
1275     const SubobjectDesignator &getLValueDesignator() const { return Designator;}
1276     bool isNullPointer() const { return IsNullPtr;}
1277
1278     void moveInto(APValue &V) const {
1279       if (Designator.Invalid)
1280         V = APValue(Base, Offset, APValue::NoLValuePath(), CallIndex,
1281                     IsNullPtr);
1282       else {
1283         assert(!InvalidBase && "APValues can't handle invalid LValue bases");
1284         V = APValue(Base, Offset, Designator.Entries,
1285                     Designator.IsOnePastTheEnd, CallIndex, IsNullPtr);
1286       }
1287     }
1288     void setFrom(ASTContext &Ctx, const APValue &V) {
1289       assert(V.isLValue() && "Setting LValue from a non-LValue?");
1290       Base = V.getLValueBase();
1291       Offset = V.getLValueOffset();
1292       InvalidBase = false;
1293       CallIndex = V.getLValueCallIndex();
1294       Designator = SubobjectDesignator(Ctx, V);
1295       IsNullPtr = V.isNullPointer();
1296     }
1297
1298     void set(APValue::LValueBase B, unsigned I = 0, bool BInvalid = false) {
1299 #ifndef NDEBUG
1300       // We only allow a few types of invalid bases. Enforce that here.
1301       if (BInvalid) {
1302         const auto *E = B.get<const Expr *>();
1303         assert((isa<MemberExpr>(E) || tryUnwrapAllocSizeCall(E)) &&
1304                "Unexpected type of invalid base");
1305       }
1306 #endif
1307
1308       Base = B;
1309       Offset = CharUnits::fromQuantity(0);
1310       InvalidBase = BInvalid;
1311       CallIndex = I;
1312       Designator = SubobjectDesignator(getType(B));
1313       IsNullPtr = false;
1314     }
1315
1316     void setNull(QualType PointerTy, uint64_t TargetVal) {
1317       Base = (Expr *)nullptr;
1318       Offset = CharUnits::fromQuantity(TargetVal);
1319       InvalidBase = false;
1320       CallIndex = 0;
1321       Designator = SubobjectDesignator(PointerTy->getPointeeType());
1322       IsNullPtr = true;
1323     }
1324
1325     void setInvalid(APValue::LValueBase B, unsigned I = 0) {
1326       set(B, I, true);
1327     }
1328
1329     // Check that this LValue is not based on a null pointer. If it is, produce
1330     // a diagnostic and mark the designator as invalid.
1331     bool checkNullPointer(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1332                           CheckSubobjectKind CSK) {
1333       if (Designator.Invalid)
1334         return false;
1335       if (IsNullPtr) {
1336         Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_null_subobject)
1337           << CSK;
1338         Designator.setInvalid();
1339         return false;
1340       }
1341       return true;
1342     }
1343
1344     // Check this LValue refers to an object. If not, set the designator to be
1345     // invalid and emit a diagnostic.
1346     bool checkSubobject(EvalInfo &Info, const Expr *E, CheckSubobjectKind CSK) {
1347       return (CSK == CSK_ArrayToPointer || checkNullPointer(Info, E, CSK)) &&
1348              Designator.checkSubobject(Info, E, CSK);
1349     }
1350
1351     void addDecl(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1352                  const Decl *D, bool Virtual = false) {
1353       if (checkSubobject(Info, E, isa<FieldDecl>(D) ? CSK_Field : CSK_Base))
1354         Designator.addDeclUnchecked(D, Virtual);
1355     }
1356     void addUnsizedArray(EvalInfo &Info, const Expr *E, QualType ElemTy) {
1357       if (!Designator.Entries.empty()) {
1358         Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_unsupported_unsized_array);
1359         Designator.setInvalid();
1360         return;
1361       }
1362       if (checkSubobject(Info, E, CSK_ArrayToPointer)) {
1363         assert(getType(Base)->isPointerType() || getType(Base)->isArrayType());
1364         Designator.FirstEntryIsAnUnsizedArray = true;
1365         Designator.addUnsizedArrayUnchecked(ElemTy);
1366       }
1367     }
1368     void addArray(EvalInfo &Info, const Expr *E, const ConstantArrayType *CAT) {
1369       if (checkSubobject(Info, E, CSK_ArrayToPointer))
1370         Designator.addArrayUnchecked(CAT);
1371     }
1372     void addComplex(EvalInfo &Info, const Expr *E, QualType EltTy, bool Imag) {
1373       if (checkSubobject(Info, E, Imag ? CSK_Imag : CSK_Real))
1374         Designator.addComplexUnchecked(EltTy, Imag);
1375     }
1376     void clearIsNullPointer() {
1377       IsNullPtr = false;
1378     }
1379     void adjustOffsetAndIndex(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1380                               const APSInt &Index, CharUnits ElementSize) {
1381       // An index of 0 has no effect. (In C, adding 0 to a null pointer is UB,
1382       // but we're not required to diagnose it and it's valid in C++.)
1383       if (!Index)
1384         return;
1385
1386       // Compute the new offset in the appropriate width, wrapping at 64 bits.
1387       // FIXME: When compiling for a 32-bit target, we should use 32-bit
1388       // offsets.
1389       uint64_t Offset64 = Offset.getQuantity();
1390       uint64_t ElemSize64 = ElementSize.getQuantity();
1391       uint64_t Index64 = Index.extOrTrunc(64).getZExtValue();
1392       Offset = CharUnits::fromQuantity(Offset64 + ElemSize64 * Index64);
1393
1394       if (checkNullPointer(Info, E, CSK_ArrayIndex))
1395         Designator.adjustIndex(Info, E, Index);
1396       clearIsNullPointer();
1397     }
1398     void adjustOffset(CharUnits N) {
1399       Offset += N;
1400       if (N.getQuantity())
1401         clearIsNullPointer();
1402     }
1403   };
1404
1405   struct MemberPtr {
1406     MemberPtr() {}
1407     explicit MemberPtr(const ValueDecl *Decl) :
1408       DeclAndIsDerivedMember(Decl, false), Path() {}
1409
1410     /// The member or (direct or indirect) field referred to by this member
1411     /// pointer, or 0 if this is a null member pointer.
1412     const ValueDecl *getDecl() const {
1413       return DeclAndIsDerivedMember.getPointer();
1414     }
1415     /// Is this actually a member of some type derived from the relevant class?
1416     bool isDerivedMember() const {
1417       return DeclAndIsDerivedMember.getInt();
1418     }
1419     /// Get the class which the declaration actually lives in.
1420     const CXXRecordDecl *getContainingRecord() const {
1421       return cast<CXXRecordDecl>(
1422           DeclAndIsDerivedMember.getPointer()->getDeclContext());
1423     }
1424
1425     void moveInto(APValue &V) const {
1426       V = APValue(getDecl(), isDerivedMember(), Path);
1427     }
1428     void setFrom(const APValue &V) {
1429       assert(V.isMemberPointer());
1430       DeclAndIsDerivedMember.setPointer(V.getMemberPointerDecl());
1431       DeclAndIsDerivedMember.setInt(V.isMemberPointerToDerivedMember());
1432       Path.clear();
1433       ArrayRef<const CXXRecordDecl*> P = V.getMemberPointerPath();
1434       Path.insert(Path.end(), P.begin(), P.end());
1435     }
1436
1437     /// DeclAndIsDerivedMember - The member declaration, and a flag indicating
1438     /// whether the member is a member of some class derived from the class type
1439     /// of the member pointer.
1440     llvm::PointerIntPair<const ValueDecl*, 1, bool> DeclAndIsDerivedMember;
1441     /// Path - The path of base/derived classes from the member declaration's
1442     /// class (exclusive) to the class type of the member pointer (inclusive).
1443     SmallVector<const CXXRecordDecl*, 4> Path;
1444
1445     /// Perform a cast towards the class of the Decl (either up or down the
1446     /// hierarchy).
1447     bool castBack(const CXXRecordDecl *Class) {
1448       assert(!Path.empty());
1449       const CXXRecordDecl *Expected;
1450       if (Path.size() >= 2)
1451         Expected = Path[Path.size() - 2];
1452       else
1453         Expected = getContainingRecord();
1454       if (Expected->getCanonicalDecl() != Class->getCanonicalDecl()) {
1455         // C++11 [expr.static.cast]p12: In a conversion from (D::*) to (B::*),
1456         // if B does not contain the original member and is not a base or
1457         // derived class of the class containing the original member, the result
1458         // of the cast is undefined.
1459         // C++11 [conv.mem]p2 does not cover this case for a cast from (B::*) to
1460         // (D::*). We consider that to be a language defect.
1461         return false;
1462       }
1463       Path.pop_back();
1464       return true;
1465     }
1466     /// Perform a base-to-derived member pointer cast.
1467     bool castToDerived(const CXXRecordDecl *Derived) {
1468       if (!getDecl())
1469         return true;
1470       if (!isDerivedMember()) {
1471         Path.push_back(Derived);
1472         return true;
1473       }
1474       if (!castBack(Derived))
1475         return false;
1476       if (Path.empty())
1477         DeclAndIsDerivedMember.setInt(false);
1478       return true;
1479     }
1480     /// Perform a derived-to-base member pointer cast.
1481     bool castToBase(const CXXRecordDecl *Base) {
1482       if (!getDecl())
1483         return true;
1484       if (Path.empty())
1485         DeclAndIsDerivedMember.setInt(true);
1486       if (isDerivedMember()) {
1487         Path.push_back(Base);
1488         return true;
1489       }
1490       return castBack(Base);
1491     }
1492   };
1493
1494   /// Compare two member pointers, which are assumed to be of the same type.
1495   static bool operator==(const MemberPtr &LHS, const MemberPtr &RHS) {
1496     if (!LHS.getDecl() || !RHS.getDecl())
1497       return !LHS.getDecl() && !RHS.getDecl();
1498     if (LHS.getDecl()->getCanonicalDecl() != RHS.getDecl()->getCanonicalDecl())
1499       return false;
1500     return LHS.Path == RHS.Path;
1501   }
1502 }
1503
1504 static bool Evaluate(APValue &Result, EvalInfo &Info, const Expr *E);
1505 static bool EvaluateInPlace(APValue &Result, EvalInfo &Info,
1506                             const LValue &This, const Expr *E,
1507                             bool AllowNonLiteralTypes = false);
1508 static bool EvaluateLValue(const Expr *E, LValue &Result, EvalInfo &Info,
1509                            bool InvalidBaseOK = false);
1510 static bool EvaluatePointer(const Expr *E, LValue &Result, EvalInfo &Info,
1511                             bool InvalidBaseOK = false);
1512 static bool EvaluateMemberPointer(const Expr *E, MemberPtr &Result,
1513                                   EvalInfo &Info);
1514 static bool EvaluateTemporary(const Expr *E, LValue &Result, EvalInfo &Info);
1515 static bool EvaluateInteger(const Expr *E, APSInt &Result, EvalInfo &Info);
1516 static bool EvaluateIntegerOrLValue(const Expr *E, APValue &Result,
1517                                     EvalInfo &Info);
1518 static bool EvaluateFloat(const Expr *E, APFloat &Result, EvalInfo &Info);
1519 static bool EvaluateComplex(const Expr *E, ComplexValue &Res, EvalInfo &Info);
1520 static bool EvaluateAtomic(const Expr *E, const LValue *This, APValue &Result,
1521                            EvalInfo &Info);
1522 static bool EvaluateAsRValue(EvalInfo &Info, const Expr *E, APValue &Result);
1523
1524 //===----------------------------------------------------------------------===//
1525 // Misc utilities
1526 //===----------------------------------------------------------------------===//
1527
1528 /// Negate an APSInt in place, converting it to a signed form if necessary, and
1529 /// preserving its value (by extending by up to one bit as needed).
1530 static void negateAsSigned(APSInt &Int) {
1531   if (Int.isUnsigned() || Int.isMinSignedValue()) {
1532     Int = Int.extend(Int.getBitWidth() + 1);
1533     Int.setIsSigned(true);
1534   }
1535   Int = -Int;
1536 }
1537
1538 /// Produce a string describing the given constexpr call.
1539 static void describeCall(CallStackFrame *Frame, raw_ostream &Out) {
1540   unsigned ArgIndex = 0;
1541   bool IsMemberCall = isa<CXXMethodDecl>(Frame->Callee) &&
1542                       !isa<CXXConstructorDecl>(Frame->Callee) &&
1543                       cast<CXXMethodDecl>(Frame->Callee)->isInstance();
1544
1545   if (!IsMemberCall)
1546     Out << *Frame->Callee << '(';
1547
1548   if (Frame->This && IsMemberCall) {
1549     APValue Val;
1550     Frame->This->moveInto(Val);
1551     Val.printPretty(Out, Frame->Info.Ctx,
1552                     Frame->This->Designator.MostDerivedType);
1553     // FIXME: Add parens around Val if needed.
1554     Out << "->" << *Frame->Callee << '(';
1555     IsMemberCall = false;
1556   }
1557
1558   for (FunctionDecl::param_const_iterator I = Frame->Callee->param_begin(),
1559        E = Frame->Callee->param_end(); I != E; ++I, ++ArgIndex) {
1560     if (ArgIndex > (unsigned)IsMemberCall)
1561       Out << ", ";
1562
1563     const ParmVarDecl *Param = *I;
1564     const APValue &Arg = Frame->Arguments[ArgIndex];
1565     Arg.printPretty(Out, Frame->Info.Ctx, Param->getType());
1566
1567     if (ArgIndex == 0 && IsMemberCall)
1568       Out << "->" << *Frame->Callee << '(';
1569   }
1570
1571   Out << ')';
1572 }
1573
1574 /// Evaluate an expression to see if it had side-effects, and discard its
1575 /// result.
1576 /// \return \c true if the caller should keep evaluating.
1577 static bool EvaluateIgnoredValue(EvalInfo &Info, const Expr *E) {
1578   APValue Scratch;
1579   if (!Evaluate(Scratch, Info, E))
1580     // We don't need the value, but we might have skipped a side effect here.
1581     return Info.noteSideEffect();
1582   return true;
1583 }
1584
1585 /// Should this call expression be treated as a string literal?
1586 static bool IsStringLiteralCall(const CallExpr *E) {
1587   unsigned Builtin = E->getBuiltinCallee();
1588   return (Builtin == Builtin::BI__builtin___CFStringMakeConstantString ||
1589           Builtin == Builtin::BI__builtin___NSStringMakeConstantString);
1590 }
1591
1592 static bool IsGlobalLValue(APValue::LValueBase B) {
1593   // C++11 [expr.const]p3 An address constant expression is a prvalue core
1594   // constant expression of pointer type that evaluates to...
1595
1596   // ... a null pointer value, or a prvalue core constant expression of type
1597   // std::nullptr_t.
1598   if (!B) return true;
1599
1600   if (const ValueDecl *D = B.dyn_cast<const ValueDecl*>()) {
1601     // ... the address of an object with static storage duration,
1602     if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(D))
1603       return VD->hasGlobalStorage();
1604     // ... the address of a function,
1605     return isa<FunctionDecl>(D);
1606   }
1607
1608   const Expr *E = B.get<const Expr*>();
1609   switch (E->getStmtClass()) {
1610   default:
1611     return false;
1612   case Expr::CompoundLiteralExprClass: {
1613     const CompoundLiteralExpr *CLE = cast<CompoundLiteralExpr>(E);
1614     return CLE->isFileScope() && CLE->isLValue();
1615   }
1616   case Expr::MaterializeTemporaryExprClass:
1617     // A materialized temporary might have been lifetime-extended to static
1618     // storage duration.
1619     return cast<MaterializeTemporaryExpr>(E)->getStorageDuration() == SD_Static;
1620   // A string literal has static storage duration.
1621   case Expr::StringLiteralClass:
1622   case Expr::PredefinedExprClass:
1623   case Expr::ObjCStringLiteralClass:
1624   case Expr::ObjCEncodeExprClass:
1625   case Expr::CXXTypeidExprClass:
1626   case Expr::CXXUuidofExprClass:
1627     return true;
1628   case Expr::CallExprClass:
1629     return IsStringLiteralCall(cast<CallExpr>(E));
1630   // For GCC compatibility, &&label has static storage duration.
1631   case Expr::AddrLabelExprClass:
1632     return true;
1633   // A Block literal expression may be used as the initialization value for
1634   // Block variables at global or local static scope.
1635   case Expr::BlockExprClass:
1636     return !cast<BlockExpr>(E)->getBlockDecl()->hasCaptures();
1637   case Expr::ImplicitValueInitExprClass:
1638     // FIXME:
1639     // We can never form an lvalue with an implicit value initialization as its
1640     // base through expression evaluation, so these only appear in one case: the
1641     // implicit variable declaration we invent when checking whether a constexpr
1642     // constructor can produce a constant expression. We must assume that such
1643     // an expression might be a global lvalue.
1644     return true;
1645   }
1646 }
1647
1648 static void NoteLValueLocation(EvalInfo &Info, APValue::LValueBase Base) {
1649   assert(Base && "no location for a null lvalue");
1650   const ValueDecl *VD = Base.dyn_cast<const ValueDecl*>();
1651   if (VD)
1652     Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
1653   else
1654     Info.Note(Base.get<const Expr*>()->getExprLoc(),
1655               diag::note_constexpr_temporary_here);
1656 }
1657
1658 /// Check that this reference or pointer core constant expression is a valid
1659 /// value for an address or reference constant expression. Return true if we
1660 /// can fold this expression, whether or not it's a constant expression.
1661 static bool CheckLValueConstantExpression(EvalInfo &Info, SourceLocation Loc,
1662                                           QualType Type, const LValue &LVal) {
1663   bool IsReferenceType = Type->isReferenceType();
1664
1665   APValue::LValueBase Base = LVal.getLValueBase();
1666   const SubobjectDesignator &Designator = LVal.getLValueDesignator();
1667
1668   // Check that the object is a global. Note that the fake 'this' object we
1669   // manufacture when checking potential constant expressions is conservatively
1670   // assumed to be global here.
1671   if (!IsGlobalLValue(Base)) {
1672     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11) {
1673       const ValueDecl *VD = Base.dyn_cast<const ValueDecl*>();
1674       Info.FFDiag(Loc, diag::note_constexpr_non_global, 1)
1675         << IsReferenceType << !Designator.Entries.empty()
1676         << !!VD << VD;
1677       NoteLValueLocation(Info, Base);
1678     } else {
1679       Info.FFDiag(Loc);
1680     }
1681     // Don't allow references to temporaries to escape.
1682     return false;
1683   }
1684   assert((Info.checkingPotentialConstantExpression() ||
1685           LVal.getLValueCallIndex() == 0) &&
1686          "have call index for global lvalue");
1687
1688   if (const ValueDecl *VD = Base.dyn_cast<const ValueDecl*>()) {
1689     if (const VarDecl *Var = dyn_cast<const VarDecl>(VD)) {
1690       // Check if this is a thread-local variable.
1691       if (Var->getTLSKind())
1692         return false;
1693
1694       // A dllimport variable never acts like a constant.
1695       if (Var->hasAttr<DLLImportAttr>())
1696         return false;
1697     }
1698     if (const auto *FD = dyn_cast<const FunctionDecl>(VD)) {
1699       // __declspec(dllimport) must be handled very carefully:
1700       // We must never initialize an expression with the thunk in C++.
1701       // Doing otherwise would allow the same id-expression to yield
1702       // different addresses for the same function in different translation
1703       // units.  However, this means that we must dynamically initialize the
1704       // expression with the contents of the import address table at runtime.
1705       //
1706       // The C language has no notion of ODR; furthermore, it has no notion of
1707       // dynamic initialization.  This means that we are permitted to
1708       // perform initialization with the address of the thunk.
1709       if (Info.getLangOpts().CPlusPlus && FD->hasAttr<DLLImportAttr>())
1710         return false;
1711     }
1712   }
1713
1714   // Allow address constant expressions to be past-the-end pointers. This is
1715   // an extension: the standard requires them to point to an object.
1716   if (!IsReferenceType)
1717     return true;
1718
1719   // A reference constant expression must refer to an object.
1720   if (!Base) {
1721     // FIXME: diagnostic
1722     Info.CCEDiag(Loc);
1723     return true;
1724   }
1725
1726   // Does this refer one past the end of some object?
1727   if (!Designator.Invalid && Designator.isOnePastTheEnd()) {
1728     const ValueDecl *VD = Base.dyn_cast<const ValueDecl*>();
1729     Info.FFDiag(Loc, diag::note_constexpr_past_end, 1)
1730       << !Designator.Entries.empty() << !!VD << VD;
1731     NoteLValueLocation(Info, Base);
1732   }
1733
1734   return true;
1735 }
1736
1737 /// Member pointers are constant expressions unless they point to a
1738 /// non-virtual dllimport member function.
1739 static bool CheckMemberPointerConstantExpression(EvalInfo &Info,
1740                                                  SourceLocation Loc,
1741                                                  QualType Type,
1742                                                  const APValue &Value) {
1743   const ValueDecl *Member = Value.getMemberPointerDecl();
1744   const auto *FD = dyn_cast_or_null<CXXMethodDecl>(Member);
1745   if (!FD)
1746     return true;
1747   return FD->isVirtual() || !FD->hasAttr<DLLImportAttr>();
1748 }
1749
1750 /// Check that this core constant expression is of literal type, and if not,
1751 /// produce an appropriate diagnostic.
1752 static bool CheckLiteralType(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1753                              const LValue *This = nullptr) {
1754   if (!E->isRValue() || E->getType()->isLiteralType(Info.Ctx))
1755     return true;
1756
1757   // C++1y: A constant initializer for an object o [...] may also invoke
1758   // constexpr constructors for o and its subobjects even if those objects
1759   // are of non-literal class types.
1760   //
1761   // C++11 missed this detail for aggregates, so classes like this:
1762   //   struct foo_t { union { int i; volatile int j; } u; };
1763   // are not (obviously) initializable like so:
1764   //   __attribute__((__require_constant_initialization__))
1765   //   static const foo_t x = {{0}};
1766   // because "i" is a subobject with non-literal initialization (due to the
1767   // volatile member of the union). See:
1768   //   http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/cwg_active.html#1677
1769   // Therefore, we use the C++1y behavior.
1770   if (This && Info.EvaluatingDecl == This->getLValueBase())
1771     return true;
1772
1773   // Prvalue constant expressions must be of literal types.
1774   if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
1775     Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_nonliteral)
1776       << E->getType();
1777   else
1778     Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
1779   return false;
1780 }
1781
1782 /// Check that this core constant expression value is a valid value for a
1783 /// constant expression. If not, report an appropriate diagnostic. Does not
1784 /// check that the expression is of literal type.
1785 static bool CheckConstantExpression(EvalInfo &Info, SourceLocation DiagLoc,
1786                                     QualType Type, const APValue &Value) {
1787   if (Value.isUninit()) {
1788     Info.FFDiag(DiagLoc, diag::note_constexpr_uninitialized)
1789       << true << Type;
1790     return false;
1791   }
1792
1793   // We allow _Atomic(T) to be initialized from anything that T can be
1794   // initialized from.
1795   if (const AtomicType *AT = Type->getAs<AtomicType>())
1796     Type = AT->getValueType();
1797
1798   // Core issue 1454: For a literal constant expression of array or class type,
1799   // each subobject of its value shall have been initialized by a constant
1800   // expression.
1801   if (Value.isArray()) {
1802     QualType EltTy = Type->castAsArrayTypeUnsafe()->getElementType();
1803     for (unsigned I = 0, N = Value.getArrayInitializedElts(); I != N; ++I) {
1804       if (!CheckConstantExpression(Info, DiagLoc, EltTy,
1805                                    Value.getArrayInitializedElt(I)))
1806         return false;
1807     }
1808     if (!Value.hasArrayFiller())
1809       return true;
1810     return CheckConstantExpression(Info, DiagLoc, EltTy,
1811                                    Value.getArrayFiller());
1812   }
1813   if (Value.isUnion() && Value.getUnionField()) {
1814     return CheckConstantExpression(Info, DiagLoc,
1815                                    Value.getUnionField()->getType(),
1816                                    Value.getUnionValue());
1817   }
1818   if (Value.isStruct()) {
1819     RecordDecl *RD = Type->castAs<RecordType>()->getDecl();
1820     if (const CXXRecordDecl *CD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD)) {
1821       unsigned BaseIndex = 0;
1822       for (CXXRecordDecl::base_class_const_iterator I = CD->bases_begin(),
1823              End = CD->bases_end(); I != End; ++I, ++BaseIndex) {
1824         if (!CheckConstantExpression(Info, DiagLoc, I->getType(),
1825                                      Value.getStructBase(BaseIndex)))
1826           return false;
1827       }
1828     }
1829     for (const auto *I : RD->fields()) {
1830       if (I->isUnnamedBitfield())
1831         continue;
1832
1833       if (!CheckConstantExpression(Info, DiagLoc, I->getType(),
1834                                    Value.getStructField(I->getFieldIndex())))
1835         return false;
1836     }
1837   }
1838
1839   if (Value.isLValue()) {
1840     LValue LVal;
1841     LVal.setFrom(Info.Ctx, Value);
1842     return CheckLValueConstantExpression(Info, DiagLoc, Type, LVal);
1843   }
1844
1845   if (Value.isMemberPointer())
1846     return CheckMemberPointerConstantExpression(Info, DiagLoc, Type, Value);
1847
1848   // Everything else is fine.
1849   return true;
1850 }
1851
1852 static const ValueDecl *GetLValueBaseDecl(const LValue &LVal) {
1853   return LVal.Base.dyn_cast<const ValueDecl*>();
1854 }
1855
1856 static bool IsLiteralLValue(const LValue &Value) {
1857   if (Value.CallIndex)
1858     return false;
1859   const Expr *E = Value.Base.dyn_cast<const Expr*>();
1860   return E && !isa<MaterializeTemporaryExpr>(E);
1861 }
1862
1863 static bool IsWeakLValue(const LValue &Value) {
1864   const ValueDecl *Decl = GetLValueBaseDecl(Value);
1865   return Decl && Decl->isWeak();
1866 }
1867
1868 static bool isZeroSized(const LValue &Value) {
1869   const ValueDecl *Decl = GetLValueBaseDecl(Value);
1870   if (Decl && isa<VarDecl>(Decl)) {
1871     QualType Ty = Decl->getType();
1872     if (Ty->isArrayType())
1873       return Ty->isIncompleteType() ||
1874              Decl->getASTContext().getTypeSize(Ty) == 0;
1875   }
1876   return false;
1877 }
1878
1879 static bool EvalPointerValueAsBool(const APValue &Value, bool &Result) {
1880   // A null base expression indicates a null pointer.  These are always
1881   // evaluatable, and they are false unless the offset is zero.
1882   if (!Value.getLValueBase()) {
1883     Result = !Value.getLValueOffset().isZero();
1884     return true;
1885   }
1886
1887   // We have a non-null base.  These are generally known to be true, but if it's
1888   // a weak declaration it can be null at runtime.
1889   Result = true;
1890   const ValueDecl *Decl = Value.getLValueBase().dyn_cast<const ValueDecl*>();
1891   return !Decl || !Decl->isWeak();
1892 }
1893
1894 static bool HandleConversionToBool(const APValue &Val, bool &Result) {
1895   switch (Val.getKind()) {
1896   case APValue::Uninitialized:
1897     return false;
1898   case APValue::Int:
1899     Result = Val.getInt().getBoolValue();
1900     return true;
1901   case APValue::Float:
1902     Result = !Val.getFloat().isZero();
1903     return true;
1904   case APValue::ComplexInt:
1905     Result = Val.getComplexIntReal().getBoolValue() ||
1906              Val.getComplexIntImag().getBoolValue();
1907     return true;
1908   case APValue::ComplexFloat:
1909     Result = !Val.getComplexFloatReal().isZero() ||
1910              !Val.getComplexFloatImag().isZero();
1911     return true;
1912   case APValue::LValue:
1913     return EvalPointerValueAsBool(Val, Result);
1914   case APValue::MemberPointer:
1915     Result = Val.getMemberPointerDecl();
1916     return true;
1917   case APValue::Vector:
1918   case APValue::Array:
1919   case APValue::Struct:
1920   case APValue::Union:
1921   case APValue::AddrLabelDiff:
1922     return false;
1923   }
1924
1925   llvm_unreachable("unknown APValue kind");
1926 }
1927
1928 static bool EvaluateAsBooleanCondition(const Expr *E, bool &Result,
1929                                        EvalInfo &Info) {
1930   assert(E->isRValue() && "missing lvalue-to-rvalue conv in bool condition");
1931   APValue Val;
1932   if (!Evaluate(Val, Info, E))
1933     return false;
1934   return HandleConversionToBool(Val, Result);
1935 }
1936
1937 template<typename T>
1938 static bool HandleOverflow(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1939                            const T &SrcValue, QualType DestType) {
1940   Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_overflow)
1941     << SrcValue << DestType;
1942   return Info.noteUndefinedBehavior();
1943 }
1944
1945 static bool HandleFloatToIntCast(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1946                                  QualType SrcType, const APFloat &Value,
1947                                  QualType DestType, APSInt &Result) {
1948   unsigned DestWidth = Info.Ctx.getIntWidth(DestType);
1949   // Determine whether we are converting to unsigned or signed.
1950   bool DestSigned = DestType->isSignedIntegerOrEnumerationType();
1951
1952   Result = APSInt(DestWidth, !DestSigned);
1953   bool ignored;
1954   if (Value.convertToInteger(Result, llvm::APFloat::rmTowardZero, &ignored)
1955       & APFloat::opInvalidOp)
1956     return HandleOverflow(Info, E, Value, DestType);
1957   return true;
1958 }
1959
1960 static bool HandleFloatToFloatCast(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1961                                    QualType SrcType, QualType DestType,
1962                                    APFloat &Result) {
1963   APFloat Value = Result;
1964   bool ignored;
1965   if (Result.convert(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(DestType),
1966                      APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored)
1967       & APFloat::opOverflow)
1968     return HandleOverflow(Info, E, Value, DestType);
1969   return true;
1970 }
1971
1972 static APSInt HandleIntToIntCast(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1973                                  QualType DestType, QualType SrcType,
1974                                  const APSInt &Value) {
1975   unsigned DestWidth = Info.Ctx.getIntWidth(DestType);
1976   APSInt Result = Value;
1977   // Figure out if this is a truncate, extend or noop cast.
1978   // If the input is signed, do a sign extend, noop, or truncate.
1979   Result = Result.extOrTrunc(DestWidth);
1980   Result.setIsUnsigned(DestType->isUnsignedIntegerOrEnumerationType());
1981   return Result;
1982 }
1983
1984 static bool HandleIntToFloatCast(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1985                                  QualType SrcType, const APSInt &Value,
1986                                  QualType DestType, APFloat &Result) {
1987   Result = APFloat(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(DestType), 1);
1988   if (Result.convertFromAPInt(Value, Value.isSigned(),
1989                               APFloat::rmNearestTiesToEven)
1990       & APFloat::opOverflow)
1991     return HandleOverflow(Info, E, Value, DestType);
1992   return true;
1993 }
1994
1995 static bool truncateBitfieldValue(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1996                                   APValue &Value, const FieldDecl *FD) {
1997   assert(FD->isBitField() && "truncateBitfieldValue on non-bitfield");
1998
1999   if (!Value.isInt()) {
2000     // Trying to store a pointer-cast-to-integer into a bitfield.
2001     // FIXME: In this case, we should provide the diagnostic for casting
2002     // a pointer to an integer.
2003     assert(Value.isLValue() && "integral value neither int nor lvalue?");
2004     Info.FFDiag(E);
2005     return false;
2006   }
2007
2008   APSInt &Int = Value.getInt();
2009   unsigned OldBitWidth = Int.getBitWidth();
2010   unsigned NewBitWidth = FD->getBitWidthValue(Info.Ctx);
2011   if (NewBitWidth < OldBitWidth)
2012     Int = Int.trunc(NewBitWidth).extend(OldBitWidth);
2013   return true;
2014 }
2015
2016 static bool EvalAndBitcastToAPInt(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2017                                   llvm::APInt &Res) {
2018   APValue SVal;
2019   if (!Evaluate(SVal, Info, E))
2020     return false;
2021   if (SVal.isInt()) {
2022     Res = SVal.getInt();
2023     return true;
2024   }
2025   if (SVal.isFloat()) {
2026     Res = SVal.getFloat().bitcastToAPInt();
2027     return true;
2028   }
2029   if (SVal.isVector()) {
2030     QualType VecTy = E->getType();
2031     unsigned VecSize = Info.Ctx.getTypeSize(VecTy);
2032     QualType EltTy = VecTy->castAs<VectorType>()->getElementType();
2033     unsigned EltSize = Info.Ctx.getTypeSize(EltTy);
2034     bool BigEndian = Info.Ctx.getTargetInfo().isBigEndian();
2035     Res = llvm::APInt::getNullValue(VecSize);
2036     for (unsigned i = 0; i < SVal.getVectorLength(); i++) {
2037       APValue &Elt = SVal.getVectorElt(i);
2038       llvm::APInt EltAsInt;
2039       if (Elt.isInt()) {
2040         EltAsInt = Elt.getInt();
2041       } else if (Elt.isFloat()) {
2042         EltAsInt = Elt.getFloat().bitcastToAPInt();
2043       } else {
2044         // Don't try to handle vectors of anything other than int or float
2045         // (not sure if it's possible to hit this case).
2046         Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
2047         return false;
2048       }
2049       unsigned BaseEltSize = EltAsInt.getBitWidth();
2050       if (BigEndian)
2051         Res |= EltAsInt.zextOrTrunc(VecSize).rotr(i*EltSize+BaseEltSize);
2052       else
2053         Res |= EltAsInt.zextOrTrunc(VecSize).rotl(i*EltSize);
2054     }
2055     return true;
2056   }
2057   // Give up if the input isn't an int, float, or vector.  For example, we
2058   // reject "(v4i16)(intptr_t)&a".
2059   Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
2060   return false;
2061 }
2062
2063 /// Perform the given integer operation, which is known to need at most BitWidth
2064 /// bits, and check for overflow in the original type (if that type was not an
2065 /// unsigned type).
2066 template<typename Operation>
2067 static bool CheckedIntArithmetic(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2068                                  const APSInt &LHS, const APSInt &RHS,
2069                                  unsigned BitWidth, Operation Op,
2070                                  APSInt &Result) {
2071   if (LHS.isUnsigned()) {
2072     Result = Op(LHS, RHS);
2073     return true;
2074   }
2075
2076   APSInt Value(Op(LHS.extend(BitWidth), RHS.extend(BitWidth)), false);
2077   Result = Value.trunc(LHS.getBitWidth());
2078   if (Result.extend(BitWidth) != Value) {
2079     if (Info.checkingForOverflow())
2080       Info.Ctx.getDiagnostics().Report(E->getExprLoc(),
2081                                        diag::warn_integer_constant_overflow)
2082           << Result.toString(10) << E->getType();
2083     else
2084       return HandleOverflow(Info, E, Value, E->getType());
2085   }
2086   return true;
2087 }
2088
2089 /// Perform the given binary integer operation.
2090 static bool handleIntIntBinOp(EvalInfo &Info, const Expr *E, const APSInt &LHS,
2091                               BinaryOperatorKind Opcode, APSInt RHS,
2092                               APSInt &Result) {
2093   switch (Opcode) {
2094   default:
2095     Info.FFDiag(E);
2096     return false;
2097   case BO_Mul:
2098     return CheckedIntArithmetic(Info, E, LHS, RHS, LHS.getBitWidth() * 2,
2099                                 std::multiplies<APSInt>(), Result);
2100   case BO_Add:
2101     return CheckedIntArithmetic(Info, E, LHS, RHS, LHS.getBitWidth() + 1,
2102                                 std::plus<APSInt>(), Result);
2103   case BO_Sub:
2104     return CheckedIntArithmetic(Info, E, LHS, RHS, LHS.getBitWidth() + 1,
2105                                 std::minus<APSInt>(), Result);
2106   case BO_And: Result = LHS & RHS; return true;
2107   case BO_Xor: Result = LHS ^ RHS; return true;
2108   case BO_Or:  Result = LHS | RHS; return true;
2109   case BO_Div:
2110   case BO_Rem:
2111     if (RHS == 0) {
2112       Info.FFDiag(E, diag::note_expr_divide_by_zero);
2113       return false;
2114     }
2115     Result = (Opcode == BO_Rem ? LHS % RHS : LHS / RHS);
2116     // Check for overflow case: INT_MIN / -1 or INT_MIN % -1. APSInt supports
2117     // this operation and gives the two's complement result.
2118     if (RHS.isNegative() && RHS.isAllOnesValue() &&
2119         LHS.isSigned() && LHS.isMinSignedValue())
2120       return HandleOverflow(Info, E, -LHS.extend(LHS.getBitWidth() + 1),
2121                             E->getType());
2122     return true;
2123   case BO_Shl: {
2124     if (Info.getLangOpts().OpenCL)
2125       // OpenCL 6.3j: shift values are effectively % word size of LHS.
2126       RHS &= APSInt(llvm::APInt(RHS.getBitWidth(),
2127                     static_cast<uint64_t>(LHS.getBitWidth() - 1)),
2128                     RHS.isUnsigned());
2129     else if (RHS.isSigned() && RHS.isNegative()) {
2130       // During constant-folding, a negative shift is an opposite shift. Such
2131       // a shift is not a constant expression.
2132       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_negative_shift) << RHS;
2133       RHS = -RHS;
2134       goto shift_right;
2135     }
2136   shift_left:
2137     // C++11 [expr.shift]p1: Shift width must be less than the bit width of
2138     // the shifted type.
2139     unsigned SA = (unsigned) RHS.getLimitedValue(LHS.getBitWidth()-1);
2140     if (SA != RHS) {
2141       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_large_shift)
2142         << RHS << E->getType() << LHS.getBitWidth();
2143     } else if (LHS.isSigned()) {
2144       // C++11 [expr.shift]p2: A signed left shift must have a non-negative
2145       // operand, and must not overflow the corresponding unsigned type.
2146       if (LHS.isNegative())
2147         Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_lshift_of_negative) << LHS;
2148       else if (LHS.countLeadingZeros() < SA)
2149         Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_lshift_discards);
2150     }
2151     Result = LHS << SA;
2152     return true;
2153   }
2154   case BO_Shr: {
2155     if (Info.getLangOpts().OpenCL)
2156       // OpenCL 6.3j: shift values are effectively % word size of LHS.
2157       RHS &= APSInt(llvm::APInt(RHS.getBitWidth(),
2158                     static_cast<uint64_t>(LHS.getBitWidth() - 1)),
2159                     RHS.isUnsigned());
2160     else if (RHS.isSigned() && RHS.isNegative()) {
2161       // During constant-folding, a negative shift is an opposite shift. Such a
2162       // shift is not a constant expression.
2163       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_negative_shift) << RHS;
2164       RHS = -RHS;
2165       goto shift_left;
2166     }
2167   shift_right:
2168     // C++11 [expr.shift]p1: Shift width must be less than the bit width of the
2169     // shifted type.
2170     unsigned SA = (unsigned) RHS.getLimitedValue(LHS.getBitWidth()-1);
2171     if (SA != RHS)
2172       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_large_shift)
2173         << RHS << E->getType() << LHS.getBitWidth();
2174     Result = LHS >> SA;
2175     return true;
2176   }
2177
2178   case BO_LT: Result = LHS < RHS; return true;
2179   case BO_GT: Result = LHS > RHS; return true;
2180   case BO_LE: Result = LHS <= RHS; return true;
2181   case BO_GE: Result = LHS >= RHS; return true;
2182   case BO_EQ: Result = LHS == RHS; return true;
2183   case BO_NE: Result = LHS != RHS; return true;
2184   }
2185 }
2186
2187 /// Perform the given binary floating-point operation, in-place, on LHS.
2188 static bool handleFloatFloatBinOp(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2189                                   APFloat &LHS, BinaryOperatorKind Opcode,
2190                                   const APFloat &RHS) {
2191   switch (Opcode) {
2192   default:
2193     Info.FFDiag(E);
2194     return false;
2195   case BO_Mul:
2196     LHS.multiply(RHS, APFloat::rmNearestTiesToEven);
2197     break;
2198   case BO_Add:
2199     LHS.add(RHS, APFloat::rmNearestTiesToEven);
2200     break;
2201   case BO_Sub:
2202     LHS.subtract(RHS, APFloat::rmNearestTiesToEven);
2203     break;
2204   case BO_Div:
2205     LHS.divide(RHS, APFloat::rmNearestTiesToEven);
2206     break;
2207   }
2208
2209   if (LHS.isInfinity() || LHS.isNaN()) {
2210     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_float_arithmetic) << LHS.isNaN();
2211     return Info.noteUndefinedBehavior();
2212   }
2213   return true;
2214 }
2215
2216 /// Cast an lvalue referring to a base subobject to a derived class, by
2217 /// truncating the lvalue's path to the given length.
2218 static bool CastToDerivedClass(EvalInfo &Info, const Expr *E, LValue &Result,
2219                                const RecordDecl *TruncatedType,
2220                                unsigned TruncatedElements) {
2221   SubobjectDesignator &D = Result.Designator;
2222
2223   // Check we actually point to a derived class object.
2224   if (TruncatedElements == D.Entries.size())
2225     return true;
2226   assert(TruncatedElements >= D.MostDerivedPathLength &&
2227          "not casting to a derived class");
2228   if (!Result.checkSubobject(Info, E, CSK_Derived))
2229     return false;
2230
2231   // Truncate the path to the subobject, and remove any derived-to-base offsets.
2232   const RecordDecl *RD = TruncatedType;
2233   for (unsigned I = TruncatedElements, N = D.Entries.size(); I != N; ++I) {
2234     if (RD->isInvalidDecl()) return false;
2235     const ASTRecordLayout &Layout = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
2236     const CXXRecordDecl *Base = getAsBaseClass(D.Entries[I]);
2237     if (isVirtualBaseClass(D.Entries[I]))
2238       Result.Offset -= Layout.getVBaseClassOffset(Base);
2239     else
2240       Result.Offset -= Layout.getBaseClassOffset(Base);
2241     RD = Base;
2242   }
2243   D.Entries.resize(TruncatedElements);
2244   return true;
2245 }
2246
2247 static bool HandleLValueDirectBase(EvalInfo &Info, const Expr *E, LValue &Obj,
2248                                    const CXXRecordDecl *Derived,
2249                                    const CXXRecordDecl *Base,
2250                                    const ASTRecordLayout *RL = nullptr) {
2251   if (!RL) {
2252     if (Derived->isInvalidDecl()) return false;
2253     RL = &Info.Ctx.getASTRecordLayout(Derived);
2254   }
2255
2256   Obj.getLValueOffset() += RL->getBaseClassOffset(Base);
2257   Obj.addDecl(Info, E, Base, /*Virtual*/ false);
2258   return true;
2259 }
2260
2261 static bool HandleLValueBase(EvalInfo &Info, const Expr *E, LValue &Obj,
2262                              const CXXRecordDecl *DerivedDecl,
2263                              const CXXBaseSpecifier *Base) {
2264   const CXXRecordDecl *BaseDecl = Base->getType()->getAsCXXRecordDecl();
2265
2266   if (!Base->isVirtual())
2267     return HandleLValueDirectBase(Info, E, Obj, DerivedDecl, BaseDecl);
2268
2269   SubobjectDesignator &D = Obj.Designator;
2270   if (D.Invalid)
2271     return false;
2272
2273   // Extract most-derived object and corresponding type.
2274   DerivedDecl = D.MostDerivedType->getAsCXXRecordDecl();
2275   if (!CastToDerivedClass(Info, E, Obj, DerivedDecl, D.MostDerivedPathLength))
2276     return false;
2277
2278   // Find the virtual base class.
2279   if (DerivedDecl->isInvalidDecl()) return false;
2280   const ASTRecordLayout &Layout = Info.Ctx.getASTRecordLayout(DerivedDecl);
2281   Obj.getLValueOffset() += Layout.getVBaseClassOffset(BaseDecl);
2282   Obj.addDecl(Info, E, BaseDecl, /*Virtual*/ true);
2283   return true;
2284 }
2285
2286 static bool HandleLValueBasePath(EvalInfo &Info, const CastExpr *E,
2287                                  QualType Type, LValue &Result) {
2288   for (CastExpr::path_const_iterator PathI = E->path_begin(),
2289                                      PathE = E->path_end();
2290        PathI != PathE; ++PathI) {
2291     if (!HandleLValueBase(Info, E, Result, Type->getAsCXXRecordDecl(),
2292                           *PathI))
2293       return false;
2294     Type = (*PathI)->getType();
2295   }
2296   return true;
2297 }
2298
2299 /// Update LVal to refer to the given field, which must be a member of the type
2300 /// currently described by LVal.
2301 static bool HandleLValueMember(EvalInfo &Info, const Expr *E, LValue &LVal,
2302                                const FieldDecl *FD,
2303                                const ASTRecordLayout *RL = nullptr) {
2304   if (!RL) {
2305     if (FD->getParent()->isInvalidDecl()) return false;
2306     RL = &Info.Ctx.getASTRecordLayout(FD->getParent());
2307   }
2308
2309   unsigned I = FD->getFieldIndex();
2310   LVal.adjustOffset(Info.Ctx.toCharUnitsFromBits(RL->getFieldOffset(I)));
2311   LVal.addDecl(Info, E, FD);
2312   return true;
2313 }
2314
2315 /// Update LVal to refer to the given indirect field.
2316 static bool HandleLValueIndirectMember(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2317                                        LValue &LVal,
2318                                        const IndirectFieldDecl *IFD) {
2319   for (const auto *C : IFD->chain())
2320     if (!HandleLValueMember(Info, E, LVal, cast<FieldDecl>(C)))
2321       return false;
2322   return true;
2323 }
2324
2325 /// Get the size of the given type in char units.
2326 static bool HandleSizeof(EvalInfo &Info, SourceLocation Loc,
2327                          QualType Type, CharUnits &Size) {
2328   // sizeof(void), __alignof__(void), sizeof(function) = 1 as a gcc
2329   // extension.
2330   if (Type->isVoidType() || Type->isFunctionType()) {
2331     Size = CharUnits::One();
2332     return true;
2333   }
2334
2335   if (Type->isDependentType()) {
2336     Info.FFDiag(Loc);
2337     return false;
2338   }
2339
2340   if (!Type->isConstantSizeType()) {
2341     // sizeof(vla) is not a constantexpr: C99 6.5.3.4p2.
2342     // FIXME: Better diagnostic.
2343     Info.FFDiag(Loc);
2344     return false;
2345   }
2346
2347   Size = Info.Ctx.getTypeSizeInChars(Type);
2348   return true;
2349 }
2350
2351 /// Update a pointer value to model pointer arithmetic.
2352 /// \param Info - Information about the ongoing evaluation.
2353 /// \param E - The expression being evaluated, for diagnostic purposes.
2354 /// \param LVal - The pointer value to be updated.
2355 /// \param EltTy - The pointee type represented by LVal.
2356 /// \param Adjustment - The adjustment, in objects of type EltTy, to add.
2357 static bool HandleLValueArrayAdjustment(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2358                                         LValue &LVal, QualType EltTy,
2359                                         APSInt Adjustment) {
2360   CharUnits SizeOfPointee;
2361   if (!HandleSizeof(Info, E->getExprLoc(), EltTy, SizeOfPointee))
2362     return false;
2363
2364   LVal.adjustOffsetAndIndex(Info, E, Adjustment, SizeOfPointee);
2365   return true;
2366 }
2367
2368 static bool HandleLValueArrayAdjustment(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2369                                         LValue &LVal, QualType EltTy,
2370                                         int64_t Adjustment) {
2371   return HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, LVal, EltTy,
2372                                      APSInt::get(Adjustment));
2373 }
2374
2375 /// Update an lvalue to refer to a component of a complex number.
2376 /// \param Info - Information about the ongoing evaluation.
2377 /// \param LVal - The lvalue to be updated.
2378 /// \param EltTy - The complex number's component type.
2379 /// \param Imag - False for the real component, true for the imaginary.
2380 static bool HandleLValueComplexElement(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2381                                        LValue &LVal, QualType EltTy,
2382                                        bool Imag) {
2383   if (Imag) {
2384     CharUnits SizeOfComponent;
2385     if (!HandleSizeof(Info, E->getExprLoc(), EltTy, SizeOfComponent))
2386       return false;
2387     LVal.Offset += SizeOfComponent;
2388   }
2389   LVal.addComplex(Info, E, EltTy, Imag);
2390   return true;
2391 }
2392
2393 static bool handleLValueToRValueConversion(EvalInfo &Info, const Expr *Conv,
2394                                            QualType Type, const LValue &LVal,
2395                                            APValue &RVal);
2396
2397 /// Try to evaluate the initializer for a variable declaration.
2398 ///
2399 /// \param Info   Information about the ongoing evaluation.
2400 /// \param E      An expression to be used when printing diagnostics.
2401 /// \param VD     The variable whose initializer should be obtained.
2402 /// \param Frame  The frame in which the variable was created. Must be null
2403 ///               if this variable is not local to the evaluation.
2404 /// \param Result Filled in with a pointer to the value of the variable.
2405 static bool evaluateVarDeclInit(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2406                                 const VarDecl *VD, CallStackFrame *Frame,
2407                                 APValue *&Result) {
2408
2409   // If this is a parameter to an active constexpr function call, perform
2410   // argument substitution.
2411   if (const ParmVarDecl *PVD = dyn_cast<ParmVarDecl>(VD)) {
2412     // Assume arguments of a potential constant expression are unknown
2413     // constant expressions.
2414     if (Info.checkingPotentialConstantExpression())
2415       return false;
2416     if (!Frame || !Frame->Arguments) {
2417       Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
2418       return false;
2419     }
2420     Result = &Frame->Arguments[PVD->getFunctionScopeIndex()];
2421     return true;
2422   }
2423
2424   // If this is a local variable, dig out its value.
2425   if (Frame) {
2426     Result = Frame->getTemporary(VD);
2427     if (!Result) {
2428       // Assume variables referenced within a lambda's call operator that were
2429       // not declared within the call operator are captures and during checking
2430       // of a potential constant expression, assume they are unknown constant
2431       // expressions.
2432       assert(isLambdaCallOperator(Frame->Callee) &&
2433              (VD->getDeclContext() != Frame->Callee || VD->isInitCapture()) &&
2434              "missing value for local variable");
2435       if (Info.checkingPotentialConstantExpression())
2436         return false;
2437       // FIXME: implement capture evaluation during constant expr evaluation.
2438       Info.FFDiag(E->getLocStart(),
2439            diag::note_unimplemented_constexpr_lambda_feature_ast)
2440           << "captures not currently allowed";
2441       return false;
2442     }
2443     return true;
2444   }
2445
2446   // Dig out the initializer, and use the declaration which it's attached to.
2447   const Expr *Init = VD->getAnyInitializer(VD);
2448   if (!Init || Init->isValueDependent()) {
2449     // If we're checking a potential constant expression, the variable could be
2450     // initialized later.
2451     if (!Info.checkingPotentialConstantExpression())
2452       Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
2453     return false;
2454   }
2455
2456   // If we're currently evaluating the initializer of this declaration, use that
2457   // in-flight value.
2458   if (Info.EvaluatingDecl.dyn_cast<const ValueDecl*>() == VD) {
2459     Result = Info.EvaluatingDeclValue;
2460     return true;
2461   }
2462
2463   // Never evaluate the initializer of a weak variable. We can't be sure that
2464   // this is the definition which will be used.
2465   if (VD->isWeak()) {
2466     Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
2467     return false;
2468   }
2469
2470   // Check that we can fold the initializer. In C++, we will have already done
2471   // this in the cases where it matters for conformance.
2472   SmallVector<PartialDiagnosticAt, 8> Notes;
2473   if (!VD->evaluateValue(Notes)) {
2474     Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_var_init_non_constant,
2475               Notes.size() + 1) << VD;
2476     Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
2477     Info.addNotes(Notes);
2478     return false;
2479   } else if (!VD->checkInitIsICE()) {
2480     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_var_init_non_constant,
2481                  Notes.size() + 1) << VD;
2482     Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
2483     Info.addNotes(Notes);
2484   }
2485
2486   Result = VD->getEvaluatedValue();
2487   return true;
2488 }
2489
2490 static bool IsConstNonVolatile(QualType T) {
2491   Qualifiers Quals = T.getQualifiers();
2492   return Quals.hasConst() && !Quals.hasVolatile();
2493 }
2494
2495 /// Get the base index of the given base class within an APValue representing
2496 /// the given derived class.
2497 static unsigned getBaseIndex(const CXXRecordDecl *Derived,
2498                              const CXXRecordDecl *Base) {
2499   Base = Base->getCanonicalDecl();
2500   unsigned Index = 0;
2501   for (CXXRecordDecl::base_class_const_iterator I = Derived->bases_begin(),
2502          E = Derived->bases_end(); I != E; ++I, ++Index) {
2503     if (I->getType()->getAsCXXRecordDecl()->getCanonicalDecl() == Base)
2504       return Index;
2505   }
2506
2507   llvm_unreachable("base class missing from derived class's bases list");
2508 }
2509
2510 /// Extract the value of a character from a string literal.
2511 static APSInt extractStringLiteralCharacter(EvalInfo &Info, const Expr *Lit,
2512                                             uint64_t Index) {
2513   // FIXME: Support MakeStringConstant
2514   if (const auto *ObjCEnc = dyn_cast<ObjCEncodeExpr>(Lit)) {
2515     std::string Str;
2516     Info.Ctx.getObjCEncodingForType(ObjCEnc->getEncodedType(), Str);
2517     assert(Index <= Str.size() && "Index too large");
2518     return APSInt::getUnsigned(Str.c_str()[Index]);
2519   }
2520
2521   if (auto PE = dyn_cast<PredefinedExpr>(Lit))
2522     Lit = PE->getFunctionName();
2523   const StringLiteral *S = cast<StringLiteral>(Lit);
2524   const ConstantArrayType *CAT =
2525       Info.Ctx.getAsConstantArrayType(S->getType());
2526   assert(CAT && "string literal isn't an array");
2527   QualType CharType = CAT->getElementType();
2528   assert(CharType->isIntegerType() && "unexpected character type");
2529
2530   APSInt Value(S->getCharByteWidth() * Info.Ctx.getCharWidth(),
2531                CharType->isUnsignedIntegerType());
2532   if (Index < S->getLength())
2533     Value = S->getCodeUnit(Index);
2534   return Value;
2535 }
2536
2537 // Expand a string literal into an array of characters.
2538 static void expandStringLiteral(EvalInfo &Info, const Expr *Lit,
2539                                 APValue &Result) {
2540   const StringLiteral *S = cast<StringLiteral>(Lit);
2541   const ConstantArrayType *CAT =
2542       Info.Ctx.getAsConstantArrayType(S->getType());
2543   assert(CAT && "string literal isn't an array");
2544   QualType CharType = CAT->getElementType();
2545   assert(CharType->isIntegerType() && "unexpected character type");
2546
2547   unsigned Elts = CAT->getSize().getZExtValue();
2548   Result = APValue(APValue::UninitArray(),
2549                    std::min(S->getLength(), Elts), Elts);
2550   APSInt Value(S->getCharByteWidth() * Info.Ctx.getCharWidth(),
2551                CharType->isUnsignedIntegerType());
2552   if (Result.hasArrayFiller())
2553     Result.getArrayFiller() = APValue(Value);
2554   for (unsigned I = 0, N = Result.getArrayInitializedElts(); I != N; ++I) {
2555     Value = S->getCodeUnit(I);
2556     Result.getArrayInitializedElt(I) = APValue(Value);
2557   }
2558 }
2559
2560 // Expand an array so that it has more than Index filled elements.
2561 static void expandArray(APValue &Array, unsigned Index) {
2562   unsigned Size = Array.getArraySize();
2563   assert(Index < Size);
2564
2565   // Always at least double the number of elements for which we store a value.
2566   unsigned OldElts = Array.getArrayInitializedElts();
2567   unsigned NewElts = std::max(Index+1, OldElts * 2);
2568   NewElts = std::min(Size, std::max(NewElts, 8u));
2569
2570   // Copy the data across.
2571   APValue NewValue(APValue::UninitArray(), NewElts, Size);
2572   for (unsigned I = 0; I != OldElts; ++I)
2573     NewValue.getArrayInitializedElt(I).swap(Array.getArrayInitializedElt(I));
2574   for (unsigned I = OldElts; I != NewElts; ++I)
2575     NewValue.getArrayInitializedElt(I) = Array.getArrayFiller();
2576   if (NewValue.hasArrayFiller())
2577     NewValue.getArrayFiller() = Array.getArrayFiller();
2578   Array.swap(NewValue);
2579 }
2580
2581 /// Determine whether a type would actually be read by an lvalue-to-rvalue
2582 /// conversion. If it's of class type, we may assume that the copy operation
2583 /// is trivial. Note that this is never true for a union type with fields
2584 /// (because the copy always "reads" the active member) and always true for
2585 /// a non-class type.
2586 static bool isReadByLvalueToRvalueConversion(QualType T) {
2587   CXXRecordDecl *RD = T->getBaseElementTypeUnsafe()->getAsCXXRecordDecl();
2588   if (!RD || (RD->isUnion() && !RD->field_empty()))
2589     return true;
2590   if (RD->isEmpty())
2591     return false;
2592
2593   for (auto *Field : RD->fields())
2594     if (isReadByLvalueToRvalueConversion(Field->getType()))
2595       return true;
2596
2597   for (auto &BaseSpec : RD->bases())
2598     if (isReadByLvalueToRvalueConversion(BaseSpec.getType()))
2599       return true;
2600
2601   return false;
2602 }
2603
2604 /// Diagnose an attempt to read from any unreadable field within the specified
2605 /// type, which might be a class type.
2606 static bool diagnoseUnreadableFields(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2607                                      QualType T) {
2608   CXXRecordDecl *RD = T->getBaseElementTypeUnsafe()->getAsCXXRecordDecl();
2609   if (!RD)
2610     return false;
2611
2612   if (!RD->hasMutableFields())
2613     return false;
2614
2615   for (auto *Field : RD->fields()) {
2616     // If we're actually going to read this field in some way, then it can't
2617     // be mutable. If we're in a union, then assigning to a mutable field
2618     // (even an empty one) can change the active member, so that's not OK.
2619     // FIXME: Add core issue number for the union case.
2620     if (Field->isMutable() &&
2621         (RD->isUnion() || isReadByLvalueToRvalueConversion(Field->getType()))) {
2622       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_ltor_mutable, 1) << Field;
2623       Info.Note(Field->getLocation(), diag::note_declared_at);
2624       return true;
2625     }
2626
2627     if (diagnoseUnreadableFields(Info, E, Field->getType()))
2628       return true;
2629   }
2630
2631   for (auto &BaseSpec : RD->bases())
2632     if (diagnoseUnreadableFields(Info, E, BaseSpec.getType()))
2633       return true;
2634
2635   // All mutable fields were empty, and thus not actually read.
2636   return false;
2637 }
2638
2639 /// Kinds of access we can perform on an object, for diagnostics.
2640 enum AccessKinds {
2641   AK_Read,
2642   AK_Assign,
2643   AK_Increment,
2644   AK_Decrement
2645 };
2646
2647 namespace {
2648 /// A handle to a complete object (an object that is not a subobject of
2649 /// another object).
2650 struct CompleteObject {
2651   /// The value of the complete object.
2652   APValue *Value;
2653   /// The type of the complete object.
2654   QualType Type;
2655
2656   CompleteObject() : Value(nullptr) {}
2657   CompleteObject(APValue *Value, QualType Type)
2658       : Value(Value), Type(Type) {
2659     assert(Value && "missing value for complete object");
2660   }
2661
2662   explicit operator bool() const { return Value; }
2663 };
2664 } // end anonymous namespace
2665
2666 /// Find the designated sub-object of an rvalue.
2667 template<typename SubobjectHandler>
2668 typename SubobjectHandler::result_type
2669 findSubobject(EvalInfo &Info, const Expr *E, const CompleteObject &Obj,
2670               const SubobjectDesignator &Sub, SubobjectHandler &handler) {
2671   if (Sub.Invalid)
2672     // A diagnostic will have already been produced.
2673     return handler.failed();
2674   if (Sub.isOnePastTheEnd() || Sub.isMostDerivedAnUnsizedArray()) {
2675     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
2676       Info.FFDiag(E, Sub.isOnePastTheEnd()
2677                          ? diag::note_constexpr_access_past_end
2678                          : diag::note_constexpr_access_unsized_array)
2679           << handler.AccessKind;
2680     else
2681       Info.FFDiag(E);
2682     return handler.failed();
2683   }
2684
2685   APValue *O = Obj.Value;
2686   QualType ObjType = Obj.Type;
2687   const FieldDecl *LastField = nullptr;
2688
2689   // Walk the designator's path to find the subobject.
2690   for (unsigned I = 0, N = Sub.Entries.size(); /**/; ++I) {
2691     if (O->isUninit()) {
2692       if (!Info.checkingPotentialConstantExpression())
2693         Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_uninit) << handler.AccessKind;
2694       return handler.failed();
2695     }
2696
2697     if (I == N) {
2698       // If we are reading an object of class type, there may still be more
2699       // things we need to check: if there are any mutable subobjects, we
2700       // cannot perform this read. (This only happens when performing a trivial
2701       // copy or assignment.)
2702       if (ObjType->isRecordType() && handler.AccessKind == AK_Read &&
2703           diagnoseUnreadableFields(Info, E, ObjType))
2704         return handler.failed();
2705
2706       if (!handler.found(*O, ObjType))
2707         return false;
2708
2709       // If we modified a bit-field, truncate it to the right width.
2710       if (handler.AccessKind != AK_Read &&
2711           LastField && LastField->isBitField() &&
2712           !truncateBitfieldValue(Info, E, *O, LastField))
2713         return false;
2714
2715       return true;
2716     }
2717
2718     LastField = nullptr;
2719     if (ObjType->isArrayType()) {
2720       // Next subobject is an array element.
2721       const ConstantArrayType *CAT = Info.Ctx.getAsConstantArrayType(ObjType);
2722       assert(CAT && "vla in literal type?");
2723       uint64_t Index = Sub.Entries[I].ArrayIndex;
2724       if (CAT->getSize().ule(Index)) {
2725         // Note, it should not be possible to form a pointer with a valid
2726         // designator which points more than one past the end of the array.
2727         if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
2728           Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_past_end)
2729             << handler.AccessKind;
2730         else
2731           Info.FFDiag(E);
2732         return handler.failed();
2733       }
2734
2735       ObjType = CAT->getElementType();
2736
2737       // An array object is represented as either an Array APValue or as an
2738       // LValue which refers to a string literal.
2739       if (O->isLValue()) {
2740         assert(I == N - 1 && "extracting subobject of character?");
2741         assert(!O->hasLValuePath() || O->getLValuePath().empty());
2742         if (handler.AccessKind != AK_Read)
2743           expandStringLiteral(Info, O->getLValueBase().get<const Expr *>(),
2744                               *O);
2745         else
2746           return handler.foundString(*O, ObjType, Index);
2747       }
2748
2749       if (O->getArrayInitializedElts() > Index)
2750         O = &O->getArrayInitializedElt(Index);
2751       else if (handler.AccessKind != AK_Read) {
2752         expandArray(*O, Index);
2753         O = &O->getArrayInitializedElt(Index);
2754       } else
2755         O = &O->getArrayFiller();
2756     } else if (ObjType->isAnyComplexType()) {
2757       // Next subobject is a complex number.
2758       uint64_t Index = Sub.Entries[I].ArrayIndex;
2759       if (Index > 1) {
2760         if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
2761           Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_past_end)
2762             << handler.AccessKind;
2763         else
2764           Info.FFDiag(E);
2765         return handler.failed();
2766       }
2767
2768       bool WasConstQualified = ObjType.isConstQualified();
2769       ObjType = ObjType->castAs<ComplexType>()->getElementType();
2770       if (WasConstQualified)
2771         ObjType.addConst();
2772
2773       assert(I == N - 1 && "extracting subobject of scalar?");
2774       if (O->isComplexInt()) {
2775         return handler.found(Index ? O->getComplexIntImag()
2776                                    : O->getComplexIntReal(), ObjType);
2777       } else {
2778         assert(O->isComplexFloat());
2779         return handler.found(Index ? O->getComplexFloatImag()
2780                                    : O->getComplexFloatReal(), ObjType);
2781       }
2782     } else if (const FieldDecl *Field = getAsField(Sub.Entries[I])) {
2783       if (Field->isMutable() && handler.AccessKind == AK_Read) {
2784         Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_ltor_mutable, 1)
2785           << Field;
2786         Info.Note(Field->getLocation(), diag::note_declared_at);
2787         return handler.failed();
2788       }
2789
2790       // Next subobject is a class, struct or union field.
2791       RecordDecl *RD = ObjType->castAs<RecordType>()->getDecl();
2792       if (RD->isUnion()) {
2793         const FieldDecl *UnionField = O->getUnionField();
2794         if (!UnionField ||
2795             UnionField->getCanonicalDecl() != Field->getCanonicalDecl()) {
2796           Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_inactive_union_member)
2797             << handler.AccessKind << Field << !UnionField << UnionField;
2798           return handler.failed();
2799         }
2800         O = &O->getUnionValue();
2801       } else
2802         O = &O->getStructField(Field->getFieldIndex());
2803
2804       bool WasConstQualified = ObjType.isConstQualified();
2805       ObjType = Field->getType();
2806       if (WasConstQualified && !Field->isMutable())
2807         ObjType.addConst();
2808
2809       if (ObjType.isVolatileQualified()) {
2810         if (Info.getLangOpts().CPlusPlus) {
2811           // FIXME: Include a description of the path to the volatile subobject.
2812           Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_volatile_obj, 1)
2813             << handler.AccessKind << 2 << Field;
2814           Info.Note(Field->getLocation(), diag::note_declared_at);
2815         } else {
2816           Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
2817         }
2818         return handler.failed();
2819       }
2820
2821       LastField = Field;
2822     } else {
2823       // Next subobject is a base class.
2824       const CXXRecordDecl *Derived = ObjType->getAsCXXRecordDecl();
2825       const CXXRecordDecl *Base = getAsBaseClass(Sub.Entries[I]);
2826       O = &O->getStructBase(getBaseIndex(Derived, Base));
2827
2828       bool WasConstQualified = ObjType.isConstQualified();
2829       ObjType = Info.Ctx.getRecordType(Base);
2830       if (WasConstQualified)
2831         ObjType.addConst();
2832     }
2833   }
2834 }
2835
2836 namespace {
2837 struct ExtractSubobjectHandler {
2838   EvalInfo &Info;
2839   APValue &Result;
2840
2841   static const AccessKinds AccessKind = AK_Read;
2842
2843   typedef bool result_type;
2844   bool failed() { return false; }
2845   bool found(APValue &Subobj, QualType SubobjType) {
2846     Result = Subobj;
2847     return true;
2848   }
2849   bool found(APSInt &Value, QualType SubobjType) {
2850     Result = APValue(Value);
2851     return true;
2852   }
2853   bool found(APFloat &Value, QualType SubobjType) {
2854     Result = APValue(Value);
2855     return true;
2856   }
2857   bool foundString(APValue &Subobj, QualType SubobjType, uint64_t Character) {
2858     Result = APValue(extractStringLiteralCharacter(
2859         Info, Subobj.getLValueBase().get<const Expr *>(), Character));
2860     return true;
2861   }
2862 };
2863 } // end anonymous namespace
2864
2865 const AccessKinds ExtractSubobjectHandler::AccessKind;
2866
2867 /// Extract the designated sub-object of an rvalue.
2868 static bool extractSubobject(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2869                              const CompleteObject &Obj,
2870                              const SubobjectDesignator &Sub,
2871                              APValue &Result) {
2872   ExtractSubobjectHandler Handler = { Info, Result };
2873   return findSubobject(Info, E, Obj, Sub, Handler);
2874 }
2875
2876 namespace {
2877 struct ModifySubobjectHandler {
2878   EvalInfo &Info;
2879   APValue &NewVal;
2880   const Expr *E;
2881
2882   typedef bool result_type;
2883   static const AccessKinds AccessKind = AK_Assign;
2884
2885   bool checkConst(QualType QT) {
2886     // Assigning to a const object has undefined behavior.
2887     if (QT.isConstQualified()) {
2888       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_modify_const_type) << QT;
2889       return false;
2890     }
2891     return true;
2892   }
2893
2894   bool failed() { return false; }
2895   bool found(APValue &Subobj, QualType SubobjType) {
2896     if (!checkConst(SubobjType))
2897       return false;
2898     // We've been given ownership of NewVal, so just swap it in.
2899     Subobj.swap(NewVal);
2900     return true;
2901   }
2902   bool found(APSInt &Value, QualType SubobjType) {
2903     if (!checkConst(SubobjType))
2904       return false;
2905     if (!NewVal.isInt()) {
2906       // Maybe trying to write a cast pointer value into a complex?
2907       Info.FFDiag(E);
2908       return false;
2909     }
2910     Value = NewVal.getInt();
2911     return true;
2912   }
2913   bool found(APFloat &Value, QualType SubobjType) {
2914     if (!checkConst(SubobjType))
2915       return false;
2916     Value = NewVal.getFloat();
2917     return true;
2918   }
2919   bool foundString(APValue &Subobj, QualType SubobjType, uint64_t Character) {
2920     llvm_unreachable("shouldn't encounter string elements with ExpandArrays");
2921   }
2922 };
2923 } // end anonymous namespace
2924
2925 const AccessKinds ModifySubobjectHandler::AccessKind;
2926
2927 /// Update the designated sub-object of an rvalue to the given value.
2928 static bool modifySubobject(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2929                             const CompleteObject &Obj,
2930                             const SubobjectDesignator &Sub,
2931                             APValue &NewVal) {
2932   ModifySubobjectHandler Handler = { Info, NewVal, E };
2933   return findSubobject(Info, E, Obj, Sub, Handler);
2934 }
2935
2936 /// Find the position where two subobject designators diverge, or equivalently
2937 /// the length of the common initial subsequence.
2938 static unsigned FindDesignatorMismatch(QualType ObjType,
2939                                        const SubobjectDesignator &A,
2940                                        const SubobjectDesignator &B,
2941                                        bool &WasArrayIndex) {
2942   unsigned I = 0, N = std::min(A.Entries.size(), B.Entries.size());
2943   for (/**/; I != N; ++I) {
2944     if (!ObjType.isNull() &&
2945         (ObjType->isArrayType() || ObjType->isAnyComplexType())) {
2946       // Next subobject is an array element.
2947       if (A.Entries[I].ArrayIndex != B.Entries[I].ArrayIndex) {
2948         WasArrayIndex = true;
2949         return I;
2950       }
2951       if (ObjType->isAnyComplexType())
2952         ObjType = ObjType->castAs<ComplexType>()->getElementType();
2953       else
2954         ObjType = ObjType->castAsArrayTypeUnsafe()->getElementType();
2955     } else {
2956       if (A.Entries[I].BaseOrMember != B.Entries[I].BaseOrMember) {
2957         WasArrayIndex = false;
2958         return I;
2959       }
2960       if (const FieldDecl *FD = getAsField(A.Entries[I]))
2961         // Next subobject is a field.
2962         ObjType = FD->getType();
2963       else
2964         // Next subobject is a base class.
2965         ObjType = QualType();
2966     }
2967   }
2968   WasArrayIndex = false;
2969   return I;
2970 }
2971
2972 /// Determine whether the given subobject designators refer to elements of the
2973 /// same array object.
2974 static bool AreElementsOfSameArray(QualType ObjType,
2975                                    const SubobjectDesignator &A,
2976                                    const SubobjectDesignator &B) {
2977   if (A.Entries.size() != B.Entries.size())
2978     return false;
2979
2980   bool IsArray = A.MostDerivedIsArrayElement;
2981   if (IsArray && A.MostDerivedPathLength != A.Entries.size())
2982     // A is a subobject of the array element.
2983     return false;
2984
2985   // If A (and B) designates an array element, the last entry will be the array
2986   // index. That doesn't have to match. Otherwise, we're in the 'implicit array
2987   // of length 1' case, and the entire path must match.
2988   bool WasArrayIndex;
2989   unsigned CommonLength = FindDesignatorMismatch(ObjType, A, B, WasArrayIndex);
2990   return CommonLength >= A.Entries.size() - IsArray;
2991 }
2992
2993 /// Find the complete object to which an LValue refers.
2994 static CompleteObject findCompleteObject(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2995                                          AccessKinds AK, const LValue &LVal,
2996                                          QualType LValType) {
2997   if (!LVal.Base) {
2998     Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_null) << AK;
2999     return CompleteObject();
3000   }
3001
3002   CallStackFrame *Frame = nullptr;
3003   if (LVal.CallIndex) {
3004     Frame = Info.getCallFrame(LVal.CallIndex);
3005     if (!Frame) {
3006       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_lifetime_ended, 1)
3007         << AK << LVal.Base.is<const ValueDecl*>();
3008       NoteLValueLocation(Info, LVal.Base);
3009       return CompleteObject();
3010     }
3011   }
3012
3013   // C++11 DR1311: An lvalue-to-rvalue conversion on a volatile-qualified type
3014   // is not a constant expression (even if the object is non-volatile). We also
3015   // apply this rule to C++98, in order to conform to the expected 'volatile'
3016   // semantics.
3017   if (LValType.isVolatileQualified()) {
3018     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus)
3019       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_volatile_type)
3020         << AK << LValType;
3021     else
3022       Info.FFDiag(E);
3023     return CompleteObject();
3024   }
3025
3026   // Compute value storage location and type of base object.
3027   APValue *BaseVal = nullptr;
3028   QualType BaseType = getType(LVal.Base);
3029
3030   if (const ValueDecl *D = LVal.Base.dyn_cast<const ValueDecl*>()) {
3031     // In C++98, const, non-volatile integers initialized with ICEs are ICEs.
3032     // In C++11, constexpr, non-volatile variables initialized with constant
3033     // expressions are constant expressions too. Inside constexpr functions,
3034     // parameters are constant expressions even if they're non-const.
3035     // In C++1y, objects local to a constant expression (those with a Frame) are
3036     // both readable and writable inside constant expressions.
3037     // In C, such things can also be folded, although they are not ICEs.
3038     const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(D);
3039     if (VD) {
3040       if (const VarDecl *VDef = VD->getDefinition(Info.Ctx))
3041         VD = VDef;
3042     }
3043     if (!VD || VD->isInvalidDecl()) {
3044       Info.FFDiag(E);
3045       return CompleteObject();
3046     }
3047
3048     // Accesses of volatile-qualified objects are not allowed.
3049     if (BaseType.isVolatileQualified()) {
3050       if (Info.getLangOpts().CPlusPlus) {
3051         Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_volatile_obj, 1)
3052           << AK << 1 << VD;
3053         Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
3054       } else {
3055         Info.FFDiag(E);
3056       }
3057       return CompleteObject();
3058     }
3059
3060     // Unless we're looking at a local variable or argument in a constexpr call,
3061     // the variable we're reading must be const.
3062     if (!Frame) {
3063       if (Info.getLangOpts().CPlusPlus14 &&
3064           VD == Info.EvaluatingDecl.dyn_cast<const ValueDecl *>()) {
3065         // OK, we can read and modify an object if we're in the process of
3066         // evaluating its initializer, because its lifetime began in this
3067         // evaluation.
3068       } else if (AK != AK_Read) {
3069         // All the remaining cases only permit reading.
3070         Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_modify_global);
3071         return CompleteObject();
3072       } else if (VD->isConstexpr()) {
3073         // OK, we can read this variable.
3074       } else if (BaseType->isIntegralOrEnumerationType()) {
3075         // In OpenCL if a variable is in constant address space it is a const value.
3076         if (!(BaseType.isConstQualified() ||
3077               (Info.getLangOpts().OpenCL &&
3078                BaseType.getAddressSpace() == LangAS::opencl_constant))) {
3079           if (Info.getLangOpts().CPlusPlus) {
3080             Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_ltor_non_const_int, 1) << VD;
3081             Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
3082           } else {
3083             Info.FFDiag(E);
3084           }
3085           return CompleteObject();
3086         }
3087       } else if (BaseType->isFloatingType() && BaseType.isConstQualified()) {
3088         // We support folding of const floating-point types, in order to make
3089         // static const data members of such types (supported as an extension)
3090         // more useful.
3091         if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11) {
3092           Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_ltor_non_constexpr, 1) << VD;
3093           Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
3094         } else {
3095           Info.CCEDiag(E);
3096         }
3097       } else if (BaseType.isConstQualified() && VD->hasDefinition(Info.Ctx)) {
3098         Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_ltor_non_constexpr) << VD;
3099         // Keep evaluating to see what we can do.
3100       } else {
3101         // FIXME: Allow folding of values of any literal type in all languages.
3102         if (Info.checkingPotentialConstantExpression() &&
3103             VD->getType().isConstQualified() && !VD->hasDefinition(Info.Ctx)) {
3104           // The definition of this variable could be constexpr. We can't
3105           // access it right now, but may be able to in future.
3106         } else if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11) {
3107           Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_ltor_non_constexpr, 1) << VD;
3108           Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
3109         } else {
3110           Info.FFDiag(E);
3111         }
3112         return CompleteObject();
3113       }
3114     }
3115
3116     if (!evaluateVarDeclInit(Info, E, VD, Frame, BaseVal))
3117       return CompleteObject();
3118   } else {
3119     const Expr *Base = LVal.Base.dyn_cast<const Expr*>();
3120
3121     if (!Frame) {
3122       if (const MaterializeTemporaryExpr *MTE =
3123               dyn_cast<MaterializeTemporaryExpr>(Base)) {
3124         assert(MTE->getStorageDuration() == SD_Static &&
3125                "should have a frame for a non-global materialized temporary");
3126
3127         // Per C++1y [expr.const]p2:
3128         //  an lvalue-to-rvalue conversion [is not allowed unless it applies to]
3129         //   - a [...] glvalue of integral or enumeration type that refers to
3130         //     a non-volatile const object [...]
3131         //   [...]
3132         //   - a [...] glvalue of literal type that refers to a non-volatile
3133         //     object whose lifetime began within the evaluation of e.
3134         //
3135         // C++11 misses the 'began within the evaluation of e' check and
3136         // instead allows all temporaries, including things like:
3137         //   int &&r = 1;
3138         //   int x = ++r;
3139         //   constexpr int k = r;
3140         // Therefore we use the C++1y rules in C++11 too.
3141         const ValueDecl *VD = Info.EvaluatingDecl.dyn_cast<const ValueDecl*>();
3142         const ValueDecl *ED = MTE->getExtendingDecl();
3143         if (!(BaseType.isConstQualified() &&
3144               BaseType->isIntegralOrEnumerationType()) &&
3145             !(VD && VD->getCanonicalDecl() == ED->getCanonicalDecl())) {
3146           Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_static_temporary, 1) << AK;
3147           Info.Note(MTE->getExprLoc(), diag::note_constexpr_temporary_here);
3148           return CompleteObject();
3149         }
3150
3151         BaseVal = Info.Ctx.getMaterializedTemporaryValue(MTE, false);
3152         assert(BaseVal && "got reference to unevaluated temporary");
3153       } else {
3154         Info.FFDiag(E);
3155         return CompleteObject();
3156       }
3157     } else {
3158       BaseVal = Frame->getTemporary(Base);
3159       assert(BaseVal && "missing value for temporary");
3160     }
3161
3162     // Volatile temporary objects cannot be accessed in constant expressions.
3163     if (BaseType.isVolatileQualified()) {
3164       if (Info.getLangOpts().CPlusPlus) {
3165         Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_volatile_obj, 1)
3166           << AK << 0;
3167         Info.Note(Base->getExprLoc(), diag::note_constexpr_temporary_here);
3168       } else {
3169         Info.FFDiag(E);
3170       }
3171       return CompleteObject();
3172     }
3173   }
3174
3175   // During the construction of an object, it is not yet 'const'.
3176   // FIXME: This doesn't do quite the right thing for const subobjects of the
3177   // object under construction.
3178   if (Info.isEvaluatingConstructor(LVal.getLValueBase(), LVal.CallIndex)) {
3179     BaseType = Info.Ctx.getCanonicalType(BaseType);
3180     BaseType.removeLocalConst();
3181   }
3182
3183   // In C++1y, we can't safely access any mutable state when we might be
3184   // evaluating after an unmodeled side effect.
3185   //
3186   // FIXME: Not all local state is mutable. Allow local constant subobjects
3187   // to be read here (but take care with 'mutable' fields).
3188   if ((Frame && Info.getLangOpts().CPlusPlus14 &&
3189        Info.EvalStatus.HasSideEffects) ||
3190       (AK != AK_Read && Info.IsSpeculativelyEvaluating))
3191     return CompleteObject();
3192
3193   return CompleteObject(BaseVal, BaseType);
3194 }
3195
3196 /// \brief Perform an lvalue-to-rvalue conversion on the given glvalue. This
3197 /// can also be used for 'lvalue-to-lvalue' conversions for looking up the
3198 /// glvalue referred to by an entity of reference type.
3199 ///
3200 /// \param Info - Information about the ongoing evaluation.
3201 /// \param Conv - The expression for which we are performing the conversion.
3202 ///               Used for diagnostics.
3203 /// \param Type - The type of the glvalue (before stripping cv-qualifiers in the
3204 ///               case of a non-class type).
3205 /// \param LVal - The glvalue on which we are attempting to perform this action.
3206 /// \param RVal - The produced value will be placed here.
3207 static bool handleLValueToRValueConversion(EvalInfo &Info, const Expr *Conv,
3208                                            QualType Type,
3209                                            const LValue &LVal, APValue &RVal) {
3210   if (LVal.Designator.Invalid)
3211     return false;
3212
3213   // Check for special cases where there is no existing APValue to look at.
3214   const Expr *Base = LVal.Base.dyn_cast<const Expr*>();
3215   if (Base && !LVal.CallIndex && !Type.isVolatileQualified()) {
3216     if (const CompoundLiteralExpr *CLE = dyn_cast<CompoundLiteralExpr>(Base)) {
3217       // In C99, a CompoundLiteralExpr is an lvalue, and we defer evaluating the
3218       // initializer until now for such expressions. Such an expression can't be
3219       // an ICE in C, so this only matters for fold.
3220       if (Type.isVolatileQualified()) {
3221         Info.FFDiag(Conv);
3222         return false;
3223       }
3224       APValue Lit;
3225       if (!Evaluate(Lit, Info, CLE->getInitializer()))
3226         return false;
3227       CompleteObject LitObj(&Lit, Base->getType());
3228       return extractSubobject(Info, Conv, LitObj, LVal.Designator, RVal);
3229     } else if (isa<StringLiteral>(Base) || isa<PredefinedExpr>(Base)) {
3230       // We represent a string literal array as an lvalue pointing at the
3231       // corresponding expression, rather than building an array of chars.
3232       // FIXME: Support ObjCEncodeExpr, MakeStringConstant
3233       APValue Str(Base, CharUnits::Zero(), APValue::NoLValuePath(), 0);
3234       CompleteObject StrObj(&Str, Base->getType());
3235       return extractSubobject(Info, Conv, StrObj, LVal.Designator, RVal);
3236     }
3237   }
3238
3239   CompleteObject Obj = findCompleteObject(Info, Conv, AK_Read, LVal, Type);
3240   return Obj && extractSubobject(Info, Conv, Obj, LVal.Designator, RVal);
3241 }
3242
3243 /// Perform an assignment of Val to LVal. Takes ownership of Val.
3244 static bool handleAssignment(EvalInfo &Info, const Expr *E, const LValue &LVal,
3245                              QualType LValType, APValue &Val) {
3246   if (LVal.Designator.Invalid)
3247     return false;
3248
3249   if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus14) {
3250     Info.FFDiag(E);
3251     return false;
3252   }
3253
3254   CompleteObject Obj = findCompleteObject(Info, E, AK_Assign, LVal, LValType);
3255   return Obj && modifySubobject(Info, E, Obj, LVal.Designator, Val);
3256 }
3257
3258 static bool isOverflowingIntegerType(ASTContext &Ctx, QualType T) {
3259   return T->isSignedIntegerType() &&
3260          Ctx.getIntWidth(T) >= Ctx.getIntWidth(Ctx.IntTy);
3261 }
3262
3263 namespace {
3264 struct CompoundAssignSubobjectHandler {
3265   EvalInfo &Info;
3266   const Expr *E;
3267   QualType PromotedLHSType;
3268   BinaryOperatorKind Opcode;
3269   const APValue &RHS;
3270
3271   static const AccessKinds AccessKind = AK_Assign;
3272
3273   typedef bool result_type;
3274
3275   bool checkConst(QualType QT) {
3276     // Assigning to a const object has undefined behavior.
3277     if (QT.isConstQualified()) {
3278       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_modify_const_type) << QT;
3279       return false;
3280     }
3281     return true;
3282   }
3283
3284   bool failed() { return false; }
3285   bool found(APValue &Subobj, QualType SubobjType) {
3286     switch (Subobj.getKind()) {
3287     case APValue::Int:
3288       return found(Subobj.getInt(), SubobjType);
3289     case APValue::Float:
3290       return found(Subobj.getFloat(), SubobjType);
3291     case APValue::ComplexInt:
3292     case APValue::ComplexFloat:
3293       // FIXME: Implement complex compound assignment.
3294       Info.FFDiag(E);
3295       return false;
3296     case APValue::LValue:
3297       return foundPointer(Subobj, SubobjType);
3298     default:
3299       // FIXME: can this happen?
3300       Info.FFDiag(E);
3301       return false;
3302     }
3303   }
3304   bool found(APSInt &Value, QualType SubobjType) {
3305     if (!checkConst(SubobjType))
3306       return false;
3307
3308     if (!SubobjType->isIntegerType() || !RHS.isInt()) {
3309       // We don't support compound assignment on integer-cast-to-pointer
3310       // values.
3311       Info.FFDiag(E);
3312       return false;
3313     }
3314
3315     APSInt LHS = HandleIntToIntCast(Info, E, PromotedLHSType,
3316                                     SubobjType, Value);
3317     if (!handleIntIntBinOp(Info, E, LHS, Opcode, RHS.getInt(), LHS))
3318       return false;
3319     Value = HandleIntToIntCast(Info, E, SubobjType, PromotedLHSType, LHS);
3320     return true;
3321   }
3322   bool found(APFloat &Value, QualType SubobjType) {
3323     return checkConst(SubobjType) &&
3324            HandleFloatToFloatCast(Info, E, SubobjType, PromotedLHSType,
3325                                   Value) &&
3326            handleFloatFloatBinOp(Info, E, Value, Opcode, RHS.getFloat()) &&
3327            HandleFloatToFloatCast(Info, E, PromotedLHSType, SubobjType, Value);
3328   }
3329   bool foundPointer(APValue &Subobj, QualType SubobjType) {
3330     if (!checkConst(SubobjType))
3331       return false;
3332
3333     QualType PointeeType;
3334     if (const PointerType *PT = SubobjType->getAs<PointerType>())
3335       PointeeType = PT->getPointeeType();
3336
3337     if (PointeeType.isNull() || !RHS.isInt() ||
3338         (Opcode != BO_Add && Opcode != BO_Sub)) {
3339       Info.FFDiag(E);
3340       return false;
3341     }
3342
3343     APSInt Offset = RHS.getInt();
3344     if (Opcode == BO_Sub)
3345       negateAsSigned(Offset);
3346
3347     LValue LVal;
3348     LVal.setFrom(Info.Ctx, Subobj);
3349     if (!HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, LVal, PointeeType, Offset))
3350       return false;
3351     LVal.moveInto(Subobj);
3352     return true;
3353   }
3354   bool foundString(APValue &Subobj, QualType SubobjType, uint64_t Character) {
3355     llvm_unreachable("shouldn't encounter string elements here");
3356   }
3357 };
3358 } // end anonymous namespace
3359
3360 const AccessKinds CompoundAssignSubobjectHandler::AccessKind;
3361
3362 /// Perform a compound assignment of LVal <op>= RVal.
3363 static bool handleCompoundAssignment(
3364     EvalInfo &Info, const Expr *E,
3365     const LValue &LVal, QualType LValType, QualType PromotedLValType,
3366     BinaryOperatorKind Opcode, const APValue &RVal) {
3367   if (LVal.Designator.Invalid)
3368     return false;
3369
3370   if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus14) {
3371     Info.FFDiag(E);
3372     return false;
3373   }
3374
3375   CompleteObject Obj = findCompleteObject(Info, E, AK_Assign, LVal, LValType);
3376   CompoundAssignSubobjectHandler Handler = { Info, E, PromotedLValType, Opcode,
3377                                              RVal };
3378   return Obj && findSubobject(Info, E, Obj, LVal.Designator, Handler);
3379 }
3380
3381 namespace {
3382 struct IncDecSubobjectHandler {
3383   EvalInfo &Info;
3384   const Expr *E;
3385   AccessKinds AccessKind;
3386   APValue *Old;
3387
3388   typedef bool result_type;
3389
3390   bool checkConst(QualType QT) {
3391     // Assigning to a const object has undefined behavior.
3392     if (QT.isConstQualified()) {
3393       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_modify_const_type) << QT;
3394       return false;
3395     }
3396     return true;
3397   }
3398
3399   bool failed() { return false; }
3400   bool found(APValue &Subobj, QualType SubobjType) {
3401     // Stash the old value. Also clear Old, so we don't clobber it later
3402     // if we're post-incrementing a complex.
3403     if (Old) {
3404       *Old = Subobj;
3405       Old = nullptr;
3406     }
3407
3408     switch (Subobj.getKind()) {
3409     case APValue::Int:
3410       return found(Subobj.getInt(), SubobjType);
3411     case APValue::Float:
3412       return found(Subobj.getFloat(), SubobjType);
3413     case APValue::ComplexInt:
3414       return found(Subobj.getComplexIntReal(),
3415                    SubobjType->castAs<ComplexType>()->getElementType()
3416                      .withCVRQualifiers(SubobjType.getCVRQualifiers()));
3417     case APValue::ComplexFloat:
3418       return found(Subobj.getComplexFloatReal(),
3419                    SubobjType->castAs<ComplexType>()->getElementType()
3420                      .withCVRQualifiers(SubobjType.getCVRQualifiers()));
3421     case APValue::LValue:
3422       return foundPointer(Subobj, SubobjType);
3423     default:
3424       // FIXME: can this happen?
3425       Info.FFDiag(E);
3426       return false;
3427     }
3428   }
3429   bool found(APSInt &Value, QualType SubobjType) {
3430     if (!checkConst(SubobjType))
3431       return false;
3432
3433     if (!SubobjType->isIntegerType()) {
3434       // We don't support increment / decrement on integer-cast-to-pointer
3435       // values.
3436       Info.FFDiag(E);
3437       return false;
3438     }
3439
3440     if (Old) *Old = APValue(Value);
3441
3442     // bool arithmetic promotes to int, and the conversion back to bool
3443     // doesn't reduce mod 2^n, so special-case it.
3444     if (SubobjType->isBooleanType()) {
3445       if (AccessKind == AK_Increment)
3446         Value = 1;
3447       else
3448         Value = !Value;
3449       return true;
3450     }
3451
3452     bool WasNegative = Value.isNegative();
3453     if (AccessKind == AK_Increment) {
3454       ++Value;
3455
3456       if (!WasNegative && Value.isNegative() &&
3457           isOverflowingIntegerType(Info.Ctx, SubobjType)) {
3458         APSInt ActualValue(Value, /*IsUnsigned*/true);
3459         return HandleOverflow(Info, E, ActualValue, SubobjType);
3460       }
3461     } else {
3462       --Value;
3463
3464       if (WasNegative && !Value.isNegative() &&
3465           isOverflowingIntegerType(Info.Ctx, SubobjType)) {
3466         unsigned BitWidth = Value.getBitWidth();
3467         APSInt ActualValue(Value.sext(BitWidth + 1), /*IsUnsigned*/false);
3468         ActualValue.setBit(BitWidth);
3469         return HandleOverflow(Info, E, ActualValue, SubobjType);
3470       }
3471     }
3472     return true;
3473   }
3474   bool found(APFloat &Value, QualType SubobjType) {
3475     if (!checkConst(SubobjType))
3476       return false;
3477
3478     if (Old) *Old = APValue(Value);
3479
3480     APFloat One(Value.getSemantics(), 1);
3481     if (AccessKind == AK_Increment)
3482       Value.add(One, APFloat::rmNearestTiesToEven);
3483     else
3484       Value.subtract(One, APFloat::rmNearestTiesToEven);
3485     return true;
3486   }
3487   bool foundPointer(APValue &Subobj, QualType SubobjType) {
3488     if (!checkConst(SubobjType))
3489       return false;
3490
3491     QualType PointeeType;
3492     if (const PointerType *PT = SubobjType->getAs<PointerType>())
3493       PointeeType = PT->getPointeeType();
3494     else {
3495       Info.FFDiag(E);
3496       return false;
3497     }
3498
3499     LValue LVal;
3500     LVal.setFrom(Info.Ctx, Subobj);
3501     if (!HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, LVal, PointeeType,
3502                                      AccessKind == AK_Increment ? 1 : -1))
3503       return false;
3504     LVal.moveInto(Subobj);
3505     return true;
3506   }
3507   bool foundString(APValue &Subobj, QualType SubobjType, uint64_t Character) {
3508     llvm_unreachable("shouldn't encounter string elements here");
3509   }
3510 };
3511 } // end anonymous namespace
3512
3513 /// Perform an increment or decrement on LVal.
3514 static bool handleIncDec(EvalInfo &Info, const Expr *E, const LValue &LVal,
3515                          QualType LValType, bool IsIncrement, APValue *Old) {
3516   if (LVal.Designator.Invalid)
3517     return false;
3518
3519   if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus14) {
3520     Info.FFDiag(E);
3521     return false;
3522   }
3523
3524   AccessKinds AK = IsIncrement ? AK_Increment : AK_Decrement;
3525   CompleteObject Obj = findCompleteObject(Info, E, AK, LVal, LValType);
3526   IncDecSubobjectHandler Handler = { Info, E, AK, Old };
3527   return Obj && findSubobject(Info, E, Obj, LVal.Designator, Handler);
3528 }
3529
3530 /// Build an lvalue for the object argument of a member function call.
3531 static bool EvaluateObjectArgument(EvalInfo &Info, const Expr *Object,
3532                                    LValue &This) {
3533   if (Object->getType()->isPointerType())
3534     return EvaluatePointer(Object, This, Info);
3535
3536   if (Object->isGLValue())
3537     return EvaluateLValue(Object, This, Info);
3538
3539   if (Object->getType()->isLiteralType(Info.Ctx))
3540     return EvaluateTemporary(Object, This, Info);
3541
3542   Info.FFDiag(Object, diag::note_constexpr_nonliteral) << Object->getType();
3543   return false;
3544 }
3545
3546 /// HandleMemberPointerAccess - Evaluate a member access operation and build an
3547 /// lvalue referring to the result.
3548 ///
3549 /// \param Info - Information about the ongoing evaluation.
3550 /// \param LV - An lvalue referring to the base of the member pointer.
3551 /// \param RHS - The member pointer expression.
3552 /// \param IncludeMember - Specifies whether the member itself is included in
3553 ///        the resulting LValue subobject designator. This is not possible when
3554 ///        creating a bound member function.
3555 /// \return The field or method declaration to which the member pointer refers,
3556 ///         or 0 if evaluation fails.
3557 static const ValueDecl *HandleMemberPointerAccess(EvalInfo &Info,
3558                                                   QualType LVType,
3559                                                   LValue &LV,
3560                                                   const Expr *RHS,
3561                                                   bool IncludeMember = true) {
3562   MemberPtr MemPtr;
3563   if (!EvaluateMemberPointer(RHS, MemPtr, Info))
3564     return nullptr;
3565
3566   // C++11 [expr.mptr.oper]p6: If the second operand is the null pointer to
3567   // member value, the behavior is undefined.
3568   if (!MemPtr.getDecl()) {
3569     // FIXME: Specific diagnostic.
3570     Info.FFDiag(RHS);
3571     return nullptr;
3572   }
3573
3574   if (MemPtr.isDerivedMember()) {
3575     // This is a member of some derived class. Truncate LV appropriately.
3576     // The end of the derived-to-base path for the base object must match the
3577     // derived-to-base path for the member pointer.
3578     if (LV.Designator.MostDerivedPathLength + MemPtr.Path.size() >
3579         LV.Designator.Entries.size()) {
3580       Info.FFDiag(RHS);
3581       return nullptr;
3582     }
3583     unsigned PathLengthToMember =
3584         LV.Designator.Entries.size() - MemPtr.Path.size();
3585     for (unsigned I = 0, N = MemPtr.Path.size(); I != N; ++I) {
3586       const CXXRecordDecl *LVDecl = getAsBaseClass(
3587           LV.Designator.Entries[PathLengthToMember + I]);
3588       const CXXRecordDecl *MPDecl = MemPtr.Path[I];
3589       if (LVDecl->getCanonicalDecl() != MPDecl->getCanonicalDecl()) {
3590         Info.FFDiag(RHS);
3591         return nullptr;
3592       }
3593     }
3594
3595     // Truncate the lvalue to the appropriate derived class.
3596     if (!CastToDerivedClass(Info, RHS, LV, MemPtr.getContainingRecord(),
3597                             PathLengthToMember))
3598       return nullptr;
3599   } else if (!MemPtr.Path.empty()) {
3600     // Extend the LValue path with the member pointer's path.
3601     LV.Designator.Entries.reserve(LV.Designator.Entries.size() +
3602                                   MemPtr.Path.size() + IncludeMember);
3603
3604     // Walk down to the appropriate base class.
3605     if (const PointerType *PT = LVType->getAs<PointerType>())
3606       LVType = PT->getPointeeType();
3607     const CXXRecordDecl *RD = LVType->getAsCXXRecordDecl();
3608     assert(RD && "member pointer access on non-class-type expression");
3609     // The first class in the path is that of the lvalue.
3610     for (unsigned I = 1, N = MemPtr.Path.size(); I != N; ++I) {
3611       const CXXRecordDecl *Base = MemPtr.Path[N - I - 1];
3612       if (!HandleLValueDirectBase(Info, RHS, LV, RD, Base))
3613         return nullptr;
3614       RD = Base;
3615     }
3616     // Finally cast to the class containing the member.
3617     if (!HandleLValueDirectBase(Info, RHS, LV, RD,
3618                                 MemPtr.getContainingRecord()))
3619       return nullptr;
3620   }
3621
3622   // Add the member. Note that we cannot build bound member functions here.
3623   if (IncludeMember) {
3624     if (const FieldDecl *FD = dyn_cast<FieldDecl>(MemPtr.getDecl())) {
3625       if (!HandleLValueMember(Info, RHS, LV, FD))
3626         return nullptr;
3627     } else if (const IndirectFieldDecl *IFD =
3628                  dyn_cast<IndirectFieldDecl>(MemPtr.getDecl())) {
3629       if (!HandleLValueIndirectMember(Info, RHS, LV, IFD))
3630         return nullptr;
3631     } else {
3632       llvm_unreachable("can't construct reference to bound member function");
3633     }
3634   }
3635
3636   return MemPtr.getDecl();
3637 }
3638
3639 static const ValueDecl *HandleMemberPointerAccess(EvalInfo &Info,
3640                                                   const BinaryOperator *BO,
3641                                                   LValue &LV,
3642                                                   bool IncludeMember = true) {
3643   assert(BO->getOpcode() == BO_PtrMemD || BO->getOpcode() == BO_PtrMemI);
3644
3645   if (!EvaluateObjectArgument(Info, BO->getLHS(), LV)) {
3646     if (Info.noteFailure()) {
3647       MemberPtr MemPtr;
3648       EvaluateMemberPointer(BO->getRHS(), MemPtr, Info);
3649     }
3650     return nullptr;
3651   }
3652
3653   return HandleMemberPointerAccess(Info, BO->getLHS()->getType(), LV,
3654                                    BO->getRHS(), IncludeMember);
3655 }
3656
3657 /// HandleBaseToDerivedCast - Apply the given base-to-derived cast operation on
3658 /// the provided lvalue, which currently refers to the base object.
3659 static bool HandleBaseToDerivedCast(EvalInfo &Info, const CastExpr *E,
3660                                     LValue &Result) {
3661   SubobjectDesignator &D = Result.Designator;
3662   if (D.Invalid || !Result.checkNullPointer(Info, E, CSK_Derived))
3663     return false;
3664
3665   QualType TargetQT = E->getType();
3666   if (const PointerType *PT = TargetQT->getAs<PointerType>())
3667     TargetQT = PT->getPointeeType();
3668
3669   // Check this cast lands within the final derived-to-base subobject path.
3670   if (D.MostDerivedPathLength + E->path_size() > D.Entries.size()) {
3671     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_downcast)
3672       << D.MostDerivedType << TargetQT;
3673     return false;
3674   }
3675
3676   // Check the type of the final cast. We don't need to check the path,
3677   // since a cast can only be formed if the path is unique.
3678   unsigned NewEntriesSize = D.Entries.size() - E->path_size();
3679   const CXXRecordDecl *TargetType = TargetQT->getAsCXXRecordDecl();
3680   const CXXRecordDecl *FinalType;
3681   if (NewEntriesSize == D.MostDerivedPathLength)
3682     FinalType = D.MostDerivedType->getAsCXXRecordDecl();
3683   else
3684     FinalType = getAsBaseClass(D.Entries[NewEntriesSize - 1]);
3685   if (FinalType->getCanonicalDecl() != TargetType->getCanonicalDecl()) {
3686     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_downcast)
3687       << D.MostDerivedType << TargetQT;
3688     return false;
3689   }
3690
3691   // Truncate the lvalue to the appropriate derived class.
3692   return CastToDerivedClass(Info, E, Result, TargetType, NewEntriesSize);
3693 }
3694
3695 namespace {
3696 enum EvalStmtResult {
3697   /// Evaluation failed.
3698   ESR_Failed,
3699   /// Hit a 'return' statement.
3700   ESR_Returned,
3701   /// Evaluation succeeded.
3702   ESR_Succeeded,
3703   /// Hit a 'continue' statement.
3704   ESR_Continue,
3705   /// Hit a 'break' statement.
3706   ESR_Break,
3707   /// Still scanning for 'case' or 'default' statement.
3708   ESR_CaseNotFound
3709 };
3710 }
3711
3712 static bool EvaluateVarDecl(EvalInfo &Info, const VarDecl *VD) {
3713   // We don't need to evaluate the initializer for a static local.
3714   if (!VD->hasLocalStorage())
3715     return true;
3716
3717   LValue Result;
3718   Result.set(VD, Info.CurrentCall->Index);
3719   APValue &Val = Info.CurrentCall->createTemporary(VD, true);
3720
3721   const Expr *InitE = VD->getInit();
3722   if (!InitE) {
3723     Info.FFDiag(VD->getLocStart(), diag::note_constexpr_uninitialized)
3724       << false << VD->getType();
3725     Val = APValue();
3726     return false;
3727   }
3728
3729   if (InitE->isValueDependent())
3730     return false;
3731
3732   if (!EvaluateInPlace(Val, Info, Result, InitE)) {
3733     // Wipe out any partially-computed value, to allow tracking that this
3734     // evaluation failed.
3735     Val = APValue();
3736     return false;
3737   }
3738
3739   return true;
3740 }
3741
3742 static bool EvaluateDecl(EvalInfo &Info, const Decl *D) {
3743   bool OK = true;
3744
3745   if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(D))
3746     OK &= EvaluateVarDecl(Info, VD);
3747
3748   if (const DecompositionDecl *DD = dyn_cast<DecompositionDecl>(D))
3749     for (auto *BD : DD->bindings())
3750       if (auto *VD = BD->getHoldingVar())
3751         OK &= EvaluateDecl(Info, VD);
3752
3753   return OK;
3754 }
3755
3756
3757 /// Evaluate a condition (either a variable declaration or an expression).
3758 static bool EvaluateCond(EvalInfo &Info, const VarDecl *CondDecl,
3759                          const Expr *Cond, bool &Result) {
3760   FullExpressionRAII Scope(Info);
3761   if (CondDecl && !EvaluateDecl(Info, CondDecl))
3762     return false;
3763   return EvaluateAsBooleanCondition(Cond, Result, Info);
3764 }
3765
3766 namespace {
3767 /// \brief A location where the result (returned value) of evaluating a
3768 /// statement should be stored.
3769 struct StmtResult {
3770   /// The APValue that should be filled in with the returned value.
3771   APValue &Value;
3772   /// The location containing the result, if any (used to support RVO).
3773   const LValue *Slot;
3774 };
3775 }
3776
3777 static EvalStmtResult EvaluateStmt(StmtResult &Result, EvalInfo &Info,
3778                                    const Stmt *S,
3779                                    const SwitchCase *SC = nullptr);
3780
3781 /// Evaluate the body of a loop, and translate the result as appropriate.
3782 static EvalStmtResult EvaluateLoopBody(StmtResult &Result, EvalInfo &Info,
3783                                        const Stmt *Body,
3784                                        const SwitchCase *Case = nullptr) {
3785   BlockScopeRAII Scope(Info);
3786   switch (EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, Body, Case)) {
3787   case ESR_Break:
3788     return ESR_Succeeded;
3789   case ESR_Succeeded:
3790   case ESR_Continue:
3791     return ESR_Continue;
3792   case ESR_Failed:
3793   case ESR_Returned:
3794   case ESR_CaseNotFound:
3795     return ESR;
3796   }
3797   llvm_unreachable("Invalid EvalStmtResult!");
3798 }
3799
3800 /// Evaluate a switch statement.
3801 static EvalStmtResult EvaluateSwitch(StmtResult &Result, EvalInfo &Info,
3802                                      const SwitchStmt *SS) {
3803   BlockScopeRAII Scope(Info);
3804
3805   // Evaluate the switch condition.
3806   APSInt Value;
3807   {
3808     FullExpressionRAII Scope(Info);
3809     if (const Stmt *Init = SS->getInit()) {
3810       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, Init);
3811       if (ESR != ESR_Succeeded)
3812         return ESR;
3813     }
3814     if (SS->getConditionVariable() &&
3815         !EvaluateDecl(Info, SS->getConditionVariable()))
3816       return ESR_Failed;
3817     if (!EvaluateInteger(SS->getCond(), Value, Info))
3818       return ESR_Failed;
3819   }
3820
3821   // Find the switch case corresponding to the value of the condition.
3822   // FIXME: Cache this lookup.
3823   const SwitchCase *Found = nullptr;
3824   for (const SwitchCase *SC = SS->getSwitchCaseList(); SC;
3825        SC = SC->getNextSwitchCase()) {
3826     if (isa<DefaultStmt>(SC)) {
3827       Found = SC;
3828       continue;
3829     }
3830
3831     const CaseStmt *CS = cast<CaseStmt>(SC);
3832     APSInt LHS = CS->getLHS()->EvaluateKnownConstInt(Info.Ctx);
3833     APSInt RHS = CS->getRHS() ? CS->getRHS()->EvaluateKnownConstInt(Info.Ctx)
3834                               : LHS;
3835     if (LHS <= Value && Value <= RHS) {
3836       Found = SC;
3837       break;
3838     }
3839   }
3840
3841   if (!Found)
3842     return ESR_Succeeded;
3843
3844   // Search the switch body for the switch case and evaluate it from there.
3845   switch (EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, SS->getBody(), Found)) {
3846   case ESR_Break:
3847     return ESR_Succeeded;
3848   case ESR_Succeeded:
3849   case ESR_Continue:
3850   case ESR_Failed:
3851   case ESR_Returned:
3852     return ESR;
3853   case ESR_CaseNotFound:
3854     // This can only happen if the switch case is nested within a statement
3855     // expression. We have no intention of supporting that.
3856     Info.FFDiag(Found->getLocStart(), diag::note_constexpr_stmt_expr_unsupported);
3857     return ESR_Failed;
3858   }
3859   llvm_unreachable("Invalid EvalStmtResult!");
3860 }
3861
3862 // Evaluate a statement.
3863 static EvalStmtResult EvaluateStmt(StmtResult &Result, EvalInfo &Info,
3864                                    const Stmt *S, const SwitchCase *Case) {
3865   if (!Info.nextStep(S))
3866     return ESR_Failed;
3867
3868   // If we're hunting down a 'case' or 'default' label, recurse through
3869   // substatements until we hit the label.
3870   if (Case) {
3871     // FIXME: We don't start the lifetime of objects whose initialization we
3872     // jump over. However, such objects must be of class type with a trivial
3873     // default constructor that initialize all subobjects, so must be empty,
3874     // so this almost never matters.
3875     switch (S->getStmtClass()) {
3876     case Stmt::CompoundStmtClass:
3877       // FIXME: Precompute which substatement of a compound statement we
3878       // would jump to, and go straight there rather than performing a
3879       // linear scan each time.
3880     case Stmt::LabelStmtClass:
3881     case Stmt::AttributedStmtClass:
3882     case Stmt::DoStmtClass:
3883       break;
3884
3885     case Stmt::CaseStmtClass:
3886     case Stmt::DefaultStmtClass:
3887       if (Case == S)
3888         Case = nullptr;
3889       break;
3890
3891     case Stmt::IfStmtClass: {
3892       // FIXME: Precompute which side of an 'if' we would jump to, and go
3893       // straight there rather than scanning both sides.
3894       const IfStmt *IS = cast<IfStmt>(S);
3895
3896       // Wrap the evaluation in a block scope, in case it's a DeclStmt
3897       // preceded by our switch label.
3898       BlockScopeRAII Scope(Info);
3899
3900       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, IS->getThen(), Case);
3901       if (ESR != ESR_CaseNotFound || !IS->getElse())
3902         return ESR;
3903       return EvaluateStmt(Result, Info, IS->getElse(), Case);
3904     }
3905
3906     case Stmt::WhileStmtClass: {
3907       EvalStmtResult ESR =
3908           EvaluateLoopBody(Result, Info, cast<WhileStmt>(S)->getBody(), Case);
3909       if (ESR != ESR_Continue)
3910         return ESR;
3911       break;
3912     }
3913
3914     case Stmt::ForStmtClass: {
3915       const ForStmt *FS = cast<ForStmt>(S);
3916       EvalStmtResult ESR =
3917           EvaluateLoopBody(Result, Info, FS->getBody(), Case);
3918       if (ESR != ESR_Continue)
3919         return ESR;
3920       if (FS->getInc()) {
3921         FullExpressionRAII IncScope(Info);
3922         if (!EvaluateIgnoredValue(Info, FS->getInc()))
3923           return ESR_Failed;
3924       }
3925       break;
3926     }
3927
3928     case Stmt::DeclStmtClass:
3929       // FIXME: If the variable has initialization that can't be jumped over,
3930       // bail out of any immediately-surrounding compound-statement too.
3931     default:
3932       return ESR_CaseNotFound;
3933     }
3934   }
3935
3936   switch (S->getStmtClass()) {
3937   default:
3938     if (const Expr *E = dyn_cast<Expr>(S)) {
3939       // Don't bother evaluating beyond an expression-statement which couldn't
3940       // be evaluated.
3941       FullExpressionRAII Scope(Info);
3942       if (!EvaluateIgnoredValue(Info, E))
3943         return ESR_Failed;
3944       return ESR_Succeeded;
3945     }
3946
3947     Info.FFDiag(S->getLocStart());
3948     return ESR_Failed;
3949
3950   case Stmt::NullStmtClass:
3951     return ESR_Succeeded;
3952
3953   case Stmt::DeclStmtClass: {
3954     const DeclStmt *DS = cast<DeclStmt>(S);
3955     for (const auto *DclIt : DS->decls()) {
3956       // Each declaration initialization is its own full-expression.
3957       // FIXME: This isn't quite right; if we're performing aggregate
3958       // initialization, each braced subexpression is its own full-expression.
3959       FullExpressionRAII Scope(Info);
3960       if (!EvaluateDecl(Info, DclIt) && !Info.noteFailure())
3961         return ESR_Failed;
3962     }
3963     return ESR_Succeeded;
3964   }
3965
3966   case Stmt::ReturnStmtClass: {
3967     const Expr *RetExpr = cast<ReturnStmt>(S)->getRetValue();
3968     FullExpressionRAII Scope(Info);
3969     if (RetExpr &&
3970         !(Result.Slot
3971               ? EvaluateInPlace(Result.Value, Info, *Result.Slot, RetExpr)
3972               : Evaluate(Result.Value, Info, RetExpr)))
3973       return ESR_Failed;
3974     return ESR_Returned;
3975   }
3976
3977   case Stmt::CompoundStmtClass: {
3978     BlockScopeRAII Scope(Info);
3979
3980     const CompoundStmt *CS = cast<CompoundStmt>(S);
3981     for (const auto *BI : CS->body()) {
3982       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, BI, Case);
3983       if (ESR == ESR_Succeeded)
3984         Case = nullptr;
3985       else if (ESR != ESR_CaseNotFound)
3986         return ESR;
3987     }
3988     return Case ? ESR_CaseNotFound : ESR_Succeeded;
3989   }
3990
3991   case Stmt::IfStmtClass: {
3992     const IfStmt *IS = cast<IfStmt>(S);
3993
3994     // Evaluate the condition, as either a var decl or as an expression.
3995     BlockScopeRAII Scope(Info);
3996     if (const Stmt *Init = IS->getInit()) {
3997       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, Init);
3998       if (ESR != ESR_Succeeded)
3999         return ESR;
4000     }
4001     bool Cond;
4002     if (!EvaluateCond(Info, IS->getConditionVariable(), IS->getCond(), Cond))
4003       return ESR_Failed;
4004
4005     if (const Stmt *SubStmt = Cond ? IS->getThen() : IS->getElse()) {
4006       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, SubStmt);
4007       if (ESR != ESR_Succeeded)
4008         return ESR;
4009     }
4010     return ESR_Succeeded;
4011   }
4012
4013   case Stmt::WhileStmtClass: {
4014     const WhileStmt *WS = cast<WhileStmt>(S);
4015     while (true) {
4016       BlockScopeRAII Scope(Info);
4017       bool Continue;
4018       if (!EvaluateCond(Info, WS->getConditionVariable(), WS->getCond(),
4019                         Continue))
4020         return ESR_Failed;
4021       if (!Continue)
4022         break;
4023
4024       EvalStmtResult ESR = EvaluateLoopBody(Result, Info, WS->getBody());
4025       if (ESR != ESR_Continue)
4026         return ESR;
4027     }
4028     return ESR_Succeeded;
4029   }
4030
4031   case Stmt::DoStmtClass: {
4032     const DoStmt *DS = cast<DoStmt>(S);
4033     bool Continue;
4034     do {
4035       EvalStmtResult ESR = EvaluateLoopBody(Result, Info, DS->getBody(), Case);
4036       if (ESR != ESR_Continue)
4037         return ESR;
4038       Case = nullptr;
4039
4040       FullExpressionRAII CondScope(Info);
4041       if (!EvaluateAsBooleanCondition(DS->getCond(), Continue, Info))
4042         return ESR_Failed;
4043     } while (Continue);
4044     return ESR_Succeeded;
4045   }
4046
4047   case Stmt::ForStmtClass: {
4048     const ForStmt *FS = cast<ForStmt>(S);
4049     BlockScopeRAII Scope(Info);
4050     if (FS->getInit()) {
4051       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, FS->getInit());
4052       if (ESR != ESR_Succeeded)
4053         return ESR;
4054     }
4055     while (true) {
4056       BlockScopeRAII Scope(Info);
4057       bool Continue = true;
4058       if (FS->getCond() && !EvaluateCond(Info, FS->getConditionVariable(),
4059                                          FS->getCond(), Continue))
4060         return ESR_Failed;
4061       if (!Continue)
4062         break;
4063
4064       EvalStmtResult ESR = EvaluateLoopBody(Result, Info, FS->getBody());
4065       if (ESR != ESR_Continue)
4066         return ESR;
4067
4068       if (FS->getInc()) {
4069         FullExpressionRAII IncScope(Info);
4070         if (!EvaluateIgnoredValue(Info, FS->getInc()))
4071           return ESR_Failed;
4072       }
4073     }
4074     return ESR_Succeeded;
4075   }
4076
4077   case Stmt::CXXForRangeStmtClass: {
4078     const CXXForRangeStmt *FS = cast<CXXForRangeStmt>(S);
4079     BlockScopeRAII Scope(Info);
4080
4081     // Initialize the __range variable.
4082     EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, FS->getRangeStmt());
4083     if (ESR != ESR_Succeeded)
4084       return ESR;
4085
4086     // Create the __begin and __end iterators.
4087     ESR = EvaluateStmt(Result, Info, FS->getBeginStmt());
4088     if (ESR != ESR_Succeeded)
4089       return ESR;
4090     ESR = EvaluateStmt(Result, Info, FS->getEndStmt());
4091     if (ESR != ESR_Succeeded)
4092       return ESR;
4093
4094     while (true) {
4095       // Condition: __begin != __end.
4096       {
4097         bool Continue = true;
4098         FullExpressionRAII CondExpr(Info);
4099         if (!EvaluateAsBooleanCondition(FS->getCond(), Continue, Info))
4100           return ESR_Failed;
4101         if (!Continue)
4102           break;
4103       }
4104
4105       // User's variable declaration, initialized by *__begin.
4106       BlockScopeRAII InnerScope(Info);
4107       ESR = EvaluateStmt(Result, Info, FS->getLoopVarStmt());
4108       if (ESR != ESR_Succeeded)
4109         return ESR;
4110
4111       // Loop body.
4112       ESR = EvaluateLoopBody(Result, Info, FS->getBody());
4113       if (ESR != ESR_Continue)
4114         return ESR;
4115
4116       // Increment: ++__begin
4117       if (!EvaluateIgnoredValue(Info, FS->getInc()))
4118         return ESR_Failed;
4119     }
4120
4121     return ESR_Succeeded;
4122   }
4123
4124   case Stmt::SwitchStmtClass:
4125     return EvaluateSwitch(Result, Info, cast<SwitchStmt>(S));
4126
4127   case Stmt::ContinueStmtClass:
4128     return ESR_Continue;
4129
4130   case Stmt::BreakStmtClass:
4131     return ESR_Break;
4132
4133   case Stmt::LabelStmtClass:
4134     return EvaluateStmt(Result, Info, cast<LabelStmt>(S)->getSubStmt(), Case);
4135
4136   case Stmt::AttributedStmtClass:
4137     // As a general principle, C++11 attributes can be ignored without
4138     // any semantic impact.
4139     return EvaluateStmt(Result, Info, cast<AttributedStmt>(S)->getSubStmt(),
4140                         Case);
4141
4142   case Stmt::CaseStmtClass:
4143   case Stmt::DefaultStmtClass:
4144     return EvaluateStmt(Result, Info, cast<SwitchCase>(S)->getSubStmt(), Case);
4145   }
4146 }
4147
4148 /// CheckTrivialDefaultConstructor - Check whether a constructor is a trivial
4149 /// default constructor. If so, we'll fold it whether or not it's marked as
4150 /// constexpr. If it is marked as constexpr, we will never implicitly define it,
4151 /// so we need special handling.
4152 static bool CheckTrivialDefaultConstructor(EvalInfo &Info, SourceLocation Loc,
4153                                            const CXXConstructorDecl *CD,
4154                                            bool IsValueInitialization) {
4155   if (!CD->isTrivial() || !CD->isDefaultConstructor())
4156     return false;
4157
4158   // Value-initialization does not call a trivial default constructor, so such a
4159   // call is a core constant expression whether or not the constructor is
4160   // constexpr.
4161   if (!CD->isConstexpr() && !IsValueInitialization) {
4162     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11) {
4163       // FIXME: If DiagDecl is an implicitly-declared special member function,
4164       // we should be much more explicit about why it's not constexpr.
4165       Info.CCEDiag(Loc, diag::note_constexpr_invalid_function, 1)
4166         << /*IsConstexpr*/0 << /*IsConstructor*/1 << CD;
4167       Info.Note(CD->getLocation(), diag::note_declared_at);
4168     } else {
4169       Info.CCEDiag(Loc, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
4170     }
4171   }
4172   return true;
4173 }
4174
4175 /// CheckConstexprFunction - Check that a function can be called in a constant
4176 /// expression.
4177 static bool CheckConstexprFunction(EvalInfo &Info, SourceLocation CallLoc,
4178                                    const FunctionDecl *Declaration,
4179                                    const FunctionDecl *Definition,
4180                                    const Stmt *Body) {
4181   // Potential constant expressions can contain calls to declared, but not yet
4182   // defined, constexpr functions.
4183   if (Info.checkingPotentialConstantExpression() && !Definition &&
4184       Declaration->isConstexpr())
4185     return false;
4186
4187   // Bail out with no diagnostic if the function declaration itself is invalid.
4188   // We will have produced a relevant diagnostic while parsing it.
4189   if (Declaration->isInvalidDecl())
4190     return false;
4191
4192   // Can we evaluate this function call?
4193   if (Definition && Definition->isConstexpr() &&
4194       !Definition->isInvalidDecl() && Body)
4195     return true;
4196
4197   if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11) {
4198     const FunctionDecl *DiagDecl = Definition ? Definition : Declaration;
4199     
4200     // If this function is not constexpr because it is an inherited
4201     // non-constexpr constructor, diagnose that directly.
4202     auto *CD = dyn_cast<CXXConstructorDecl>(DiagDecl);
4203     if (CD && CD->isInheritingConstructor()) {
4204       auto *Inherited = CD->getInheritedConstructor().getConstructor();
4205       if (!Inherited->isConstexpr()) 
4206         DiagDecl = CD = Inherited;
4207     }
4208
4209     // FIXME: If DiagDecl is an implicitly-declared special member function
4210     // or an inheriting constructor, we should be much more explicit about why
4211     // it's not constexpr.
4212     if (CD && CD->isInheritingConstructor())
4213       Info.FFDiag(CallLoc, diag::note_constexpr_invalid_inhctor, 1)
4214         << CD->getInheritedConstructor().getConstructor()->getParent();
4215     else
4216       Info.FFDiag(CallLoc, diag::note_constexpr_invalid_function, 1)
4217         << DiagDecl->isConstexpr() << (bool)CD << DiagDecl;
4218     Info.Note(DiagDecl->getLocation(), diag::note_declared_at);
4219   } else {
4220     Info.FFDiag(CallLoc, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
4221   }
4222   return false;
4223 }
4224
4225 /// Determine if a class has any fields that might need to be copied by a
4226 /// trivial copy or move operation.
4227 static bool hasFields(const CXXRecordDecl *RD) {
4228   if (!RD || RD->isEmpty())
4229     return false;
4230   for (auto *FD : RD->fields()) {
4231     if (FD->isUnnamedBitfield())
4232       continue;
4233     return true;
4234   }
4235   for (auto &Base : RD->bases())
4236     if (hasFields(Base.getType()->getAsCXXRecordDecl()))
4237       return true;
4238   return false;
4239 }
4240
4241 namespace {
4242 typedef SmallVector<APValue, 8> ArgVector;
4243 }
4244
4245 /// EvaluateArgs - Evaluate the arguments to a function call.
4246 static bool EvaluateArgs(ArrayRef<const Expr*> Args, ArgVector &ArgValues,
4247                          EvalInfo &Info) {
4248   bool Success = true;
4249   for (ArrayRef<const Expr*>::iterator I = Args.begin(), E = Args.end();
4250        I != E; ++I) {
4251     if (!Evaluate(ArgValues[I - Args.begin()], Info, *I)) {
4252       // If we're checking for a potential constant expression, evaluate all
4253       // initializers even if some of them fail.
4254       if (!Info.noteFailure())
4255         return false;
4256       Success = false;
4257     }
4258   }
4259   return Success;
4260 }
4261
4262 /// Evaluate a function call.
4263 static bool HandleFunctionCall(SourceLocation CallLoc,
4264                                const FunctionDecl *Callee, const LValue *This,
4265                                ArrayRef<const Expr*> Args, const Stmt *Body,
4266                                EvalInfo &Info, APValue &Result,
4267                                const LValue *ResultSlot) {
4268   ArgVector ArgValues(Args.size());
4269   if (!EvaluateArgs(Args, ArgValues, Info))
4270     return false;
4271
4272   if (!Info.CheckCallLimit(CallLoc))
4273     return false;
4274
4275   CallStackFrame Frame(Info, CallLoc, Callee, This, ArgValues.data());
4276
4277   // For a trivial copy or move assignment, perform an APValue copy. This is
4278   // essential for unions, where the operations performed by the assignment
4279   // operator cannot be represented as statements.
4280   //
4281   // Skip this for non-union classes with no fields; in that case, the defaulted
4282   // copy/move does not actually read the object.
4283   const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Callee);
4284   if (MD && MD->isDefaulted() &&
4285       (MD->getParent()->isUnion() ||
4286        (MD->isTrivial() && hasFields(MD->getParent())))) {
4287     assert(This &&
4288            (MD->isCopyAssignmentOperator() || MD->isMoveAssignmentOperator()));
4289     LValue RHS;
4290     RHS.setFrom(Info.Ctx, ArgValues[0]);
4291     APValue RHSValue;
4292     if (!handleLValueToRValueConversion(Info, Args[0], Args[0]->getType(),
4293                                         RHS, RHSValue))
4294       return false;
4295     if (!handleAssignment(Info, Args[0], *This, MD->getThisType(Info.Ctx),
4296                           RHSValue))
4297       return false;
4298     This->moveInto(Result);
4299     return true;
4300   } else if (MD && isLambdaCallOperator(MD)) {
4301     // We're in a lambda; determine the lambda capture field maps.
4302     MD->getParent()->getCaptureFields(Frame.LambdaCaptureFields,
4303                                       Frame.LambdaThisCaptureField);
4304   }
4305
4306   StmtResult Ret = {Result, ResultSlot};
4307   EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Ret, Info, Body);
4308   if (ESR == ESR_Succeeded) {
4309     if (Callee->getReturnType()->isVoidType())
4310       return true;
4311     Info.FFDiag(Callee->getLocEnd(), diag::note_constexpr_no_return);
4312   }
4313   return ESR == ESR_Returned;
4314 }
4315
4316 /// Evaluate a constructor call.
4317 static bool HandleConstructorCall(const Expr *E, const LValue &This,
4318                                   APValue *ArgValues,
4319                                   const CXXConstructorDecl *Definition,
4320                                   EvalInfo &Info, APValue &Result) {
4321   SourceLocation CallLoc = E->getExprLoc();
4322   if (!Info.CheckCallLimit(CallLoc))
4323     return false;
4324
4325   const CXXRecordDecl *RD = Definition->getParent();
4326   if (RD->getNumVBases()) {
4327     Info.FFDiag(CallLoc, diag::note_constexpr_virtual_base) << RD;
4328     return false;
4329   }
4330
4331   EvalInfo::EvaluatingConstructorRAII EvalObj(
4332       Info, {This.getLValueBase(), This.CallIndex});
4333   CallStackFrame Frame(Info, CallLoc, Definition, &This, ArgValues);
4334
4335   // FIXME: Creating an APValue just to hold a nonexistent return value is
4336   // wasteful.
4337   APValue RetVal;
4338   StmtResult Ret = {RetVal, nullptr};
4339
4340   // If it's a delegating constructor, delegate.
4341   if (Definition->isDelegatingConstructor()) {
4342     CXXConstructorDecl::init_const_iterator I = Definition->init_begin();
4343     {
4344       FullExpressionRAII InitScope(Info);
4345       if (!EvaluateInPlace(Result, Info, This, (*I)->getInit()))
4346         return false;
4347     }
4348     return EvaluateStmt(Ret, Info, Definition->getBody()) != ESR_Failed;
4349   }
4350
4351   // For a trivial copy or move constructor, perform an APValue copy. This is
4352   // essential for unions (or classes with anonymous union members), where the
4353   // operations performed by the constructor cannot be represented by
4354   // ctor-initializers.
4355   //
4356   // Skip this for empty non-union classes; we should not perform an
4357   // lvalue-to-rvalue conversion on them because their copy constructor does not
4358   // actually read them.
4359   if (Definition->isDefaulted() && Definition->isCopyOrMoveConstructor() &&
4360       (Definition->getParent()->isUnion() ||
4361        (Definition->isTrivial() && hasFields(Definition->getParent())))) {
4362     LValue RHS;
4363     RHS.setFrom(Info.Ctx, ArgValues[0]);
4364     return handleLValueToRValueConversion(
4365         Info, E, Definition->getParamDecl(0)->getType().getNonReferenceType(),
4366         RHS, Result);
4367   }
4368
4369   // Reserve space for the struct members.
4370   if (!RD->isUnion() && Result.isUninit())
4371     Result = APValue(APValue::UninitStruct(), RD->getNumBases(),
4372                      std::distance(RD->field_begin(), RD->field_end()));
4373
4374   if (RD->isInvalidDecl()) return false;
4375   const ASTRecordLayout &Layout = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
4376
4377   // A scope for temporaries lifetime-extended by reference members.
4378   BlockScopeRAII LifetimeExtendedScope(Info);
4379
4380   bool Success = true;
4381   unsigned BasesSeen = 0;
4382 #ifndef NDEBUG
4383   CXXRecordDecl::base_class_const_iterator BaseIt = RD->bases_begin();
4384 #endif
4385   for (const auto *I : Definition->inits()) {
4386     LValue Subobject = This;
4387     APValue *Value = &Result;
4388
4389     // Determine the subobject to initialize.
4390     FieldDecl *FD = nullptr;
4391     if (I->isBaseInitializer()) {
4392       QualType BaseType(I->getBaseClass(), 0);
4393 #ifndef NDEBUG
4394       // Non-virtual base classes are initialized in the order in the class
4395       // definition. We have already checked for virtual base classes.
4396       assert(!BaseIt->isVirtual() && "virtual base for literal type");
4397       assert(Info.Ctx.hasSameType(BaseIt->getType(), BaseType) &&
4398              "base class initializers not in expected order");
4399       ++BaseIt;
4400 #endif
4401       if (!HandleLValueDirectBase(Info, I->getInit(), Subobject, RD,
4402                                   BaseType->getAsCXXRecordDecl(), &Layout))
4403         return false;
4404       Value = &Result.getStructBase(BasesSeen++);
4405     } else if ((FD = I->getMember())) {
4406       if (!HandleLValueMember(Info, I->getInit(), Subobject, FD, &Layout))
4407         return false;
4408       if (RD->isUnion()) {
4409         Result = APValue(FD);
4410         Value = &Result.getUnionValue();
4411       } else {
4412         Value = &Result.getStructField(FD->getFieldIndex());
4413       }
4414     } else if (IndirectFieldDecl *IFD = I->getIndirectMember()) {
4415       // Walk the indirect field decl's chain to find the object to initialize,
4416       // and make sure we've initialized every step along it.
4417       for (auto *C : IFD->chain()) {
4418         FD = cast<FieldDecl>(C);
4419         CXXRecordDecl *CD = cast<CXXRecordDecl>(FD->getParent());
4420         // Switch the union field if it differs. This happens if we had
4421         // preceding zero-initialization, and we're now initializing a union
4422         // subobject other than the first.
4423         // FIXME: In this case, the values of the other subobjects are
4424         // specified, since zero-initialization sets all padding bits to zero.
4425         if (Value->isUninit() ||
4426             (Value->isUnion() && Value->getUnionField() != FD)) {
4427           if (CD->isUnion())
4428             *Value = APValue(FD);
4429           else
4430             *Value = APValue(APValue::UninitStruct(), CD->getNumBases(),
4431                              std::distance(CD->field_begin(), CD->field_end()));
4432         }
4433         if (!HandleLValueMember(Info, I->getInit(), Subobject, FD))
4434           return false;
4435         if (CD->isUnion())
4436           Value = &Value->getUnionValue();
4437         else
4438           Value = &Value->getStructField(FD->getFieldIndex());
4439       }
4440     } else {
4441       llvm_unreachable("unknown base initializer kind");
4442     }
4443
4444     FullExpressionRAII InitScope(Info);
4445     if (!EvaluateInPlace(*Value, Info, Subobject, I->getInit()) ||
4446         (FD && FD->isBitField() && !truncateBitfieldValue(Info, I->getInit(),
4447                                                           *Value, FD))) {
4448       // If we're checking for a potential constant expression, evaluate all
4449       // initializers even if some of them fail.
4450       if (!Info.noteFailure())
4451         return false;
4452       Success = false;
4453     }
4454   }
4455
4456   return Success &&
4457          EvaluateStmt(Ret, Info, Definition->getBody()) != ESR_Failed;
4458 }
4459
4460 static bool HandleConstructorCall(const Expr *E, const LValue &This,
4461                                   ArrayRef<const Expr*> Args,
4462                                   const CXXConstructorDecl *Definition,
4463                                   EvalInfo &Info, APValue &Result) {
4464   ArgVector ArgValues(Args.size());
4465   if (!EvaluateArgs(Args, ArgValues, Info))
4466     return false;
4467
4468   return HandleConstructorCall(E, This, ArgValues.data(), Definition,
4469                                Info, Result);
4470 }
4471
4472 //===----------------------------------------------------------------------===//
4473 // Generic Evaluation
4474 //===----------------------------------------------------------------------===//
4475 namespace {
4476
4477 template <class Derived>
4478 class ExprEvaluatorBase
4479   : public ConstStmtVisitor<Derived, bool> {
4480 private:
4481   Derived &getDerived() { return static_cast<Derived&>(*this); }
4482   bool DerivedSuccess(const APValue &V, const Expr *E) {
4483     return getDerived().Success(V, E);
4484   }
4485   bool DerivedZeroInitialization(const Expr *E) {
4486     return getDerived().ZeroInitialization(E);
4487   }
4488
4489   // Check whether a conditional operator with a non-constant condition is a
4490   // potential constant expression. If neither arm is a potential constant
4491   // expression, then the conditional operator is not either.
4492   template<typename ConditionalOperator>
4493   void CheckPotentialConstantConditional(const ConditionalOperator *E) {
4494     assert(Info.checkingPotentialConstantExpression());
4495
4496     // Speculatively evaluate both arms.
4497     SmallVector<PartialDiagnosticAt, 8> Diag;
4498     {
4499       SpeculativeEvaluationRAII Speculate(Info, &Diag);
4500       StmtVisitorTy::Visit(E->getFalseExpr());
4501       if (Diag.empty())
4502         return;
4503     }
4504
4505     {
4506       SpeculativeEvaluationRAII Speculate(Info, &Diag);
4507       Diag.clear();
4508       StmtVisitorTy::Visit(E->getTrueExpr());
4509       if (Diag.empty())
4510         return;
4511     }
4512
4513     Error(E, diag::note_constexpr_conditional_never_const);
4514   }
4515
4516
4517   template<typename ConditionalOperator>
4518   bool HandleConditionalOperator(const ConditionalOperator *E) {
4519     bool BoolResult;
4520     if (!EvaluateAsBooleanCondition(E->getCond(), BoolResult, Info)) {
4521       if (Info.checkingPotentialConstantExpression() && Info.noteFailure()) {
4522         CheckPotentialConstantConditional(E);
4523         return false;
4524       }
4525       if (Info.noteFailure()) {
4526         StmtVisitorTy::Visit(E->getTrueExpr());
4527         StmtVisitorTy::Visit(E->getFalseExpr());
4528       }
4529       return false;
4530     }
4531
4532     Expr *EvalExpr = BoolResult ? E->getTrueExpr() : E->getFalseExpr();
4533     return StmtVisitorTy::Visit(EvalExpr);
4534   }
4535
4536 protected:
4537   EvalInfo &Info;
4538   typedef ConstStmtVisitor<Derived, bool> StmtVisitorTy;
4539   typedef ExprEvaluatorBase ExprEvaluatorBaseTy;
4540
4541   OptionalDiagnostic CCEDiag(const Expr *E, diag::kind D) {
4542     return Info.CCEDiag(E, D);
4543   }
4544
4545   bool ZeroInitialization(const Expr *E) { return Error(E); }
4546
4547 public:
4548   ExprEvaluatorBase(EvalInfo &Info) : Info(Info) {}
4549
4550   EvalInfo &getEvalInfo() { return Info; }
4551
4552   /// Report an evaluation error. This should only be called when an error is
4553   /// first discovered. When propagating an error, just return false.
4554   bool Error(const Expr *E, diag::kind D) {
4555     Info.FFDiag(E, D);
4556     return false;
4557   }
4558   bool Error(const Expr *E) {
4559     return Error(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
4560   }
4561
4562   bool VisitStmt(const Stmt *) {
4563     llvm_unreachable("Expression evaluator should not be called on stmts");
4564   }
4565   bool VisitExpr(const Expr *E) {
4566     return Error(E);
4567   }
4568
4569   bool VisitParenExpr(const ParenExpr *E)
4570     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getSubExpr()); }
4571   bool VisitUnaryExtension(const UnaryOperator *E)
4572     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getSubExpr()); }
4573   bool VisitUnaryPlus(const UnaryOperator *E)
4574     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getSubExpr()); }
4575   bool VisitChooseExpr(const ChooseExpr *E)
4576     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getChosenSubExpr()); }
4577   bool VisitGenericSelectionExpr(const GenericSelectionExpr *E)
4578     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getResultExpr()); }
4579   bool VisitSubstNonTypeTemplateParmExpr(const SubstNonTypeTemplateParmExpr *E)
4580     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getReplacement()); }
4581   bool VisitCXXDefaultArgExpr(const CXXDefaultArgExpr *E)
4582     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getExpr()); }
4583   bool VisitCXXDefaultInitExpr(const CXXDefaultInitExpr *E) {
4584     // The initializer may not have been parsed yet, or might be erroneous.
4585     if (!E->getExpr())
4586       return Error(E);
4587     return StmtVisitorTy::Visit(E->getExpr());
4588   }
4589   // We cannot create any objects for which cleanups are required, so there is
4590   // nothing to do here; all cleanups must come from unevaluated subexpressions.
4591   bool VisitExprWithCleanups(const ExprWithCleanups *E)
4592     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getSubExpr()); }
4593
4594   bool VisitCXXReinterpretCastExpr(const CXXReinterpretCastExpr *E) {
4595     CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 0;
4596     return static_cast<Derived*>(this)->VisitCastExpr(E);
4597   }
4598   bool VisitCXXDynamicCastExpr(const CXXDynamicCastExpr *E) {
4599     CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 1;
4600     return static_cast<Derived*>(this)->VisitCastExpr(E);
4601   }
4602
4603   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
4604     switch (E->getOpcode()) {
4605     default:
4606       return Error(E);
4607
4608     case BO_Comma:
4609       VisitIgnoredValue(E->getLHS());
4610       return StmtVisitorTy::Visit(E->getRHS());
4611
4612     case BO_PtrMemD:
4613     case BO_PtrMemI: {
4614       LValue Obj;
4615       if (!HandleMemberPointerAccess(Info, E, Obj))
4616         return false;
4617       APValue Result;
4618       if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, E->getType(), Obj, Result))
4619         return false;
4620       return DerivedSuccess(Result, E);
4621     }
4622     }
4623   }
4624
4625   bool VisitBinaryConditionalOperator(const BinaryConditionalOperator *E) {
4626     // Evaluate and cache the common expression. We treat it as a temporary,
4627     // even though it's not quite the same thing.
4628     if (!Evaluate(Info.CurrentCall->createTemporary(E->getOpaqueValue(), false),
4629                   Info, E->getCommon()))
4630       return false;
4631
4632     return HandleConditionalOperator(E);
4633   }
4634
4635   bool VisitConditionalOperator(const ConditionalOperator *E) {
4636     bool IsBcpCall = false;
4637     // If the condition (ignoring parens) is a __builtin_constant_p call,
4638     // the result is a constant expression if it can be folded without
4639     // side-effects. This is an important GNU extension. See GCC PR38377
4640     // for discussion.
4641     if (const CallExpr *CallCE =
4642           dyn_cast<CallExpr>(E->getCond()->IgnoreParenCasts()))
4643       if (CallCE->getBuiltinCallee() == Builtin::BI__builtin_constant_p)
4644         IsBcpCall = true;
4645
4646     // Always assume __builtin_constant_p(...) ? ... : ... is a potential
4647     // constant expression; we can't check whether it's potentially foldable.
4648     if (Info.checkingPotentialConstantExpression() && IsBcpCall)
4649       return false;
4650
4651     FoldConstant Fold(Info, IsBcpCall);
4652     if (!HandleConditionalOperator(E)) {
4653       Fold.keepDiagnostics();
4654       return false;
4655     }
4656
4657     return true;
4658   }
4659
4660   bool VisitOpaqueValueExpr(const OpaqueValueExpr *E) {
4661     if (APValue *Value = Info.CurrentCall->getTemporary(E))
4662       return DerivedSuccess(*Value, E);
4663
4664     const Expr *Source = E->getSourceExpr();
4665     if (!Source)
4666       return Error(E);
4667     if (Source == E) { // sanity checking.
4668       assert(0 && "OpaqueValueExpr recursively refers to itself");
4669       return Error(E);
4670     }
4671     return StmtVisitorTy::Visit(Source);
4672   }
4673
4674   bool VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
4675     APValue Result;
4676     if (!handleCallExpr(E, Result, nullptr))
4677       return false;
4678     return DerivedSuccess(Result, E);
4679   }
4680
4681   bool handleCallExpr(const CallExpr *E, APValue &Result,
4682                      const LValue *ResultSlot) {
4683     const Expr *Callee = E->getCallee()->IgnoreParens();
4684     QualType CalleeType = Callee->getType();
4685
4686     const FunctionDecl *FD = nullptr;
4687     LValue *This = nullptr, ThisVal;
4688     auto Args = llvm::makeArrayRef(E->getArgs(), E->getNumArgs());
4689     bool HasQualifier = false;
4690
4691     // Extract function decl and 'this' pointer from the callee.
4692     if (CalleeType->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::BoundMember)) {
4693       const ValueDecl *Member = nullptr;
4694       if (const MemberExpr *ME = dyn_cast<MemberExpr>(Callee)) {
4695         // Explicit bound member calls, such as x.f() or p->g();
4696         if (!EvaluateObjectArgument(Info, ME->getBase(), ThisVal))
4697           return false;
4698         Member = ME->getMemberDecl();
4699         This = &ThisVal;
4700         HasQualifier = ME->hasQualifier();
4701       } else if (const BinaryOperator *BE = dyn_cast<BinaryOperator>(Callee)) {
4702         // Indirect bound member calls ('.*' or '->*').
4703         Member = HandleMemberPointerAccess(Info, BE, ThisVal, false);
4704         if (!Member) return false;
4705         This = &ThisVal;
4706       } else
4707         return Error(Callee);
4708
4709       FD = dyn_cast<FunctionDecl>(Member);
4710       if (!FD)
4711         return Error(Callee);
4712     } else if (CalleeType->isFunctionPointerType()) {
4713       LValue Call;
4714       if (!EvaluatePointer(Callee, Call, Info))
4715         return false;
4716
4717       if (!Call.getLValueOffset().isZero())
4718         return Error(Callee);
4719       FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(
4720                              Call.getLValueBase().dyn_cast<const ValueDecl*>());
4721       if (!FD)
4722         return Error(Callee);
4723       // Don't call function pointers which have been cast to some other type.
4724       // Per DR (no number yet), the caller and callee can differ in noexcept.
4725       if (!Info.Ctx.hasSameFunctionTypeIgnoringExceptionSpec(
4726         CalleeType->getPointeeType(), FD->getType())) {
4727         return Error(E);
4728       }
4729
4730       // Overloaded operator calls to member functions are represented as normal
4731       // calls with '*this' as the first argument.
4732       const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(FD);
4733       if (MD && !MD->isStatic()) {
4734         // FIXME: When selecting an implicit conversion for an overloaded
4735         // operator delete, we sometimes try to evaluate calls to conversion
4736         // operators without a 'this' parameter!
4737         if (Args.empty())
4738           return Error(E);
4739
4740         if (!EvaluateObjectArgument(Info, Args[0], ThisVal))
4741           return false;
4742         This = &ThisVal;
4743         Args = Args.slice(1);
4744       } else if (MD && MD->isLambdaStaticInvoker()) {   
4745         // Map the static invoker for the lambda back to the call operator.
4746         // Conveniently, we don't have to slice out the 'this' argument (as is
4747         // being done for the non-static case), since a static member function
4748         // doesn't have an implicit argument passed in.
4749         const CXXRecordDecl *ClosureClass = MD->getParent();
4750         assert(
4751             ClosureClass->captures_begin() == ClosureClass->captures_end() &&
4752             "Number of captures must be zero for conversion to function-ptr");
4753
4754         const CXXMethodDecl *LambdaCallOp =
4755             ClosureClass->getLambdaCallOperator();
4756
4757         // Set 'FD', the function that will be called below, to the call
4758         // operator.  If the closure object represents a generic lambda, find
4759         // the corresponding specialization of the call operator.
4760
4761         if (ClosureClass->isGenericLambda()) {
4762           assert(MD->isFunctionTemplateSpecialization() &&
4763                  "A generic lambda's static-invoker function must be a "
4764                  "template specialization");
4765           const TemplateArgumentList *TAL = MD->getTemplateSpecializationArgs();
4766           FunctionTemplateDecl *CallOpTemplate =
4767               LambdaCallOp->getDescribedFunctionTemplate();
4768           void *InsertPos = nullptr;
4769           FunctionDecl *CorrespondingCallOpSpecialization =
4770               CallOpTemplate->findSpecialization(TAL->asArray(), InsertPos);
4771           assert(CorrespondingCallOpSpecialization &&
4772                  "We must always have a function call operator specialization "
4773                  "that corresponds to our static invoker specialization");
4774           FD = cast<CXXMethodDecl>(CorrespondingCallOpSpecialization);
4775         } else
4776           FD = LambdaCallOp;
4777       }
4778
4779       
4780     } else
4781       return Error(E);
4782
4783     if (This && !This->checkSubobject(Info, E, CSK_This))
4784       return false;
4785
4786     // DR1358 allows virtual constexpr functions in some cases. Don't allow
4787     // calls to such functions in constant expressions.
4788     if (This && !HasQualifier &&
4789         isa<CXXMethodDecl>(FD) && cast<CXXMethodDecl>(FD)->isVirtual())
4790       return Error(E, diag::note_constexpr_virtual_call);
4791
4792     const FunctionDecl *Definition = nullptr;
4793     Stmt *Body = FD->getBody(Definition);
4794
4795     if (!CheckConstexprFunction(Info, E->getExprLoc(), FD, Definition, Body) ||
4796         !HandleFunctionCall(E->getExprLoc(), Definition, This, Args, Body, Info,
4797                             Result, ResultSlot))
4798       return false;
4799
4800     return true;
4801   }
4802
4803   bool VisitCompoundLiteralExpr(const CompoundLiteralExpr *E) {
4804     return StmtVisitorTy::Visit(E->getInitializer());
4805   }
4806   bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
4807     if (E->getNumInits() == 0)
4808       return DerivedZeroInitialization(E);
4809     if (E->getNumInits() == 1)
4810       return StmtVisitorTy::Visit(E->getInit(0));
4811     return Error(E);
4812   }
4813   bool VisitImplicitValueInitExpr(const ImplicitValueInitExpr *E) {
4814     return DerivedZeroInitialization(E);
4815   }
4816   bool VisitCXXScalarValueInitExpr(const CXXScalarValueInitExpr *E) {
4817     return DerivedZeroInitialization(E);
4818   }
4819   bool VisitCXXNullPtrLiteralExpr(const CXXNullPtrLiteralExpr *E) {
4820     return DerivedZeroInitialization(E);
4821   }
4822
4823   /// A member expression where the object is a prvalue is itself a prvalue.
4824   bool VisitMemberExpr(const MemberExpr *E) {
4825     assert(!E->isArrow() && "missing call to bound member function?");
4826
4827     APValue Val;
4828     if (!Evaluate(Val, Info, E->getBase()))
4829       return false;
4830
4831     QualType BaseTy = E->getBase()->getType();
4832
4833     const FieldDecl *FD = dyn_cast<FieldDecl>(E->getMemberDecl());
4834     if (!FD) return Error(E);
4835     assert(!FD->getType()->isReferenceType() && "prvalue reference?");
4836     assert(BaseTy->castAs<RecordType>()->getDecl()->getCanonicalDecl() ==
4837            FD->getParent()->getCanonicalDecl() && "record / field mismatch");
4838
4839     CompleteObject Obj(&Val, BaseTy);
4840     SubobjectDesignator Designator(BaseTy);
4841     Designator.addDeclUnchecked(FD);
4842
4843     APValue Result;
4844     return extractSubobject(Info, E, Obj, Designator, Result) &&
4845            DerivedSuccess(Result, E);
4846   }
4847
4848   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
4849     switch (E->getCastKind()) {
4850     default:
4851       break;
4852
4853     case CK_AtomicToNonAtomic: {
4854       APValue AtomicVal;
4855       // This does not need to be done in place even for class/array types:
4856       // atomic-to-non-atomic conversion implies copying the object
4857       // representation.
4858       if (!Evaluate(AtomicVal, Info, E->getSubExpr()))
4859         return false;
4860       return DerivedSuccess(AtomicVal, E);
4861     }
4862
4863     case CK_NoOp:
4864     case CK_UserDefinedConversion:
4865       return StmtVisitorTy::Visit(E->getSubExpr());
4866
4867     case CK_LValueToRValue: {
4868       LValue LVal;
4869       if (!EvaluateLValue(E->getSubExpr(), LVal, Info))
4870         return false;
4871       APValue RVal;
4872       // Note, we use the subexpression's type in order to retain cv-qualifiers.
4873       if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, E->getSubExpr()->getType(),
4874                                           LVal, RVal))
4875         return false;
4876       return DerivedSuccess(RVal, E);
4877     }
4878     }
4879
4880     return Error(E);
4881   }
4882
4883   bool VisitUnaryPostInc(const UnaryOperator *UO) {
4884     return VisitUnaryPostIncDec(UO);
4885   }
4886   bool VisitUnaryPostDec(const UnaryOperator *UO) {
4887     return VisitUnaryPostIncDec(UO);
4888   }
4889   bool VisitUnaryPostIncDec(const UnaryOperator *UO) {
4890     if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus14 && !Info.keepEvaluatingAfterFailure())
4891       return Error(UO);
4892
4893     LValue LVal;
4894     if (!EvaluateLValue(UO->getSubExpr(), LVal, Info))
4895       return false;
4896     APValue RVal;
4897     if (!handleIncDec(this->Info, UO, LVal, UO->getSubExpr()->getType(),
4898                       UO->isIncrementOp(), &RVal))
4899       return false;
4900     return DerivedSuccess(RVal, UO);
4901   }
4902
4903   bool VisitStmtExpr(const StmtExpr *E) {
4904     // We will have checked the full-expressions inside the statement expression
4905     // when they were completed, and don't need to check them again now.
4906     if (Info.checkingForOverflow())
4907       return Error(E);
4908
4909     BlockScopeRAII Scope(Info);
4910     const CompoundStmt *CS = E->getSubStmt();
4911     if (CS->body_empty())
4912       return true;
4913
4914     for (CompoundStmt::const_body_iterator BI = CS->body_begin(),
4915                                            BE = CS->body_end();
4916          /**/; ++BI) {
4917       if (BI + 1 == BE) {
4918         const Expr *FinalExpr = dyn_cast<Expr>(*BI);
4919         if (!FinalExpr) {
4920           Info.FFDiag((*BI)->getLocStart(),
4921                     diag::note_constexpr_stmt_expr_unsupported);
4922           return false;
4923         }
4924         return this->Visit(FinalExpr);
4925       }
4926
4927       APValue ReturnValue;
4928       StmtResult Result = { ReturnValue, nullptr };
4929       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, *BI);
4930       if (ESR != ESR_Succeeded) {
4931         // FIXME: If the statement-expression terminated due to 'return',
4932         // 'break', or 'continue', it would be nice to propagate that to
4933         // the outer statement evaluation rather than bailing out.
4934         if (ESR != ESR_Failed)
4935           Info.FFDiag((*BI)->getLocStart(),
4936                     diag::note_constexpr_stmt_expr_unsupported);
4937         return false;
4938       }
4939     }
4940
4941     llvm_unreachable("Return from function from the loop above.");
4942   }
4943
4944   /// Visit a value which is evaluated, but whose value is ignored.
4945   void VisitIgnoredValue(const Expr *E) {
4946     EvaluateIgnoredValue(Info, E);
4947   }
4948
4949   /// Potentially visit a MemberExpr's base expression.
4950   void VisitIgnoredBaseExpression(const Expr *E) {
4951     // While MSVC doesn't evaluate the base expression, it does diagnose the
4952     // presence of side-effecting behavior.
4953     if (Info.getLangOpts().MSVCCompat && !E->HasSideEffects(Info.Ctx))
4954       return;
4955     VisitIgnoredValue(E);
4956   }
4957 };
4958
4959 }
4960
4961 //===----------------------------------------------------------------------===//
4962 // Common base class for lvalue and temporary evaluation.
4963 //===----------------------------------------------------------------------===//
4964 namespace {
4965 template<class Derived>
4966 class LValueExprEvaluatorBase
4967   : public ExprEvaluatorBase<Derived> {
4968 protected:
4969   LValue &Result;
4970   bool InvalidBaseOK;
4971   typedef LValueExprEvaluatorBase LValueExprEvaluatorBaseTy;
4972   typedef ExprEvaluatorBase<Derived> ExprEvaluatorBaseTy;
4973
4974   bool Success(APValue::LValueBase B) {
4975     Result.set(B);
4976     return true;
4977   }
4978
4979   bool evaluatePointer(const Expr *E, LValue &Result) {
4980     return EvaluatePointer(E, Result, this->Info, InvalidBaseOK);
4981   }
4982
4983 public:
4984   LValueExprEvaluatorBase(EvalInfo &Info, LValue &Result, bool InvalidBaseOK)
4985       : ExprEvaluatorBaseTy(Info), Result(Result),
4986         InvalidBaseOK(InvalidBaseOK) {}
4987
4988   bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
4989     Result.setFrom(this->Info.Ctx, V);
4990     return true;
4991   }
4992
4993   bool VisitMemberExpr(const MemberExpr *E) {
4994     // Handle non-static data members.
4995     QualType BaseTy;
4996     bool EvalOK;
4997     if (E->isArrow()) {
4998       EvalOK = evaluatePointer(E->getBase(), Result);
4999       BaseTy = E->getBase()->getType()->castAs<PointerType>()->getPointeeType();
5000     } else if (E->getBase()->isRValue()) {
5001       assert(E->getBase()->getType()->isRecordType());
5002       EvalOK = EvaluateTemporary(E->getBase(), Result, this->Info);
5003       BaseTy = E->getBase()->getType();
5004     } else {
5005       EvalOK = this->Visit(E->getBase());
5006       BaseTy = E->getBase()->getType();
5007     }
5008     if (!EvalOK) {
5009       if (!InvalidBaseOK)
5010         return false;
5011       Result.setInvalid(E);
5012       return true;
5013     }
5014
5015     const ValueDecl *MD = E->getMemberDecl();
5016     if (const FieldDecl *FD = dyn_cast<FieldDecl>(E->getMemberDecl())) {
5017       assert(BaseTy->getAs<RecordType>()->getDecl()->getCanonicalDecl() ==
5018              FD->getParent()->getCanonicalDecl() && "record / field mismatch");
5019       (void)BaseTy;
5020       if (!HandleLValueMember(this->Info, E, Result, FD))
5021         return false;
5022     } else if (const IndirectFieldDecl *IFD = dyn_cast<IndirectFieldDecl>(MD)) {
5023       if (!HandleLValueIndirectMember(this->Info, E, Result, IFD))
5024         return false;
5025     } else
5026       return this->Error(E);
5027
5028     if (MD->getType()->isReferenceType()) {
5029       APValue RefValue;
5030       if (!handleLValueToRValueConversion(this->Info, E, MD->getType(), Result,
5031                                           RefValue))
5032         return false;
5033       return Success(RefValue, E);
5034     }
5035     return true;
5036   }
5037
5038   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
5039     switch (E->getOpcode()) {
5040     default:
5041       return ExprEvaluatorBaseTy::VisitBinaryOperator(E);
5042
5043     case BO_PtrMemD:
5044     case BO_PtrMemI:
5045       return HandleMemberPointerAccess(this->Info, E, Result);
5046     }
5047   }
5048
5049   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
5050     switch (E->getCastKind()) {
5051     default:
5052       return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
5053
5054     case CK_DerivedToBase:
5055     case CK_UncheckedDerivedToBase:
5056       if (!this->Visit(E->getSubExpr()))
5057         return false;
5058
5059       // Now figure out the necessary offset to add to the base LV to get from
5060       // the derived class to the base class.
5061       return HandleLValueBasePath(this->Info, E, E->getSubExpr()->getType(),
5062                                   Result);
5063     }
5064   }
5065 };
5066 }
5067
5068 //===----------------------------------------------------------------------===//
5069 // LValue Evaluation
5070 //
5071 // This is used for evaluating lvalues (in C and C++), xvalues (in C++11),
5072 // function designators (in C), decl references to void objects (in C), and
5073 // temporaries (if building with -Wno-address-of-temporary).
5074 //
5075 // LValue evaluation produces values comprising a base expression of one of the
5076 // following types:
5077 // - Declarations
5078 //  * VarDecl
5079 //  * FunctionDecl
5080 // - Literals
5081 //  * CompoundLiteralExpr in C (and in global scope in C++)
5082 //  * StringLiteral
5083 //  * CXXTypeidExpr
5084 //  * PredefinedExpr
5085 //  * ObjCStringLiteralExpr
5086 //  * ObjCEncodeExpr
5087 //  * AddrLabelExpr
5088 //  * BlockExpr
5089 //  * CallExpr for a MakeStringConstant builtin
5090 // - Locals and temporaries
5091 //  * MaterializeTemporaryExpr
5092 //  * Any Expr, with a CallIndex indicating the function in which the temporary
5093 //    was evaluated, for cases where the MaterializeTemporaryExpr is missing
5094 //    from the AST (FIXME).
5095 //  * A MaterializeTemporaryExpr that has static storage duration, with no
5096 //    CallIndex, for a lifetime-extended temporary.
5097 // plus an offset in bytes.
5098 //===----------------------------------------------------------------------===//
5099 namespace {
5100 class LValueExprEvaluator
5101   : public LValueExprEvaluatorBase<LValueExprEvaluator> {
5102 public:
5103   LValueExprEvaluator(EvalInfo &Info, LValue &Result, bool InvalidBaseOK) :
5104     LValueExprEvaluatorBaseTy(Info, Result, InvalidBaseOK) {}
5105
5106   bool VisitVarDecl(const Expr *E, const VarDecl *VD);
5107   bool VisitUnaryPreIncDec(const UnaryOperator *UO);
5108
5109   bool VisitDeclRefExpr(const DeclRefExpr *E);
5110   bool VisitPredefinedExpr(const PredefinedExpr *E) { return Success(E); }
5111   bool VisitMaterializeTemporaryExpr(const MaterializeTemporaryExpr *E);
5112   bool VisitCompoundLiteralExpr(const CompoundLiteralExpr *E);
5113   bool VisitMemberExpr(const MemberExpr *E);
5114   bool VisitStringLiteral(const StringLiteral *E) { return Success(E); }
5115   bool VisitObjCEncodeExpr(const ObjCEncodeExpr *E) { return Success(E); }
5116   bool VisitCXXTypeidExpr(const CXXTypeidExpr *E);
5117   bool VisitCXXUuidofExpr(const CXXUuidofExpr *E);
5118   bool VisitArraySubscriptExpr(const ArraySubscriptExpr *E);
5119   bool VisitUnaryDeref(const UnaryOperator *E);
5120   bool VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E);
5121   bool VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E);
5122   bool VisitUnaryPreInc(const UnaryOperator *UO) {
5123     return VisitUnaryPreIncDec(UO);
5124   }
5125   bool VisitUnaryPreDec(const UnaryOperator *UO) {
5126     return VisitUnaryPreIncDec(UO);
5127   }
5128   bool VisitBinAssign(const BinaryOperator *BO);
5129   bool VisitCompoundAssignOperator(const CompoundAssignOperator *CAO);
5130
5131   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
5132     switch (E->getCastKind()) {
5133     default:
5134       return LValueExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
5135
5136     case CK_LValueBitCast:
5137       this->CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 2;
5138       if (!Visit(E->getSubExpr()))
5139         return false;
5140       Result.Designator.setInvalid();
5141       return true;
5142
5143     case CK_BaseToDerived:
5144       if (!Visit(E->getSubExpr()))
5145         return false;
5146       return HandleBaseToDerivedCast(Info, E, Result);
5147     }
5148   }
5149 };
5150 } // end anonymous namespace
5151
5152 /// Evaluate an expression as an lvalue. This can be legitimately called on
5153 /// expressions which are not glvalues, in three cases:
5154 ///  * function designators in C, and
5155 ///  * "extern void" objects
5156 ///  * @selector() expressions in Objective-C
5157 static bool EvaluateLValue(const Expr *E, LValue &Result, EvalInfo &Info,
5158                            bool InvalidBaseOK) {
5159   assert(E->isGLValue() || E->getType()->isFunctionType() ||
5160          E->getType()->isVoidType() || isa<ObjCSelectorExpr>(E));
5161   return LValueExprEvaluator(Info, Result, InvalidBaseOK).Visit(E);
5162 }
5163
5164 bool LValueExprEvaluator::VisitDeclRefExpr(const DeclRefExpr *E) {
5165   if (const FunctionDecl *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(E->getDecl()))
5166     return Success(FD);
5167   if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(E->getDecl()))
5168     return VisitVarDecl(E, VD);
5169   if (const BindingDecl *BD = dyn_cast<BindingDecl>(E->getDecl()))
5170     return Visit(BD->getBinding());
5171   return Error(E);
5172 }
5173
5174
5175 bool LValueExprEvaluator::VisitVarDecl(const Expr *E, const VarDecl *VD) {
5176
5177   // If we are within a lambda's call operator, check whether the 'VD' referred
5178   // to within 'E' actually represents a lambda-capture that maps to a
5179   // data-member/field within the closure object, and if so, evaluate to the
5180   // field or what the field refers to.
5181   if (Info.CurrentCall && isLambdaCallOperator(Info.CurrentCall->Callee)) {
5182     if (auto *FD = Info.CurrentCall->LambdaCaptureFields.lookup(VD)) {
5183       if (Info.checkingPotentialConstantExpression())
5184         return false;
5185       // Start with 'Result' referring to the complete closure object...
5186       Result = *Info.CurrentCall->This;
5187       // ... then update it to refer to the field of the closure object
5188       // that represents the capture.
5189       if (!HandleLValueMember(Info, E, Result, FD))
5190         return false;
5191       // And if the field is of reference type, update 'Result' to refer to what
5192       // the field refers to.
5193       if (FD->getType()->isReferenceType()) {
5194         APValue RVal;
5195         if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, FD->getType(), Result,
5196                                             RVal))
5197           return false;
5198         Result.setFrom(Info.Ctx, RVal);
5199       }
5200       return true;
5201     }
5202   }
5203   CallStackFrame *Frame = nullptr;
5204   if (VD->hasLocalStorage() && Info.CurrentCall->Index > 1) {
5205     // Only if a local variable was declared in the function currently being
5206     // evaluated, do we expect to be able to find its value in the current
5207     // frame. (Otherwise it was likely declared in an enclosing context and
5208     // could either have a valid evaluatable value (for e.g. a constexpr
5209     // variable) or be ill-formed (and trigger an appropriate evaluation
5210     // diagnostic)).
5211     if (Info.CurrentCall->Callee &&
5212         Info.CurrentCall->Callee->Equals(VD->getDeclContext())) {
5213       Frame = Info.CurrentCall;
5214     }
5215   }
5216
5217   if (!VD->getType()->isReferenceType()) {
5218     if (Frame) {
5219       Result.set(VD, Frame->Index);
5220       return true;
5221     }
5222     return Success(VD);
5223   }
5224
5225   APValue *V;
5226   if (!evaluateVarDeclInit(Info, E, VD, Frame, V))
5227     return false;
5228   if (V->isUninit()) {
5229     if (!Info.checkingPotentialConstantExpression())
5230       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_use_uninit_reference);
5231     return false;
5232   }
5233   return Success(*V, E);
5234 }
5235
5236 bool LValueExprEvaluator::VisitMaterializeTemporaryExpr(
5237     const MaterializeTemporaryExpr *E) {
5238   // Walk through the expression to find the materialized temporary itself.
5239   SmallVector<const Expr *, 2> CommaLHSs;
5240   SmallVector<SubobjectAdjustment, 2> Adjustments;
5241   const Expr *Inner = E->GetTemporaryExpr()->
5242       skipRValueSubobjectAdjustments(CommaLHSs, Adjustments);
5243
5244   // If we passed any comma operators, evaluate their LHSs.
5245   for (unsigned I = 0, N = CommaLHSs.size(); I != N; ++I)
5246     if (!EvaluateIgnoredValue(Info, CommaLHSs[I]))
5247       return false;
5248
5249   // A materialized temporary with static storage duration can appear within the
5250   // result of a constant expression evaluation, so we need to preserve its
5251   // value for use outside this evaluation.
5252   APValue *Value;
5253   if (E->getStorageDuration() == SD_Static) {
5254     Value = Info.Ctx.getMaterializedTemporaryValue(E, true);
5255     *Value = APValue();
5256     Result.set(E);
5257   } else {
5258     Value = &Info.CurrentCall->
5259         createTemporary(E, E->getStorageDuration() == SD_Automatic);
5260     Result.set(E, Info.CurrentCall->Index);
5261   }
5262
5263   QualType Type = Inner->getType();
5264
5265   // Materialize the temporary itself.
5266   if (!EvaluateInPlace(*Value, Info, Result, Inner) ||
5267       (E->getStorageDuration() == SD_Static &&
5268        !CheckConstantExpression(Info, E->getExprLoc(), Type, *Value))) {
5269     *Value = APValue();
5270     return false;
5271   }
5272
5273   // Adjust our lvalue to refer to the desired subobject.
5274   for (unsigned I = Adjustments.size(); I != 0; /**/) {
5275     --I;
5276     switch (Adjustments[I].Kind) {
5277     case SubobjectAdjustment::DerivedToBaseAdjustment:
5278       if (!HandleLValueBasePath(Info, Adjustments[I].DerivedToBase.BasePath,
5279                                 Type, Result))
5280         return false;
5281       Type = Adjustments[I].DerivedToBase.BasePath->getType();
5282       break;
5283
5284     case SubobjectAdjustment::FieldAdjustment:
5285       if (!HandleLValueMember(Info, E, Result, Adjustments[I].Field))
5286         return false;
5287       Type = Adjustments[I].Field->getType();
5288       break;
5289
5290     case SubobjectAdjustment::MemberPointerAdjustment:
5291       if (!HandleMemberPointerAccess(this->Info, Type, Result,
5292                                      Adjustments[I].Ptr.RHS))
5293         return false;
5294       Type = Adjustments[I].Ptr.MPT->getPointeeType();
5295       break;
5296     }
5297   }
5298
5299   return true;
5300 }
5301
5302 bool
5303 LValueExprEvaluator::VisitCompoundLiteralExpr(const CompoundLiteralExpr *E) {
5304   assert((!Info.getLangOpts().CPlusPlus || E->isFileScope()) &&
5305          "lvalue compound literal in c++?");
5306   // Defer visiting the literal until the lvalue-to-rvalue conversion. We can
5307   // only see this when folding in C, so there's no standard to follow here.
5308   return Success(E);
5309 }
5310
5311 bool LValueExprEvaluator::VisitCXXTypeidExpr(const CXXTypeidExpr *E) {
5312   if (!E->isPotentiallyEvaluated())
5313     return Success(E);
5314
5315   Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_typeid_polymorphic)
5316     << E->getExprOperand()->getType()
5317     << E->getExprOperand()->getSourceRange();
5318   return false;
5319 }
5320
5321 bool LValueExprEvaluator::VisitCXXUuidofExpr(const CXXUuidofExpr *E) {
5322   return Success(E);
5323 }
5324
5325 bool LValueExprEvaluator::VisitMemberExpr(const MemberExpr *E) {
5326   // Handle static data members.
5327   if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(E->getMemberDecl())) {
5328     VisitIgnoredBaseExpression(E->getBase());
5329     return VisitVarDecl(E, VD);
5330   }
5331
5332   // Handle static member functions.
5333   if (const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(E->getMemberDecl())) {
5334     if (MD->isStatic()) {
5335       VisitIgnoredBaseExpression(E->getBase());
5336       return Success(MD);
5337     }
5338   }
5339
5340   // Handle non-static data members.
5341   return LValueExprEvaluatorBaseTy::VisitMemberExpr(E);
5342 }
5343
5344 bool LValueExprEvaluator::VisitArraySubscriptExpr(const ArraySubscriptExpr *E) {
5345   // FIXME: Deal with vectors as array subscript bases.
5346   if (E->getBase()->getType()->isVectorType())
5347     return Error(E);
5348
5349   bool Success = true;
5350   if (!evaluatePointer(E->getBase(), Result)) {
5351     if (!Info.noteFailure())
5352       return false;
5353     Success = false;
5354   }
5355
5356   APSInt Index;
5357   if (!EvaluateInteger(E->getIdx(), Index, Info))
5358     return false;
5359
5360   return Success &&
5361          HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, Result, E->getType(), Index);
5362 }
5363
5364 bool LValueExprEvaluator::VisitUnaryDeref(const UnaryOperator *E) {
5365   return evaluatePointer(E->getSubExpr(), Result);
5366 }
5367
5368 bool LValueExprEvaluator::VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E) {
5369   if (!Visit(E->getSubExpr()))
5370     return false;
5371   // __real is a no-op on scalar lvalues.
5372   if (E->getSubExpr()->getType()->isAnyComplexType())
5373     HandleLValueComplexElement(Info, E, Result, E->getType(), false);
5374   return true;
5375 }
5376
5377 bool LValueExprEvaluator::VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E) {
5378   assert(E->getSubExpr()->getType()->isAnyComplexType() &&
5379          "lvalue __imag__ on scalar?");
5380   if (!Visit(E->getSubExpr()))
5381     return false;
5382   HandleLValueComplexElement(Info, E, Result, E->getType(), true);
5383   return true;
5384 }
5385
5386 bool LValueExprEvaluator::VisitUnaryPreIncDec(const UnaryOperator *UO) {
5387   if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus14 && !Info.keepEvaluatingAfterFailure())
5388     return Error(UO);
5389
5390   if (!this->Visit(UO->getSubExpr()))
5391     return false;
5392
5393   return handleIncDec(
5394       this->Info, UO, Result, UO->getSubExpr()->getType(),
5395       UO->isIncrementOp(), nullptr);
5396 }
5397
5398 bool LValueExprEvaluator::VisitCompoundAssignOperator(
5399     const CompoundAssignOperator *CAO) {
5400   if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus14 && !Info.keepEvaluatingAfterFailure())
5401     return Error(CAO);
5402
5403   APValue RHS;
5404
5405   // The overall lvalue result is the result of evaluating the LHS.
5406   if (!this->Visit(CAO->getLHS())) {
5407     if (Info.noteFailure())
5408       Evaluate(RHS, this->Info, CAO->getRHS());
5409     return false;
5410   }
5411
5412   if (!Evaluate(RHS, this->Info, CAO->getRHS()))
5413     return false;
5414
5415   return handleCompoundAssignment(
5416       this->Info, CAO,
5417       Result, CAO->getLHS()->getType(), CAO->getComputationLHSType(),
5418       CAO->getOpForCompoundAssignment(CAO->getOpcode()), RHS);
5419 }
5420
5421 bool LValueExprEvaluator::VisitBinAssign(const BinaryOperator *E) {
5422   if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus14 && !Info.keepEvaluatingAfterFailure())
5423     return Error(E);
5424
5425   APValue NewVal;
5426
5427   if (!this->Visit(E->getLHS())) {
5428     if (Info.noteFailure())
5429       Evaluate(NewVal, this->Info, E->getRHS());
5430     return false;
5431   }
5432
5433   if (!Evaluate(NewVal, this->Info, E->getRHS()))
5434     return false;
5435
5436   return handleAssignment(this->Info, E, Result, E->getLHS()->getType(),
5437                           NewVal);
5438 }
5439
5440 //===----------------------------------------------------------------------===//
5441 // Pointer Evaluation
5442 //===----------------------------------------------------------------------===//
5443
5444 /// \brief Attempts to compute the number of bytes available at the pointer
5445 /// returned by a function with the alloc_size attribute. Returns true if we
5446 /// were successful. Places an unsigned number into `Result`.
5447 ///
5448 /// This expects the given CallExpr to be a call to a function with an
5449 /// alloc_size attribute.
5450 static bool getBytesReturnedByAllocSizeCall(const ASTContext &Ctx,
5451                                             const CallExpr *Call,
5452                                             llvm::APInt &Result) {
5453   const AllocSizeAttr *AllocSize = getAllocSizeAttr(Call);
5454
5455   // alloc_size args are 1-indexed, 0 means not present.
5456   assert(AllocSize && AllocSize->getElemSizeParam() != 0);
5457   unsigned SizeArgNo = AllocSize->getElemSizeParam() - 1;
5458   unsigned BitsInSizeT = Ctx.getTypeSize(Ctx.getSizeType());
5459   if (Call->getNumArgs() <= SizeArgNo)
5460     return false;
5461
5462   auto EvaluateAsSizeT = [&](const Expr *E, APSInt &Into) {
5463     if (!E->EvaluateAsInt(Into, Ctx, Expr::SE_AllowSideEffects))
5464       return false;
5465     if (Into.isNegative() || !Into.isIntN(BitsInSizeT))
5466       return false;
5467     Into = Into.zextOrSelf(BitsInSizeT);
5468     return true;
5469   };
5470
5471   APSInt SizeOfElem;
5472   if (!EvaluateAsSizeT(Call->getArg(SizeArgNo), SizeOfElem))
5473     return false;
5474
5475   if (!AllocSize->getNumElemsParam()) {
5476     Result = std::move(SizeOfElem);
5477     return true;
5478   }
5479
5480   APSInt NumberOfElems;
5481   // Argument numbers start at 1
5482   unsigned NumArgNo = AllocSize->getNumElemsParam() - 1;
5483   if (!EvaluateAsSizeT(Call->getArg(NumArgNo), NumberOfElems))
5484     return false;
5485
5486   bool Overflow;
5487   llvm::APInt BytesAvailable = SizeOfElem.umul_ov(NumberOfElems, Overflow);
5488   if (Overflow)
5489     return false;
5490
5491   Result = std::move(BytesAvailable);
5492   return true;
5493 }
5494
5495 /// \brief Convenience function. LVal's base must be a call to an alloc_size
5496 /// function.
5497 static bool getBytesReturnedByAllocSizeCall(const ASTContext &Ctx,
5498                                             const LValue &LVal,
5499                                             llvm::APInt &Result) {
5500   assert(isBaseAnAllocSizeCall(LVal.getLValueBase()) &&
5501          "Can't get the size of a non alloc_size function");
5502   const auto *Base = LVal.getLValueBase().get<const Expr *>();
5503   const CallExpr *CE = tryUnwrapAllocSizeCall(Base);
5504   return getBytesReturnedByAllocSizeCall(Ctx, CE, Result);
5505 }
5506
5507 /// \brief Attempts to evaluate the given LValueBase as the result of a call to
5508 /// a function with the alloc_size attribute. If it was possible to do so, this
5509 /// function will return true, make Result's Base point to said function call,
5510 /// and mark Result's Base as invalid.
5511 static bool evaluateLValueAsAllocSize(EvalInfo &Info, APValue::LValueBase Base,
5512                                       LValue &Result) {
5513   if (Base.isNull())
5514     return false;
5515
5516   // Because we do no form of static analysis, we only support const variables.
5517   //
5518   // Additionally, we can't support parameters, nor can we support static
5519   // variables (in the latter case, use-before-assign isn't UB; in the former,
5520   // we have no clue what they'll be assigned to).
5521   const auto *VD =
5522       dyn_cast_or_null<VarDecl>(Base.dyn_cast<const ValueDecl *>());
5523   if (!VD || !VD->isLocalVarDecl() || !VD->getType().isConstQualified())
5524     return false;
5525
5526   const Expr *Init = VD->getAnyInitializer();
5527   if (!Init)
5528     return false;
5529
5530   const Expr *E = Init->IgnoreParens();
5531   if (!tryUnwrapAllocSizeCall(E))
5532     return false;
5533
5534   // Store E instead of E unwrapped so that the type of the LValue's base is
5535   // what the user wanted.
5536   Result.setInvalid(E);
5537
5538   QualType Pointee = E->getType()->castAs<PointerType>()->getPointeeType();
5539   Result.addUnsizedArray(Info, E, Pointee);
5540   return true;
5541 }
5542
5543 namespace {
5544 class PointerExprEvaluator
5545   : public ExprEvaluatorBase<PointerExprEvaluator> {
5546   LValue &Result;
5547   bool InvalidBaseOK;
5548
5549   bool Success(const Expr *E) {
5550     Result.set(E);
5551     return true;
5552   }
5553
5554   bool evaluateLValue(const Expr *E, LValue &Result) {
5555     return EvaluateLValue(E, Result, Info, InvalidBaseOK);
5556   }
5557
5558   bool evaluatePointer(const Expr *E, LValue &Result) {
5559     return EvaluatePointer(E, Result, Info, InvalidBaseOK);
5560   }
5561
5562   bool visitNonBuiltinCallExpr(const CallExpr *E);
5563 public:
5564
5565   PointerExprEvaluator(EvalInfo &info, LValue &Result, bool InvalidBaseOK)
5566       : ExprEvaluatorBaseTy(info), Result(Result),
5567         InvalidBaseOK(InvalidBaseOK) {}
5568
5569   bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
5570     Result.setFrom(Info.Ctx, V);
5571     return true;
5572   }
5573   bool ZeroInitialization(const Expr *E) {
5574     auto TargetVal = Info.Ctx.getTargetNullPointerValue(E->getType());
5575     Result.setNull(E->getType(), TargetVal);
5576     return true;
5577   }
5578
5579   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E);
5580   bool VisitCastExpr(const CastExpr* E);
5581   bool VisitUnaryAddrOf(const UnaryOperator *E);
5582   bool VisitObjCStringLiteral(const ObjCStringLiteral *E)
5583       { return Success(E); }
5584   bool VisitObjCBoxedExpr(const ObjCBoxedExpr *E) {
5585     if (Info.noteFailure())
5586       EvaluateIgnoredValue(Info, E->getSubExpr());
5587     return Error(E);
5588   }
5589   bool VisitAddrLabelExpr(const AddrLabelExpr *E)
5590       { return Success(E); }
5591   bool VisitCallExpr(const CallExpr *E);
5592   bool VisitBuiltinCallExpr(const CallExpr *E, unsigned BuiltinOp);
5593   bool VisitBlockExpr(const BlockExpr *E) {
5594     if (!E->getBlockDecl()->hasCaptures())
5595       return Success(E);
5596     return Error(E);
5597   }
5598   bool VisitCXXThisExpr(const CXXThisExpr *E) {
5599     // Can't look at 'this' when checking a potential constant expression.
5600     if (Info.checkingPotentialConstantExpression())
5601       return false;
5602     if (!Info.CurrentCall->This) {
5603       if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
5604         Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_this) << E->isImplicit();
5605       else
5606         Info.FFDiag(E);
5607       return false;
5608     }
5609     Result = *Info.CurrentCall->This;
5610     // If we are inside a lambda's call operator, the 'this' expression refers
5611     // to the enclosing '*this' object (either by value or reference) which is
5612     // either copied into the closure object's field that represents the '*this'
5613     // or refers to '*this'.
5614     if (isLambdaCallOperator(Info.CurrentCall->Callee)) {
5615       // Update 'Result' to refer to the data member/field of the closure object
5616       // that represents the '*this' capture.
5617       if (!HandleLValueMember(Info, E, Result,
5618                              Info.CurrentCall->LambdaThisCaptureField)) 
5619         return false;
5620       // If we captured '*this' by reference, replace the field with its referent.
5621       if (Info.CurrentCall->LambdaThisCaptureField->getType()
5622               ->isPointerType()) {
5623         APValue RVal;
5624         if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, E->getType(), Result,
5625                                             RVal))
5626           return false;
5627
5628         Result.setFrom(Info.Ctx, RVal);
5629       }
5630     }
5631     return true;
5632   }
5633
5634   // FIXME: Missing: @protocol, @selector
5635 };
5636 } // end anonymous namespace
5637
5638 static bool EvaluatePointer(const Expr* E, LValue& Result, EvalInfo &Info,
5639                             bool InvalidBaseOK) {
5640   assert(E->isRValue() && E->getType()->hasPointerRepresentation());
5641   return PointerExprEvaluator(Info, Result, InvalidBaseOK).Visit(E);
5642 }
5643
5644 bool PointerExprEvaluator::VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
5645   if (E->getOpcode() != BO_Add &&
5646       E->getOpcode() != BO_Sub)
5647     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitBinaryOperator(E);
5648
5649   const Expr *PExp = E->getLHS();
5650   const Expr *IExp = E->getRHS();
5651   if (IExp->getType()->isPointerType())
5652     std::swap(PExp, IExp);
5653
5654   bool EvalPtrOK = evaluatePointer(PExp, Result);
5655   if (!EvalPtrOK && !Info.noteFailure())
5656     return false;
5657
5658   llvm::APSInt Offset;
5659   if (!EvaluateInteger(IExp, Offset, Info) || !EvalPtrOK)
5660     return false;
5661
5662   if (E->getOpcode() == BO_Sub)
5663     negateAsSigned(Offset);
5664
5665   QualType Pointee = PExp->getType()->castAs<PointerType>()->getPointeeType();
5666   return HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, Result, Pointee, Offset);
5667 }
5668
5669 bool PointerExprEvaluator::VisitUnaryAddrOf(const UnaryOperator *E) {
5670   return evaluateLValue(E->getSubExpr(), Result);
5671 }
5672
5673 bool PointerExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr* E) {
5674   const Expr* SubExpr = E->getSubExpr();
5675
5676   switch (E->getCastKind()) {
5677   default:
5678     break;
5679
5680   case CK_BitCast:
5681   case CK_CPointerToObjCPointerCast:
5682   case CK_BlockPointerToObjCPointerCast:
5683   case CK_AnyPointerToBlockPointerCast:
5684   case CK_AddressSpaceConversion:
5685     if (!Visit(SubExpr))
5686       return false;
5687     // Bitcasts to cv void* are static_casts, not reinterpret_casts, so are
5688     // permitted in constant expressions in C++11. Bitcasts from cv void* are
5689     // also static_casts, but we disallow them as a resolution to DR1312.
5690     if (!E->getType()->isVoidPointerType()) {
5691       Result.Designator.setInvalid();
5692       if (SubExpr->getType()->isVoidPointerType())
5693         CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast)
5694           << 3 << SubExpr->getType();
5695       else
5696         CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 2;
5697     }
5698     if (E->getCastKind() == CK_AddressSpaceConversion && Result.IsNullPtr)
5699       ZeroInitialization(E);
5700     return true;
5701
5702   case CK_DerivedToBase:
5703   case CK_UncheckedDerivedToBase:
5704     if (!evaluatePointer(E->getSubExpr(), Result))
5705       return false;
5706     if (!Result.Base && Result.Offset.isZero())
5707       return true;
5708
5709     // Now figure out the necessary offset to add to the base LV to get from
5710     // the derived class to the base class.
5711     return HandleLValueBasePath(Info, E, E->getSubExpr()->getType()->
5712                                   castAs<PointerType>()->getPointeeType(),
5713                                 Result);
5714
5715   case CK_BaseToDerived:
5716     if (!Visit(E->getSubExpr()))
5717       return false;
5718     if (!Result.Base && Result.Offset.isZero())
5719       return true;
5720     return HandleBaseToDerivedCast(Info, E, Result);
5721
5722   case CK_NullToPointer:
5723     VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
5724     return ZeroInitialization(E);
5725
5726   case CK_IntegralToPointer: {
5727     CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 2;
5728
5729     APValue Value;
5730     if (!EvaluateIntegerOrLValue(SubExpr, Value, Info))
5731       break;
5732
5733     if (Value.isInt()) {
5734       unsigned Size = Info.Ctx.getTypeSize(E->getType());
5735       uint64_t N = Value.getInt().extOrTrunc(Size).getZExtValue();
5736       Result.Base = (Expr*)nullptr;
5737       Result.InvalidBase = false;
5738       Result.Offset = CharUnits::fromQuantity(N);
5739       Result.CallIndex = 0;
5740       Result.Designator.setInvalid();
5741       Result.IsNullPtr = false;
5742       return true;
5743     } else {
5744       // Cast is of an lvalue, no need to change value.
5745       Result.setFrom(Info.Ctx, Value);
5746       return true;
5747     }
5748   }
5749
5750   case CK_ArrayToPointerDecay: {
5751     if (SubExpr->isGLValue()) {
5752       if (!evaluateLValue(SubExpr, Result))
5753         return false;
5754     } else {
5755       Result.set(SubExpr, Info.CurrentCall->Index);
5756       if (!EvaluateInPlace(Info.CurrentCall->createTemporary(SubExpr, false),
5757                            Info, Result, SubExpr))
5758         return false;
5759     }
5760     // The result is a pointer to the first element of the array.
5761     auto *AT = Info.Ctx.getAsArrayType(SubExpr->getType());
5762     if (auto *CAT = dyn_cast<ConstantArrayType>(AT))
5763       Result.addArray(Info, E, CAT);
5764     else
5765       Result.addUnsizedArray(Info, E, AT->getElementType());
5766     return true;
5767   }
5768
5769   case CK_FunctionToPointerDecay:
5770     return evaluateLValue(SubExpr, Result);
5771
5772   case CK_LValueToRValue: {
5773     LValue LVal;
5774     if (!evaluateLValue(E->getSubExpr(), LVal))
5775       return false;
5776
5777     APValue RVal;
5778     // Note, we use the subexpression's type in order to retain cv-qualifiers.
5779     if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, E->getSubExpr()->getType(),
5780                                         LVal, RVal))
5781       return InvalidBaseOK &&
5782              evaluateLValueAsAllocSize(Info, LVal.Base, Result);
5783     return Success(RVal, E);
5784   }
5785   }
5786
5787   return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
5788 }
5789
5790 static CharUnits GetAlignOfType(EvalInfo &Info, QualType T) {
5791   // C++ [expr.alignof]p3:
5792   //     When alignof is applied to a reference type, the result is the
5793   //     alignment of the referenced type.
5794   if (const ReferenceType *Ref = T->getAs<ReferenceType>())
5795     T = Ref->getPointeeType();
5796
5797   // __alignof is defined to return the preferred alignment.
5798   if (T.getQualifiers().hasUnaligned())
5799     return CharUnits::One();
5800   return Info.Ctx.toCharUnitsFromBits(
5801     Info.Ctx.getPreferredTypeAlign(T.getTypePtr()));
5802 }
5803
5804 static CharUnits GetAlignOfExpr(EvalInfo &Info, const Expr *E) {
5805   E = E->IgnoreParens();
5806
5807   // The kinds of expressions that we have special-case logic here for
5808   // should be kept up to date with the special checks for those
5809   // expressions in Sema.
5810
5811   // alignof decl is always accepted, even if it doesn't make sense: we default
5812   // to 1 in those cases.
5813   if (const DeclRefExpr *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(E))
5814     return Info.Ctx.getDeclAlign(DRE->getDecl(),
5815                                  /*RefAsPointee*/true);
5816
5817   if (const MemberExpr *ME = dyn_cast<MemberExpr>(E))
5818     return Info.Ctx.getDeclAlign(ME->getMemberDecl(),
5819                                  /*RefAsPointee*/true);
5820
5821   return GetAlignOfType(Info, E->getType());
5822 }
5823
5824 // To be clear: this happily visits unsupported builtins. Better name welcomed.
5825 bool PointerExprEvaluator::visitNonBuiltinCallExpr(const CallExpr *E) {
5826   if (ExprEvaluatorBaseTy::VisitCallExpr(E))
5827     return true;
5828
5829   if (!(InvalidBaseOK && getAllocSizeAttr(E)))
5830     return false;
5831
5832   Result.setInvalid(E);
5833   QualType PointeeTy = E->getType()->castAs<PointerType>()->getPointeeType();
5834   Result.addUnsizedArray(Info, E, PointeeTy);
5835   return true;
5836 }
5837
5838 bool PointerExprEvaluator::VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
5839   if (IsStringLiteralCall(E))
5840     return Success(E);
5841
5842   if (unsigned BuiltinOp = E->getBuiltinCallee())
5843     return VisitBuiltinCallExpr(E, BuiltinOp);
5844
5845   return visitNonBuiltinCallExpr(E);
5846 }
5847
5848 bool PointerExprEvaluator::VisitBuiltinCallExpr(const CallExpr *E,
5849                                                 unsigned BuiltinOp) {
5850   switch (BuiltinOp) {
5851   case Builtin::BI__builtin_addressof:
5852     return evaluateLValue(E->getArg(0), Result);
5853   case Builtin::BI__builtin_assume_aligned: {
5854     // We need to be very careful here because: if the pointer does not have the
5855     // asserted alignment, then the behavior is undefined, and undefined
5856     // behavior is non-constant.
5857     if (!evaluatePointer(E->getArg(0), Result))
5858       return false;
5859
5860     LValue OffsetResult(Result);
5861     APSInt Alignment;
5862     if (!EvaluateInteger(E->getArg(1), Alignment, Info))
5863       return false;
5864     CharUnits Align = CharUnits::fromQuantity(Alignment.getZExtValue());
5865
5866     if (E->getNumArgs() > 2) {
5867       APSInt Offset;
5868       if (!EvaluateInteger(E->getArg(2), Offset, Info))
5869         return false;
5870
5871       int64_t AdditionalOffset = -Offset.getZExtValue();
5872       OffsetResult.Offset += CharUnits::fromQuantity(AdditionalOffset);
5873     }
5874
5875     // If there is a base object, then it must have the correct alignment.
5876     if (OffsetResult.Base) {
5877       CharUnits BaseAlignment;
5878       if (const ValueDecl *VD =
5879           OffsetResult.Base.dyn_cast<const ValueDecl*>()) {
5880         BaseAlignment = Info.Ctx.getDeclAlign(VD);
5881       } else {
5882         BaseAlignment =
5883           GetAlignOfExpr(Info, OffsetResult.Base.get<const Expr*>());
5884       }
5885
5886       if (BaseAlignment < Align) {
5887         Result.Designator.setInvalid();
5888         // FIXME: Add support to Diagnostic for long / long long.
5889         CCEDiag(E->getArg(0),
5890                 diag::note_constexpr_baa_insufficient_alignment) << 0
5891           << (unsigned)BaseAlignment.getQuantity()
5892           << (unsigned)Align.getQuantity();
5893         return false;
5894       }
5895     }
5896
5897     // The offset must also have the correct alignment.
5898     if (OffsetResult.Offset.alignTo(Align) != OffsetResult.Offset) {
5899       Result.Designator.setInvalid();
5900
5901       (OffsetResult.Base
5902            ? CCEDiag(E->getArg(0),
5903                      diag::note_constexpr_baa_insufficient_alignment) << 1
5904            : CCEDiag(E->getArg(0),
5905                      diag::note_constexpr_baa_value_insufficient_alignment))
5906         << (int)OffsetResult.Offset.getQuantity()
5907         << (unsigned)Align.getQuantity();
5908       return false;
5909     }
5910
5911     return true;
5912   }
5913
5914   case Builtin::BIstrchr:
5915   case Builtin::BIwcschr:
5916   case Builtin::BImemchr:
5917   case Builtin::BIwmemchr:
5918     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
5919       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_function)
5920         << /*isConstexpr*/0 << /*isConstructor*/0
5921         << (std::string("'") + Info.Ctx.BuiltinInfo.getName(BuiltinOp) + "'");
5922     else
5923       Info.CCEDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
5924     LLVM_FALLTHROUGH;
5925   case Builtin::BI__builtin_strchr:
5926   case Builtin::BI__builtin_wcschr:
5927   case Builtin::BI__builtin_memchr:
5928   case Builtin::BI__builtin_char_memchr:
5929   case Builtin::BI__builtin_wmemchr: {
5930     if (!Visit(E->getArg(0)))
5931       return false;
5932     APSInt Desired;
5933     if (!EvaluateInteger(E->getArg(1), Desired, Info))
5934       return false;
5935     uint64_t MaxLength = uint64_t(-1);
5936     if (BuiltinOp != Builtin::BIstrchr &&
5937         BuiltinOp != Builtin::BIwcschr &&
5938         BuiltinOp != Builtin::BI__builtin_strchr &&
5939         BuiltinOp != Builtin::BI__builtin_wcschr) {
5940       APSInt N;
5941       if (!EvaluateInteger(E->getArg(2), N, Info))
5942         return false;
5943       MaxLength = N.getExtValue();
5944     }
5945
5946     QualType CharTy = E->getArg(0)->getType()->getPointeeType();
5947
5948     // Figure out what value we're actually looking for (after converting to
5949     // the corresponding unsigned type if necessary).
5950     uint64_t DesiredVal;
5951     bool StopAtNull = false;
5952     switch (BuiltinOp) {
5953     case Builtin::BIstrchr:
5954     case Builtin::BI__builtin_strchr:
5955       // strchr compares directly to the passed integer, and therefore
5956       // always fails if given an int that is not a char.
5957       if (!APSInt::isSameValue(HandleIntToIntCast(Info, E, CharTy,
5958                                                   E->getArg(1)->getType(),
5959                                                   Desired),
5960                                Desired))
5961         return ZeroInitialization(E);
5962       StopAtNull = true;
5963       LLVM_FALLTHROUGH;
5964     case Builtin::BImemchr:
5965     case Builtin::BI__builtin_memchr:
5966     case Builtin::BI__builtin_char_memchr:
5967       // memchr compares by converting both sides to unsigned char. That's also
5968       // correct for strchr if we get this far (to cope with plain char being
5969       // unsigned in the strchr case).
5970       DesiredVal = Desired.trunc(Info.Ctx.getCharWidth()).getZExtValue();
5971       break;
5972
5973     case Builtin::BIwcschr:
5974     case Builtin::BI__builtin_wcschr:
5975       StopAtNull = true;
5976       LLVM_FALLTHROUGH;
5977     case Builtin::BIwmemchr:
5978     case Builtin::BI__builtin_wmemchr:
5979       // wcschr and wmemchr are given a wchar_t to look for. Just use it.
5980       DesiredVal = Desired.getZExtValue();
5981       break;
5982     }
5983
5984     for (; MaxLength; --MaxLength) {
5985       APValue Char;
5986       if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, CharTy, Result, Char) ||
5987           !Char.isInt())
5988         return false;
5989       if (Char.getInt().getZExtValue() == DesiredVal)
5990         return true;
5991       if (StopAtNull && !Char.getInt())
5992         break;
5993       if (!HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, Result, CharTy, 1))
5994         return false;
5995     }
5996     // Not found: return nullptr.
5997     return ZeroInitialization(E);
5998   }
5999
6000   default:
6001     return visitNonBuiltinCallExpr(E);
6002   }
6003 }
6004
6005 //===----------------------------------------------------------------------===//
6006 // Member Pointer Evaluation
6007 //===----------------------------------------------------------------------===//
6008
6009 namespace {
6010 class MemberPointerExprEvaluator
6011   : public ExprEvaluatorBase<MemberPointerExprEvaluator> {
6012   MemberPtr &Result;
6013
6014   bool Success(const ValueDecl *D) {
6015     Result = MemberPtr(D);
6016     return true;
6017   }
6018 public:
6019
6020   MemberPointerExprEvaluator(EvalInfo &Info, MemberPtr &Result)
6021     : ExprEvaluatorBaseTy(Info), Result(Result) {}
6022
6023   bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
6024     Result.setFrom(V);
6025     return true;
6026   }
6027   bool ZeroInitialization(const Expr *E) {
6028     return Success((const ValueDecl*)nullptr);
6029   }
6030
6031   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E);
6032   bool VisitUnaryAddrOf(const UnaryOperator *E);
6033 };
6034 } // end anonymous namespace
6035
6036 static bool EvaluateMemberPointer(const Expr *E, MemberPtr &Result,
6037                                   EvalInfo &Info) {
6038   assert(E->isRValue() && E->getType()->isMemberPointerType());
6039   return MemberPointerExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
6040 }
6041
6042 bool MemberPointerExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
6043   switch (E->getCastKind()) {
6044   default:
6045     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
6046
6047   case CK_NullToMemberPointer:
6048     VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
6049     return ZeroInitialization(E);
6050
6051   case CK_BaseToDerivedMemberPointer: {
6052     if (!Visit(E->getSubExpr()))
6053       return false;
6054     if (E->path_empty())
6055       return true;
6056     // Base-to-derived member pointer casts store the path in derived-to-base
6057     // order, so iterate backwards. The CXXBaseSpecifier also provides us with
6058     // the wrong end of the derived->base arc, so stagger the path by one class.
6059     typedef std::reverse_iterator<CastExpr::path_const_iterator> ReverseIter;
6060     for (ReverseIter PathI(E->path_end() - 1), PathE(E->path_begin());
6061          PathI != PathE; ++PathI) {
6062       assert(!(*PathI)->isVirtual() && "memptr cast through vbase");
6063       const CXXRecordDecl *Derived = (*PathI)->getType()->getAsCXXRecordDecl();
6064       if (!Result.castToDerived(Derived))
6065         return Error(E);
6066     }
6067     const Type *FinalTy = E->getType()->castAs<MemberPointerType>()->getClass();
6068     if (!Result.castToDerived(FinalTy->getAsCXXRecordDecl()))
6069       return Error(E);
6070     return true;
6071   }
6072
6073   case CK_DerivedToBaseMemberPointer:
6074     if (!Visit(E->getSubExpr()))
6075       return false;
6076     for (CastExpr::path_const_iterator PathI = E->path_begin(),
6077          PathE = E->path_end(); PathI != PathE; ++PathI) {
6078       assert(!(*PathI)->isVirtual() && "memptr cast through vbase");
6079       const CXXRecordDecl *Base = (*PathI)->getType()->getAsCXXRecordDecl();
6080       if (!Result.castToBase(Base))
6081         return Error(E);
6082     }
6083     return true;
6084   }
6085 }
6086
6087 bool MemberPointerExprEvaluator::VisitUnaryAddrOf(const UnaryOperator *E) {
6088   // C++11 [expr.unary.op]p3 has very strict rules on how the address of a
6089   // member can be formed.
6090   return Success(cast<DeclRefExpr>(E->getSubExpr())->getDecl());
6091 }
6092
6093 //===----------------------------------------------------------------------===//
6094 // Record Evaluation
6095 //===----------------------------------------------------------------------===//
6096
6097 namespace {
6098   class RecordExprEvaluator
6099   : public ExprEvaluatorBase<RecordExprEvaluator> {
6100     const LValue &This;
6101     APValue &Result;
6102   public:
6103
6104     RecordExprEvaluator(EvalInfo &info, const LValue &This, APValue &Result)
6105       : ExprEvaluatorBaseTy(info), This(This), Result(Result) {}
6106
6107     bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
6108       Result = V;
6109       return true;
6110     }
6111     bool ZeroInitialization(const Expr *E) {
6112       return ZeroInitialization(E, E->getType());
6113     }
6114     bool ZeroInitialization(const Expr *E, QualType T);
6115
6116     bool VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
6117       return handleCallExpr(E, Result, &This);
6118     }
6119     bool VisitCastExpr(const CastExpr *E);
6120     bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E);
6121     bool VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E) {
6122       return VisitCXXConstructExpr(E, E->getType());
6123     }
6124     bool VisitLambdaExpr(const LambdaExpr *E);
6125     bool VisitCXXInheritedCtorInitExpr(const CXXInheritedCtorInitExpr *E);
6126     bool VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E, QualType T);
6127     bool VisitCXXStdInitializerListExpr(const CXXStdInitializerListExpr *E);
6128   };
6129 }
6130
6131 /// Perform zero-initialization on an object of non-union class type.
6132 /// C++11 [dcl.init]p5:
6133 ///  To zero-initialize an object or reference of type T means:
6134 ///    [...]
6135 ///    -- if T is a (possibly cv-qualified) non-union class type,
6136 ///       each non-static data member and each base-class subobject is
6137 ///       zero-initialized
6138 static bool HandleClassZeroInitialization(EvalInfo &Info, const Expr *E,
6139                                           const RecordDecl *RD,
6140                                           const LValue &This, APValue &Result) {
6141   assert(!RD->isUnion() && "Expected non-union class type");
6142   const CXXRecordDecl *CD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD);
6143   Result = APValue(APValue::UninitStruct(), CD ? CD->getNumBases() : 0,
6144                    std::distance(RD->field_begin(), RD->field_end()));
6145
6146   if (RD->isInvalidDecl()) return false;
6147   const ASTRecordLayout &Layout = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
6148
6149   if (CD) {
6150     unsigned Index = 0;
6151     for (CXXRecordDecl::base_class_const_iterator I = CD->bases_begin(),
6152            End = CD->bases_end(); I != End; ++I, ++Index) {
6153       const CXXRecordDecl *Base = I->getType()->getAsCXXRecordDecl();
6154       LValue Subobject = This;
6155       if (!HandleLValueDirectBase(Info, E, Subobject, CD, Base, &Layout))
6156         return false;
6157       if (!HandleClassZeroInitialization(Info, E, Base, Subobject,
6158                                          Result.getStructBase(Index)))
6159         return false;
6160     }
6161   }
6162
6163   for (const auto *I : RD->fields()) {
6164     // -- if T is a reference type, no initialization is performed.
6165     if (I->getType()->isReferenceType())
6166       continue;
6167
6168     LValue Subobject = This;
6169     if (!HandleLValueMember(Info, E, Subobject, I, &Layout))
6170       return false;
6171
6172     ImplicitValueInitExpr VIE(I->getType());
6173     if (!EvaluateInPlace(
6174           Result.getStructField(I->getFieldIndex()), Info, Subobject, &VIE))
6175       return false;
6176   }
6177
6178   return true;
6179 }
6180
6181 bool RecordExprEvaluator::ZeroInitialization(const Expr *E, QualType T) {
6182   const RecordDecl *RD = T->castAs<RecordType>()->getDecl();
6183   if (RD->isInvalidDecl()) return false;
6184   if (RD->isUnion()) {
6185     // C++11 [dcl.init]p5: If T is a (possibly cv-qualified) union type, the
6186     // object's first non-static named data member is zero-initialized
6187     RecordDecl::field_iterator I = RD->field_begin();
6188     if (I == RD->field_end()) {
6189       Result = APValue((const FieldDecl*)nullptr);
6190       return true;
6191     }
6192
6193     LValue Subobject = This;
6194     if (!HandleLValueMember(Info, E, Subobject, *I))
6195       return false;
6196     Result = APValue(*I);
6197     ImplicitValueInitExpr VIE(I->getType());
6198     return EvaluateInPlace(Result.getUnionValue(), Info, Subobject, &VIE);
6199   }
6200
6201   if (isa<CXXRecordDecl>(RD) && cast<CXXRecordDecl>(RD)->getNumVBases()) {
6202     Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_virtual_base) << RD;
6203     return false;
6204   }
6205
6206   return HandleClassZeroInitialization(Info, E, RD, This, Result);
6207 }
6208
6209 bool RecordExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
6210   switch (E->getCastKind()) {
6211   default:
6212     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
6213
6214   case CK_ConstructorConversion:
6215     return Visit(E->getSubExpr());
6216
6217   case CK_DerivedToBase:
6218   case CK_UncheckedDerivedToBase: {
6219     APValue DerivedObject;
6220     if (!Evaluate(DerivedObject, Info, E->getSubExpr()))
6221       return false;
6222     if (!DerivedObject.isStruct())
6223       return Error(E->getSubExpr());
6224
6225     // Derived-to-base rvalue conversion: just slice off the derived part.
6226     APValue *Value = &DerivedObject;
6227     const CXXRecordDecl *RD = E->getSubExpr()->getType()->getAsCXXRecordDecl();
6228     for (CastExpr::path_const_iterator PathI = E->path_begin(),
6229          PathE = E->path_end(); PathI != PathE; ++PathI) {
6230       assert(!(*PathI)->isVirtual() && "record rvalue with virtual base");
6231       const CXXRecordDecl *Base = (*PathI)->getType()->getAsCXXRecordDecl();
6232       Value = &Value->getStructBase(getBaseIndex(RD, Base));
6233       RD = Base;
6234     }
6235     Result = *Value;
6236     return true;
6237   }
6238   }
6239 }
6240
6241 bool RecordExprEvaluator::VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
6242   if (E->isTransparent())
6243     return Visit(E->getInit(0));
6244
6245   const RecordDecl *RD = E->getType()->castAs<RecordType>()->getDecl();
6246   if (RD->isInvalidDecl()) return false;
6247   const ASTRecordLayout &Layout = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
6248
6249   if (RD->isUnion()) {
6250     const FieldDecl *Field = E->getInitializedFieldInUnion();
6251     Result = APValue(Field);
6252     if (!Field)
6253       return true;
6254
6255     // If the initializer list for a union does not contain any elements, the
6256     // first element of the union is value-initialized.
6257     // FIXME: The element should be initialized from an initializer list.
6258     //        Is this difference ever observable for initializer lists which
6259     //        we don't build?
6260     ImplicitValueInitExpr VIE(Field->getType());
6261     const Expr *InitExpr = E->getNumInits() ? E->getInit(0) : &VIE;
6262
6263     LValue Subobject = This;
6264     if (!HandleLValueMember(Info, InitExpr, Subobject, Field, &Layout))
6265       return false;
6266
6267     // Temporarily override This, in case there's a CXXDefaultInitExpr in here.
6268     ThisOverrideRAII ThisOverride(*Info.CurrentCall, &This,
6269                                   isa<CXXDefaultInitExpr>(InitExpr));
6270
6271     return EvaluateInPlace(Result.getUnionValue(), Info, Subobject, InitExpr);
6272   }
6273
6274   auto *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD);
6275   if (Result.isUninit())
6276     Result = APValue(APValue::UninitStruct(), CXXRD ? CXXRD->getNumBases() : 0,
6277                      std::distance(RD->field_begin(), RD->field_end()));
6278   unsigned ElementNo = 0;
6279   bool Success = true;
6280
6281   // Initialize base classes.
6282   if (CXXRD) {
6283     for (const auto &Base : CXXRD->bases()) {
6284       assert(ElementNo < E->getNumInits() && "missing init for base class");
6285       const Expr *Init = E->getInit(ElementNo);
6286
6287       LValue Subobject = This;
6288       if (!HandleLValueBase(Info, Init, Subobject, CXXRD, &Base))
6289         return false;
6290
6291       APValue &FieldVal = Result.getStructBase(ElementNo);
6292       if (!EvaluateInPlace(FieldVal, Info, Subobject, Init)) {
6293         if (!Info.noteFailure())
6294           return false;
6295         Success = false;
6296       }
6297       ++ElementNo;
6298     }
6299   }
6300
6301   // Initialize members.
6302   for (const auto *Field : RD->fields()) {
6303     // Anonymous bit-fields are not considered members of the class for
6304     // purposes of aggregate initialization.
6305     if (Field->isUnnamedBitfield())
6306       continue;
6307
6308     LValue Subobject = This;
6309
6310     bool HaveInit = ElementNo < E->getNumInits();
6311
6312     // FIXME: Diagnostics here should point to the end of the initializer
6313     // list, not the start.
6314     if (!HandleLValueMember(Info, HaveInit ? E->getInit(ElementNo) : E,
6315                             Subobject, Field, &Layout))
6316       return false;
6317
6318     // Perform an implicit value-initialization for members beyond the end of
6319     // the initializer list.
6320     ImplicitValueInitExpr VIE(HaveInit ? Info.Ctx.IntTy : Field->getType());
6321     const Expr *Init = HaveInit ? E->getInit(ElementNo++) : &VIE;
6322
6323     // Temporarily override This, in case there's a CXXDefaultInitExpr in here.
6324     ThisOverrideRAII ThisOverride(*Info.CurrentCall, &This,
6325                                   isa<CXXDefaultInitExpr>(Init));
6326
6327     APValue &FieldVal = Result.getStructField(Field->getFieldIndex());
6328     if (!EvaluateInPlace(FieldVal, Info, Subobject, Init) ||
6329         (Field->isBitField() && !truncateBitfieldValue(Info, Init,
6330                                                        FieldVal, Field))) {
6331       if (!Info.noteFailure())
6332         return false;
6333       Success = false;
6334     }
6335   }
6336
6337   return Success;
6338 }
6339
6340 bool RecordExprEvaluator::VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E,
6341                                                 QualType T) {
6342   // Note that E's type is not necessarily the type of our class here; we might
6343   // be initializing an array element instead.
6344   const CXXConstructorDecl *FD = E->getConstructor();
6345   if (FD->isInvalidDecl() || FD->getParent()->isInvalidDecl()) return false;
6346
6347   bool ZeroInit = E->requiresZeroInitialization();
6348   if (CheckTrivialDefaultConstructor(Info, E->getExprLoc(), FD, ZeroInit)) {
6349     // If we've already performed zero-initialization, we're already done.
6350     if (!Result.isUninit())
6351       return true;
6352
6353     // We can get here in two different ways:
6354     //  1) We're performing value-initialization, and should zero-initialize
6355     //     the object, or
6356     //  2) We're performing default-initialization of an object with a trivial
6357     //     constexpr default constructor, in which case we should start the
6358     //     lifetimes of all the base subobjects (there can be no data member
6359     //     subobjects in this case) per [basic.life]p1.
6360     // Either way, ZeroInitialization is appropriate.
6361     return ZeroInitialization(E, T);
6362   }
6363
6364   const FunctionDecl *Definition = nullptr;
6365   auto Body = FD->getBody(Definition);
6366
6367   if (!CheckConstexprFunction(Info, E->getExprLoc(), FD, Definition, Body))
6368     return false;
6369
6370   // Avoid materializing a temporary for an elidable copy/move constructor.
6371   if (E->isElidable() && !ZeroInit)
6372     if (const MaterializeTemporaryExpr *ME
6373           = dyn_cast<MaterializeTemporaryExpr>(E->getArg(0)))
6374       return Visit(ME->GetTemporaryExpr());
6375
6376   if (ZeroInit && !ZeroInitialization(E, T))
6377     return false;
6378
6379   auto Args = llvm::makeArrayRef(E->getArgs(), E->getNumArgs());
6380   return HandleConstructorCall(E, This, Args,
6381                                cast<CXXConstructorDecl>(Definition), Info,
6382                                Result);
6383 }
6384
6385 bool RecordExprEvaluator::VisitCXXInheritedCtorInitExpr(
6386     const CXXInheritedCtorInitExpr *E) {
6387   if (!Info.CurrentCall) {
6388     assert(Info.checkingPotentialConstantExpression());
6389     return false;
6390   }
6391
6392   const CXXConstructorDecl *FD = E->getConstructor();
6393   if (FD->isInvalidDecl() || FD->getParent()->isInvalidDecl())
6394     return false;
6395
6396   const FunctionDecl *Definition = nullptr;
6397   auto Body = FD->getBody(Definition);
6398
6399   if (!CheckConstexprFunction(Info, E->getExprLoc(), FD, Definition, Body))
6400     return false;
6401
6402   return HandleConstructorCall(E, This, Info.CurrentCall->Arguments,
6403                                cast<CXXConstructorDecl>(Definition), Info,
6404                                Result);
6405 }
6406
6407 bool RecordExprEvaluator::VisitCXXStdInitializerListExpr(
6408     const CXXStdInitializerListExpr *E) {
6409   const ConstantArrayType *ArrayType =
6410       Info.Ctx.getAsConstantArrayType(E->getSubExpr()->getType());
6411
6412   LValue Array;
6413   if (!EvaluateLValue(E->getSubExpr(), Array, Info))
6414     return false;
6415
6416   // Get a pointer to the first element of the array.
6417   Array.addArray(Info, E, ArrayType);
6418
6419   // FIXME: Perform the checks on the field types in SemaInit.
6420   RecordDecl *Record = E->getType()->castAs<RecordType>()->getDecl();
6421   RecordDecl::field_iterator Field = Record->field_begin();
6422   if (Field == Record->field_end())
6423     return Error(E);
6424
6425   // Start pointer.
6426   if (!Field->getType()->isPointerType() ||
6427       !Info.Ctx.hasSameType(Field->getType()->getPointeeType(),
6428                             ArrayType->getElementType()))
6429     return Error(E);
6430
6431   // FIXME: What if the initializer_list type has base classes, etc?
6432   Result = APValue(APValue::UninitStruct(), 0, 2);
6433   Array.moveInto(Result.getStructField(0));
6434
6435   if (++Field == Record->field_end())
6436     return Error(E);
6437
6438   if (Field->getType()->isPointerType() &&
6439       Info.Ctx.hasSameType(Field->getType()->getPointeeType(),
6440                            ArrayType->getElementType())) {
6441     // End pointer.
6442     if (!HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, Array,
6443                                      ArrayType->getElementType(),
6444                                      ArrayType->getSize().getZExtValue()))
6445       return false;
6446     Array.moveInto(Result.getStructField(1));
6447   } else if (Info.Ctx.hasSameType(Field->getType(), Info.Ctx.getSizeType()))
6448     // Length.
6449     Result.getStructField(1) = APValue(APSInt(ArrayType->getSize()));
6450   else
6451     return Error(E);
6452
6453   if (++Field != Record->field_end())
6454     return Error(E);
6455
6456   return true;
6457 }
6458
6459 bool RecordExprEvaluator::VisitLambdaExpr(const LambdaExpr *E) {
6460   const CXXRecordDecl *ClosureClass = E->getLambdaClass();
6461   if (ClosureClass->isInvalidDecl()) return false;
6462
6463   if (Info.checkingPotentialConstantExpression()) return true;
6464   
6465   const size_t NumFields =
6466       std::distance(ClosureClass->field_begin(), ClosureClass->field_end());
6467
6468   assert(NumFields == (size_t)std::distance(E->capture_init_begin(),
6469                                             E->capture_init_end()) &&
6470          "The number of lambda capture initializers should equal the number of "
6471          "fields within the closure type");
6472
6473   Result = APValue(APValue::UninitStruct(), /*NumBases*/0, NumFields);
6474   // Iterate through all the lambda's closure object's fields and initialize
6475   // them.
6476   auto *CaptureInitIt = E->capture_init_begin();
6477   const LambdaCapture *CaptureIt = ClosureClass->captures_begin();
6478   bool Success = true;
6479   for (const auto *Field : ClosureClass->fields()) {
6480     assert(CaptureInitIt != E->capture_init_end());
6481     // Get the initializer for this field
6482     Expr *const CurFieldInit = *CaptureInitIt++;
6483     
6484     // If there is no initializer, either this is a VLA or an error has
6485     // occurred.
6486     if (!CurFieldInit)
6487       return Error(E);
6488
6489     APValue &FieldVal = Result.getStructField(Field->getFieldIndex());
6490     if (!EvaluateInPlace(FieldVal, Info, This, CurFieldInit)) {
6491       if (!Info.keepEvaluatingAfterFailure())
6492         return false;
6493       Success = false;
6494     }
6495     ++CaptureIt;
6496   }
6497   return Success;
6498 }
6499
6500 static bool EvaluateRecord(const Expr *E, const LValue &This,
6501                            APValue &Result, EvalInfo &Info) {
6502   assert(E->isRValue() && E->getType()->isRecordType() &&
6503          "can't evaluate expression as a record rvalue");
6504   return RecordExprEvaluator(Info, This, Result).Visit(E);
6505 }
6506
6507 //===----------------------------------------------------------------------===//
6508 // Temporary Evaluation
6509 //
6510 // Temporaries are represented in the AST as rvalues, but generally behave like
6511 // lvalues. The full-object of which the temporary is a subobject is implicitly
6512 // materialized so that a reference can bind to it.
6513 //===----------------------------------------------------------------------===//
6514 namespace {
6515 class TemporaryExprEvaluator
6516   : public LValueExprEvaluatorBase<TemporaryExprEvaluator> {
6517 public:
6518   TemporaryExprEvaluator(EvalInfo &Info, LValue &Result) :
6519     LValueExprEvaluatorBaseTy(Info, Result, false) {}
6520
6521   /// Visit an expression which constructs the value of this temporary.
6522   bool VisitConstructExpr(const Expr *E) {
6523     Result.set(E, Info.CurrentCall->Index);
6524     return EvaluateInPlace(Info.CurrentCall->createTemporary(E, false),
6525                            Info, Result, E);
6526   }
6527
6528   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
6529     switch (E->getCastKind()) {
6530     default:
6531       return LValueExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
6532
6533     case CK_ConstructorConversion:
6534       return VisitConstructExpr(E->getSubExpr());
6535     }
6536   }
6537   bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
6538     return VisitConstructExpr(E);
6539   }
6540   bool VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E) {
6541     return VisitConstructExpr(E);
6542   }
6543   bool VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
6544     return VisitConstructExpr(E);
6545   }
6546   bool VisitCXXStdInitializerListExpr(const CXXStdInitializerListExpr *E) {
6547     return VisitConstructExpr(E);
6548   }
6549   bool VisitLambdaExpr(const LambdaExpr *E) {
6550     return VisitConstructExpr(E);
6551   }
6552 };
6553 } // end anonymous namespace
6554
6555 /// Evaluate an expression of record type as a temporary.
6556 static bool EvaluateTemporary(const Expr *E, LValue &Result, EvalInfo &Info) {
6557   assert(E->isRValue() && E->getType()->isRecordType());
6558   return TemporaryExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
6559 }
6560
6561 //===----------------------------------------------------------------------===//
6562 // Vector Evaluation
6563 //===----------------------------------------------------------------------===//
6564
6565 namespace {
6566   class VectorExprEvaluator
6567   : public ExprEvaluatorBase<VectorExprEvaluator> {
6568     APValue &Result;
6569   public:
6570
6571     VectorExprEvaluator(EvalInfo &info, APValue &Result)
6572       : ExprEvaluatorBaseTy(info), Result(Result) {}
6573
6574     bool Success(ArrayRef<APValue> V, const Expr *E) {
6575       assert(V.size() == E->getType()->castAs<VectorType>()->getNumElements());
6576       // FIXME: remove this APValue copy.
6577       Result = APValue(V.data(), V.size());
6578       return true;
6579     }
6580     bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
6581       assert(V.isVector());
6582       Result = V;
6583       return true;
6584     }
6585     bool ZeroInitialization(const Expr *E);
6586
6587     bool VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E)
6588       { return Visit(E->getSubExpr()); }
6589     bool VisitCastExpr(const CastExpr* E);
6590     bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E);
6591     bool VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E);
6592     // FIXME: Missing: unary -, unary ~, binary add/sub/mul/div,
6593     //                 binary comparisons, binary and/or/xor,
6594     //                 shufflevector, ExtVectorElementExpr
6595   };
6596 } // end anonymous namespace
6597
6598 static bool EvaluateVector(const Expr* E, APValue& Result, EvalInfo &Info) {
6599   assert(E->isRValue() && E->getType()->isVectorType() &&"not a vector rvalue");
6600   return VectorExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
6601 }
6602
6603 bool VectorExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
6604   const VectorType *VTy = E->getType()->castAs<VectorType>();
6605   unsigned NElts = VTy->getNumElements();
6606
6607   const Expr *SE = E->getSubExpr();
6608   QualType SETy = SE->getType();
6609
6610   switch (E->getCastKind()) {
6611   case CK_VectorSplat: {
6612     APValue Val = APValue();
6613     if (SETy->isIntegerType()) {
6614       APSInt IntResult;
6615       if (!EvaluateInteger(SE, IntResult, Info))
6616         return false;
6617       Val = APValue(std::move(IntResult));
6618     } else if (SETy->isRealFloatingType()) {
6619       APFloat FloatResult(0.0);
6620       if (!EvaluateFloat(SE, FloatResult, Info))
6621         return false;
6622       Val = APValue(std::move(FloatResult));
6623     } else {
6624       return Error(E);
6625     }
6626
6627     // Splat and create vector APValue.
6628     SmallVector<APValue, 4> Elts(NElts, Val);
6629     return Success(Elts, E);
6630   }
6631   case CK_BitCast: {
6632     // Evaluate the operand into an APInt we can extract from.
6633     llvm::APInt SValInt;
6634     if (!EvalAndBitcastToAPInt(Info, SE, SValInt))
6635       return false;
6636     // Extract the elements
6637     QualType EltTy = VTy->getElementType();
6638     unsigned EltSize = Info.Ctx.getTypeSize(EltTy);
6639     bool BigEndian = Info.Ctx.getTargetInfo().isBigEndian();
6640     SmallVector<APValue, 4> Elts;
6641     if (EltTy->isRealFloatingType()) {
6642       const llvm::fltSemantics &Sem = Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(EltTy);
6643       unsigned FloatEltSize = EltSize;
6644       if (&Sem == &APFloat::x87DoubleExtended())
6645         FloatEltSize = 80;
6646       for (unsigned i = 0; i < NElts; i++) {
6647         llvm::APInt Elt;
6648         if (BigEndian)
6649           Elt = SValInt.rotl(i*EltSize+FloatEltSize).trunc(FloatEltSize);
6650         else
6651           Elt = SValInt.rotr(i*EltSize).trunc(FloatEltSize);
6652         Elts.push_back(APValue(APFloat(Sem, Elt)));
6653       }
6654     } else if (EltTy->isIntegerType()) {
6655       for (unsigned i = 0; i < NElts; i++) {
6656         llvm::APInt Elt;
6657         if (BigEndian)
6658           Elt = SValInt.rotl(i*EltSize+EltSize).zextOrTrunc(EltSize);
6659         else
6660           Elt = SValInt.rotr(i*EltSize).zextOrTrunc(EltSize);
6661         Elts.push_back(APValue(APSInt(Elt, EltTy->isSignedIntegerType())));
6662       }
6663     } else {
6664       return Error(E);
6665     }
6666     return Success(Elts, E);
6667   }
6668   default:
6669     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
6670   }
6671 }
6672
6673 bool
6674 VectorExprEvaluator::VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
6675   const VectorType *VT = E->getType()->castAs<VectorType>();
6676   unsigned NumInits = E->getNumInits();
6677   unsigned NumElements = VT->getNumElements();
6678
6679   QualType EltTy = VT->getElementType();
6680   SmallVector<APValue, 4> Elements;
6681
6682   // The number of initializers can be less than the number of
6683   // vector elements. For OpenCL, this can be due to nested vector
6684   // initialization. For GCC compatibility, missing trailing elements 
6685   // should be initialized with zeroes.
6686   unsigned CountInits = 0, CountElts = 0;
6687   while (CountElts < NumElements) {
6688     // Handle nested vector initialization.
6689     if (CountInits < NumInits 
6690         && E->getInit(CountInits)->getType()->isVectorType()) {
6691       APValue v;
6692       if (!EvaluateVector(E->getInit(CountInits), v, Info))
6693         return Error(E);
6694       unsigned vlen = v.getVectorLength();
6695       for (unsigned j = 0; j < vlen; j++) 
6696         Elements.push_back(v.getVectorElt(j));
6697       CountElts += vlen;
6698     } else if (EltTy->isIntegerType()) {
6699       llvm::APSInt sInt(32);
6700       if (CountInits < NumInits) {
6701         if (!EvaluateInteger(E->getInit(CountInits), sInt, Info))
6702           return false;
6703       } else // trailing integer zero.
6704         sInt = Info.Ctx.MakeIntValue(0, EltTy);
6705       Elements.push_back(APValue(sInt));
6706       CountElts++;
6707     } else {
6708       llvm::APFloat f(0.0);
6709       if (CountInits < NumInits) {
6710         if (!EvaluateFloat(E->getInit(CountInits), f, Info))
6711           return false;
6712       } else // trailing float zero.
6713         f = APFloat::getZero(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(EltTy));
6714       Elements.push_back(APValue(f));
6715       CountElts++;
6716     }
6717     CountInits++;
6718   }
6719   return Success(Elements, E);
6720 }
6721
6722 bool
6723 VectorExprEvaluator::ZeroInitialization(const Expr *E) {
6724   const VectorType *VT = E->getType()->getAs<VectorType>();
6725   QualType EltTy = VT->getElementType();
6726   APValue ZeroElement;
6727   if (EltTy->isIntegerType())
6728     ZeroElement = APValue(Info.Ctx.MakeIntValue(0, EltTy));
6729   else
6730     ZeroElement =
6731         APValue(APFloat::getZero(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(EltTy)));
6732
6733   SmallVector<APValue, 4> Elements(VT->getNumElements(), ZeroElement);
6734   return Success(Elements, E);
6735 }
6736
6737 bool VectorExprEvaluator::VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E) {
6738   VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
6739   return ZeroInitialization(E);
6740 }
6741
6742 //===----------------------------------------------------------------------===//
6743 // Array Evaluation
6744 //===----------------------------------------------------------------------===//
6745
6746 namespace {
6747   class ArrayExprEvaluator
6748   : public ExprEvaluatorBase<ArrayExprEvaluator> {
6749     const LValue &This;
6750     APValue &Result;
6751   public:
6752
6753     ArrayExprEvaluator(EvalInfo &Info, const LValue &This, APValue &Result)
6754       : ExprEvaluatorBaseTy(Info), This(This), Result(Result) {}
6755
6756     bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
6757       assert((V.isArray() || V.isLValue()) &&
6758              "expected array or string literal");
6759       Result = V;
6760       return true;
6761     }
6762
6763     bool ZeroInitialization(const Expr *E) {
6764       const ConstantArrayType *CAT =
6765           Info.Ctx.getAsConstantArrayType(E->getType());
6766       if (!CAT)
6767         return Error(E);
6768
6769       Result = APValue(APValue::UninitArray(), 0,
6770                        CAT->getSize().getZExtValue());
6771       if (!Result.hasArrayFiller()) return true;
6772
6773       // Zero-initialize all elements.
6774       LValue Subobject = This;
6775       Subobject.addArray(Info, E, CAT);
6776       ImplicitValueInitExpr VIE(CAT->getElementType());
6777       return EvaluateInPlace(Result.getArrayFiller(), Info, Subobject, &VIE);
6778     }
6779
6780     bool VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
6781       return handleCallExpr(E, Result, &This);
6782     }
6783     bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E);
6784     bool VisitArrayInitLoopExpr(const ArrayInitLoopExpr *E);
6785     bool VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E);
6786     bool VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E,
6787                                const LValue &Subobject,
6788                                APValue *Value, QualType Type);
6789   };
6790 } // end anonymous namespace
6791
6792 static bool EvaluateArray(const Expr *E, const LValue &This,
6793                           APValue &Result, EvalInfo &Info) {
6794   assert(E->isRValue() && E->getType()->isArrayType() && "not an array rvalue");
6795   return ArrayExprEvaluator(Info, This, Result).Visit(E);
6796 }
6797
6798 bool ArrayExprEvaluator::VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
6799   const ConstantArrayType *CAT = Info.Ctx.getAsConstantArrayType(E->getType());
6800   if (!CAT)
6801     return Error(E);
6802
6803   // C++11 [dcl.init.string]p1: A char array [...] can be initialized by [...]
6804   // an appropriately-typed string literal enclosed in braces.
6805   if (E->isStringLiteralInit()) {
6806     LValue LV;
6807     if (!EvaluateLValue(E->getInit(0), LV, Info))
6808       return false;
6809     APValue Val;
6810     LV.moveInto(Val);
6811     return Success(Val, E);
6812   }
6813
6814   bool Success = true;
6815
6816   assert((!Result.isArray() || Result.getArrayInitializedElts() == 0) &&
6817          "zero-initialized array shouldn't have any initialized elts");
6818   APValue Filler;
6819   if (Result.isArray() && Result.hasArrayFiller())
6820     Filler = Result.getArrayFiller();
6821
6822   unsigned NumEltsToInit = E->getNumInits();
6823   unsigned NumElts = CAT->getSize().getZExtValue();
6824   const Expr *FillerExpr = E->hasArrayFiller() ? E->getArrayFiller() : nullptr;
6825
6826   // If the initializer might depend on the array index, run it for each
6827   // array element. For now, just whitelist non-class value-initialization.
6828   if (NumEltsToInit != NumElts && !isa<ImplicitValueInitExpr>(FillerExpr))
6829     NumEltsToInit = NumElts;
6830
6831   Result = APValue(APValue::UninitArray(), NumEltsToInit, NumElts);
6832
6833   // If the array was previously zero-initialized, preserve the
6834   // zero-initialized values.
6835   if (!Filler.isUninit()) {
6836     for (unsigned I = 0, E = Result.getArrayInitializedElts(); I != E; ++I)
6837       Result.getArrayInitializedElt(I) = Filler;
6838     if (Result.hasArrayFiller())
6839       Result.getArrayFiller() = Filler;
6840   }
6841
6842   LValue Subobject = This;
6843   Subobject.addArray(Info, E, CAT);
6844   for (unsigned Index = 0; Index != NumEltsToInit; ++Index) {
6845     const Expr *Init =
6846         Index < E->getNumInits() ? E->getInit(Index) : FillerExpr;
6847     if (!EvaluateInPlace(Result.getArrayInitializedElt(Index),
6848                          Info, Subobject, Init) ||
6849         !HandleLValueArrayAdjustment(Info, Init, Subobject,
6850                                      CAT->getElementType(), 1)) {
6851       if (!Info.noteFailure())
6852         return false;
6853       Success = false;
6854     }
6855   }
6856
6857   if (!Result.hasArrayFiller())
6858     return Success;
6859
6860   // If we get here, we have a trivial filler, which we can just evaluate
6861   // once and splat over the rest of the array elements.
6862   assert(FillerExpr && "no array filler for incomplete init list");
6863   return EvaluateInPlace(Result.getArrayFiller(), Info, Subobject,
6864                          FillerExpr) && Success;
6865 }
6866
6867 bool ArrayExprEvaluator::VisitArrayInitLoopExpr(const ArrayInitLoopExpr *E) {
6868   if (E->getCommonExpr() &&
6869       !Evaluate(Info.CurrentCall->createTemporary(E->getCommonExpr(), false),
6870                 Info, E->getCommonExpr()->getSourceExpr()))
6871     return false;
6872
6873   auto *CAT = cast<ConstantArrayType>(E->getType()->castAsArrayTypeUnsafe());
6874
6875   uint64_t Elements = CAT->getSize().getZExtValue();
6876   Result = APValue(APValue::UninitArray(), Elements, Elements);
6877
6878   LValue Subobject = This;
6879   Subobject.addArray(Info, E, CAT);
6880
6881   bool Success = true;
6882   for (EvalInfo::ArrayInitLoopIndex Index(Info); Index != Elements; ++Index) {
6883     if (!EvaluateInPlace(Result.getArrayInitializedElt(Index),
6884                          Info, Subobject, E->getSubExpr()) ||
6885         !HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, Subobject,
6886                                      CAT->getElementType(), 1)) {
6887       if (!Info.noteFailure())
6888         return false;
6889       Success = false;
6890     }
6891   }
6892
6893   return Success;
6894 }
6895
6896 bool ArrayExprEvaluator::VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E) {
6897   return VisitCXXConstructExpr(E, This, &Result, E->getType());
6898 }
6899
6900 bool ArrayExprEvaluator::VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E,
6901                                                const LValue &Subobject,
6902                                                APValue *Value,
6903                                                QualType Type) {
6904   bool HadZeroInit = !Value->isUninit();
6905
6906   if (const ConstantArrayType *CAT = Info.Ctx.getAsConstantArrayType(Type)) {
6907     unsigned N = CAT->getSize().getZExtValue();
6908
6909     // Preserve the array filler if we had prior zero-initialization.
6910     APValue Filler =
6911       HadZeroInit && Value->hasArrayFiller() ? Value->getArrayFiller()
6912                                              : APValue();
6913
6914     *Value = APValue(APValue::UninitArray(), N, N);
6915
6916     if (HadZeroInit)
6917       for (unsigned I = 0; I != N; ++I)
6918         Value->getArrayInitializedElt(I) = Filler;
6919
6920     // Initialize the elements.
6921     LValue ArrayElt = Subobject;
6922     ArrayElt.addArray(Info, E, CAT);
6923     for (unsigned I = 0; I != N; ++I)
6924       if (!VisitCXXConstructExpr(E, ArrayElt, &Value->getArrayInitializedElt(I),
6925                                  CAT->getElementType()) ||
6926           !HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, ArrayElt,
6927                                        CAT->getElementType(), 1))
6928         return false;
6929
6930     return true;
6931   }
6932
6933   if (!Type->isRecordType())
6934     return Error(E);
6935
6936   return RecordExprEvaluator(Info, Subobject, *Value)
6937              .VisitCXXConstructExpr(E, Type);
6938 }
6939
6940 //===----------------------------------------------------------------------===//
6941 // Integer Evaluation
6942 //
6943 // As a GNU extension, we support casting pointers to sufficiently-wide integer
6944 // types and back in constant folding. Integer values are thus represented
6945 // either as an integer-valued APValue, or as an lvalue-valued APValue.
6946 //===----------------------------------------------------------------------===//
6947
6948 namespace {
6949 class IntExprEvaluator
6950   : public ExprEvaluatorBase<IntExprEvaluator> {
6951   APValue &Result;
6952 public:
6953   IntExprEvaluator(EvalInfo &info, APValue &result)
6954     : ExprEvaluatorBaseTy(info), Result(result) {}
6955
6956   bool Success(const llvm::APSInt &SI, const Expr *E, APValue &Result) {
6957     assert(E->getType()->isIntegralOrEnumerationType() &&
6958            "Invalid evaluation result.");
6959     assert(SI.isSigned() == E->getType()->isSignedIntegerOrEnumerationType() &&
6960            "Invalid evaluation result.");
6961     assert(SI.getBitWidth() == Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()) &&
6962            "Invalid evaluation result.");
6963     Result = APValue(SI);
6964     return true;
6965   }
6966   bool Success(const llvm::APSInt &SI, const Expr *E) {
6967     return Success(SI, E, Result);
6968   }
6969
6970   bool Success(const llvm::APInt &I, const Expr *E, APValue &Result) {
6971     assert(E->getType()->isIntegralOrEnumerationType() && 
6972            "Invalid evaluation result.");
6973     assert(I.getBitWidth() == Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()) &&
6974            "Invalid evaluation result.");
6975     Result = APValue(APSInt(I));
6976     Result.getInt().setIsUnsigned(
6977                             E->getType()->isUnsignedIntegerOrEnumerationType());
6978     return true;
6979   }
6980   bool Success(const llvm::APInt &I, const Expr *E) {
6981     return Success(I, E, Result);
6982   }
6983
6984   bool Success(uint64_t Value, const Expr *E, APValue &Result) {
6985     assert(E->getType()->isIntegralOrEnumerationType() && 
6986            "Invalid evaluation result.");
6987     Result = APValue(Info.Ctx.MakeIntValue(Value, E->getType()));
6988     return true;
6989   }
6990   bool Success(uint64_t Value, const Expr *E) {
6991     return Success(Value, E, Result);
6992   }
6993
6994   bool Success(CharUnits Size, const Expr *E) {
6995     return Success(Size.getQuantity(), E);
6996   }
6997
6998   bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
6999     if (V.isLValue() || V.isAddrLabelDiff()) {
7000       Result = V;
7001       return true;
7002     }
7003     return Success(V.getInt(), E);
7004   }
7005
7006   bool ZeroInitialization(const Expr *E) { return Success(0, E); }
7007
7008   //===--------------------------------------------------------------------===//
7009   //                            Visitor Methods
7010   //===--------------------------------------------------------------------===//
7011
7012   bool VisitIntegerLiteral(const IntegerLiteral *E) {
7013     return Success(E->getValue(), E);
7014   }
7015   bool VisitCharacterLiteral(const CharacterLiteral *E) {
7016     return Success(E->getValue(), E);
7017   }
7018
7019   bool CheckReferencedDecl(const Expr *E, const Decl *D);
7020   bool VisitDeclRefExpr(const DeclRefExpr *E) {
7021     if (CheckReferencedDecl(E, E->getDecl()))
7022       return true;
7023
7024     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitDeclRefExpr(E);
7025   }
7026   bool VisitMemberExpr(const MemberExpr *E) {
7027     if (CheckReferencedDecl(E, E->getMemberDecl())) {
7028       VisitIgnoredBaseExpression(E->getBase());
7029       return true;
7030     }
7031
7032     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitMemberExpr(E);
7033   }
7034
7035   bool VisitCallExpr(const CallExpr *E);
7036   bool VisitBuiltinCallExpr(const CallExpr *E, unsigned BuiltinOp);
7037   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E);
7038   bool VisitOffsetOfExpr(const OffsetOfExpr *E);
7039   bool VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E);
7040
7041   bool VisitCastExpr(const CastExpr* E);
7042   bool VisitUnaryExprOrTypeTraitExpr(const UnaryExprOrTypeTraitExpr *E);
7043
7044   bool VisitCXXBoolLiteralExpr(const CXXBoolLiteralExpr *E) {
7045     return Success(E->getValue(), E);
7046   }
7047
7048   bool VisitObjCBoolLiteralExpr(const ObjCBoolLiteralExpr *E) {
7049     return Success(E->getValue(), E);
7050   }
7051
7052   bool VisitArrayInitIndexExpr(const ArrayInitIndexExpr *E) {
7053     if (Info.ArrayInitIndex == uint64_t(-1)) {
7054       // We were asked to evaluate this subexpression independent of the
7055       // enclosing ArrayInitLoopExpr. We can't do that.
7056       Info.FFDiag(E);
7057       return false;
7058     }
7059     return Success(Info.ArrayInitIndex, E);
7060   }
7061     
7062   // Note, GNU defines __null as an integer, not a pointer.
7063   bool VisitGNUNullExpr(const GNUNullExpr *E) {
7064     return ZeroInitialization(E);
7065   }
7066
7067   bool VisitTypeTraitExpr(const TypeTraitExpr *E) {
7068     return Success(E->getValue(), E);
7069   }
7070
7071   bool VisitArrayTypeTraitExpr(const ArrayTypeTraitExpr *E) {
7072     return Success(E->getValue(), E);
7073   }
7074
7075   bool VisitExpressionTraitExpr(const ExpressionTraitExpr *E) {
7076     return Success(E->getValue(), E);
7077   }
7078
7079   bool VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E);
7080   bool VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E);
7081
7082   bool VisitCXXNoexceptExpr(const CXXNoexceptExpr *E);
7083   bool VisitSizeOfPackExpr(const SizeOfPackExpr *E);
7084
7085   // FIXME: Missing: array subscript of vector, member of vector
7086 };
7087 } // end anonymous namespace
7088
7089 /// EvaluateIntegerOrLValue - Evaluate an rvalue integral-typed expression, and
7090 /// produce either the integer value or a pointer.
7091 ///
7092 /// GCC has a heinous extension which folds casts between pointer types and
7093 /// pointer-sized integral types. We support this by allowing the evaluation of
7094 /// an integer rvalue to produce a pointer (represented as an lvalue) instead.
7095 /// Some simple arithmetic on such values is supported (they are treated much
7096 /// like char*).
7097 static bool EvaluateIntegerOrLValue(const Expr *E, APValue &Result,
7098                                     EvalInfo &Info) {
7099   assert(E->isRValue() && E->getType()->isIntegralOrEnumerationType());
7100   return IntExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
7101 }
7102
7103 static bool EvaluateInteger(const Expr *E, APSInt &Result, EvalInfo &Info) {
7104   APValue Val;
7105   if (!EvaluateIntegerOrLValue(E, Val, Info))
7106     return false;
7107   if (!Val.isInt()) {
7108     // FIXME: It would be better to produce the diagnostic for casting
7109     //        a pointer to an integer.
7110     Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
7111     return false;
7112   }
7113   Result = Val.getInt();
7114   return true;
7115 }
7116
7117 /// Check whether the given declaration can be directly converted to an integral
7118 /// rvalue. If not, no diagnostic is produced; there are other things we can
7119 /// try.
7120 bool IntExprEvaluator::CheckReferencedDecl(const Expr* E, const Decl* D) {
7121   // Enums are integer constant exprs.
7122   if (const EnumConstantDecl *ECD = dyn_cast<EnumConstantDecl>(D)) {
7123     // Check for signedness/width mismatches between E type and ECD value.
7124     bool SameSign = (ECD->getInitVal().isSigned()
7125                      == E->getType()->isSignedIntegerOrEnumerationType());
7126     bool SameWidth = (ECD->getInitVal().getBitWidth()
7127                       == Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()));
7128     if (SameSign && SameWidth)
7129       return Success(ECD->getInitVal(), E);
7130     else {
7131       // Get rid of mismatch (otherwise Success assertions will fail)
7132       // by computing a new value matching the type of E.
7133       llvm::APSInt Val = ECD->getInitVal();
7134       if (!SameSign)
7135         Val.setIsSigned(!ECD->getInitVal().isSigned());
7136       if (!SameWidth)
7137         Val = Val.extOrTrunc(Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()));
7138       return Success(Val, E);
7139     }
7140   }
7141   return false;
7142 }
7143
7144 /// EvaluateBuiltinClassifyType - Evaluate __builtin_classify_type the same way
7145 /// as GCC.
7146 static int EvaluateBuiltinClassifyType(const CallExpr *E,
7147                                        const LangOptions &LangOpts) {
7148   // The following enum mimics the values returned by GCC.
7149   // FIXME: Does GCC differ between lvalue and rvalue references here?
7150   enum gcc_type_class {
7151     no_type_class = -1,
7152     void_type_class, integer_type_class, char_type_class,
7153     enumeral_type_class, boolean_type_class,
7154     pointer_type_class, reference_type_class, offset_type_class,
7155     real_type_class, complex_type_class,
7156     function_type_class, method_type_class,
7157     record_type_class, union_type_class,
7158     array_type_class, string_type_class,
7159     lang_type_class
7160   };
7161
7162   // If no argument was supplied, default to "no_type_class". This isn't
7163   // ideal, however it is what gcc does.
7164   if (E->getNumArgs() == 0)
7165     return no_type_class;
7166
7167   QualType CanTy = E->getArg(0)->getType().getCanonicalType();
7168   const BuiltinType *BT = dyn_cast<BuiltinType>(CanTy);
7169
7170   switch (CanTy->getTypeClass()) {
7171 #define TYPE(ID, BASE)
7172 #define DEPENDENT_TYPE(ID, BASE) case Type::ID:
7173 #define NON_CANONICAL_TYPE(ID, BASE) case Type::ID:
7174 #define NON_CANONICAL_UNLESS_DEPENDENT_TYPE(ID, BASE) case Type::ID:
7175 #include "clang/AST/TypeNodes.def"
7176       llvm_unreachable("CallExpr::isBuiltinClassifyType(): unimplemented type");
7177
7178   case Type::Builtin:
7179     switch (BT->getKind()) {
7180 #define BUILTIN_TYPE(ID, SINGLETON_ID)
7181 #define SIGNED_TYPE(ID, SINGLETON_ID) case BuiltinType::ID: return integer_type_class;
7182 #define FLOATING_TYPE(ID, SINGLETON_ID) case BuiltinType::ID: return real_type_class;
7183 #define PLACEHOLDER_TYPE(ID, SINGLETON_ID) case BuiltinType::ID: break;
7184 #include "clang/AST/BuiltinTypes.def"
7185     case BuiltinType::Void:
7186       return void_type_class;
7187
7188     case BuiltinType::Bool:
7189       return boolean_type_class;
7190
7191     case BuiltinType::Char_U: // gcc doesn't appear to use char_type_class
7192     case BuiltinType::UChar:
7193     case BuiltinType::UShort:
7194     case BuiltinType::UInt:
7195     case BuiltinType::ULong:
7196     case BuiltinType::ULongLong:
7197     case BuiltinType::UInt128:
7198       return integer_type_class;
7199
7200     case BuiltinType::NullPtr:
7201       return pointer_type_class;
7202
7203     case BuiltinType::WChar_U:
7204     case BuiltinType::Char16:
7205     case BuiltinType::Char32:
7206     case BuiltinType::ObjCId:
7207     case BuiltinType::ObjCClass:
7208     case BuiltinType::ObjCSel:
7209 #define IMAGE_TYPE(ImgType, Id, SingletonId, Access, Suffix) \
7210     case BuiltinType::Id:
7211 #include "clang/Basic/OpenCLImageTypes.def"
7212     case BuiltinType::OCLSampler:
7213     case BuiltinType::OCLEvent:
7214     case BuiltinType::OCLClkEvent:
7215     case BuiltinType::OCLQueue:
7216     case BuiltinType::OCLReserveID:
7217     case BuiltinType::Dependent:
7218       llvm_unreachable("CallExpr::isBuiltinClassifyType(): unimplemented type");
7219     };
7220     break;
7221
7222   case Type::Enum:
7223     return LangOpts.CPlusPlus ? enumeral_type_class : integer_type_class;
7224     break;
7225
7226   case Type::Pointer:
7227     return pointer_type_class;
7228     break;
7229
7230   case Type::MemberPointer:
7231     if (CanTy->isMemberDataPointerType())
7232       return offset_type_class;
7233     else {
7234       // We expect member pointers to be either data or function pointers,
7235       // nothing else.
7236       assert(CanTy->isMemberFunctionPointerType());
7237       return method_type_class;
7238     }
7239
7240   case Type::Complex:
7241     return complex_type_class;
7242
7243   case Type::FunctionNoProto:
7244   case Type::FunctionProto:
7245     return LangOpts.CPlusPlus ? function_type_class : pointer_type_class;
7246
7247   case Type::Record:
7248     if (const RecordType *RT = CanTy->getAs<RecordType>()) {
7249       switch (RT->getDecl()->getTagKind()) {
7250       case TagTypeKind::TTK_Struct:
7251       case TagTypeKind::TTK_Class:
7252       case TagTypeKind::TTK_Interface:
7253         return record_type_class;
7254
7255       case TagTypeKind::TTK_Enum:
7256         return LangOpts.CPlusPlus ? enumeral_type_class : integer_type_class;
7257
7258       case TagTypeKind::TTK_Union:
7259         return union_type_class;
7260       }
7261     }
7262     llvm_unreachable("CallExpr::isBuiltinClassifyType(): unimplemented type");
7263
7264   case Type::ConstantArray:
7265   case Type::VariableArray:
7266   case Type::IncompleteArray:
7267     return LangOpts.CPlusPlus ? array_type_class : pointer_type_class;
7268
7269   case Type::BlockPointer:
7270   case Type::LValueReference:
7271   case Type::RValueReference:
7272   case Type::Vector:
7273   case Type::ExtVector:
7274   case Type::Auto:
7275   case Type::DeducedTemplateSpecialization:
7276   case Type::ObjCObject:
7277   case Type::ObjCInterface:
7278   case Type::ObjCObjectPointer:
7279   case Type::Pipe:
7280   case Type::Atomic:
7281     llvm_unreachable("CallExpr::isBuiltinClassifyType(): unimplemented type");
7282   }
7283
7284   llvm_unreachable("CallExpr::isBuiltinClassifyType(): unimplemented type");
7285 }
7286
7287 /// EvaluateBuiltinConstantPForLValue - Determine the result of
7288 /// __builtin_constant_p when applied to the given lvalue.
7289 ///
7290 /// An lvalue is only "constant" if it is a pointer or reference to the first
7291 /// character of a string literal.
7292 template<typename LValue>
7293 static bool EvaluateBuiltinConstantPForLValue(const LValue &LV) {
7294   const Expr *E = LV.getLValueBase().template dyn_cast<const Expr*>();
7295   return E && isa<StringLiteral>(E) && LV.getLValueOffset().isZero();
7296 }
7297
7298 /// EvaluateBuiltinConstantP - Evaluate __builtin_constant_p as similarly to
7299 /// GCC as we can manage.
7300 static bool EvaluateBuiltinConstantP(ASTContext &Ctx, const Expr *Arg) {
7301   QualType ArgType = Arg->getType();
7302
7303   // __builtin_constant_p always has one operand. The rules which gcc follows
7304   // are not precisely documented, but are as follows:
7305   //
7306   //  - If the operand is of integral, floating, complex or enumeration type,
7307   //    and can be folded to a known value of that type, it returns 1.
7308   //  - If the operand and can be folded to a pointer to the first character
7309   //    of a string literal (or such a pointer cast to an integral type), it
7310   //    returns 1.
7311   //
7312   // Otherwise, it returns 0.
7313   //
7314   // FIXME: GCC also intends to return 1 for literals of aggregate types, but
7315   // its support for this does not currently work.
7316   if (ArgType->isIntegralOrEnumerationType()) {
7317     Expr::EvalResult Result;
7318     if (!Arg->EvaluateAsRValue(Result, Ctx) || Result.HasSideEffects)
7319       return false;
7320
7321     APValue &V = Result.Val;
7322     if (V.getKind() == APValue::Int)
7323       return true;
7324     if (V.getKind() == APValue::LValue)
7325       return EvaluateBuiltinConstantPForLValue(V);
7326   } else if (ArgType->isFloatingType() || ArgType->isAnyComplexType()) {
7327     return Arg->isEvaluatable(Ctx);
7328   } else if (ArgType->isPointerType() || Arg->isGLValue()) {
7329     LValue LV;
7330     Expr::EvalStatus Status;
7331     EvalInfo Info(Ctx, Status, EvalInfo::EM_ConstantFold);
7332     if ((Arg->isGLValue() ? EvaluateLValue(Arg, LV, Info)
7333                           : EvaluatePointer(Arg, LV, Info)) &&
7334         !Status.HasSideEffects)
7335       return EvaluateBuiltinConstantPForLValue(LV);
7336   }
7337
7338   // Anything else isn't considered to be sufficiently constant.
7339   return false;
7340 }
7341
7342 /// Retrieves the "underlying object type" of the given expression,
7343 /// as used by __builtin_object_size.
7344 static QualType getObjectType(APValue::LValueBase B) {
7345   if (const ValueDecl *D = B.dyn_cast<const ValueDecl*>()) {
7346     if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(D))
7347       return VD->getType();
7348   } else if (const Expr *E = B.get<const Expr*>()) {
7349     if (isa<CompoundLiteralExpr>(E))
7350       return E->getType();
7351   }
7352
7353   return QualType();
7354 }
7355
7356 /// A more selective version of E->IgnoreParenCasts for
7357 /// tryEvaluateBuiltinObjectSize. This ignores some casts/parens that serve only
7358 /// to change the type of E.
7359 /// Ex. For E = `(short*)((char*)(&foo))`, returns `&foo`
7360 ///
7361 /// Always returns an RValue with a pointer representation.
7362 static const Expr *ignorePointerCastsAndParens(const Expr *E) {
7363   assert(E->isRValue() && E->getType()->hasPointerRepresentation());
7364
7365   auto *NoParens = E->IgnoreParens();
7366   auto *Cast = dyn_cast<CastExpr>(NoParens);
7367   if (Cast == nullptr)
7368     return NoParens;
7369
7370   // We only conservatively allow a few kinds of casts, because this code is
7371   // inherently a simple solution that seeks to support the common case.
7372   auto CastKind = Cast->getCastKind();
7373   if (CastKind != CK_NoOp && CastKind != CK_BitCast &&
7374       CastKind != CK_AddressSpaceConversion)
7375     return NoParens;
7376
7377   auto *SubExpr = Cast->getSubExpr();
7378   if (!SubExpr->getType()->hasPointerRepresentation() || !SubExpr->isRValue())
7379     return NoParens;
7380   return ignorePointerCastsAndParens(SubExpr);
7381 }
7382
7383 /// Checks to see if the given LValue's Designator is at the end of the LValue's
7384 /// record layout. e.g.
7385 ///   struct { struct { int a, b; } fst, snd; } obj;
7386 ///   obj.fst   // no
7387 ///   obj.snd   // yes
7388 ///   obj.fst.a // no
7389 ///   obj.fst.b // no
7390 ///   obj.snd.a // no
7391 ///   obj.snd.b // yes
7392 ///
7393 /// Please note: this function is specialized for how __builtin_object_size
7394 /// views "objects".
7395 ///
7396 /// If this encounters an invalid RecordDecl or otherwise cannot determine the
7397 /// correct result, it will always return true.
7398 static bool isDesignatorAtObjectEnd(const ASTContext &Ctx, const LValue &LVal) {
7399   assert(!LVal.Designator.Invalid);
7400
7401   auto IsLastOrInvalidFieldDecl = [&Ctx](const FieldDecl *FD, bool &Invalid) {
7402     const RecordDecl *Parent = FD->getParent();
7403     Invalid = Parent->isInvalidDecl();
7404     if (Invalid || Parent->isUnion())
7405       return true;
7406     const ASTRecordLayout &Layout = Ctx.getASTRecordLayout(Parent);
7407     return FD->getFieldIndex() + 1 == Layout.getFieldCount();
7408   };
7409
7410   auto &Base = LVal.getLValueBase();
7411   if (auto *ME = dyn_cast_or_null<MemberExpr>(Base.dyn_cast<const Expr *>())) {
7412     if (auto *FD = dyn_cast<FieldDecl>(ME->getMemberDecl())) {
7413       bool Invalid;
7414       if (!IsLastOrInvalidFieldDecl(FD, Invalid))
7415         return Invalid;
7416     } else if (auto *IFD = dyn_cast<IndirectFieldDecl>(ME->getMemberDecl())) {
7417       for (auto *FD : IFD->chain()) {
7418         bool Invalid;
7419         if (!IsLastOrInvalidFieldDecl(cast<FieldDecl>(FD), Invalid))
7420           return Invalid;
7421       }
7422     }
7423   }
7424
7425   unsigned I = 0;
7426   QualType BaseType = getType(Base);
7427   if (LVal.Designator.FirstEntryIsAnUnsizedArray) {
7428     // If we don't know the array bound, conservatively assume we're looking at
7429     // the final array element.
7430     ++I;
7431     if (BaseType->isIncompleteArrayType())
7432       BaseType = Ctx.getAsArrayType(BaseType)->getElementType();
7433     else
7434       BaseType = BaseType->castAs<PointerType>()->getPointeeType();
7435   }
7436
7437   for (unsigned E = LVal.Designator.Entries.size(); I != E; ++I) {
7438     const auto &Entry = LVal.Designator.Entries[I];
7439     if (BaseType->isArrayType()) {
7440       // Because __builtin_object_size treats arrays as objects, we can ignore
7441       // the index iff this is the last array in the Designator.
7442       if (I + 1 == E)
7443         return true;
7444       const auto *CAT = cast<ConstantArrayType>(Ctx.getAsArrayType(BaseType));
7445       uint64_t Index = Entry.ArrayIndex;
7446       if (Index + 1 != CAT->getSize())
7447         return false;
7448       BaseType = CAT->getElementType();
7449     } else if (BaseType->isAnyComplexType()) {
7450       const auto *CT = BaseType->castAs<ComplexType>();
7451       uint64_t Index = Entry.ArrayIndex;
7452       if (Index != 1)
7453         return false;
7454       BaseType = CT->getElementType();
7455     } else if (auto *FD = getAsField(Entry)) {
7456       bool Invalid;
7457       if (!IsLastOrInvalidFieldDecl(FD, Invalid))
7458         return Invalid;
7459       BaseType = FD->getType();
7460     } else {
7461       assert(getAsBaseClass(Entry) && "Expecting cast to a base class");
7462       return false;
7463     }
7464   }
7465   return true;
7466 }
7467
7468 /// Tests to see if the LValue has a user-specified designator (that isn't
7469 /// necessarily valid). Note that this always returns 'true' if the LValue has
7470 /// an unsized array as its first designator entry, because there's currently no
7471 /// way to tell if the user typed *foo or foo[0].
7472 static bool refersToCompleteObject(const LValue &LVal) {
7473   if (LVal.Designator.Invalid)
7474     return false;
7475
7476   if (!LVal.Designator.Entries.empty())
7477     return LVal.Designator.isMostDerivedAnUnsizedArray();
7478
7479   if (!LVal.InvalidBase)
7480     return true;
7481
7482   // If `E` is a MemberExpr, then the first part of the designator is hiding in
7483   // the LValueBase.
7484   const auto *E = LVal.Base.dyn_cast<const Expr *>();
7485   return !E || !isa<MemberExpr>(E);
7486 }
7487
7488 /// Attempts to detect a user writing into a piece of memory that's impossible
7489 /// to figure out the size of by just using types.
7490 static bool isUserWritingOffTheEnd(const ASTContext &Ctx, const LValue &LVal) {
7491   const SubobjectDesignator &Designator = LVal.Designator;
7492   // Notes:
7493   // - Users can only write off of the end when we have an invalid base. Invalid
7494   //   bases imply we don't know where the memory came from.
7495   // - We used to be a bit more aggressive here; we'd only be conservative if
7496   //   the array at the end was flexible, or if it had 0 or 1 elements. This
7497   //   broke some common standard library extensions (PR30346), but was
7498   //   otherwise seemingly fine. It may be useful to reintroduce this behavior
7499   //   with some sort of whitelist. OTOH, it seems that GCC is always
7500   //   conservative with the last element in structs (if it's an array), so our
7501   //   current behavior is more compatible than a whitelisting approach would
7502   //   be.
7503   return LVal.InvalidBase &&
7504          Designator.Entries.size() == Designator.MostDerivedPathLength &&
7505          Designator.MostDerivedIsArrayElement &&
7506          isDesignatorAtObjectEnd(Ctx, LVal);
7507 }
7508
7509 /// Converts the given APInt to CharUnits, assuming the APInt is unsigned.
7510 /// Fails if the conversion would cause loss of precision.
7511 static bool convertUnsignedAPIntToCharUnits(const llvm::APInt &Int,
7512                                             CharUnits &Result) {
7513   auto CharUnitsMax = std::numeric_limits<CharUnits::QuantityType>::max();
7514   if (Int.ugt(CharUnitsMax))
7515     return false;
7516   Result = CharUnits::fromQuantity(Int.getZExtValue());
7517   return true;
7518 }
7519
7520 /// Helper for tryEvaluateBuiltinObjectSize -- Given an LValue, this will
7521 /// determine how many bytes exist from the beginning of the object to either
7522 /// the end of the current subobject, or the end of the object itself, depending
7523 /// on what the LValue looks like + the value of Type.
7524 ///
7525 /// If this returns false, the value of Result is undefined.
7526 static bool determineEndOffset(EvalInfo &Info, SourceLocation ExprLoc,
7527                                unsigned Type, const LValue &LVal,
7528                                CharUnits &EndOffset) {
7529   bool DetermineForCompleteObject = refersToCompleteObject(LVal);
7530
7531   auto CheckedHandleSizeof = [&](QualType Ty, CharUnits &Result) {
7532     if (Ty.isNull() || Ty->isIncompleteType() || Ty->isFunctionType())
7533       return false;
7534     return HandleSizeof(Info, ExprLoc, Ty, Result);
7535   };
7536
7537   // We want to evaluate the size of the entire object. This is a valid fallback
7538   // for when Type=1 and the designator is invalid, because we're asked for an
7539   // upper-bound.
7540   if (!(Type & 1) || LVal.Designator.Invalid || DetermineForCompleteObject) {
7541     // Type=3 wants a lower bound, so we can't fall back to this.
7542     if (Type == 3 && !DetermineForCompleteObject)
7543       return false;
7544
7545     llvm::APInt APEndOffset;
7546     if (isBaseAnAllocSizeCall(LVal.getLValueBase()) &&
7547         getBytesReturnedByAllocSizeCall(Info.Ctx, LVal, APEndOffset))
7548       return convertUnsignedAPIntToCharUnits(APEndOffset, EndOffset);
7549
7550     if (LVal.InvalidBase)
7551       return false;
7552
7553     QualType BaseTy = getObjectType(LVal.getLValueBase());
7554     return CheckedHandleSizeof(BaseTy, EndOffset);
7555   }
7556
7557   // We want to evaluate the size of a subobject.
7558   const SubobjectDesignator &Designator = LVal.Designator;
7559
7560   // The following is a moderately common idiom in C:
7561   //
7562   // struct Foo { int a; char c[1]; };
7563   // struct Foo *F = (struct Foo *)malloc(sizeof(struct Foo) + strlen(Bar));
7564   // strcpy(&F->c[0], Bar);
7565   //
7566   // In order to not break too much legacy code, we need to support it.
7567   if (isUserWritingOffTheEnd(Info.Ctx, LVal)) {
7568     // If we can resolve this to an alloc_size call, we can hand that back,
7569     // because we know for certain how many bytes there are to write to.
7570     llvm::APInt APEndOffset;
7571     if (isBaseAnAllocSizeCall(LVal.getLValueBase()) &&
7572         getBytesReturnedByAllocSizeCall(Info.Ctx, LVal, APEndOffset))
7573       return convertUnsignedAPIntToCharUnits(APEndOffset, EndOffset);
7574
7575     // If we cannot determine the size of the initial allocation, then we can't
7576     // given an accurate upper-bound. However, we are still able to give
7577     // conservative lower-bounds for Type=3.
7578     if (Type == 1)
7579       return false;
7580   }
7581
7582   CharUnits BytesPerElem;
7583   if (!CheckedHandleSizeof(Designator.MostDerivedType, BytesPerElem))
7584     return false;
7585
7586   // According to the GCC documentation, we want the size of the subobject
7587   // denoted by the pointer. But that's not quite right -- what we actually
7588   // want is the size of the immediately-enclosing array, if there is one.
7589   int64_t ElemsRemaining;
7590   if (Designator.MostDerivedIsArrayElement &&
7591       Designator.Entries.size() == Designator.MostDerivedPathLength) {
7592     uint64_t ArraySize = Designator.getMostDerivedArraySize();
7593     uint64_t ArrayIndex = Designator.Entries.back().ArrayIndex;
7594     ElemsRemaining = ArraySize <= ArrayIndex ? 0 : ArraySize - ArrayIndex;
7595   } else {
7596     ElemsRemaining = Designator.isOnePastTheEnd() ? 0 : 1;
7597   }
7598
7599   EndOffset = LVal.getLValueOffset() + BytesPerElem * ElemsRemaining;
7600   return true;
7601 }
7602
7603 /// \brief Tries to evaluate the __builtin_object_size for @p E. If successful,
7604 /// returns true and stores the result in @p Size.
7605 ///
7606 /// If @p WasError is non-null, this will report whether the failure to evaluate
7607 /// is to be treated as an Error in IntExprEvaluator.
7608 static bool tryEvaluateBuiltinObjectSize(const Expr *E, unsigned Type,
7609                                          EvalInfo &Info, uint64_t &Size) {
7610   // Determine the denoted object.
7611   LValue LVal;
7612   {
7613     // The operand of __builtin_object_size is never evaluated for side-effects.
7614     // If there are any, but we can determine the pointed-to object anyway, then
7615     // ignore the side-effects.
7616     SpeculativeEvaluationRAII SpeculativeEval(Info);
7617     FoldOffsetRAII Fold(Info);
7618
7619     if (E->isGLValue()) {
7620       // It's possible for us to be given GLValues if we're called via
7621       // Expr::tryEvaluateObjectSize.
7622       APValue RVal;
7623       if (!EvaluateAsRValue(Info, E, RVal))
7624         return false;
7625       LVal.setFrom(Info.Ctx, RVal);
7626     } else if (!EvaluatePointer(ignorePointerCastsAndParens(E), LVal, Info,
7627                                 /*InvalidBaseOK=*/true))
7628       return false;
7629   }
7630
7631   // If we point to before the start of the object, there are no accessible
7632   // bytes.
7633   if (LVal.getLValueOffset().isNegative()) {
7634     Size = 0;
7635     return true;
7636   }
7637
7638   CharUnits EndOffset;
7639   if (!determineEndOffset(Info, E->getExprLoc(), Type, LVal, EndOffset))
7640     return false;
7641
7642   // If we've fallen outside of the end offset, just pretend there's nothing to
7643   // write to/read from.
7644   if (EndOffset <= LVal.getLValueOffset())
7645     Size = 0;
7646   else
7647     Size = (EndOffset - LVal.getLValueOffset()).getQuantity();
7648   return true;
7649 }
7650
7651 bool IntExprEvaluator::VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
7652   if (unsigned BuiltinOp = E->getBuiltinCallee())
7653     return VisitBuiltinCallExpr(E, BuiltinOp);
7654
7655   return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCallExpr(E);
7656 }
7657
7658 bool IntExprEvaluator::VisitBuiltinCallExpr(const CallExpr *E,
7659                                             unsigned BuiltinOp) {
7660   switch (unsigned BuiltinOp = E->getBuiltinCallee()) {
7661   default:
7662     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCallExpr(E);
7663
7664   case Builtin::BI__builtin_object_size: {
7665     // The type was checked when we built the expression.
7666     unsigned Type =
7667         E->getArg(1)->EvaluateKnownConstInt(Info.Ctx).getZExtValue();
7668     assert(Type <= 3 && "unexpected type");
7669
7670     uint64_t Size;
7671     if (tryEvaluateBuiltinObjectSize(E->getArg(0), Type, Info, Size))
7672       return Success(Size, E);
7673
7674     if (E->getArg(0)->HasSideEffects(Info.Ctx))
7675       return Success((Type & 2) ? 0 : -1, E);
7676
7677     // Expression had no side effects, but we couldn't statically determine the
7678     // size of the referenced object.
7679     switch (Info.EvalMode) {
7680     case EvalInfo::EM_ConstantExpression:
7681     case EvalInfo::EM_PotentialConstantExpression:
7682     case EvalInfo::EM_ConstantFold:
7683     case EvalInfo::EM_EvaluateForOverflow:
7684     case EvalInfo::EM_IgnoreSideEffects:
7685     case EvalInfo::EM_OffsetFold:
7686       // Leave it to IR generation.
7687       return Error(E);
7688     case EvalInfo::EM_ConstantExpressionUnevaluated:
7689     case EvalInfo::EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated:
7690       // Reduce it to a constant now.
7691       return Success((Type & 2) ? 0 : -1, E);
7692     }
7693
7694     llvm_unreachable("unexpected EvalMode");
7695   }
7696
7697   case Builtin::BI__builtin_bswap16:
7698   case Builtin::BI__builtin_bswap32:
7699   case Builtin::BI__builtin_bswap64: {
7700     APSInt Val;
7701     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), Val, Info))
7702       return false;
7703
7704     return Success(Val.byteSwap(), E);
7705   }
7706
7707   case Builtin::BI__builtin_classify_type:
7708     return Success(EvaluateBuiltinClassifyType(E, Info.getLangOpts()), E);
7709
7710   // FIXME: BI__builtin_clrsb
7711   // FIXME: BI__builtin_clrsbl
7712   // FIXME: BI__builtin_clrsbll
7713
7714   case Builtin::BI__builtin_clz:
7715   case Builtin::BI__builtin_clzl:
7716   case Builtin::BI__builtin_clzll:
7717   case Builtin::BI__builtin_clzs: {
7718     APSInt Val;
7719     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), Val, Info))
7720       return false;
7721     if (!Val)
7722       return Error(E);
7723
7724     return Success(Val.countLeadingZeros(), E);
7725   }
7726
7727   case Builtin::BI__builtin_constant_p:
7728     return Success(EvaluateBuiltinConstantP(Info.Ctx, E->getArg(0)), E);
7729
7730   case Builtin::BI__builtin_ctz:
7731   case Builtin::BI__builtin_ctzl:
7732   case Builtin::BI__builtin_ctzll:
7733   case Builtin::BI__builtin_ctzs: {
7734     APSInt Val;
7735     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), Val, Info))
7736       return false;
7737     if (!Val)
7738       return Error(E);
7739
7740     return Success(Val.countTrailingZeros(), E);
7741   }
7742
7743   case Builtin::BI__builtin_eh_return_data_regno: {
7744     int Operand = E->getArg(0)->EvaluateKnownConstInt(Info.Ctx).getZExtValue();
7745     Operand = Info.Ctx.getTargetInfo().getEHDataRegisterNumber(Operand);
7746     return Success(Operand, E);
7747   }
7748
7749   case Builtin::BI__builtin_expect:
7750     return Visit(E->getArg(0));
7751
7752   case Builtin::BI__builtin_ffs:
7753   case Builtin::BI__builtin_ffsl:
7754   case Builtin::BI__builtin_ffsll: {
7755     APSInt Val;
7756     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), Val, Info))
7757       return false;
7758
7759     unsigned N = Val.countTrailingZeros();
7760     return Success(N == Val.getBitWidth() ? 0 : N + 1, E);
7761   }
7762
7763   case Builtin::BI__builtin_fpclassify: {
7764     APFloat Val(0.0);
7765     if (!EvaluateFloat(E->getArg(5), Val, Info))
7766       return false;
7767     unsigned Arg;
7768     switch (Val.getCategory()) {
7769     case APFloat::fcNaN: Arg = 0; break;
7770     case APFloat::fcInfinity: Arg = 1; break;
7771     case APFloat::fcNormal: Arg = Val.isDenormal() ? 3 : 2; break;
7772     case APFloat::fcZero: Arg = 4; break;
7773     }
7774     return Visit(E->getArg(Arg));
7775   }
7776
7777   case Builtin::BI__builtin_isinf_sign: {
7778     APFloat Val(0.0);
7779     return EvaluateFloat(E->getArg(0), Val, Info) &&
7780            Success(Val.isInfinity() ? (Val.isNegative() ? -1 : 1) : 0, E);
7781   }
7782
7783   case Builtin::BI__builtin_isinf: {
7784     APFloat Val(0.0);
7785     return EvaluateFloat(E->getArg(0), Val, Info) &&
7786            Success(Val.isInfinity() ? 1 : 0, E);
7787   }
7788
7789   case Builtin::BI__builtin_isfinite: {
7790     APFloat Val(0.0);
7791     return EvaluateFloat(E->getArg(0), Val, Info) &&
7792            Success(Val.isFinite() ? 1 : 0, E);
7793   }
7794
7795   case Builtin::BI__builtin_isnan: {
7796     APFloat Val(0.0);
7797     return EvaluateFloat(E->getArg(0), Val, Info) &&
7798            Success(Val.isNaN() ? 1 : 0, E);
7799   }
7800
7801   case Builtin::BI__builtin_isnormal: {
7802     APFloat Val(0.0);
7803     return EvaluateFloat(E->getArg(0), Val, Info) &&
7804            Success(Val.isNormal() ? 1 : 0, E);
7805   }
7806
7807   case Builtin::BI__builtin_parity:
7808   case Builtin::BI__builtin_parityl:
7809   case Builtin::BI__builtin_parityll: {
7810     APSInt Val;
7811     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), Val, Info))
7812       return false;
7813
7814     return Success(Val.countPopulation() % 2, E);
7815   }
7816
7817   case Builtin::BI__builtin_popcount:
7818   case Builtin::BI__builtin_popcountl:
7819   case Builtin::BI__builtin_popcountll: {
7820     APSInt Val;
7821     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), Val, Info))
7822       return false;
7823
7824     return Success(Val.countPopulation(), E);
7825   }
7826
7827   case Builtin::BIstrlen:
7828   case Builtin::BIwcslen:
7829     // A call to strlen is not a constant expression.
7830     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
7831       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_function)
7832         << /*isConstexpr*/0 << /*isConstructor*/0
7833         << (std::string("'") + Info.Ctx.BuiltinInfo.getName(BuiltinOp) + "'");
7834     else
7835       Info.CCEDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
7836     LLVM_FALLTHROUGH;
7837   case Builtin::BI__builtin_strlen:
7838   case Builtin::BI__builtin_wcslen: {
7839     // As an extension, we support __builtin_strlen() as a constant expression,
7840     // and support folding strlen() to a constant.
7841     LValue String;
7842     if (!EvaluatePointer(E->getArg(0), String, Info))
7843       return false;
7844
7845     QualType CharTy = E->getArg(0)->getType()->getPointeeType();
7846
7847     // Fast path: if it's a string literal, search the string value.
7848     if (const StringLiteral *S = dyn_cast_or_null<StringLiteral>(
7849             String.getLValueBase().dyn_cast<const Expr *>())) {
7850       // The string literal may have embedded null characters. Find the first
7851       // one and truncate there.
7852       StringRef Str = S->getBytes();
7853       int64_t Off = String.Offset.getQuantity();
7854       if (Off >= 0 && (uint64_t)Off <= (uint64_t)Str.size() &&
7855           S->getCharByteWidth() == 1 &&
7856           // FIXME: Add fast-path for wchar_t too.
7857           Info.Ctx.hasSameUnqualifiedType(CharTy, Info.Ctx.CharTy)) {
7858         Str = Str.substr(Off);
7859
7860         StringRef::size_type Pos = Str.find(0);
7861         if (Pos != StringRef::npos)
7862           Str = Str.substr(0, Pos);
7863
7864         return Success(Str.size(), E);
7865       }
7866
7867       // Fall through to slow path to issue appropriate diagnostic.
7868     }
7869
7870     // Slow path: scan the bytes of the string looking for the terminating 0.
7871     for (uint64_t Strlen = 0; /**/; ++Strlen) {
7872       APValue Char;
7873       if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, CharTy, String, Char) ||
7874           !Char.isInt())
7875         return false;
7876       if (!Char.getInt())
7877         return Success(Strlen, E);
7878       if (!HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, String, CharTy, 1))
7879         return false;
7880     }
7881   }
7882
7883   case Builtin::BIstrcmp:
7884   case Builtin::BIwcscmp:
7885   case Builtin::BIstrncmp:
7886   case Builtin::BIwcsncmp:
7887   case Builtin::BImemcmp:
7888   case Builtin::BIwmemcmp:
7889     // A call to strlen is not a constant expression.
7890     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
7891       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_function)
7892         << /*isConstexpr*/0 << /*isConstructor*/0
7893         << (std::string("'") + Info.Ctx.BuiltinInfo.getName(BuiltinOp) + "'");
7894     else
7895       Info.CCEDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
7896     LLVM_FALLTHROUGH;
7897   case Builtin::BI__builtin_strcmp:
7898   case Builtin::BI__builtin_wcscmp:
7899   case Builtin::BI__builtin_strncmp:
7900   case Builtin::BI__builtin_wcsncmp:
7901   case Builtin::BI__builtin_memcmp:
7902   case Builtin::BI__builtin_wmemcmp: {
7903     LValue String1, String2;
7904     if (!EvaluatePointer(E->getArg(0), String1, Info) ||
7905         !EvaluatePointer(E->getArg(1), String2, Info))
7906       return false;
7907
7908     QualType CharTy = E->getArg(0)->getType()->getPointeeType();
7909
7910     uint64_t MaxLength = uint64_t(-1);
7911     if (BuiltinOp != Builtin::BIstrcmp &&
7912         BuiltinOp != Builtin::BIwcscmp &&
7913         BuiltinOp != Builtin::BI__builtin_strcmp &&
7914         BuiltinOp != Builtin::BI__builtin_wcscmp) {
7915       APSInt N;
7916       if (!EvaluateInteger(E->getArg(2), N, Info))
7917         return false;
7918       MaxLength = N.getExtValue();
7919     }
7920     bool StopAtNull = (BuiltinOp != Builtin::BImemcmp &&
7921                        BuiltinOp != Builtin::BIwmemcmp &&
7922                        BuiltinOp != Builtin::BI__builtin_memcmp &&
7923                        BuiltinOp != Builtin::BI__builtin_wmemcmp);
7924     for (; MaxLength; --MaxLength) {
7925       APValue Char1, Char2;
7926       if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, CharTy, String1, Char1) ||
7927           !handleLValueToRValueConversion(Info, E, CharTy, String2, Char2) ||
7928           !Char1.isInt() || !Char2.isInt())
7929         return false;
7930       if (Char1.getInt() != Char2.getInt())
7931         return Success(Char1.getInt() < Char2.getInt() ? -1 : 1, E);
7932       if (StopAtNull && !Char1.getInt())
7933         return Success(0, E);
7934       assert(!(StopAtNull && !Char2.getInt()));
7935       if (!HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, String1, CharTy, 1) ||
7936           !HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, String2, CharTy, 1))
7937         return false;
7938     }
7939     // We hit the strncmp / memcmp limit.
7940     return Success(0, E);
7941   }
7942
7943   case Builtin::BI__atomic_always_lock_free:
7944   case Builtin::BI__atomic_is_lock_free:
7945   case Builtin::BI__c11_atomic_is_lock_free: {
7946     APSInt SizeVal;
7947     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), SizeVal, Info))
7948       return false;
7949
7950     // For __atomic_is_lock_free(sizeof(_Atomic(T))), if the size is a power
7951     // of two less than the maximum inline atomic width, we know it is
7952     // lock-free.  If the size isn't a power of two, or greater than the
7953     // maximum alignment where we promote atomics, we know it is not lock-free
7954     // (at least not in the sense of atomic_is_lock_free).  Otherwise,
7955     // the answer can only be determined at runtime; for example, 16-byte
7956     // atomics have lock-free implementations on some, but not all,
7957     // x86-64 processors.
7958
7959     // Check power-of-two.
7960     CharUnits Size = CharUnits::fromQuantity(SizeVal.getZExtValue());
7961     if (Size.isPowerOfTwo()) {
7962       // Check against inlining width.
7963       unsigned InlineWidthBits =
7964           Info.Ctx.getTargetInfo().getMaxAtomicInlineWidth();
7965       if (Size <= Info.Ctx.toCharUnitsFromBits(InlineWidthBits)) {
7966         if (BuiltinOp == Builtin::BI__c11_atomic_is_lock_free ||
7967             Size == CharUnits::One() ||
7968             E->getArg(1)->isNullPointerConstant(Info.Ctx,
7969                                                 Expr::NPC_NeverValueDependent))
7970           // OK, we will inline appropriately-aligned operations of this size,
7971           // and _Atomic(T) is appropriately-aligned.
7972           return Success(1, E);
7973
7974         QualType PointeeType = E->getArg(1)->IgnoreImpCasts()->getType()->
7975           castAs<PointerType>()->getPointeeType();
7976         if (!PointeeType->isIncompleteType() &&
7977             Info.Ctx.getTypeAlignInChars(PointeeType) >= Size) {
7978           // OK, we will inline operations on this object.
7979           return Success(1, E);
7980         }
7981       }
7982     }
7983
7984     return BuiltinOp == Builtin::BI__atomic_always_lock_free ?
7985         Success(0, E) : Error(E);
7986   }
7987   case Builtin::BIomp_is_initial_device:
7988     // We can decide statically which value the runtime would return if called.
7989     return Success(Info.getLangOpts().OpenMPIsDevice ? 0 : 1, E);
7990   }
7991 }
7992
7993 static bool HasSameBase(const LValue &A, const LValue &B) {
7994   if (!A.getLValueBase())
7995     return !B.getLValueBase();
7996   if (!B.getLValueBase())
7997     return false;
7998
7999   if (A.getLValueBase().getOpaqueValue() !=
8000       B.getLValueBase().getOpaqueValue()) {
8001     const Decl *ADecl = GetLValueBaseDecl(A);
8002     if (!ADecl)
8003       return false;
8004     const Decl *BDecl = GetLValueBaseDecl(B);
8005     if (!BDecl || ADecl->getCanonicalDecl() != BDecl->getCanonicalDecl())
8006       return false;
8007   }
8008
8009   return IsGlobalLValue(A.getLValueBase()) ||
8010          A.getLValueCallIndex() == B.getLValueCallIndex();
8011 }
8012
8013 /// \brief Determine whether this is a pointer past the end of the complete
8014 /// object referred to by the lvalue.
8015 static bool isOnePastTheEndOfCompleteObject(const ASTContext &Ctx,
8016                                             const LValue &LV) {
8017   // A null pointer can be viewed as being "past the end" but we don't
8018   // choose to look at it that way here.
8019   if (!LV.getLValueBase())
8020     return false;
8021
8022   // If the designator is valid and refers to a subobject, we're not pointing
8023   // past the end.
8024   if (!LV.getLValueDesignator().Invalid &&
8025       !LV.getLValueDesignator().isOnePastTheEnd())
8026     return false;
8027
8028   // A pointer to an incomplete type might be past-the-end if the type's size is
8029   // zero.  We cannot tell because the type is incomplete.
8030   QualType Ty = getType(LV.getLValueBase());
8031   if (Ty->isIncompleteType())
8032     return true;
8033
8034   // We're a past-the-end pointer if we point to the byte after the object,
8035   // no matter what our type or path is.
8036   auto Size = Ctx.getTypeSizeInChars(Ty);
8037   return LV.getLValueOffset() == Size;
8038 }
8039
8040 namespace {
8041
8042 /// \brief Data recursive integer evaluator of certain binary operators.
8043 ///
8044 /// We use a data recursive algorithm for binary operators so that we are able
8045 /// to handle extreme cases of chained binary operators without causing stack
8046 /// overflow.
8047 class DataRecursiveIntBinOpEvaluator {
8048   struct EvalResult {
8049     APValue Val;
8050     bool Failed;
8051
8052     EvalResult() : Failed(false) { }
8053
8054     void swap(EvalResult &RHS) {
8055       Val.swap(RHS.Val);
8056       Failed = RHS.Failed;
8057       RHS.Failed = false;
8058     }
8059   };
8060
8061   struct Job {
8062     const Expr *E;
8063     EvalResult LHSResult; // meaningful only for binary operator expression.
8064     enum { AnyExprKind, BinOpKind, BinOpVisitedLHSKind } Kind;
8065
8066     Job() = default;
8067     Job(Job &&) = default;
8068
8069     void startSpeculativeEval(EvalInfo &Info) {
8070       SpecEvalRAII = SpeculativeEvaluationRAII(Info);
8071     }
8072
8073   private:
8074     SpeculativeEvaluationRAII SpecEvalRAII;
8075   };
8076
8077   SmallVector<Job, 16> Queue;
8078
8079   IntExprEvaluator &IntEval;
8080   EvalInfo &Info;
8081   APValue &FinalResult;
8082
8083 public:
8084   DataRecursiveIntBinOpEvaluator(IntExprEvaluator &IntEval, APValue &Result)
8085     : IntEval(IntEval), Info(IntEval.getEvalInfo()), FinalResult(Result) { }
8086
8087   /// \brief True if \param E is a binary operator that we are going to handle
8088   /// data recursively.
8089   /// We handle binary operators that are comma, logical, or that have operands
8090   /// with integral or enumeration type.
8091   static bool shouldEnqueue(const BinaryOperator *E) {
8092     return E->getOpcode() == BO_Comma ||
8093            E->isLogicalOp() ||
8094            (E->isRValue() &&
8095             E->getType()->isIntegralOrEnumerationType() &&
8096             E->getLHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType() &&
8097             E->getRHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType());
8098   }
8099
8100   bool Traverse(const BinaryOperator *E) {
8101     enqueue(E);
8102     EvalResult PrevResult;
8103     while (!Queue.empty())
8104       process(PrevResult);
8105
8106     if (PrevResult.Failed) return false;
8107
8108     FinalResult.swap(PrevResult.Val);
8109     return true;
8110   }
8111
8112 private:
8113   bool Success(uint64_t Value, const Expr *E, APValue &Result) {
8114     return IntEval.Success(Value, E, Result);
8115   }
8116   bool Success(const APSInt &Value, const Expr *E, APValue &Result) {
8117     return IntEval.Success(Value, E, Result);
8118   }
8119   bool Error(const Expr *E) {
8120     return IntEval.Error(E);
8121   }
8122   bool Error(const Expr *E, diag::kind D) {
8123     return IntEval.Error(E, D);
8124   }
8125
8126   OptionalDiagnostic CCEDiag(const Expr *E, diag::kind D) {
8127     return Info.CCEDiag(E, D);
8128   }
8129
8130   // \brief Returns true if visiting the RHS is necessary, false otherwise.
8131   bool VisitBinOpLHSOnly(EvalResult &LHSResult, const BinaryOperator *E,
8132                          bool &SuppressRHSDiags);
8133
8134   bool VisitBinOp(const EvalResult &LHSResult, const EvalResult &RHSResult,
8135                   const BinaryOperator *E, APValue &Result);
8136
8137   void EvaluateExpr(const Expr *E, EvalResult &Result) {
8138     Result.Failed = !Evaluate(Result.Val, Info, E);
8139     if (Result.Failed)
8140       Result.Val = APValue();
8141   }
8142
8143   void process(EvalResult &Result);
8144
8145   void enqueue(const Expr *E) {
8146     E = E->IgnoreParens();
8147     Queue.resize(Queue.size()+1);
8148     Queue.back().E = E;
8149     Queue.back().Kind = Job::AnyExprKind;
8150   }
8151 };
8152
8153 }
8154
8155 bool DataRecursiveIntBinOpEvaluator::
8156        VisitBinOpLHSOnly(EvalResult &LHSResult, const BinaryOperator *E,
8157                          bool &SuppressRHSDiags) {
8158   if (E->getOpcode() == BO_Comma) {
8159     // Ignore LHS but note if we could not evaluate it.
8160     if (LHSResult.Failed)
8161       return Info.noteSideEffect();
8162     return true;
8163   }
8164
8165   if (E->isLogicalOp()) {
8166     bool LHSAsBool;
8167     if (!LHSResult.Failed && HandleConversionToBool(LHSResult.Val, LHSAsBool)) {
8168       // We were able to evaluate the LHS, see if we can get away with not
8169       // evaluating the RHS: 0 && X -> 0, 1 || X -> 1
8170       if (LHSAsBool == (E->getOpcode() == BO_LOr)) {
8171         Success(LHSAsBool, E, LHSResult.Val);
8172         return false; // Ignore RHS
8173       }
8174     } else {
8175       LHSResult.Failed = true;
8176
8177       // Since we weren't able to evaluate the left hand side, it
8178       // might have had side effects.
8179       if (!Info.noteSideEffect())
8180         return false;
8181
8182       // We can't evaluate the LHS; however, sometimes the result
8183       // is determined by the RHS: X && 0 -> 0, X || 1 -> 1.
8184       // Don't ignore RHS and suppress diagnostics from this arm.
8185       SuppressRHSDiags = true;
8186     }
8187
8188     return true;
8189   }
8190
8191   assert(E->getLHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType() &&
8192          E->getRHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType());
8193
8194   if (LHSResult.Failed && !Info.noteFailure())
8195     return false; // Ignore RHS;
8196
8197   return true;
8198 }
8199
8200 static void addOrSubLValueAsInteger(APValue &LVal, const APSInt &Index,
8201                                     bool IsSub) {
8202   // Compute the new offset in the appropriate width, wrapping at 64 bits.
8203   // FIXME: When compiling for a 32-bit target, we should use 32-bit
8204   // offsets.
8205   assert(!LVal.hasLValuePath() && "have designator for integer lvalue");
8206   CharUnits &Offset = LVal.getLValueOffset();
8207   uint64_t Offset64 = Offset.getQuantity();
8208   uint64_t Index64 = Index.extOrTrunc(64).getZExtValue();
8209   Offset = CharUnits::fromQuantity(IsSub ? Offset64 - Index64
8210                                          : Offset64 + Index64);
8211 }
8212
8213 bool DataRecursiveIntBinOpEvaluator::
8214        VisitBinOp(const EvalResult &LHSResult, const EvalResult &RHSResult,
8215                   const BinaryOperator *E, APValue &Result) {
8216   if (E->getOpcode() == BO_Comma) {
8217     if (RHSResult.Failed)
8218       return false;
8219     Result = RHSResult.Val;
8220     return true;
8221   }
8222   
8223   if (E->isLogicalOp()) {
8224     bool lhsResult, rhsResult;
8225     bool LHSIsOK = HandleConversionToBool(LHSResult.Val, lhsResult);
8226     bool RHSIsOK = HandleConversionToBool(RHSResult.Val, rhsResult);
8227     
8228     if (LHSIsOK) {
8229       if (RHSIsOK) {
8230         if (E->getOpcode() == BO_LOr)
8231           return Success(lhsResult || rhsResult, E, Result);
8232         else
8233           return Success(lhsResult && rhsResult, E, Result);
8234       }
8235     } else {
8236       if (RHSIsOK) {
8237         // We can't evaluate the LHS; however, sometimes the result
8238         // is determined by the RHS: X && 0 -> 0, X || 1 -> 1.
8239         if (rhsResult == (E->getOpcode() == BO_LOr))
8240           return Success(rhsResult, E, Result);
8241       }
8242     }
8243     
8244     return false;
8245   }
8246   
8247   assert(E->getLHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType() &&
8248          E->getRHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType());
8249   
8250   if (LHSResult.Failed || RHSResult.Failed)
8251     return false;
8252   
8253   const APValue &LHSVal = LHSResult.Val;
8254   const APValue &RHSVal = RHSResult.Val;
8255   
8256   // Handle cases like (unsigned long)&a + 4.
8257   if (E->isAdditiveOp() && LHSVal.isLValue() && RHSVal.isInt()) {
8258     Result = LHSVal;
8259     addOrSubLValueAsInteger(Result, RHSVal.getInt(), E->getOpcode() == BO_Sub);
8260     return true;
8261   }
8262   
8263   // Handle cases like 4 + (unsigned long)&a
8264   if (E->getOpcode() == BO_Add &&
8265       RHSVal.isLValue() && LHSVal.isInt()) {
8266     Result = RHSVal;
8267     addOrSubLValueAsInteger(Result, LHSVal.getInt(), /*IsSub*/false);
8268     return true;
8269   }
8270   
8271   if (E->getOpcode() == BO_Sub && LHSVal.isLValue() && RHSVal.isLValue()) {
8272     // Handle (intptr_t)&&A - (intptr_t)&&B.
8273     if (!LHSVal.getLValueOffset().isZero() ||
8274         !RHSVal.getLValueOffset().isZero())
8275       return false;
8276     const Expr *LHSExpr = LHSVal.getLValueBase().dyn_cast<const Expr*>();
8277     const Expr *RHSExpr = RHSVal.getLValueBase().dyn_cast<const Expr*>();
8278     if (!LHSExpr || !RHSExpr)
8279       return false;
8280     const AddrLabelExpr *LHSAddrExpr = dyn_cast<AddrLabelExpr>(LHSExpr);
8281     const AddrLabelExpr *RHSAddrExpr = dyn_cast<AddrLabelExpr>(RHSExpr);
8282     if (!LHSAddrExpr || !RHSAddrExpr)
8283       return false;
8284     // Make sure both labels come from the same function.
8285     if (LHSAddrExpr->getLabel()->getDeclContext() !=
8286         RHSAddrExpr->getLabel()->getDeclContext())
8287       return false;
8288     Result = APValue(LHSAddrExpr, RHSAddrExpr);
8289     return true;
8290   }
8291
8292   // All the remaining cases expect both operands to be an integer
8293   if (!LHSVal.isInt() || !RHSVal.isInt())
8294     return Error(E);
8295
8296   // Set up the width and signedness manually, in case it can't be deduced
8297   // from the operation we're performing.
8298   // FIXME: Don't do this in the cases where we can deduce it.
8299   APSInt Value(Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()),
8300                E->getType()->isUnsignedIntegerOrEnumerationType());
8301   if (!handleIntIntBinOp(Info, E, LHSVal.getInt(), E->getOpcode(),
8302                          RHSVal.getInt(), Value))
8303     return false;
8304   return Success(Value, E, Result);
8305 }
8306
8307 void DataRecursiveIntBinOpEvaluator::process(EvalResult &Result) {
8308   Job &job = Queue.back();
8309   
8310   switch (job.Kind) {
8311     case Job::AnyExprKind: {
8312       if (const BinaryOperator *Bop = dyn_cast<BinaryOperator>(job.E)) {
8313         if (shouldEnqueue(Bop)) {
8314           job.Kind = Job::BinOpKind;
8315           enqueue(Bop->getLHS());
8316           return;
8317         }
8318       }
8319       
8320       EvaluateExpr(job.E, Result);
8321       Queue.pop_back();
8322       return;
8323     }
8324       
8325     case Job::BinOpKind: {
8326       const BinaryOperator *Bop = cast<BinaryOperator>(job.E);
8327       bool SuppressRHSDiags = false;
8328       if (!VisitBinOpLHSOnly(Result, Bop, SuppressRHSDiags)) {
8329         Queue.pop_back();
8330         return;
8331       }
8332       if (SuppressRHSDiags)
8333         job.startSpeculativeEval(Info);
8334       job.LHSResult.swap(Result);
8335       job.Kind = Job::BinOpVisitedLHSKind;
8336       enqueue(Bop->getRHS());
8337       return;
8338     }
8339       
8340     case Job::BinOpVisitedLHSKind: {
8341       const BinaryOperator *Bop = cast<BinaryOperator>(job.E);
8342       EvalResult RHS;
8343       RHS.swap(Result);
8344       Result.Failed = !VisitBinOp(job.LHSResult, RHS, Bop, Result.Val);
8345       Queue.pop_back();
8346       return;
8347     }
8348   }
8349   
8350   llvm_unreachable("Invalid Job::Kind!");
8351 }
8352
8353 namespace {
8354 /// Used when we determine that we should fail, but can keep evaluating prior to
8355 /// noting that we had a failure.
8356 class DelayedNoteFailureRAII {
8357   EvalInfo &Info;
8358   bool NoteFailure;
8359
8360 public:
8361   DelayedNoteFailureRAII(EvalInfo &Info, bool NoteFailure = true)
8362       : Info(Info), NoteFailure(NoteFailure) {}
8363   ~DelayedNoteFailureRAII() {
8364     if (NoteFailure) {
8365       bool ContinueAfterFailure = Info.noteFailure();
8366       (void)ContinueAfterFailure;
8367       assert(ContinueAfterFailure &&
8368              "Shouldn't have kept evaluating on failure.");
8369     }
8370   }
8371 };
8372 }
8373
8374 bool IntExprEvaluator::VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
8375   // We don't call noteFailure immediately because the assignment happens after
8376   // we evaluate LHS and RHS.
8377   if (!Info.keepEvaluatingAfterFailure() && E->isAssignmentOp())
8378     return Error(E);
8379
8380   DelayedNoteFailureRAII MaybeNoteFailureLater(Info, E->isAssignmentOp());
8381   if (DataRecursiveIntBinOpEvaluator::shouldEnqueue(E))
8382     return DataRecursiveIntBinOpEvaluator(*this, Result).Traverse(E);
8383
8384   QualType LHSTy = E->getLHS()->getType();
8385   QualType RHSTy = E->getRHS()->getType();
8386
8387   if (LHSTy->isAnyComplexType() || RHSTy->isAnyComplexType()) {
8388     ComplexValue LHS, RHS;
8389     bool LHSOK;
8390     if (E->isAssignmentOp()) {
8391       LValue LV;
8392       EvaluateLValue(E->getLHS(), LV, Info);
8393       LHSOK = false;
8394     } else if (LHSTy->isRealFloatingType()) {
8395       LHSOK = EvaluateFloat(E->getLHS(), LHS.FloatReal, Info);
8396       if (LHSOK) {
8397         LHS.makeComplexFloat();
8398         LHS.FloatImag = APFloat(LHS.FloatReal.getSemantics());
8399       }
8400     } else {
8401       LHSOK = EvaluateComplex(E->getLHS(), LHS, Info);
8402     }
8403     if (!LHSOK && !Info.noteFailure())
8404       return false;
8405
8406     if (E->getRHS()->getType()->isRealFloatingType()) {
8407       if (!EvaluateFloat(E->getRHS(), RHS.FloatReal, Info) || !LHSOK)
8408         return false;
8409       RHS.makeComplexFloat();
8410       RHS.FloatImag = APFloat(RHS.FloatReal.getSemantics());
8411     } else if (!EvaluateComplex(E->getRHS(), RHS, Info) || !LHSOK)
8412       return false;
8413
8414     if (LHS.isComplexFloat()) {
8415       APFloat::cmpResult CR_r =
8416         LHS.getComplexFloatReal().compare(RHS.getComplexFloatReal());
8417       APFloat::cmpResult CR_i =
8418         LHS.getComplexFloatImag().compare(RHS.getComplexFloatImag());
8419
8420       if (E->getOpcode() == BO_EQ)
8421         return Success((CR_r == APFloat::cmpEqual &&
8422                         CR_i == APFloat::cmpEqual), E);
8423       else {
8424         assert(E->getOpcode() == BO_NE &&
8425                "Invalid complex comparison.");
8426         return Success(((CR_r == APFloat::cmpGreaterThan ||
8427                          CR_r == APFloat::cmpLessThan ||
8428                          CR_r == APFloat::cmpUnordered) ||
8429                         (CR_i == APFloat::cmpGreaterThan ||
8430                          CR_i == APFloat::cmpLessThan ||
8431                          CR_i == APFloat::cmpUnordered)), E);
8432       }
8433     } else {
8434       if (E->getOpcode() == BO_EQ)
8435         return Success((LHS.getComplexIntReal() == RHS.getComplexIntReal() &&
8436                         LHS.getComplexIntImag() == RHS.getComplexIntImag()), E);
8437       else {
8438         assert(E->getOpcode() == BO_NE &&
8439                "Invalid compex comparison.");
8440         return Success((LHS.getComplexIntReal() != RHS.getComplexIntReal() ||
8441                         LHS.getComplexIntImag() != RHS.getComplexIntImag()), E);
8442       }
8443     }
8444   }
8445
8446   if (LHSTy->isRealFloatingType() &&
8447       RHSTy->isRealFloatingType()) {
8448     APFloat RHS(0.0), LHS(0.0);
8449
8450     bool LHSOK = EvaluateFloat(E->getRHS(), RHS, Info);
8451     if (!LHSOK && !Info.noteFailure())
8452       return false;
8453
8454     if (!EvaluateFloat(E->getLHS(), LHS, Info) || !LHSOK)
8455       return false;
8456
8457     APFloat::cmpResult CR = LHS.compare(RHS);
8458
8459     switch (E->getOpcode()) {
8460     default:
8461       llvm_unreachable("Invalid binary operator!");
8462     case BO_LT:
8463       return Success(CR == APFloat::cmpLessThan, E);
8464     case BO_GT:
8465       return Success(CR == APFloat::cmpGreaterThan, E);
8466     case BO_LE:
8467       return Success(CR == APFloat::cmpLessThan || CR == APFloat::cmpEqual, E);
8468     case BO_GE:
8469       return Success(CR == APFloat::cmpGreaterThan || CR == APFloat::cmpEqual,
8470                      E);
8471     case BO_EQ:
8472       return Success(CR == APFloat::cmpEqual, E);
8473     case BO_NE:
8474       return Success(CR == APFloat::cmpGreaterThan
8475                      || CR == APFloat::cmpLessThan
8476                      || CR == APFloat::cmpUnordered, E);
8477     }
8478   }
8479
8480   if (LHSTy->isPointerType() && RHSTy->isPointerType()) {
8481     if (E->getOpcode() == BO_Sub || E->isComparisonOp()) {
8482       LValue LHSValue, RHSValue;
8483
8484       bool LHSOK = EvaluatePointer(E->getLHS(), LHSValue, Info);
8485       if (!LHSOK && !Info.noteFailure())
8486         return false;
8487
8488       if (!EvaluatePointer(E->getRHS(), RHSValue, Info) || !LHSOK)
8489         return false;
8490
8491       // Reject differing bases from the normal codepath; we special-case
8492       // comparisons to null.
8493       if (!HasSameBase(LHSValue, RHSValue)) {
8494         if (E->getOpcode() == BO_Sub) {
8495           // Handle &&A - &&B.
8496           if (!LHSValue.Offset.isZero() || !RHSValue.Offset.isZero())
8497             return Error(E);
8498           const Expr *LHSExpr = LHSValue.Base.dyn_cast<const Expr*>();
8499           const Expr *RHSExpr = RHSValue.Base.dyn_cast<const Expr*>();
8500           if (!LHSExpr || !RHSExpr)
8501             return Error(E);
8502           const AddrLabelExpr *LHSAddrExpr = dyn_cast<AddrLabelExpr>(LHSExpr);
8503           const AddrLabelExpr *RHSAddrExpr = dyn_cast<AddrLabelExpr>(RHSExpr);
8504           if (!LHSAddrExpr || !RHSAddrExpr)
8505             return Error(E);
8506           // Make sure both labels come from the same function.
8507           if (LHSAddrExpr->getLabel()->getDeclContext() !=
8508               RHSAddrExpr->getLabel()->getDeclContext())
8509             return Error(E);
8510           return Success(APValue(LHSAddrExpr, RHSAddrExpr), E);
8511         }
8512         // Inequalities and subtractions between unrelated pointers have
8513         // unspecified or undefined behavior.
8514         if (!E->isEqualityOp())
8515           return Error(E);
8516         // A constant address may compare equal to the address of a symbol.
8517         // The one exception is that address of an object cannot compare equal
8518         // to a null pointer constant.
8519         if ((!LHSValue.Base && !LHSValue.Offset.isZero()) ||
8520             (!RHSValue.Base && !RHSValue.Offset.isZero()))
8521           return Error(E);
8522         // It's implementation-defined whether distinct literals will have
8523         // distinct addresses. In clang, the result of such a comparison is
8524         // unspecified, so it is not a constant expression. However, we do know
8525         // that the address of a literal will be non-null.
8526         if ((IsLiteralLValue(LHSValue) || IsLiteralLValue(RHSValue)) &&
8527             LHSValue.Base && RHSValue.Base)
8528           return Error(E);
8529         // We can't tell whether weak symbols will end up pointing to the same
8530         // object.
8531         if (IsWeakLValue(LHSValue) || IsWeakLValue(RHSValue))
8532           return Error(E);
8533         // We can't compare the address of the start of one object with the
8534         // past-the-end address of another object, per C++ DR1652.
8535         if ((LHSValue.Base && LHSValue.Offset.isZero() &&
8536              isOnePastTheEndOfCompleteObject(Info.Ctx, RHSValue)) ||
8537             (RHSValue.Base && RHSValue.Offset.isZero() &&
8538              isOnePastTheEndOfCompleteObject(Info.Ctx, LHSValue)))
8539           return Error(E);
8540         // We can't tell whether an object is at the same address as another
8541         // zero sized object.
8542         if ((RHSValue.Base && isZeroSized(LHSValue)) ||
8543             (LHSValue.Base && isZeroSized(RHSValue)))
8544           return Error(E);
8545         // Pointers with different bases cannot represent the same object.
8546         return Success(E->getOpcode() == BO_NE, E);
8547       }
8548
8549       const CharUnits &LHSOffset = LHSValue.getLValueOffset();
8550       const CharUnits &RHSOffset = RHSValue.getLValueOffset();
8551
8552       SubobjectDesignator &LHSDesignator = LHSValue.getLValueDesignator();
8553       SubobjectDesignator &RHSDesignator = RHSValue.getLValueDesignator();
8554
8555       if (E->getOpcode() == BO_Sub) {
8556         // C++11 [expr.add]p6:
8557         //   Unless both pointers point to elements of the same array object, or
8558         //   one past the last element of the array object, the behavior is
8559         //   undefined.
8560         if (!LHSDesignator.Invalid && !RHSDesignator.Invalid &&
8561             !AreElementsOfSameArray(getType(LHSValue.Base),
8562                                     LHSDesignator, RHSDesignator))
8563           CCEDiag(E, diag::note_constexpr_pointer_subtraction_not_same_array);
8564
8565         QualType Type = E->getLHS()->getType();
8566         QualType ElementType = Type->getAs<PointerType>()->getPointeeType();
8567
8568         CharUnits ElementSize;
8569         if (!HandleSizeof(Info, E->getExprLoc(), ElementType, ElementSize))
8570           return false;
8571
8572         // As an extension, a type may have zero size (empty struct or union in
8573         // C, array of zero length). Pointer subtraction in such cases has
8574         // undefined behavior, so is not constant.
8575         if (ElementSize.isZero()) {
8576           Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_pointer_subtraction_zero_size)
8577             << ElementType;
8578           return false;
8579         }
8580
8581         // FIXME: LLVM and GCC both compute LHSOffset - RHSOffset at runtime,
8582         // and produce incorrect results when it overflows. Such behavior
8583         // appears to be non-conforming, but is common, so perhaps we should
8584         // assume the standard intended for such cases to be undefined behavior
8585         // and check for them.
8586
8587         // Compute (LHSOffset - RHSOffset) / Size carefully, checking for
8588         // overflow in the final conversion to ptrdiff_t.
8589         APSInt LHS(
8590           llvm::APInt(65, (int64_t)LHSOffset.getQuantity(), true), false);
8591         APSInt RHS(
8592           llvm::APInt(65, (int64_t)RHSOffset.getQuantity(), true), false);
8593         APSInt ElemSize(
8594           llvm::APInt(65, (int64_t)ElementSize.getQuantity(), true), false);
8595         APSInt TrueResult = (LHS - RHS) / ElemSize;
8596         APSInt Result = TrueResult.trunc(Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()));
8597
8598         if (Result.extend(65) != TrueResult &&
8599             !HandleOverflow(Info, E, TrueResult, E->getType()))
8600           return false;
8601         return Success(Result, E);
8602       }
8603
8604       // C++11 [expr.rel]p3:
8605       //   Pointers to void (after pointer conversions) can be compared, with a
8606       //   result defined as follows: If both pointers represent the same
8607       //   address or are both the null pointer value, the result is true if the
8608       //   operator is <= or >= and false otherwise; otherwise the result is
8609       //   unspecified.
8610       // We interpret this as applying to pointers to *cv* void.
8611       if (LHSTy->isVoidPointerType() && LHSOffset != RHSOffset &&
8612           E->isRelationalOp())
8613         CCEDiag(E, diag::note_constexpr_void_comparison);
8614
8615       // C++11 [expr.rel]p2:
8616       // - If two pointers point to non-static data members of the same object,
8617       //   or to subobjects or array elements fo such members, recursively, the
8618       //   pointer to the later declared member compares greater provided the
8619       //   two members have the same access control and provided their class is
8620       //   not a union.
8621       //   [...]
8622       // - Otherwise pointer comparisons are unspecified.
8623       if (!LHSDesignator.Invalid && !RHSDesignator.Invalid &&
8624           E->isRelationalOp()) {
8625         bool WasArrayIndex;
8626         unsigned Mismatch =
8627           FindDesignatorMismatch(getType(LHSValue.Base), LHSDesignator,
8628                                  RHSDesignator, WasArrayIndex);
8629         // At the point where the designators diverge, the comparison has a
8630         // specified value if:
8631         //  - we are comparing array indices
8632         //  - we are comparing fields of a union, or fields with the same access
8633         // Otherwise, the result is unspecified and thus the comparison is not a
8634         // constant expression.
8635         if (!WasArrayIndex && Mismatch < LHSDesignator.Entries.size() &&
8636             Mismatch < RHSDesignator.Entries.size()) {
8637           const FieldDecl *LF = getAsField(LHSDesignator.Entries[Mismatch]);
8638           const FieldDecl *RF = getAsField(RHSDesignator.Entries[Mismatch]);
8639           if (!LF && !RF)
8640             CCEDiag(E, diag::note_constexpr_pointer_comparison_base_classes);
8641           else if (!LF)
8642             CCEDiag(E, diag::note_constexpr_pointer_comparison_base_field)
8643               << getAsBaseClass(LHSDesignator.Entries[Mismatch])
8644               << RF->getParent() << RF;
8645           else if (!RF)
8646             CCEDiag(E, diag::note_constexpr_pointer_comparison_base_field)
8647               << getAsBaseClass(RHSDesignator.Entries[Mismatch])
8648               << LF->getParent() << LF;
8649           else if (!LF->getParent()->isUnion() &&
8650                    LF->getAccess() != RF->getAccess())
8651             CCEDiag(E, diag::note_constexpr_pointer_comparison_differing_access)
8652               << LF << LF->getAccess() << RF << RF->getAccess()
8653               << LF->getParent();
8654         }
8655       }
8656
8657       // The comparison here must be unsigned, and performed with the same
8658       // width as the pointer.
8659       unsigned PtrSize = Info.Ctx.getTypeSize(LHSTy);
8660       uint64_t CompareLHS = LHSOffset.getQuantity();
8661       uint64_t CompareRHS = RHSOffset.getQuantity();
8662       assert(PtrSize <= 64 && "Unexpected pointer width");
8663       uint64_t Mask = ~0ULL >> (64 - PtrSize);
8664       CompareLHS &= Mask;
8665       CompareRHS &= Mask;
8666
8667       // If there is a base and this is a relational operator, we can only
8668       // compare pointers within the object in question; otherwise, the result
8669       // depends on where the object is located in memory.
8670       if (!LHSValue.Base.isNull() && E->isRelationalOp()) {
8671         QualType BaseTy = getType(LHSValue.Base);
8672         if (BaseTy->isIncompleteType())
8673           return Error(E);
8674         CharUnits Size = Info.Ctx.getTypeSizeInChars(BaseTy);
8675         uint64_t OffsetLimit = Size.getQuantity();
8676         if (CompareLHS > OffsetLimit || CompareRHS > OffsetLimit)
8677           return Error(E);
8678       }
8679
8680       switch (E->getOpcode()) {
8681       default: llvm_unreachable("missing comparison operator");
8682       case BO_LT: return Success(CompareLHS < CompareRHS, E);
8683       case BO_GT: return Success(CompareLHS > CompareRHS, E);
8684       case BO_LE: return Success(CompareLHS <= CompareRHS, E);
8685       case BO_GE: return Success(CompareLHS >= CompareRHS, E);
8686       case BO_EQ: return Success(CompareLHS == CompareRHS, E);
8687       case BO_NE: return Success(CompareLHS != CompareRHS, E);
8688       }
8689     }
8690   }
8691
8692   if (LHSTy->isMemberPointerType()) {
8693     assert(E->isEqualityOp() && "unexpected member pointer operation");
8694     assert(RHSTy->isMemberPointerType() && "invalid comparison");
8695
8696     MemberPtr LHSValue, RHSValue;
8697
8698     bool LHSOK = EvaluateMemberPointer(E->getLHS(), LHSValue, Info);
8699     if (!LHSOK && !Info.noteFailure())
8700       return false;
8701
8702     if (!EvaluateMemberPointer(E->getRHS(), RHSValue, Info) || !LHSOK)
8703       return false;
8704
8705     // C++11 [expr.eq]p2:
8706     //   If both operands are null, they compare equal. Otherwise if only one is
8707     //   null, they compare unequal.
8708     if (!LHSValue.getDecl() || !RHSValue.getDecl()) {
8709       bool Equal = !LHSValue.getDecl() && !RHSValue.getDecl();
8710       return Success(E->getOpcode() == BO_EQ ? Equal : !Equal, E);
8711     }
8712
8713     //   Otherwise if either is a pointer to a virtual member function, the
8714     //   result is unspecified.
8715     if (const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(LHSValue.getDecl()))
8716       if (MD->isVirtual())
8717         CCEDiag(E, diag::note_constexpr_compare_virtual_mem_ptr) << MD;
8718     if (const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(RHSValue.getDecl()))
8719       if (MD->isVirtual())
8720         CCEDiag(E, diag::note_constexpr_compare_virtual_mem_ptr) << MD;
8721
8722     //   Otherwise they compare equal if and only if they would refer to the
8723     //   same member of the same most derived object or the same subobject if
8724     //   they were dereferenced with a hypothetical object of the associated
8725     //   class type.
8726     bool Equal = LHSValue == RHSValue;
8727     return Success(E->getOpcode() == BO_EQ ? Equal : !Equal, E);
8728   }
8729
8730   if (LHSTy->isNullPtrType()) {
8731     assert(E->isComparisonOp() && "unexpected nullptr operation");
8732     assert(RHSTy->isNullPtrType() && "missing pointer conversion");
8733     // C++11 [expr.rel]p4, [expr.eq]p3: If two operands of type std::nullptr_t
8734     // are compared, the result is true of the operator is <=, >= or ==, and
8735     // false otherwise.
8736     BinaryOperator::Opcode Opcode = E->getOpcode();
8737     return Success(Opcode == BO_EQ || Opcode == BO_LE || Opcode == BO_GE, E);
8738   }
8739
8740   assert((!LHSTy->isIntegralOrEnumerationType() ||
8741           !RHSTy->isIntegralOrEnumerationType()) &&
8742          "DataRecursiveIntBinOpEvaluator should have handled integral types");
8743   // We can't continue from here for non-integral types.
8744   return ExprEvaluatorBaseTy::VisitBinaryOperator(E);
8745 }
8746
8747 /// VisitUnaryExprOrTypeTraitExpr - Evaluate a sizeof, alignof or vec_step with
8748 /// a result as the expression's type.
8749 bool IntExprEvaluator::VisitUnaryExprOrTypeTraitExpr(
8750                                     const UnaryExprOrTypeTraitExpr *E) {
8751   switch(E->getKind()) {
8752   case UETT_AlignOf: {
8753     if (E->isArgumentType())
8754       return Success(GetAlignOfType(Info, E->getArgumentType()), E);
8755     else
8756       return Success(GetAlignOfExpr(Info, E->getArgumentExpr()), E);
8757   }
8758
8759   case UETT_VecStep: {
8760     QualType Ty = E->getTypeOfArgument();
8761
8762     if (Ty->isVectorType()) {
8763       unsigned n = Ty->castAs<VectorType>()->getNumElements();
8764
8765       // The vec_step built-in functions that take a 3-component
8766       // vector return 4. (OpenCL 1.1 spec 6.11.12)
8767       if (n == 3)
8768         n = 4;
8769
8770       return Success(n, E);
8771     } else
8772       return Success(1, E);
8773   }
8774
8775   case UETT_SizeOf: {
8776     QualType SrcTy = E->getTypeOfArgument();
8777     // C++ [expr.sizeof]p2: "When applied to a reference or a reference type,
8778     //   the result is the size of the referenced type."
8779     if (const ReferenceType *Ref = SrcTy->getAs<ReferenceType>())
8780       SrcTy = Ref->getPointeeType();
8781
8782     CharUnits Sizeof;
8783     if (!HandleSizeof(Info, E->getExprLoc(), SrcTy, Sizeof))
8784       return false;
8785     return Success(Sizeof, E);
8786   }
8787   case UETT_OpenMPRequiredSimdAlign:
8788     assert(E->isArgumentType());
8789     return Success(
8790         Info.Ctx.toCharUnitsFromBits(
8791                     Info.Ctx.getOpenMPDefaultSimdAlign(E->getArgumentType()))
8792             .getQuantity(),
8793         E);
8794   }
8795
8796   llvm_unreachable("unknown expr/type trait");
8797 }
8798
8799 bool IntExprEvaluator::VisitOffsetOfExpr(const OffsetOfExpr *OOE) {
8800   CharUnits Result;
8801   unsigned n = OOE->getNumComponents();
8802   if (n == 0)
8803     return Error(OOE);
8804   QualType CurrentType = OOE->getTypeSourceInfo()->getType();
8805   for (unsigned i = 0; i != n; ++i) {
8806     OffsetOfNode ON = OOE->getComponent(i);
8807     switch (ON.getKind()) {
8808     case OffsetOfNode::Array: {
8809       const Expr *Idx = OOE->getIndexExpr(ON.getArrayExprIndex());
8810       APSInt IdxResult;
8811       if (!EvaluateInteger(Idx, IdxResult, Info))
8812         return false;
8813       const ArrayType *AT = Info.Ctx.getAsArrayType(CurrentType);
8814       if (!AT)
8815         return Error(OOE);
8816       CurrentType = AT->getElementType();
8817       CharUnits ElementSize = Info.Ctx.getTypeSizeInChars(CurrentType);
8818       Result += IdxResult.getSExtValue() * ElementSize;
8819       break;
8820     }
8821
8822     case OffsetOfNode::Field: {
8823       FieldDecl *MemberDecl = ON.getField();
8824       const RecordType *RT = CurrentType->getAs<RecordType>();
8825       if (!RT)
8826         return Error(OOE);
8827       RecordDecl *RD = RT->getDecl();
8828       if (RD->isInvalidDecl()) return false;
8829       const ASTRecordLayout &RL = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
8830       unsigned i = MemberDecl->getFieldIndex();
8831       assert(i < RL.getFieldCount() && "offsetof field in wrong type");
8832       Result += Info.Ctx.toCharUnitsFromBits(RL.getFieldOffset(i));
8833       CurrentType = MemberDecl->getType().getNonReferenceType();
8834       break;
8835     }
8836
8837     case OffsetOfNode::Identifier:
8838       llvm_unreachable("dependent __builtin_offsetof");
8839
8840     case OffsetOfNode::Base: {
8841       CXXBaseSpecifier *BaseSpec = ON.getBase();
8842       if (BaseSpec->isVirtual())
8843         return Error(OOE);
8844
8845       // Find the layout of the class whose base we are looking into.
8846       const RecordType *RT = CurrentType->getAs<RecordType>();
8847       if (!RT)
8848         return Error(OOE);
8849       RecordDecl *RD = RT->getDecl();
8850       if (RD->isInvalidDecl()) return false;
8851       const ASTRecordLayout &RL = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
8852
8853       // Find the base class itself.
8854       CurrentType = BaseSpec->getType();
8855       const RecordType *BaseRT = CurrentType->getAs<RecordType>();
8856       if (!BaseRT)
8857         return Error(OOE);
8858       
8859       // Add the offset to the base.
8860       Result += RL.getBaseClassOffset(cast<CXXRecordDecl>(BaseRT->getDecl()));
8861       break;
8862     }
8863     }
8864   }
8865   return Success(Result, OOE);
8866 }
8867
8868 bool IntExprEvaluator::VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E) {
8869   switch (E->getOpcode()) {
8870   default:
8871     // Address, indirect, pre/post inc/dec, etc are not valid constant exprs.
8872     // See C99 6.6p3.
8873     return Error(E);
8874   case UO_Extension:
8875     // FIXME: Should extension allow i-c-e extension expressions in its scope?
8876     // If so, we could clear the diagnostic ID.
8877     return Visit(E->getSubExpr());
8878   case UO_Plus:
8879     // The result is just the value.
8880     return Visit(E->getSubExpr());
8881   case UO_Minus: {
8882     if (!Visit(E->getSubExpr()))
8883       return false;
8884     if (!Result.isInt()) return Error(E);
8885     const APSInt &Value = Result.getInt();
8886     if (Value.isSigned() && Value.isMinSignedValue() &&
8887         !HandleOverflow(Info, E, -Value.extend(Value.getBitWidth() + 1),
8888                         E->getType()))
8889       return false;
8890     return Success(-Value, E);
8891   }
8892   case UO_Not: {
8893     if (!Visit(E->getSubExpr()))
8894       return false;
8895     if (!Result.isInt()) return Error(E);
8896     return Success(~Result.getInt(), E);
8897   }
8898   case UO_LNot: {
8899     bool bres;
8900     if (!EvaluateAsBooleanCondition(E->getSubExpr(), bres, Info))
8901       return false;
8902     return Success(!bres, E);
8903   }
8904   }
8905 }
8906
8907 /// HandleCast - This is used to evaluate implicit or explicit casts where the
8908 /// result type is integer.
8909 bool IntExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
8910   const Expr *SubExpr = E->getSubExpr();
8911   QualType DestType = E->getType();
8912   QualType SrcType = SubExpr->getType();
8913
8914   switch (E->getCastKind()) {
8915   case CK_BaseToDerived:
8916   case CK_DerivedToBase:
8917   case CK_UncheckedDerivedToBase:
8918   case CK_Dynamic:
8919   case CK_ToUnion:
8920   case CK_ArrayToPointerDecay:
8921   case CK_FunctionToPointerDecay:
8922   case CK_NullToPointer:
8923   case CK_NullToMemberPointer:
8924   case CK_BaseToDerivedMemberPointer:
8925   case CK_DerivedToBaseMemberPointer:
8926   case CK_ReinterpretMemberPointer:
8927   case CK_ConstructorConversion:
8928   case CK_IntegralToPointer:
8929   case CK_ToVoid:
8930   case CK_VectorSplat:
8931   case CK_IntegralToFloating:
8932   case CK_FloatingCast:
8933   case CK_CPointerToObjCPointerCast:
8934   case CK_BlockPointerToObjCPointerCast:
8935   case CK_AnyPointerToBlockPointerCast:
8936   case CK_ObjCObjectLValueCast:
8937   case CK_FloatingRealToComplex:
8938   case CK_FloatingComplexToReal:
8939   case CK_FloatingComplexCast:
8940   case CK_FloatingComplexToIntegralComplex:
8941   case CK_IntegralRealToComplex:
8942   case CK_IntegralComplexCast:
8943   case CK_IntegralComplexToFloatingComplex:
8944   case CK_BuiltinFnToFnPtr:
8945   case CK_ZeroToOCLEvent:
8946   case CK_ZeroToOCLQueue:
8947   case CK_NonAtomicToAtomic:
8948   case CK_AddressSpaceConversion:
8949   case CK_IntToOCLSampler:
8950     llvm_unreachable("invalid cast kind for integral value");
8951
8952   case CK_BitCast:
8953   case CK_Dependent:
8954   case CK_LValueBitCast:
8955   case CK_ARCProduceObject:
8956   case CK_ARCConsumeObject:
8957   case CK_ARCReclaimReturnedObject:
8958   case CK_ARCExtendBlockObject:
8959   case CK_CopyAndAutoreleaseBlockObject:
8960     return Error(E);
8961
8962   case CK_UserDefinedConversion:
8963   case CK_LValueToRValue:
8964   case CK_AtomicToNonAtomic:
8965   case CK_NoOp:
8966     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
8967
8968   case CK_MemberPointerToBoolean:
8969   case CK_PointerToBoolean:
8970   case CK_IntegralToBoolean:
8971   case CK_FloatingToBoolean:
8972   case CK_BooleanToSignedIntegral:
8973   case CK_FloatingComplexToBoolean:
8974   case CK_IntegralComplexToBoolean: {
8975     bool BoolResult;
8976     if (!EvaluateAsBooleanCondition(SubExpr, BoolResult, Info))
8977       return false;
8978     uint64_t IntResult = BoolResult;
8979     if (BoolResult && E->getCastKind() == CK_BooleanToSignedIntegral)
8980       IntResult = (uint64_t)-1;
8981     return Success(IntResult, E);
8982   }
8983
8984   case CK_IntegralCast: {
8985     if (!Visit(SubExpr))
8986       return false;
8987
8988     if (!Result.isInt()) {
8989       // Allow casts of address-of-label differences if they are no-ops
8990       // or narrowing.  (The narrowing case isn't actually guaranteed to
8991       // be constant-evaluatable except in some narrow cases which are hard
8992       // to detect here.  We let it through on the assumption the user knows
8993       // what they are doing.)
8994       if (Result.isAddrLabelDiff())
8995         return Info.Ctx.getTypeSize(DestType) <= Info.Ctx.getTypeSize(SrcType);
8996       // Only allow casts of lvalues if they are lossless.
8997       return Info.Ctx.getTypeSize(DestType) == Info.Ctx.getTypeSize(SrcType);
8998     }
8999
9000     return Success(HandleIntToIntCast(Info, E, DestType, SrcType,
9001                                       Result.getInt()), E);
9002   }
9003
9004   case CK_PointerToIntegral: {
9005     CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 2;
9006
9007     LValue LV;
9008     if (!EvaluatePointer(SubExpr, LV, Info))
9009       return false;
9010
9011     if (LV.getLValueBase()) {
9012       // Only allow based lvalue casts if they are lossless.
9013       // FIXME: Allow a larger integer size than the pointer size, and allow
9014       // narrowing back down to pointer width in subsequent integral casts.
9015       // FIXME: Check integer type's active bits, not its type size.
9016       if (Info.Ctx.getTypeSize(DestType) != Info.Ctx.getTypeSize(SrcType))
9017         return Error(E);
9018
9019       LV.Designator.setInvalid();
9020       LV.moveInto(Result);
9021       return true;
9022     }
9023
9024     uint64_t V;
9025     if (LV.isNullPointer())
9026       V = Info.Ctx.getTargetNullPointerValue(SrcType);
9027     else
9028       V = LV.getLValueOffset().getQuantity();
9029
9030     APSInt AsInt = Info.Ctx.MakeIntValue(V, SrcType);
9031     return Success(HandleIntToIntCast(Info, E, DestType, SrcType, AsInt), E);
9032   }
9033
9034   case CK_IntegralComplexToReal: {
9035     ComplexValue C;
9036     if (!EvaluateComplex(SubExpr, C, Info))
9037       return false;
9038     return Success(C.getComplexIntReal(), E);
9039   }
9040
9041   case CK_FloatingToIntegral: {
9042     APFloat F(0.0);
9043     if (!EvaluateFloat(SubExpr, F, Info))
9044       return false;
9045
9046     APSInt Value;
9047     if (!HandleFloatToIntCast(Info, E, SrcType, F, DestType, Value))
9048       return false;
9049     return Success(Value, E);
9050   }
9051   }
9052
9053   llvm_unreachable("unknown cast resulting in integral value");
9054 }
9055
9056 bool IntExprEvaluator::VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E) {
9057   if (E->getSubExpr()->getType()->isAnyComplexType()) {
9058     ComplexValue LV;
9059     if (!EvaluateComplex(E->getSubExpr(), LV, Info))
9060       return false;
9061     if (!LV.isComplexInt())
9062       return Error(E);
9063     return Success(LV.getComplexIntReal(), E);
9064   }
9065
9066   return Visit(E->getSubExpr());
9067 }
9068
9069 bool IntExprEvaluator::VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E) {
9070   if (E->getSubExpr()->getType()->isComplexIntegerType()) {
9071     ComplexValue LV;
9072     if (!EvaluateComplex(E->getSubExpr(), LV, Info))
9073       return false;
9074     if (!LV.isComplexInt())
9075       return Error(E);
9076     return Success(LV.getComplexIntImag(), E);
9077   }
9078
9079   VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
9080   return Success(0, E);
9081 }
9082
9083 bool IntExprEvaluator::VisitSizeOfPackExpr(const SizeOfPackExpr *E) {
9084   return Success(E->getPackLength(), E);
9085 }
9086
9087 bool IntExprEvaluator::VisitCXXNoexceptExpr(const CXXNoexceptExpr *E) {
9088   return Success(E->getValue(), E);
9089 }
9090
9091 //===----------------------------------------------------------------------===//
9092 // Float Evaluation
9093 //===----------------------------------------------------------------------===//
9094
9095 namespace {
9096 class FloatExprEvaluator
9097   : public ExprEvaluatorBase<FloatExprEvaluator> {
9098   APFloat &Result;
9099 public:
9100   FloatExprEvaluator(EvalInfo &info, APFloat &result)
9101     : ExprEvaluatorBaseTy(info), Result(result) {}
9102
9103   bool Success(const APValue &V, const Expr *e) {
9104     Result = V.getFloat();
9105     return true;
9106   }
9107
9108   bool ZeroInitialization(const Expr *E) {
9109     Result = APFloat::getZero(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(E->getType()));
9110     return true;
9111   }
9112
9113   bool VisitCallExpr(const CallExpr *E);
9114
9115   bool VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E);
9116   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E);
9117   bool VisitFloatingLiteral(const FloatingLiteral *E);
9118   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E);
9119
9120   bool VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E);
9121   bool VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E);
9122
9123   // FIXME: Missing: array subscript of vector, member of vector
9124 };
9125 } // end anonymous namespace
9126
9127 static bool EvaluateFloat(const Expr* E, APFloat& Result, EvalInfo &Info) {
9128   assert(E->isRValue() && E->getType()->isRealFloatingType());
9129   return FloatExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
9130 }
9131
9132 static bool TryEvaluateBuiltinNaN(const ASTContext &Context,
9133                                   QualType ResultTy,
9134                                   const Expr *Arg,
9135                                   bool SNaN,
9136                                   llvm::APFloat &Result) {
9137   const StringLiteral *S = dyn_cast<StringLiteral>(Arg->IgnoreParenCasts());
9138   if (!S) return false;
9139
9140   const llvm::fltSemantics &Sem = Context.getFloatTypeSemantics(ResultTy);
9141
9142   llvm::APInt fill;
9143
9144   // Treat empty strings as if they were zero.
9145   if (S->getString().empty())
9146     fill = llvm::APInt(32, 0);
9147   else if (S->getString().getAsInteger(0, fill))
9148     return false;
9149
9150   if (Context.getTargetInfo().isNan2008()) {
9151     if (SNaN)
9152       Result = llvm::APFloat::getSNaN(Sem, false, &fill);
9153     else
9154       Result = llvm::APFloat::getQNaN(Sem, false, &fill);
9155   } else {
9156     // Prior to IEEE 754-2008, architectures were allowed to choose whether
9157     // the first bit of their significand was set for qNaN or sNaN. MIPS chose
9158     // a different encoding to what became a standard in 2008, and for pre-
9159     // 2008 revisions, MIPS interpreted sNaN-2008 as qNan and qNaN-2008 as
9160     // sNaN. This is now known as "legacy NaN" encoding.
9161     if (SNaN)
9162       Result = llvm::APFloat::getQNaN(Sem, false, &fill);
9163     else
9164       Result = llvm::APFloat::getSNaN(Sem, false, &fill);
9165   }
9166
9167   return true;
9168 }
9169
9170 bool FloatExprEvaluator::VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
9171   switch (E->getBuiltinCallee()) {
9172   default:
9173     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCallExpr(E);
9174
9175   case Builtin::BI__builtin_huge_val:
9176   case Builtin::BI__builtin_huge_valf:
9177   case Builtin::BI__builtin_huge_vall:
9178   case Builtin::BI__builtin_inf:
9179   case Builtin::BI__builtin_inff:
9180   case Builtin::BI__builtin_infl: {
9181     const llvm::fltSemantics &Sem =
9182       Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(E->getType());
9183     Result = llvm::APFloat::getInf(Sem);
9184     return true;
9185   }
9186
9187   case Builtin::BI__builtin_nans:
9188   case Builtin::BI__builtin_nansf:
9189   case Builtin::BI__builtin_nansl:
9190     if (!TryEvaluateBuiltinNaN(Info.Ctx, E->getType(), E->getArg(0),
9191                                true, Result))
9192       return Error(E);
9193     return true;
9194
9195   case Builtin::BI__builtin_nan:
9196   case Builtin::BI__builtin_nanf:
9197   case Builtin::BI__builtin_nanl:
9198     // If this is __builtin_nan() turn this into a nan, otherwise we
9199     // can't constant fold it.
9200     if (!TryEvaluateBuiltinNaN(Info.Ctx, E->getType(), E->getArg(0),
9201                                false, Result))
9202       return Error(E);
9203     return true;
9204
9205   case Builtin::BI__builtin_fabs:
9206   case Builtin::BI__builtin_fabsf:
9207   case Builtin::BI__builtin_fabsl:
9208     if (!EvaluateFloat(E->getArg(0), Result, Info))
9209       return false;
9210
9211     if (Result.isNegative())
9212       Result.changeSign();
9213     return true;
9214
9215   // FIXME: Builtin::BI__builtin_powi
9216   // FIXME: Builtin::BI__builtin_powif
9217   // FIXME: Builtin::BI__builtin_powil
9218
9219   case Builtin::BI__builtin_copysign:
9220   case Builtin::BI__builtin_copysignf:
9221   case Builtin::BI__builtin_copysignl: {
9222     APFloat RHS(0.);
9223     if (!EvaluateFloat(E->getArg(0), Result, Info) ||
9224         !EvaluateFloat(E->getArg(1), RHS, Info))
9225       return false;
9226     Result.copySign(RHS);
9227     return true;
9228   }
9229   }
9230 }
9231
9232 bool FloatExprEvaluator::VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E) {
9233   if (E->getSubExpr()->getType()->isAnyComplexType()) {
9234     ComplexValue CV;
9235     if (!EvaluateComplex(E->getSubExpr(), CV, Info))
9236       return false;
9237     Result = CV.FloatReal;
9238     return true;
9239   }
9240
9241   return Visit(E->getSubExpr());
9242 }
9243
9244 bool FloatExprEvaluator::VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E) {
9245   if (E->getSubExpr()->getType()->isAnyComplexType()) {
9246     ComplexValue CV;
9247     if (!EvaluateComplex(E->getSubExpr(), CV, Info))
9248       return false;
9249     Result = CV.FloatImag;
9250     return true;
9251   }
9252
9253   VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
9254   const llvm::fltSemantics &Sem = Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(E->getType());
9255   Result = llvm::APFloat::getZero(Sem);
9256   return true;
9257 }
9258
9259 bool FloatExprEvaluator::VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E) {
9260   switch (E->getOpcode()) {
9261   default: return Error(E);
9262   case UO_Plus:
9263     return EvaluateFloat(E->getSubExpr(), Result, Info);
9264   case UO_Minus:
9265     if (!EvaluateFloat(E->getSubExpr(), Result, Info))
9266       return false;
9267     Result.changeSign();
9268     return true;
9269   }
9270 }
9271
9272 bool FloatExprEvaluator::VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
9273   if (E->isPtrMemOp() || E->isAssignmentOp() || E->getOpcode() == BO_Comma)
9274     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitBinaryOperator(E);
9275
9276   APFloat RHS(0.0);
9277   bool LHSOK = EvaluateFloat(E->getLHS(), Result, Info);
9278   if (!LHSOK && !Info.noteFailure())
9279     return false;
9280   return EvaluateFloat(E->getRHS(), RHS, Info) && LHSOK &&
9281          handleFloatFloatBinOp(Info, E, Result, E->getOpcode(), RHS);
9282 }
9283
9284 bool FloatExprEvaluator::VisitFloatingLiteral(const FloatingLiteral *E) {
9285   Result = E->getValue();
9286   return true;
9287 }
9288
9289 bool FloatExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
9290   const Expr* SubExpr = E->getSubExpr();
9291
9292   switch (E->getCastKind()) {
9293   default:
9294     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
9295
9296   case CK_IntegralToFloating: {
9297     APSInt IntResult;
9298     return EvaluateInteger(SubExpr, IntResult, Info) &&
9299            HandleIntToFloatCast(Info, E, SubExpr->getType(), IntResult,
9300                                 E->getType(), Result);
9301   }
9302
9303   case CK_FloatingCast: {
9304     if (!Visit(SubExpr))
9305       return false;
9306     return HandleFloatToFloatCast(Info, E, SubExpr->getType(), E->getType(),
9307                                   Result);
9308   }
9309
9310   case CK_FloatingComplexToReal: {
9311     ComplexValue V;
9312     if (!EvaluateComplex(SubExpr, V, Info))
9313       return false;
9314     Result = V.getComplexFloatReal();
9315     return true;
9316   }
9317   }
9318 }
9319
9320 //===----------------------------------------------------------------------===//
9321 // Complex Evaluation (for float and integer)
9322 //===----------------------------------------------------------------------===//
9323
9324 namespace {
9325 class ComplexExprEvaluator
9326   : public ExprEvaluatorBase<ComplexExprEvaluator> {
9327   ComplexValue &Result;
9328
9329 public:
9330   ComplexExprEvaluator(EvalInfo &info, ComplexValue &Result)
9331     : ExprEvaluatorBaseTy(info), Result(Result) {}
9332
9333   bool Success(const APValue &V, const Expr *e) {
9334     Result.setFrom(V);
9335     return true;
9336   }
9337
9338   bool ZeroInitialization(const Expr *E);
9339
9340   //===--------------------------------------------------------------------===//
9341   //                            Visitor Methods
9342   //===--------------------------------------------------------------------===//
9343
9344   bool VisitImaginaryLiteral(const ImaginaryLiteral *E);
9345   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E);
9346   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E);
9347   bool VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E);
9348   bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E);
9349 };
9350 } // end anonymous namespace
9351
9352 static bool EvaluateComplex(const Expr *E, ComplexValue &Result,
9353                             EvalInfo &Info) {
9354   assert(E->isRValue() && E->getType()->isAnyComplexType());
9355   return ComplexExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
9356 }
9357
9358 bool ComplexExprEvaluator::ZeroInitialization(const Expr *E) {
9359   QualType ElemTy = E->getType()->castAs<ComplexType>()->getElementType();
9360   if (ElemTy->isRealFloatingType()) {
9361     Result.makeComplexFloat();
9362     APFloat Zero = APFloat::getZero(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(ElemTy));
9363     Result.FloatReal = Zero;
9364     Result.FloatImag = Zero;
9365   } else {
9366     Result.makeComplexInt();
9367     APSInt Zero = Info.Ctx.MakeIntValue(0, ElemTy);
9368     Result.IntReal = Zero;
9369     Result.IntImag = Zero;
9370   }
9371   return true;
9372 }
9373
9374 bool ComplexExprEvaluator::VisitImaginaryLiteral(const ImaginaryLiteral *E) {
9375   const Expr* SubExpr = E->getSubExpr();
9376
9377   if (SubExpr->getType()->isRealFloatingType()) {
9378     Result.makeComplexFloat();
9379     APFloat &Imag = Result.FloatImag;
9380     if (!EvaluateFloat(SubExpr, Imag, Info))
9381       return false;
9382
9383     Result.FloatReal = APFloat(Imag.getSemantics());
9384     return true;
9385   } else {
9386     assert(SubExpr->getType()->isIntegerType() &&
9387            "Unexpected imaginary literal.");
9388
9389     Result.makeComplexInt();
9390     APSInt &Imag = Result.IntImag;
9391     if (!EvaluateInteger(SubExpr, Imag, Info))
9392       return false;
9393
9394     Result.IntReal = APSInt(Imag.getBitWidth(), !Imag.isSigned());
9395     return true;
9396   }
9397 }
9398
9399 bool ComplexExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
9400
9401   switch (E->getCastKind()) {
9402   case CK_BitCast:
9403   case CK_BaseToDerived:
9404   case CK_DerivedToBase:
9405   case CK_UncheckedDerivedToBase:
9406   case CK_Dynamic:
9407   case CK_ToUnion:
9408   case CK_ArrayToPointerDecay:
9409   case CK_FunctionToPointerDecay:
9410   case CK_NullToPointer:
9411   case CK_NullToMemberPointer:
9412   case CK_BaseToDerivedMemberPointer:
9413   case CK_DerivedToBaseMemberPointer:
9414   case CK_MemberPointerToBoolean:
9415   case CK_ReinterpretMemberPointer:
9416   case CK_ConstructorConversion:
9417   case CK_IntegralToPointer:
9418   case CK_PointerToIntegral:
9419   case CK_PointerToBoolean:
9420   case CK_ToVoid:
9421   case CK_VectorSplat:
9422   case CK_IntegralCast:
9423   case CK_BooleanToSignedIntegral:
9424   case CK_IntegralToBoolean:
9425   case CK_IntegralToFloating:
9426   case CK_FloatingToIntegral:
9427   case CK_FloatingToBoolean:
9428   case CK_FloatingCast:
9429   case CK_CPointerToObjCPointerCast:
9430   case CK_BlockPointerToObjCPointerCast:
9431   case CK_AnyPointerToBlockPointerCast:
9432   case CK_ObjCObjectLValueCast:
9433   case CK_FloatingComplexToReal:
9434   case CK_FloatingComplexToBoolean:
9435   case CK_IntegralComplexToReal:
9436   case CK_IntegralComplexToBoolean:
9437   case CK_ARCProduceObject:
9438   case CK_ARCConsumeObject:
9439   case CK_ARCReclaimReturnedObject:
9440   case CK_ARCExtendBlockObject:
9441   case CK_CopyAndAutoreleaseBlockObject:
9442   case CK_BuiltinFnToFnPtr:
9443   case CK_ZeroToOCLEvent:
9444   case CK_ZeroToOCLQueue:
9445   case CK_NonAtomicToAtomic:
9446   case CK_AddressSpaceConversion:
9447   case CK_IntToOCLSampler:
9448     llvm_unreachable("invalid cast kind for complex value");
9449
9450   case CK_LValueToRValue:
9451   case CK_AtomicToNonAtomic:
9452   case CK_NoOp:
9453     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
9454
9455   case CK_Dependent:
9456   case CK_LValueBitCast:
9457   case CK_UserDefinedConversion:
9458     return Error(E);
9459
9460   case CK_FloatingRealToComplex: {
9461     APFloat &Real = Result.FloatReal;
9462     if (!EvaluateFloat(E->getSubExpr(), Real, Info))
9463       return false;
9464
9465     Result.makeComplexFloat();
9466     Result.FloatImag = APFloat(Real.getSemantics());
9467     return true;
9468   }
9469
9470   case CK_FloatingComplexCast: {
9471     if (!Visit(E->getSubExpr()))
9472       return false;
9473
9474     QualType To = E->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
9475     QualType From
9476       = E->getSubExpr()->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
9477
9478     return HandleFloatToFloatCast(Info, E, From, To, Result.FloatReal) &&
9479            HandleFloatToFloatCast(Info, E, From, To, Result.FloatImag);
9480   }
9481
9482   case CK_FloatingComplexToIntegralComplex: {
9483     if (!Visit(E->getSubExpr()))
9484       return false;
9485
9486     QualType To = E->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
9487     QualType From
9488       = E->getSubExpr()->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
9489     Result.makeComplexInt();
9490     return HandleFloatToIntCast(Info, E, From, Result.FloatReal,
9491                                 To, Result.IntReal) &&
9492            HandleFloatToIntCast(Info, E, From, Result.FloatImag,
9493                                 To, Result.IntImag);
9494   }
9495
9496   case CK_IntegralRealToComplex: {
9497     APSInt &Real = Result.IntReal;
9498     if (!EvaluateInteger(E->getSubExpr(), Real, Info))
9499       return false;
9500
9501     Result.makeComplexInt();
9502     Result.IntImag = APSInt(Real.getBitWidth(), !Real.isSigned());
9503     return true;
9504   }
9505
9506   case CK_IntegralComplexCast: {
9507     if (!Visit(E->getSubExpr()))
9508       return false;
9509
9510     QualType To = E->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
9511     QualType From
9512       = E->getSubExpr()->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
9513
9514     Result.IntReal = HandleIntToIntCast(Info, E, To, From, Result.IntReal);
9515     Result.IntImag = HandleIntToIntCast(Info, E, To, From, Result.IntImag);
9516     return true;
9517   }
9518
9519   case CK_IntegralComplexToFloatingComplex: {
9520     if (!Visit(E->getSubExpr()))
9521       return false;
9522
9523     QualType To = E->getType()->castAs<ComplexType>()->getElementType();
9524     QualType From
9525       = E->getSubExpr()->getType()->castAs<ComplexType>()->getElementType();
9526     Result.makeComplexFloat();
9527     return HandleIntToFloatCast(Info, E, From, Result.IntReal,
9528                                 To, Result.FloatReal) &&
9529            HandleIntToFloatCast(Info, E, From, Result.IntImag,
9530                                 To, Result.FloatImag);
9531   }
9532   }
9533
9534   llvm_unreachable("unknown cast resulting in complex value");
9535 }
9536
9537 bool ComplexExprEvaluator::VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
9538   if (E->isPtrMemOp() || E->isAssignmentOp() || E->getOpcode() == BO_Comma)
9539     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitBinaryOperator(E);
9540
9541   // Track whether the LHS or RHS is real at the type system level. When this is
9542   // the case we can simplify our evaluation strategy.
9543   bool LHSReal = false, RHSReal = false;
9544
9545   bool LHSOK;
9546   if (E->getLHS()->getType()->isRealFloatingType()) {
9547     LHSReal = true;
9548     APFloat &Real = Result.FloatReal;
9549     LHSOK = EvaluateFloat(E->getLHS(), Real, Info);
9550     if (LHSOK) {
9551       Result.makeComplexFloat();
9552       Result.FloatImag = APFloat(Real.getSemantics());
9553     }
9554   } else {
9555     LHSOK = Visit(E->getLHS());
9556   }
9557   if (!LHSOK && !Info.noteFailure())
9558     return false;
9559
9560   ComplexValue RHS;
9561   if (E->getRHS()->getType()->isRealFloatingType()) {
9562     RHSReal = true;
9563     APFloat &Real = RHS.FloatReal;
9564     if (!EvaluateFloat(E->getRHS(), Real, Info) || !LHSOK)
9565       return false;
9566     RHS.makeComplexFloat();
9567     RHS.FloatImag = APFloat(Real.getSemantics());
9568   } else if (!EvaluateComplex(E->getRHS(), RHS, Info) || !LHSOK)
9569     return false;
9570
9571   assert(!(LHSReal && RHSReal) &&
9572          "Cannot have both operands of a complex operation be real.");
9573   switch (E->getOpcode()) {
9574   default: return Error(E);
9575   case BO_Add:
9576     if (Result.isComplexFloat()) {
9577       Result.getComplexFloatReal().add(RHS.getComplexFloatReal(),
9578                                        APFloat::rmNearestTiesToEven);
9579       if (LHSReal)
9580         Result.getComplexFloatImag() = RHS.getComplexFloatImag();
9581       else if (!RHSReal)
9582         Result.getComplexFloatImag().add(RHS.getComplexFloatImag(),
9583                                          APFloat::rmNearestTiesToEven);
9584     } else {
9585       Result.getComplexIntReal() += RHS.getComplexIntReal();
9586       Result.getComplexIntImag() += RHS.getComplexIntImag();
9587     }
9588     break;
9589   case BO_Sub:
9590     if (Result.isComplexFloat()) {
9591       Result.getComplexFloatReal().subtract(RHS.getComplexFloatReal(),
9592                                             APFloat::rmNearestTiesToEven);
9593       if (LHSReal) {
9594         Result.getComplexFloatImag() = RHS.getComplexFloatImag();
9595         Result.getComplexFloatImag().changeSign();
9596       } else if (!RHSReal) {
9597         Result.getComplexFloatImag().subtract(RHS.getComplexFloatImag(),
9598                                               APFloat::rmNearestTiesToEven);
9599       }
9600     } else {
9601       Result.getComplexIntReal() -= RHS.getComplexIntReal();
9602       Result.getComplexIntImag() -= RHS.getComplexIntImag();
9603     }
9604     break;
9605   case BO_Mul:
9606     if (Result.isComplexFloat()) {
9607       // This is an implementation of complex multiplication according to the
9608       // constraints laid out in C11 Annex G. The implemention uses the
9609       // following naming scheme:
9610       //   (a + ib) * (c + id)
9611       ComplexValue LHS = Result;
9612       APFloat &A = LHS.getComplexFloatReal();
9613       APFloat &B = LHS.getComplexFloatImag();
9614       APFloat &C = RHS.getComplexFloatReal();
9615       APFloat &D = RHS.getComplexFloatImag();
9616       APFloat &ResR = Result.getComplexFloatReal();
9617       APFloat &ResI = Result.getComplexFloatImag();
9618       if (LHSReal) {
9619         assert(!RHSReal && "Cannot have two real operands for a complex op!");
9620         ResR = A * C;
9621         ResI = A * D;
9622       } else if (RHSReal) {
9623         ResR = C * A;
9624         ResI = C * B;
9625       } else {
9626         // In the fully general case, we need to handle NaNs and infinities
9627         // robustly.
9628         APFloat AC = A * C;
9629         APFloat BD = B * D;
9630         APFloat AD = A * D;
9631         APFloat BC = B * C;
9632         ResR = AC - BD;
9633         ResI = AD + BC;
9634         if (ResR.isNaN() && ResI.isNaN()) {
9635           bool Recalc = false;
9636           if (A.isInfinity() || B.isInfinity()) {
9637             A = APFloat::copySign(
9638                 APFloat(A.getSemantics(), A.isInfinity() ? 1 : 0), A);
9639             B = APFloat::copySign(
9640                 APFloat(B.getSemantics(), B.isInfinity() ? 1 : 0), B);
9641             if (C.isNaN())
9642               C = APFloat::copySign(APFloat(C.getSemantics()), C);
9643             if (D.isNaN())
9644               D = APFloat::copySign(APFloat(D.getSemantics()), D);
9645             Recalc = true;
9646           }
9647           if (C.isInfinity() || D.isInfinity()) {
9648             C = APFloat::copySign(
9649                 APFloat(C.getSemantics(), C.isInfinity() ? 1 : 0), C);
9650             D = APFloat::copySign(
9651                 APFloat(D.getSemantics(), D.isInfinity() ? 1 : 0), D);
9652             if (A.isNaN())
9653               A = APFloat::copySign(APFloat(A.getSemantics()), A);
9654             if (B.isNaN())
9655               B = APFloat::copySign(APFloat(B.getSemantics()), B);
9656             Recalc = true;
9657           }
9658           if (!Recalc && (AC.isInfinity() || BD.isInfinity() ||
9659                           AD.isInfinity() || BC.isInfinity())) {
9660             if (A.isNaN())
9661               A = APFloat::copySign(APFloat(A.getSemantics()), A);
9662             if (B.isNaN())
9663               B = APFloat::copySign(APFloat(B.getSemantics()), B);
9664             if (C.isNaN())
9665               C = APFloat::copySign(APFloat(C.getSemantics()), C);
9666             if (D.isNaN())
9667               D = APFloat::copySign(APFloat(D.getSemantics()), D);
9668             Recalc = true;
9669           }
9670           if (Recalc) {
9671             ResR = APFloat::getInf(A.getSemantics()) * (A * C - B * D);
9672             ResI = APFloat::getInf(A.getSemantics()) * (A * D + B * C);
9673           }
9674         }
9675       }
9676     } else {
9677       ComplexValue LHS = Result;
9678       Result.getComplexIntReal() =
9679         (LHS.getComplexIntReal() * RHS.getComplexIntReal() -
9680          LHS.getComplexIntImag() * RHS.getComplexIntImag());
9681       Result.getComplexIntImag() =
9682         (LHS.getComplexIntReal() * RHS.getComplexIntImag() +
9683          LHS.getComplexIntImag() * RHS.getComplexIntReal());
9684     }
9685     break;
9686   case BO_Div:
9687     if (Result.isComplexFloat()) {
9688       // This is an implementation of complex division according to the
9689       // constraints laid out in C11 Annex G. The implemention uses the
9690       // following naming scheme:
9691       //   (a + ib) / (c + id)
9692       ComplexValue LHS = Result;
9693       APFloat &A = LHS.getComplexFloatReal();
9694       APFloat &B = LHS.getComplexFloatImag();
9695       APFloat &C = RHS.getComplexFloatReal();
9696       APFloat &D = RHS.getComplexFloatImag();
9697       APFloat &ResR = Result.getComplexFloatReal();
9698       APFloat &ResI = Result.getComplexFloatImag();
9699       if (RHSReal) {
9700         ResR = A / C;
9701         ResI = B / C;
9702       } else {
9703         if (LHSReal) {
9704           // No real optimizations we can do here, stub out with zero.
9705           B = APFloat::getZero(A.getSemantics());
9706         }
9707         int DenomLogB = 0;
9708         APFloat MaxCD = maxnum(abs(C), abs(D));
9709         if (MaxCD.isFinite()) {
9710           DenomLogB = ilogb(MaxCD);
9711           C = scalbn(C, -DenomLogB, APFloat::rmNearestTiesToEven);
9712           D = scalbn(D, -DenomLogB, APFloat::rmNearestTiesToEven);
9713         }
9714         APFloat Denom = C * C + D * D;
9715         ResR = scalbn((A * C + B * D) / Denom, -DenomLogB,
9716                       APFloat::rmNearestTiesToEven);
9717         ResI = scalbn((B * C - A * D) / Denom, -DenomLogB,
9718                       APFloat::rmNearestTiesToEven);
9719         if (ResR.isNaN() && ResI.isNaN()) {
9720           if (Denom.isPosZero() && (!A.isNaN() || !B.isNaN())) {
9721             ResR = APFloat::getInf(ResR.getSemantics(), C.isNegative()) * A;
9722             ResI = APFloat::getInf(ResR.getSemantics(), C.isNegative()) * B;
9723           } else if ((A.isInfinity() || B.isInfinity()) && C.isFinite() &&
9724                      D.isFinite()) {
9725             A = APFloat::copySign(
9726                 APFloat(A.getSemantics(), A.isInfinity() ? 1 : 0), A);
9727             B = APFloat::copySign(
9728                 APFloat(B.getSemantics(), B.isInfinity() ? 1 : 0), B);
9729             ResR = APFloat::getInf(ResR.getSemantics()) * (A * C + B * D);
9730             ResI = APFloat::getInf(ResI.getSemantics()) * (B * C - A * D);
9731           } else if (MaxCD.isInfinity() && A.isFinite() && B.isFinite()) {
9732             C = APFloat::copySign(
9733                 APFloat(C.getSemantics(), C.isInfinity() ? 1 : 0), C);
9734             D = APFloat::copySign(
9735                 APFloat(D.getSemantics(), D.isInfinity() ? 1 : 0), D);
9736             ResR = APFloat::getZero(ResR.getSemantics()) * (A * C + B * D);
9737             ResI = APFloat::getZero(ResI.getSemantics()) * (B * C - A * D);
9738           }
9739         }
9740       }
9741     } else {
9742       if (RHS.getComplexIntReal() == 0 && RHS.getComplexIntImag() == 0)
9743         return Error(E, diag::note_expr_divide_by_zero);
9744
9745       ComplexValue LHS = Result;
9746       APSInt Den = RHS.getComplexIntReal() * RHS.getComplexIntReal() +
9747         RHS.getComplexIntImag() * RHS.getComplexIntImag();
9748       Result.getComplexIntReal() =
9749         (LHS.getComplexIntReal() * RHS.getComplexIntReal() +
9750          LHS.getComplexIntImag() * RHS.getComplexIntImag()) / Den;
9751       Result.getComplexIntImag() =
9752         (LHS.getComplexIntImag() * RHS.getComplexIntReal() -
9753          LHS.getComplexIntReal() * RHS.getComplexIntImag()) / Den;
9754     }
9755     break;
9756   }
9757
9758   return true;
9759 }
9760
9761 bool ComplexExprEvaluator::VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E) {
9762   // Get the operand value into 'Result'.
9763   if (!Visit(E->getSubExpr()))
9764     return false;
9765
9766   switch (E->getOpcode()) {
9767   default:
9768     return Error(E);
9769   case UO_Extension:
9770     return true;
9771   case UO_Plus:
9772     // The result is always just the subexpr.
9773     return true;
9774   case UO_Minus:
9775     if (Result.isComplexFloat()) {
9776       Result.getComplexFloatReal().changeSign();
9777       Result.getComplexFloatImag().changeSign();
9778     }
9779     else {
9780       Result.getComplexIntReal() = -Result.getComplexIntReal();
9781       Result.getComplexIntImag() = -Result.getComplexIntImag();
9782     }
9783     return true;
9784   case UO_Not:
9785     if (Result.isComplexFloat())
9786       Result.getComplexFloatImag().changeSign();
9787     else
9788       Result.getComplexIntImag() = -Result.getComplexIntImag();
9789     return true;
9790   }
9791 }
9792
9793 bool ComplexExprEvaluator::VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
9794   if (E->getNumInits() == 2) {
9795     if (E->getType()->isComplexType()) {
9796       Result.makeComplexFloat();
9797       if (!EvaluateFloat(E->getInit(0), Result.FloatReal, Info))
9798         return false;
9799       if (!EvaluateFloat(E->getInit(1), Result.FloatImag, Info))
9800         return false;
9801     } else {
9802       Result.makeComplexInt();
9803       if (!EvaluateInteger(E->getInit(0), Result.IntReal, Info))
9804         return false;
9805       if (!EvaluateInteger(E->getInit(1), Result.IntImag, Info))
9806         return false;
9807     }
9808     return true;
9809   }
9810   return ExprEvaluatorBaseTy::VisitInitListExpr(E);
9811 }
9812
9813 //===----------------------------------------------------------------------===//
9814 // Atomic expression evaluation, essentially just handling the NonAtomicToAtomic
9815 // implicit conversion.
9816 //===----------------------------------------------------------------------===//
9817
9818 namespace {
9819 class AtomicExprEvaluator :
9820     public ExprEvaluatorBase<AtomicExprEvaluator> {
9821   const LValue *This;
9822   APValue &Result;
9823 public:
9824   AtomicExprEvaluator(EvalInfo &Info, const LValue *This, APValue &Result)
9825       : ExprEvaluatorBaseTy(Info), This(This), Result(Result) {}
9826
9827   bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
9828     Result = V;
9829     return true;
9830   }
9831
9832   bool ZeroInitialization(const Expr *E) {
9833     ImplicitValueInitExpr VIE(
9834         E->getType()->castAs<AtomicType>()->getValueType());
9835     // For atomic-qualified class (and array) types in C++, initialize the
9836     // _Atomic-wrapped subobject directly, in-place.
9837     return This ? EvaluateInPlace(Result, Info, *This, &VIE)
9838                 : Evaluate(Result, Info, &VIE);
9839   }
9840
9841   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
9842     switch (E->getCastKind()) {
9843     default:
9844       return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
9845     case CK_NonAtomicToAtomic:
9846       return This ? EvaluateInPlace(Result, Info, *This, E->getSubExpr())
9847                   : Evaluate(Result, Info, E->getSubExpr());
9848     }
9849   }
9850 };
9851 } // end anonymous namespace
9852
9853 static bool EvaluateAtomic(const Expr *E, const LValue *This, APValue &Result,
9854                            EvalInfo &Info) {
9855   assert(E->isRValue() && E->getType()->isAtomicType());
9856   return AtomicExprEvaluator(Info, This, Result).Visit(E);
9857 }
9858
9859 //===----------------------------------------------------------------------===//
9860 // Void expression evaluation, primarily for a cast to void on the LHS of a
9861 // comma operator
9862 //===----------------------------------------------------------------------===//
9863
9864 namespace {
9865 class VoidExprEvaluator
9866   : public ExprEvaluatorBase<VoidExprEvaluator> {
9867 public:
9868   VoidExprEvaluator(EvalInfo &Info) : ExprEvaluatorBaseTy(Info) {}
9869
9870   bool Success(const APValue &V, const Expr *e) { return true; }
9871
9872   bool ZeroInitialization(const Expr *E) { return true; }
9873
9874   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
9875     switch (E->getCastKind()) {
9876     default:
9877       return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
9878     case CK_ToVoid:
9879       VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
9880       return true;
9881     }
9882   }
9883
9884   bool VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
9885     switch (E->getBuiltinCallee()) {
9886     default:
9887       return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCallExpr(E);
9888     case Builtin::BI__assume:
9889     case Builtin::BI__builtin_assume:
9890       // The argument is not evaluated!
9891       return true;
9892     }
9893   }
9894 };
9895 } // end anonymous namespace
9896
9897 static bool EvaluateVoid(const Expr *E, EvalInfo &Info) {
9898   assert(E->isRValue() && E->getType()->isVoidType());
9899   return VoidExprEvaluator(Info).Visit(E);
9900 }
9901
9902 //===----------------------------------------------------------------------===//
9903 // Top level Expr::EvaluateAsRValue method.
9904 //===----------------------------------------------------------------------===//
9905
9906 static bool Evaluate(APValue &Result, EvalInfo &Info, const Expr *E) {
9907   // In C, function designators are not lvalues, but we evaluate them as if they
9908   // are.
9909   QualType T = E->getType();
9910   if (E->isGLValue() || T->isFunctionType()) {
9911     LValue LV;
9912     if (!EvaluateLValue(E, LV, Info))
9913       return false;
9914     LV.moveInto(Result);
9915   } else if (T->isVectorType()) {
9916     if (!EvaluateVector(E, Result, Info))
9917       return false;
9918   } else if (T->isIntegralOrEnumerationType()) {
9919     if (!IntExprEvaluator(Info, Result).Visit(E))
9920       return false;
9921   } else if (T->hasPointerRepresentation()) {
9922     LValue LV;
9923     if (!EvaluatePointer(E, LV, Info))
9924       return false;
9925     LV.moveInto(Result);
9926   } else if (T->isRealFloatingType()) {
9927     llvm::APFloat F(0.0);
9928     if (!EvaluateFloat(E, F, Info))
9929       return false;
9930     Result = APValue(F);
9931   } else if (T->isAnyComplexType()) {
9932     ComplexValue C;
9933     if (!EvaluateComplex(E, C, Info))
9934       return false;
9935     C.moveInto(Result);
9936   } else if (T->isMemberPointerType()) {
9937     MemberPtr P;
9938     if (!EvaluateMemberPointer(E, P, Info))
9939       return false;
9940     P.moveInto(Result);
9941     return true;
9942   } else if (T->isArrayType()) {
9943     LValue LV;
9944     LV.set(E, Info.CurrentCall->Index);
9945     APValue &Value = Info.CurrentCall->createTemporary(E, false);
9946     if (!EvaluateArray(E, LV, Value, Info))
9947       return false;
9948     Result = Value;
9949   } else if (T->isRecordType()) {
9950     LValue LV;
9951     LV.set(E, Info.CurrentCall->Index);
9952     APValue &Value = Info.CurrentCall->createTemporary(E, false);
9953     if (!EvaluateRecord(E, LV, Value, Info))
9954       return false;
9955     Result = Value;
9956   } else if (T->isVoidType()) {
9957     if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
9958       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_nonliteral)
9959         << E->getType();
9960     if (!EvaluateVoid(E, Info))
9961       return false;
9962   } else if (T->isAtomicType()) {
9963     QualType Unqual = T.getAtomicUnqualifiedType();
9964     if (Unqual->isArrayType() || Unqual->isRecordType()) {
9965       LValue LV;
9966       LV.set(E, Info.CurrentCall->Index);
9967       APValue &Value = Info.CurrentCall->createTemporary(E, false);
9968       if (!EvaluateAtomic(E, &LV, Value, Info))
9969         return false;
9970     } else {
9971       if (!EvaluateAtomic(E, nullptr, Result, Info))
9972         return false;
9973     }
9974   } else if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11) {
9975     Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_nonliteral) << E->getType();
9976     return false;
9977   } else {
9978     Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
9979     return false;
9980   }
9981
9982   return true;
9983 }
9984
9985 /// EvaluateInPlace - Evaluate an expression in-place in an APValue. In some
9986 /// cases, the in-place evaluation is essential, since later initializers for
9987 /// an object can indirectly refer to subobjects which were initialized earlier.
9988 static bool EvaluateInPlace(APValue &Result, EvalInfo &Info, const LValue &This,
9989                             const Expr *E, bool AllowNonLiteralTypes) {
9990   assert(!E->isValueDependent());
9991
9992   if (!AllowNonLiteralTypes && !CheckLiteralType(Info, E, &This))
9993     return false;
9994
9995   if (E->isRValue()) {
9996     // Evaluate arrays and record types in-place, so that later initializers can
9997     // refer to earlier-initialized members of the object.
9998     QualType T = E->getType();
9999     if (T->isArrayType())
10000       return EvaluateArray(E, This, Result, Info);
10001     else if (T->isRecordType())
10002       return EvaluateRecord(E, This, Result, Info);
10003     else if (T->isAtomicType()) {
10004       QualType Unqual = T.getAtomicUnqualifiedType();
10005       if (Unqual->isArrayType() || Unqual->isRecordType())
10006         return EvaluateAtomic(E, &This, Result, Info);
10007     }
10008   }
10009
10010   // For any other type, in-place evaluation is unimportant.
10011   return Evaluate(Result, Info, E);
10012 }
10013
10014 /// EvaluateAsRValue - Try to evaluate this expression, performing an implicit
10015 /// lvalue-to-rvalue cast if it is an lvalue.
10016 static bool EvaluateAsRValue(EvalInfo &Info, const Expr *E, APValue &Result) {
10017   if (E->getType().isNull())
10018     return false;
10019
10020   if (!CheckLiteralType(Info, E))
10021     return false;
10022
10023   if (!::Evaluate(Result, Info, E))
10024     return false;
10025
10026   if (E->isGLValue()) {
10027     LValue LV;
10028     LV.setFrom(Info.Ctx, Result);
10029     if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, E->getType(), LV, Result))
10030       return false;
10031   }
10032
10033   // Check this core constant expression is a constant expression.
10034   return CheckConstantExpression(Info, E->getExprLoc(), E->getType(), Result);
10035 }
10036
10037 static bool FastEvaluateAsRValue(const Expr *Exp, Expr::EvalResult &Result,
10038                                  const ASTContext &Ctx, bool &IsConst) {
10039   // Fast-path evaluations of integer literals, since we sometimes see files
10040   // containing vast quantities of these.
10041   if (const IntegerLiteral *L = dyn_cast<IntegerLiteral>(Exp)) {
10042     Result.Val = APValue(APSInt(L->getValue(),
10043                                 L->getType()->isUnsignedIntegerType()));
10044     IsConst = true;
10045     return true;
10046   }
10047
10048   // This case should be rare, but we need to check it before we check on
10049   // the type below.
10050   if (Exp->getType().isNull()) {
10051     IsConst = false;
10052     return true;
10053   }
10054   
10055   // FIXME: Evaluating values of large array and record types can cause
10056   // performance problems. Only do so in C++11 for now.
10057   if (Exp->isRValue() && (Exp->getType()->isArrayType() ||
10058                           Exp->getType()->isRecordType()) &&
10059       !Ctx.getLangOpts().CPlusPlus11) {
10060     IsConst = false;
10061     return true;
10062   }
10063   return false;
10064 }
10065
10066
10067 /// EvaluateAsRValue - Return true if this is a constant which we can fold using
10068 /// any crazy technique (that has nothing to do with language standards) that
10069 /// we want to.  If this function returns true, it returns the folded constant
10070 /// in Result. If this expression is a glvalue, an lvalue-to-rvalue conversion
10071 /// will be applied to the result.
10072 bool Expr::EvaluateAsRValue(EvalResult &Result, const ASTContext &Ctx) const {
10073   bool IsConst;
10074   if (FastEvaluateAsRValue(this, Result, Ctx, IsConst))
10075     return IsConst;
10076   
10077   EvalInfo Info(Ctx, Result, EvalInfo::EM_IgnoreSideEffects);
10078   return ::EvaluateAsRValue(Info, this, Result.Val);
10079 }
10080
10081 bool Expr::EvaluateAsBooleanCondition(bool &Result,
10082                                       const ASTContext &Ctx) const {
10083   EvalResult Scratch;
10084   return EvaluateAsRValue(Scratch, Ctx) &&
10085          HandleConversionToBool(Scratch.Val, Result);
10086 }
10087
10088 static bool hasUnacceptableSideEffect(Expr::EvalStatus &Result,
10089                                       Expr::SideEffectsKind SEK) {
10090   return (SEK < Expr::SE_AllowSideEffects && Result.HasSideEffects) ||
10091          (SEK < Expr::SE_AllowUndefinedBehavior && Result.HasUndefinedBehavior);
10092 }
10093
10094 bool Expr::EvaluateAsInt(APSInt &Result, const ASTContext &Ctx,
10095                          SideEffectsKind AllowSideEffects) const {
10096   if (!getType()->isIntegralOrEnumerationType())
10097     return false;
10098
10099   EvalResult ExprResult;
10100   if (!EvaluateAsRValue(ExprResult, Ctx) || !ExprResult.Val.isInt() ||
10101       hasUnacceptableSideEffect(ExprResult, AllowSideEffects))
10102     return false;
10103
10104   Result = ExprResult.Val.getInt();
10105   return true;
10106 }
10107
10108 bool Expr::EvaluateAsFloat(APFloat &Result, const ASTContext &Ctx,
10109                            SideEffectsKind AllowSideEffects) const {
10110   if (!getType()->isRealFloatingType())
10111     return false;
10112
10113   EvalResult ExprResult;
10114   if (!EvaluateAsRValue(ExprResult, Ctx) || !ExprResult.Val.isFloat() ||
10115       hasUnacceptableSideEffect(ExprResult, AllowSideEffects))
10116     return false;
10117
10118   Result = ExprResult.Val.getFloat();
10119   return true;
10120 }
10121
10122 bool Expr::EvaluateAsLValue(EvalResult &Result, const ASTContext &Ctx) const {
10123   EvalInfo Info(Ctx, Result, EvalInfo::EM_ConstantFold);
10124
10125   LValue LV;
10126   if (!EvaluateLValue(this, LV, Info) || Result.HasSideEffects ||
10127       !CheckLValueConstantExpression(Info, getExprLoc(),
10128                                      Ctx.getLValueReferenceType(getType()), LV))
10129     return false;
10130
10131   LV.moveInto(Result.Val);
10132   return true;
10133 }
10134
10135 bool Expr::EvaluateAsInitializer(APValue &Value, const ASTContext &Ctx,
10136                                  const VarDecl *VD,
10137                             SmallVectorImpl<PartialDiagnosticAt> &Notes) const {
10138   // FIXME: Evaluating initializers for large array and record types can cause
10139   // performance problems. Only do so in C++11 for now.
10140   if (isRValue() && (getType()->isArrayType() || getType()->isRecordType()) &&
10141       !Ctx.getLangOpts().CPlusPlus11)
10142     return false;
10143
10144   Expr::EvalStatus EStatus;
10145   EStatus.Diag = &Notes;
10146
10147   EvalInfo InitInfo(Ctx, EStatus, VD->isConstexpr()
10148                                       ? EvalInfo::EM_ConstantExpression
10149                                       : EvalInfo::EM_ConstantFold);
10150   InitInfo.setEvaluatingDecl(VD, Value);
10151
10152   LValue LVal;
10153   LVal.set(VD);
10154
10155   // C++11 [basic.start.init]p2:
10156   //  Variables with static storage duration or thread storage duration shall be
10157   //  zero-initialized before any other initialization takes place.
10158   // This behavior is not present in C.
10159   if (Ctx.getLangOpts().CPlusPlus && !VD->hasLocalStorage() &&
10160       !VD->getType()->isReferenceType()) {
10161     ImplicitValueInitExpr VIE(VD->getType());
10162     if (!EvaluateInPlace(Value, InitInfo, LVal, &VIE,
10163                          /*AllowNonLiteralTypes=*/true))
10164       return false;
10165   }
10166
10167   if (!EvaluateInPlace(Value, InitInfo, LVal, this,
10168                        /*AllowNonLiteralTypes=*/true) ||
10169       EStatus.HasSideEffects)
10170     return false;
10171
10172   return CheckConstantExpression(InitInfo, VD->getLocation(), VD->getType(),
10173                                  Value);
10174 }
10175
10176 /// isEvaluatable - Call EvaluateAsRValue to see if this expression can be
10177 /// constant folded, but discard the result.
10178 bool Expr::isEvaluatable(const ASTContext &Ctx, SideEffectsKind SEK) const {
10179   EvalResult Result;
10180   return EvaluateAsRValue(Result, Ctx) &&
10181          !hasUnacceptableSideEffect(Result, SEK);
10182 }
10183
10184 APSInt Expr::EvaluateKnownConstInt(const ASTContext &Ctx,
10185                     SmallVectorImpl<PartialDiagnosticAt> *Diag) const {
10186   EvalResult EvalResult;
10187   EvalResult.Diag = Diag;
10188   bool Result = EvaluateAsRValue(EvalResult, Ctx);
10189   (void)Result;
10190   assert(Result && "Could not evaluate expression");
10191   assert(EvalResult.Val.isInt() && "Expression did not evaluate to integer");
10192
10193   return EvalResult.Val.getInt();
10194 }
10195
10196 void Expr::EvaluateForOverflow(const ASTContext &Ctx) const {
10197   bool IsConst;
10198   EvalResult EvalResult;
10199   if (!FastEvaluateAsRValue(this, EvalResult, Ctx, IsConst)) {
10200     EvalInfo Info(Ctx, EvalResult, EvalInfo::EM_EvaluateForOverflow);
10201     (void)::EvaluateAsRValue(Info, this, EvalResult.Val);
10202   }
10203 }
10204
10205 bool Expr::EvalResult::isGlobalLValue() const {
10206   assert(Val.isLValue());
10207   return IsGlobalLValue(Val.getLValueBase());
10208 }
10209
10210
10211 /// isIntegerConstantExpr - this recursive routine will test if an expression is
10212 /// an integer constant expression.
10213
10214 /// FIXME: Pass up a reason why! Invalid operation in i-c-e, division by zero,
10215 /// comma, etc
10216
10217 // CheckICE - This function does the fundamental ICE checking: the returned
10218 // ICEDiag contains an ICEKind indicating whether the expression is an ICE,
10219 // and a (possibly null) SourceLocation indicating the location of the problem.
10220 //
10221 // Note that to reduce code duplication, this helper does no evaluation
10222 // itself; the caller checks whether the expression is evaluatable, and
10223 // in the rare cases where CheckICE actually cares about the evaluated
10224 // value, it calls into Evaluate.
10225
10226 namespace {
10227
10228 enum ICEKind {
10229   /// This expression is an ICE.
10230   IK_ICE,
10231   /// This expression is not an ICE, but if it isn't evaluated, it's
10232   /// a legal subexpression for an ICE. This return value is used to handle
10233   /// the comma operator in C99 mode, and non-constant subexpressions.
10234   IK_ICEIfUnevaluated,
10235   /// This expression is not an ICE, and is not a legal subexpression for one.
10236   IK_NotICE
10237 };
10238
10239 struct ICEDiag {
10240   ICEKind Kind;
10241   SourceLocation Loc;
10242
10243   ICEDiag(ICEKind IK, SourceLocation l) : Kind(IK), Loc(l) {}
10244 };
10245
10246 }
10247
10248 static ICEDiag NoDiag() { return ICEDiag(IK_ICE, SourceLocation()); }
10249
10250 static ICEDiag Worst(ICEDiag A, ICEDiag B) { return A.Kind >= B.Kind ? A : B; }
10251
10252 static ICEDiag CheckEvalInICE(const Expr* E, const ASTContext &Ctx) {
10253   Expr::EvalResult EVResult;
10254   if (!E->EvaluateAsRValue(EVResult, Ctx) || EVResult.HasSideEffects ||
10255       !EVResult.Val.isInt())
10256     return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10257
10258   return NoDiag();
10259 }
10260
10261 static ICEDiag CheckICE(const Expr* E, const ASTContext &Ctx) {
10262   assert(!E->isValueDependent() && "Should not see value dependent exprs!");
10263   if (!E->getType()->isIntegralOrEnumerationType())
10264     return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10265
10266   switch (E->getStmtClass()) {
10267 #define ABSTRACT_STMT(Node)
10268 #define STMT(Node, Base) case Expr::Node##Class:
10269 #define EXPR(Node, Base)
10270 #include "clang/AST/StmtNodes.inc"
10271   case Expr::PredefinedExprClass:
10272   case Expr::FloatingLiteralClass:
10273   case Expr::ImaginaryLiteralClass:
10274   case Expr::StringLiteralClass:
10275   case Expr::ArraySubscriptExprClass:
10276   case Expr::OMPArraySectionExprClass:
10277   case Expr::MemberExprClass:
10278   case Expr::CompoundAssignOperatorClass:
10279   case Expr::CompoundLiteralExprClass:
10280   case Expr::ExtVectorElementExprClass:
10281   case Expr::DesignatedInitExprClass:
10282   case Expr::ArrayInitLoopExprClass:
10283   case Expr::ArrayInitIndexExprClass:
10284   case Expr::NoInitExprClass:
10285   case Expr::DesignatedInitUpdateExprClass:
10286   case Expr::ImplicitValueInitExprClass:
10287   case Expr::ParenListExprClass:
10288   case Expr::VAArgExprClass:
10289   case Expr::AddrLabelExprClass:
10290   case Expr::StmtExprClass:
10291   case Expr::CXXMemberCallExprClass:
10292   case Expr::CUDAKernelCallExprClass:
10293   case Expr::CXXDynamicCastExprClass:
10294   case Expr::CXXTypeidExprClass:
10295   case Expr::CXXUuidofExprClass:
10296   case Expr::MSPropertyRefExprClass:
10297   case Expr::MSPropertySubscriptExprClass:
10298   case Expr::CXXNullPtrLiteralExprClass:
10299   case Expr::UserDefinedLiteralClass:
10300   case Expr::CXXThisExprClass:
10301   case Expr::CXXThrowExprClass:
10302   case Expr::CXXNewExprClass:
10303   case Expr::CXXDeleteExprClass:
10304   case Expr::CXXPseudoDestructorExprClass:
10305   case Expr::UnresolvedLookupExprClass:
10306   case Expr::TypoExprClass:
10307   case Expr::DependentScopeDeclRefExprClass:
10308   case Expr::CXXConstructExprClass:
10309   case Expr::CXXInheritedCtorInitExprClass:
10310   case Expr::CXXStdInitializerListExprClass:
10311   case Expr::CXXBindTemporaryExprClass:
10312   case Expr::ExprWithCleanupsClass:
10313   case Expr::CXXTemporaryObjectExprClass:
10314   case Expr::CXXUnresolvedConstructExprClass:
10315   case Expr::CXXDependentScopeMemberExprClass:
10316   case Expr::UnresolvedMemberExprClass:
10317   case Expr::ObjCStringLiteralClass:
10318   case Expr::ObjCBoxedExprClass:
10319   case Expr::ObjCArrayLiteralClass:
10320   case Expr::ObjCDictionaryLiteralClass:
10321   case Expr::ObjCEncodeExprClass:
10322   case Expr::ObjCMessageExprClass:
10323   case Expr::ObjCSelectorExprClass:
10324   case Expr::ObjCProtocolExprClass:
10325   case Expr::ObjCIvarRefExprClass:
10326   case Expr::ObjCPropertyRefExprClass:
10327   case Expr::ObjCSubscriptRefExprClass:
10328   case Expr::ObjCIsaExprClass:
10329   case Expr::ObjCAvailabilityCheckExprClass:
10330   case Expr::ShuffleVectorExprClass:
10331   case Expr::ConvertVectorExprClass:
10332   case Expr::BlockExprClass:
10333   case Expr::NoStmtClass:
10334   case Expr::OpaqueValueExprClass:
10335   case Expr::PackExpansionExprClass:
10336   case Expr::SubstNonTypeTemplateParmPackExprClass:
10337   case Expr::FunctionParmPackExprClass:
10338   case Expr::AsTypeExprClass:
10339   case Expr::ObjCIndirectCopyRestoreExprClass:
10340   case Expr::MaterializeTemporaryExprClass:
10341   case Expr::PseudoObjectExprClass:
10342   case Expr::AtomicExprClass:
10343   case Expr::LambdaExprClass:
10344   case Expr::CXXFoldExprClass:
10345   case Expr::CoawaitExprClass:
10346   case Expr::DependentCoawaitExprClass:
10347   case Expr::CoyieldExprClass:
10348     return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10349
10350   case Expr::InitListExprClass: {
10351     // C++03 [dcl.init]p13: If T is a scalar type, then a declaration of the
10352     // form "T x = { a };" is equivalent to "T x = a;".
10353     // Unless we're initializing a reference, T is a scalar as it is known to be
10354     // of integral or enumeration type.
10355     if (E->isRValue())
10356       if (cast<InitListExpr>(E)->getNumInits() == 1)
10357         return CheckICE(cast<InitListExpr>(E)->getInit(0), Ctx);
10358     return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10359   }
10360
10361   case Expr::SizeOfPackExprClass:
10362   case Expr::GNUNullExprClass:
10363     // GCC considers the GNU __null value to be an integral constant expression.
10364     return NoDiag();
10365
10366   case Expr::SubstNonTypeTemplateParmExprClass:
10367     return
10368       CheckICE(cast<SubstNonTypeTemplateParmExpr>(E)->getReplacement(), Ctx);
10369
10370   case Expr::ParenExprClass:
10371     return CheckICE(cast<ParenExpr>(E)->getSubExpr(), Ctx);
10372   case Expr::GenericSelectionExprClass:
10373     return CheckICE(cast<GenericSelectionExpr>(E)->getResultExpr(), Ctx);
10374   case Expr::IntegerLiteralClass:
10375   case Expr::CharacterLiteralClass:
10376   case Expr::ObjCBoolLiteralExprClass:
10377   case Expr::CXXBoolLiteralExprClass:
10378   case Expr::CXXScalarValueInitExprClass:
10379   case Expr::TypeTraitExprClass:
10380   case Expr::ArrayTypeTraitExprClass:
10381   case Expr::ExpressionTraitExprClass:
10382   case Expr::CXXNoexceptExprClass:
10383     return NoDiag();
10384   case Expr::CallExprClass:
10385   case Expr::CXXOperatorCallExprClass: {
10386     // C99 6.6/3 allows function calls within unevaluated subexpressions of
10387     // constant expressions, but they can never be ICEs because an ICE cannot
10388     // contain an operand of (pointer to) function type.
10389     const CallExpr *CE = cast<CallExpr>(E);
10390     if (CE->getBuiltinCallee())
10391       return CheckEvalInICE(E, Ctx);
10392     return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10393   }
10394   case Expr::DeclRefExprClass: {
10395     if (isa<EnumConstantDecl>(cast<DeclRefExpr>(E)->getDecl()))
10396       return NoDiag();
10397     const ValueDecl *D = dyn_cast<ValueDecl>(cast<DeclRefExpr>(E)->getDecl());
10398     if (Ctx.getLangOpts().CPlusPlus &&
10399         D && IsConstNonVolatile(D->getType())) {
10400       // Parameter variables are never constants.  Without this check,
10401       // getAnyInitializer() can find a default argument, which leads
10402       // to chaos.
10403       if (isa<ParmVarDecl>(D))
10404         return ICEDiag(IK_NotICE, cast<DeclRefExpr>(E)->getLocation());
10405
10406       // C++ 7.1.5.1p2
10407       //   A variable of non-volatile const-qualified integral or enumeration
10408       //   type initialized by an ICE can be used in ICEs.
10409       if (const VarDecl *Dcl = dyn_cast<VarDecl>(D)) {
10410         if (!Dcl->getType()->isIntegralOrEnumerationType())
10411           return ICEDiag(IK_NotICE, cast<DeclRefExpr>(E)->getLocation());
10412
10413         const VarDecl *VD;
10414         // Look for a declaration of this variable that has an initializer, and
10415         // check whether it is an ICE.
10416         if (Dcl->getAnyInitializer(VD) && VD->checkInitIsICE())
10417           return NoDiag();
10418         else
10419           return ICEDiag(IK_NotICE, cast<DeclRefExpr>(E)->getLocation());
10420       }
10421     }
10422     return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10423   }
10424   case Expr::UnaryOperatorClass: {
10425     const UnaryOperator *Exp = cast<UnaryOperator>(E);
10426     switch (Exp->getOpcode()) {
10427     case UO_PostInc:
10428     case UO_PostDec:
10429     case UO_PreInc:
10430     case UO_PreDec:
10431     case UO_AddrOf:
10432     case UO_Deref:
10433     case UO_Coawait:
10434       // C99 6.6/3 allows increment and decrement within unevaluated
10435       // subexpressions of constant expressions, but they can never be ICEs
10436       // because an ICE cannot contain an lvalue operand.
10437       return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10438     case UO_Extension:
10439     case UO_LNot:
10440     case UO_Plus:
10441     case UO_Minus:
10442     case UO_Not:
10443     case UO_Real:
10444     case UO_Imag:
10445       return CheckICE(Exp->getSubExpr(), Ctx);
10446     }
10447
10448     // OffsetOf falls through here.
10449     LLVM_FALLTHROUGH;
10450   }
10451   case Expr::OffsetOfExprClass: {
10452     // Note that per C99, offsetof must be an ICE. And AFAIK, using
10453     // EvaluateAsRValue matches the proposed gcc behavior for cases like
10454     // "offsetof(struct s{int x[4];}, x[1.0])".  This doesn't affect
10455     // compliance: we should warn earlier for offsetof expressions with
10456     // array subscripts that aren't ICEs, and if the array subscripts
10457     // are ICEs, the value of the offsetof must be an integer constant.
10458     return CheckEvalInICE(E, Ctx);
10459   }
10460   case Expr::UnaryExprOrTypeTraitExprClass: {
10461     const UnaryExprOrTypeTraitExpr *Exp = cast<UnaryExprOrTypeTraitExpr>(E);
10462     if ((Exp->getKind() ==  UETT_SizeOf) &&
10463         Exp->getTypeOfArgument()->isVariableArrayType())
10464       return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10465     return NoDiag();
10466   }
10467   case Expr::BinaryOperatorClass: {
10468     const BinaryOperator *Exp = cast<BinaryOperator>(E);
10469     switch (Exp->getOpcode()) {
10470     case BO_PtrMemD:
10471     case BO_PtrMemI:
10472     case BO_Assign:
10473     case BO_MulAssign:
10474     case BO_DivAssign:
10475     case BO_RemAssign:
10476     case BO_AddAssign:
10477     case BO_SubAssign:
10478     case BO_ShlAssign:
10479     case BO_ShrAssign:
10480     case BO_AndAssign:
10481     case BO_XorAssign:
10482     case BO_OrAssign:
10483     case BO_Cmp: // FIXME: Re-enable once we can evaluate this.
10484       // C99 6.6/3 allows assignments within unevaluated subexpressions of
10485       // constant expressions, but they can never be ICEs because an ICE cannot
10486       // contain an lvalue operand.
10487       return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10488
10489     case BO_Mul:
10490     case BO_Div:
10491     case BO_Rem:
10492     case BO_Add:
10493     case BO_Sub:
10494     case BO_Shl:
10495     case BO_Shr:
10496     case BO_LT:
10497     case BO_GT:
10498     case BO_LE:
10499     case BO_GE:
10500     case BO_EQ:
10501     case BO_NE:
10502     case BO_And:
10503     case BO_Xor:
10504     case BO_Or:
10505     case BO_Comma: {
10506       ICEDiag LHSResult = CheckICE(Exp->getLHS(), Ctx);
10507       ICEDiag RHSResult = CheckICE(Exp->getRHS(), Ctx);
10508       if (Exp->getOpcode() == BO_Div ||
10509           Exp->getOpcode() == BO_Rem) {
10510         // EvaluateAsRValue gives an error for undefined Div/Rem, so make sure
10511         // we don't evaluate one.
10512         if (LHSResult.Kind == IK_ICE && RHSResult.Kind == IK_ICE) {
10513           llvm::APSInt REval = Exp->getRHS()->EvaluateKnownConstInt(Ctx);
10514           if (REval == 0)
10515             return ICEDiag(IK_ICEIfUnevaluated, E->getLocStart());
10516           if (REval.isSigned() && REval.isAllOnesValue()) {
10517             llvm::APSInt LEval = Exp->getLHS()->EvaluateKnownConstInt(Ctx);
10518             if (LEval.isMinSignedValue())
10519               return ICEDiag(IK_ICEIfUnevaluated, E->getLocStart());
10520           }
10521         }
10522       }
10523       if (Exp->getOpcode() == BO_Comma) {
10524         if (Ctx.getLangOpts().C99) {
10525           // C99 6.6p3 introduces a strange edge case: comma can be in an ICE
10526           // if it isn't evaluated.
10527           if (LHSResult.Kind == IK_ICE && RHSResult.Kind == IK_ICE)
10528             return ICEDiag(IK_ICEIfUnevaluated, E->getLocStart());
10529         } else {
10530           // In both C89 and C++, commas in ICEs are illegal.
10531           return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10532         }
10533       }
10534       return Worst(LHSResult, RHSResult);
10535     }
10536     case BO_LAnd:
10537     case BO_LOr: {
10538       ICEDiag LHSResult = CheckICE(Exp->getLHS(), Ctx);
10539       ICEDiag RHSResult = CheckICE(Exp->getRHS(), Ctx);
10540       if (LHSResult.Kind == IK_ICE && RHSResult.Kind == IK_ICEIfUnevaluated) {
10541         // Rare case where the RHS has a comma "side-effect"; we need
10542         // to actually check the condition to see whether the side
10543         // with the comma is evaluated.
10544         if ((Exp->getOpcode() == BO_LAnd) !=
10545             (Exp->getLHS()->EvaluateKnownConstInt(Ctx) == 0))
10546           return RHSResult;
10547         return NoDiag();
10548       }
10549
10550       return Worst(LHSResult, RHSResult);
10551     }
10552     }
10553     LLVM_FALLTHROUGH;
10554   }
10555   case Expr::ImplicitCastExprClass:
10556   case Expr::CStyleCastExprClass:
10557   case Expr::CXXFunctionalCastExprClass:
10558   case Expr::CXXStaticCastExprClass:
10559   case Expr::CXXReinterpretCastExprClass:
10560   case Expr::CXXConstCastExprClass:
10561   case Expr::ObjCBridgedCastExprClass: {
10562     const Expr *SubExpr = cast<CastExpr>(E)->getSubExpr();
10563     if (isa<ExplicitCastExpr>(E)) {
10564       if (const FloatingLiteral *FL
10565             = dyn_cast<FloatingLiteral>(SubExpr->IgnoreParenImpCasts())) {
10566         unsigned DestWidth = Ctx.getIntWidth(E->getType());
10567         bool DestSigned = E->getType()->isSignedIntegerOrEnumerationType();
10568         APSInt IgnoredVal(DestWidth, !DestSigned);
10569         bool Ignored;
10570         // If the value does not fit in the destination type, the behavior is
10571         // undefined, so we are not required to treat it as a constant
10572         // expression.
10573         if (FL->getValue().convertToInteger(IgnoredVal,
10574                                             llvm::APFloat::rmTowardZero,
10575                                             &Ignored) & APFloat::opInvalidOp)
10576           return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10577         return NoDiag();
10578       }
10579     }
10580     switch (cast<CastExpr>(E)->getCastKind()) {
10581     case CK_LValueToRValue:
10582     case CK_AtomicToNonAtomic:
10583     case CK_NonAtomicToAtomic:
10584     case CK_NoOp:
10585     case CK_IntegralToBoolean:
10586     case CK_IntegralCast:
10587       return CheckICE(SubExpr, Ctx);
10588     default:
10589       return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10590     }
10591   }
10592   case Expr::BinaryConditionalOperatorClass: {
10593     const BinaryConditionalOperator *Exp = cast<BinaryConditionalOperator>(E);
10594     ICEDiag CommonResult = CheckICE(Exp->getCommon(), Ctx);
10595     if (CommonResult.Kind == IK_NotICE) return CommonResult;
10596     ICEDiag FalseResult = CheckICE(Exp->getFalseExpr(), Ctx);
10597     if (FalseResult.Kind == IK_NotICE) return FalseResult;
10598     if (CommonResult.Kind == IK_ICEIfUnevaluated) return CommonResult;
10599     if (FalseResult.Kind == IK_ICEIfUnevaluated &&
10600         Exp->getCommon()->EvaluateKnownConstInt(Ctx) != 0) return NoDiag();
10601     return FalseResult;
10602   }
10603   case Expr::ConditionalOperatorClass: {
10604     const ConditionalOperator *Exp = cast<ConditionalOperator>(E);
10605     // If the condition (ignoring parens) is a __builtin_constant_p call,
10606     // then only the true side is actually considered in an integer constant
10607     // expression, and it is fully evaluated.  This is an important GNU
10608     // extension.  See GCC PR38377 for discussion.
10609     if (const CallExpr *CallCE
10610         = dyn_cast<CallExpr>(Exp->getCond()->IgnoreParenCasts()))
10611       if (CallCE->getBuiltinCallee() == Builtin::BI__builtin_constant_p)
10612         return CheckEvalInICE(E, Ctx);
10613     ICEDiag CondResult = CheckICE(Exp->getCond(), Ctx);
10614     if (CondResult.Kind == IK_NotICE)
10615       return CondResult;
10616
10617     ICEDiag TrueResult = CheckICE(Exp->getTrueExpr(), Ctx);
10618     ICEDiag FalseResult = CheckICE(Exp->getFalseExpr(), Ctx);
10619
10620     if (TrueResult.Kind == IK_NotICE)
10621       return TrueResult;
10622     if (FalseResult.Kind == IK_NotICE)
10623       return FalseResult;
10624     if (CondResult.Kind == IK_ICEIfUnevaluated)
10625       return CondResult;
10626     if (TrueResult.Kind == IK_ICE && FalseResult.Kind == IK_ICE)
10627       return NoDiag();
10628     // Rare case where the diagnostics depend on which side is evaluated
10629     // Note that if we get here, CondResult is 0, and at least one of
10630     // TrueResult and FalseResult is non-zero.
10631     if (Exp->getCond()->EvaluateKnownConstInt(Ctx) == 0)
10632       return FalseResult;
10633     return TrueResult;
10634   }
10635   case Expr::CXXDefaultArgExprClass:
10636     return CheckICE(cast<CXXDefaultArgExpr>(E)->getExpr(), Ctx);
10637   case Expr::CXXDefaultInitExprClass:
10638     return CheckICE(cast<CXXDefaultInitExpr>(E)->getExpr(), Ctx);
10639   case Expr::ChooseExprClass: {
10640     return CheckICE(cast<ChooseExpr>(E)->getChosenSubExpr(), Ctx);
10641   }
10642   }
10643
10644   llvm_unreachable("Invalid StmtClass!");
10645 }
10646
10647 /// Evaluate an expression as a C++11 integral constant expression.
10648 static bool EvaluateCPlusPlus11IntegralConstantExpr(const ASTContext &Ctx,
10649                                                     const Expr *E,
10650                                                     llvm::APSInt *Value,
10651                                                     SourceLocation *Loc) {
10652   if (!E->getType()->isIntegralOrEnumerationType()) {
10653     if (Loc) *Loc = E->getExprLoc();
10654     return false;
10655   }
10656
10657   APValue Result;
10658   if (!E->isCXX11ConstantExpr(Ctx, &Result, Loc))
10659     return false;
10660
10661   if (!Result.isInt()) {
10662     if (Loc) *Loc = E->getExprLoc();
10663     return false;
10664   }
10665
10666   if (Value) *Value = Result.getInt();
10667   return true;
10668 }
10669
10670 bool Expr::isIntegerConstantExpr(const ASTContext &Ctx,
10671                                  SourceLocation *Loc) const {
10672   if (Ctx.getLangOpts().CPlusPlus11)
10673     return EvaluateCPlusPlus11IntegralConstantExpr(Ctx, this, nullptr, Loc);
10674
10675   ICEDiag D = CheckICE(this, Ctx);
10676   if (D.Kind != IK_ICE) {
10677     if (Loc) *Loc = D.Loc;
10678     return false;
10679   }
10680   return true;
10681 }
10682
10683 bool Expr::isIntegerConstantExpr(llvm::APSInt &Value, const ASTContext &Ctx,
10684                                  SourceLocation *Loc, bool isEvaluated) const {
10685   if (Ctx.getLangOpts().CPlusPlus11)
10686     return EvaluateCPlusPlus11IntegralConstantExpr(Ctx, this, &Value, Loc);
10687
10688   if (!isIntegerConstantExpr(Ctx, Loc))
10689     return false;
10690   // The only possible side-effects here are due to UB discovered in the
10691   // evaluation (for instance, INT_MAX + 1). In such a case, we are still
10692   // required to treat the expression as an ICE, so we produce the folded
10693   // value.
10694   if (!EvaluateAsInt(Value, Ctx, SE_AllowSideEffects))
10695     llvm_unreachable("ICE cannot be evaluated!");
10696   return true;
10697 }
10698
10699 bool Expr::isCXX98IntegralConstantExpr(const ASTContext &Ctx) const {
10700   return CheckICE(this, Ctx).Kind == IK_ICE;
10701 }
10702
10703 bool Expr::isCXX11ConstantExpr(const ASTContext &Ctx, APValue *Result,
10704                                SourceLocation *Loc) const {
10705   // We support this checking in C++98 mode in order to diagnose compatibility
10706   // issues.
10707   assert(Ctx.getLangOpts().CPlusPlus);
10708
10709   // Build evaluation settings.
10710   Expr::EvalStatus Status;
10711   SmallVector<PartialDiagnosticAt, 8> Diags;
10712   Status.Diag = &Diags;
10713   EvalInfo Info(Ctx, Status, EvalInfo::EM_ConstantExpression);
10714
10715   APValue Scratch;
10716   bool IsConstExpr = ::EvaluateAsRValue(Info, this, Result ? *Result : Scratch);
10717
10718   if (!Diags.empty()) {
10719     IsConstExpr = false;
10720     if (Loc) *Loc = Diags[0].first;
10721   } else if (!IsConstExpr) {
10722     // FIXME: This shouldn't happen.
10723     if (Loc) *Loc = getExprLoc();
10724   }
10725
10726   return IsConstExpr;
10727 }
10728
10729 bool Expr::EvaluateWithSubstitution(APValue &Value, ASTContext &Ctx,
10730                                     const FunctionDecl *Callee,
10731                                     ArrayRef<const Expr*> Args,
10732                                     const Expr *This) const {
10733   Expr::EvalStatus Status;
10734   EvalInfo Info(Ctx, Status, EvalInfo::EM_ConstantExpressionUnevaluated);
10735
10736   LValue ThisVal;
10737   const LValue *ThisPtr = nullptr;
10738   if (This) {
10739 #ifndef NDEBUG
10740     auto *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Callee);
10741     assert(MD && "Don't provide `this` for non-methods.");
10742     assert(!MD->isStatic() && "Don't provide `this` for static methods.");
10743 #endif
10744     if (EvaluateObjectArgument(Info, This, ThisVal))
10745       ThisPtr = &ThisVal;
10746     if (Info.EvalStatus.HasSideEffects)
10747       return false;
10748   }
10749
10750   ArgVector ArgValues(Args.size());
10751   for (ArrayRef<const Expr*>::iterator I = Args.begin(), E = Args.end();
10752        I != E; ++I) {
10753     if ((*I)->isValueDependent() ||
10754         !Evaluate(ArgValues[I - Args.begin()], Info, *I))
10755       // If evaluation fails, throw away the argument entirely.
10756       ArgValues[I - Args.begin()] = APValue();
10757     if (Info.EvalStatus.HasSideEffects)
10758       return false;
10759   }
10760
10761   // Build fake call to Callee.
10762   CallStackFrame Frame(Info, Callee->getLocation(), Callee, ThisPtr,
10763                        ArgValues.data());
10764   return Evaluate(Value, Info, this) && !Info.EvalStatus.HasSideEffects;
10765 }
10766
10767 bool Expr::isPotentialConstantExpr(const FunctionDecl *FD,
10768                                    SmallVectorImpl<
10769                                      PartialDiagnosticAt> &Diags) {
10770   // FIXME: It would be useful to check constexpr function templates, but at the
10771   // moment the constant expression evaluator cannot cope with the non-rigorous
10772   // ASTs which we build for dependent expressions.
10773   if (FD->isDependentContext())
10774     return true;
10775
10776   Expr::EvalStatus Status;
10777   Status.Diag = &Diags;
10778
10779   EvalInfo Info(FD->getASTContext(), Status,
10780                 EvalInfo::EM_PotentialConstantExpression);
10781
10782   const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(FD);
10783   const CXXRecordDecl *RD = MD ? MD->getParent()->getCanonicalDecl() : nullptr;
10784
10785   // Fabricate an arbitrary expression on the stack and pretend that it
10786   // is a temporary being used as the 'this' pointer.
10787   LValue This;
10788   ImplicitValueInitExpr VIE(RD ? Info.Ctx.getRecordType(RD) : Info.Ctx.IntTy);
10789   This.set(&VIE, Info.CurrentCall->Index);
10790
10791   ArrayRef<const Expr*> Args;
10792
10793   APValue Scratch;
10794   if (const CXXConstructorDecl *CD = dyn_cast<CXXConstructorDecl>(FD)) {
10795     // Evaluate the call as a constant initializer, to allow the construction
10796     // of objects of non-literal types.
10797     Info.setEvaluatingDecl(This.getLValueBase(), Scratch);
10798     HandleConstructorCall(&VIE, This, Args, CD, Info, Scratch);
10799   } else {
10800     SourceLocation Loc = FD->getLocation();
10801     HandleFunctionCall(Loc, FD, (MD && MD->isInstance()) ? &This : nullptr,
10802                        Args, FD->getBody(), Info, Scratch, nullptr);
10803   }
10804
10805   return Diags.empty();
10806 }
10807
10808 bool Expr::isPotentialConstantExprUnevaluated(Expr *E,
10809                                               const FunctionDecl *FD,
10810                                               SmallVectorImpl<
10811                                                 PartialDiagnosticAt> &Diags) {
10812   Expr::EvalStatus Status;
10813   Status.Diag = &Diags;
10814
10815   EvalInfo Info(FD->getASTContext(), Status,
10816                 EvalInfo::EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated);
10817
10818   // Fabricate a call stack frame to give the arguments a plausible cover story.
10819   ArrayRef<const Expr*> Args;
10820   ArgVector ArgValues(0);
10821   bool Success = EvaluateArgs(Args, ArgValues, Info);
10822   (void)Success;
10823   assert(Success &&
10824          "Failed to set up arguments for potential constant evaluation");
10825   CallStackFrame Frame(Info, SourceLocation(), FD, nullptr, ArgValues.data());
10826
10827   APValue ResultScratch;
10828   Evaluate(ResultScratch, Info, E);
10829   return Diags.empty();
10830 }
10831
10832 bool Expr::tryEvaluateObjectSize(uint64_t &Result, ASTContext &Ctx,
10833                                  unsigned Type) const {
10834   if (!getType()->isPointerType())
10835     return false;
10836
10837   Expr::EvalStatus Status;
10838   EvalInfo Info(Ctx, Status, EvalInfo::EM_ConstantFold);
10839   return tryEvaluateBuiltinObjectSize(this, Type, Info, Result);
10840 }