]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/tools/clang/lib/AST/ExprConstant.cpp
Merge llvm, clang, compiler-rt, libc++, libunwind, lld, lldb and openmp
[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/OSLog.h"
43 #include "clang/AST/RecordLayout.h"
44 #include "clang/AST/StmtVisitor.h"
45 #include "clang/AST/TypeLoc.h"
46 #include "clang/Basic/Builtins.h"
47 #include "clang/Basic/TargetInfo.h"
48 #include "llvm/Support/SaveAndRestore.h"
49 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
50 #include <cstring>
51 #include <functional>
52
53 #define DEBUG_TYPE "exprconstant"
54
55 using namespace clang;
56 using llvm::APSInt;
57 using llvm::APFloat;
58
59 static bool IsGlobalLValue(APValue::LValueBase B);
60
61 namespace {
62   struct LValue;
63   struct CallStackFrame;
64   struct EvalInfo;
65
66   static QualType getType(APValue::LValueBase B) {
67     if (!B) return QualType();
68     if (const ValueDecl *D = B.dyn_cast<const ValueDecl*>()) {
69       // FIXME: It's unclear where we're supposed to take the type from, and
70       // this actually matters for arrays of unknown bound. Eg:
71       //
72       // extern int arr[]; void f() { extern int arr[3]; };
73       // constexpr int *p = &arr[1]; // valid?
74       //
75       // For now, we take the array bound from the most recent declaration.
76       for (auto *Redecl = cast<ValueDecl>(D->getMostRecentDecl()); Redecl;
77            Redecl = cast_or_null<ValueDecl>(Redecl->getPreviousDecl())) {
78         QualType T = Redecl->getType();
79         if (!T->isIncompleteArrayType())
80           return T;
81       }
82       return D->getType();
83     }
84
85     const Expr *Base = B.get<const Expr*>();
86
87     // For a materialized temporary, the type of the temporary we materialized
88     // may not be the type of the expression.
89     if (const MaterializeTemporaryExpr *MTE =
90             dyn_cast<MaterializeTemporaryExpr>(Base)) {
91       SmallVector<const Expr *, 2> CommaLHSs;
92       SmallVector<SubobjectAdjustment, 2> Adjustments;
93       const Expr *Temp = MTE->GetTemporaryExpr();
94       const Expr *Inner = Temp->skipRValueSubobjectAdjustments(CommaLHSs,
95                                                                Adjustments);
96       // Keep any cv-qualifiers from the reference if we generated a temporary
97       // for it directly. Otherwise use the type after adjustment.
98       if (!Adjustments.empty())
99         return Inner->getType();
100     }
101
102     return Base->getType();
103   }
104
105   /// Get an LValue path entry, which is known to not be an array index, as a
106   /// field or base class.
107   static
108   APValue::BaseOrMemberType getAsBaseOrMember(APValue::LValuePathEntry E) {
109     APValue::BaseOrMemberType Value;
110     Value.setFromOpaqueValue(E.BaseOrMember);
111     return Value;
112   }
113
114   /// Get an LValue path entry, which is known to not be an array index, as a
115   /// field declaration.
116   static const FieldDecl *getAsField(APValue::LValuePathEntry E) {
117     return dyn_cast<FieldDecl>(getAsBaseOrMember(E).getPointer());
118   }
119   /// Get an LValue path entry, which is known to not be an array index, as a
120   /// base class declaration.
121   static const CXXRecordDecl *getAsBaseClass(APValue::LValuePathEntry E) {
122     return dyn_cast<CXXRecordDecl>(getAsBaseOrMember(E).getPointer());
123   }
124   /// Determine whether this LValue path entry for a base class names a virtual
125   /// base class.
126   static bool isVirtualBaseClass(APValue::LValuePathEntry E) {
127     return getAsBaseOrMember(E).getInt();
128   }
129
130   /// Given a CallExpr, try to get the alloc_size attribute. May return null.
131   static const AllocSizeAttr *getAllocSizeAttr(const CallExpr *CE) {
132     const FunctionDecl *Callee = CE->getDirectCallee();
133     return Callee ? Callee->getAttr<AllocSizeAttr>() : nullptr;
134   }
135
136   /// Attempts to unwrap a CallExpr (with an alloc_size attribute) from an Expr.
137   /// This will look through a single cast.
138   ///
139   /// Returns null if we couldn't unwrap a function with alloc_size.
140   static const CallExpr *tryUnwrapAllocSizeCall(const Expr *E) {
141     if (!E->getType()->isPointerType())
142       return nullptr;
143
144     E = E->IgnoreParens();
145     // If we're doing a variable assignment from e.g. malloc(N), there will
146     // probably be a cast of some kind. In exotic cases, we might also see a
147     // top-level ExprWithCleanups. Ignore them either way.
148     if (const auto *FE = dyn_cast<FullExpr>(E))
149       E = FE->getSubExpr()->IgnoreParens();
150
151     if (const auto *Cast = dyn_cast<CastExpr>(E))
152       E = Cast->getSubExpr()->IgnoreParens();
153
154     if (const auto *CE = dyn_cast<CallExpr>(E))
155       return getAllocSizeAttr(CE) ? CE : nullptr;
156     return nullptr;
157   }
158
159   /// Determines whether or not the given Base contains a call to a function
160   /// with the alloc_size attribute.
161   static bool isBaseAnAllocSizeCall(APValue::LValueBase Base) {
162     const auto *E = Base.dyn_cast<const Expr *>();
163     return E && E->getType()->isPointerType() && tryUnwrapAllocSizeCall(E);
164   }
165
166   /// The bound to claim that an array of unknown bound has.
167   /// The value in MostDerivedArraySize is undefined in this case. So, set it
168   /// to an arbitrary value that's likely to loudly break things if it's used.
169   static const uint64_t AssumedSizeForUnsizedArray =
170       std::numeric_limits<uint64_t>::max() / 2;
171
172   /// Determines if an LValue with the given LValueBase will have an unsized
173   /// array in its designator.
174   /// Find the path length and type of the most-derived subobject in the given
175   /// path, and find the size of the containing array, if any.
176   static unsigned
177   findMostDerivedSubobject(ASTContext &Ctx, APValue::LValueBase Base,
178                            ArrayRef<APValue::LValuePathEntry> Path,
179                            uint64_t &ArraySize, QualType &Type, bool &IsArray,
180                            bool &FirstEntryIsUnsizedArray) {
181     // This only accepts LValueBases from APValues, and APValues don't support
182     // arrays that lack size info.
183     assert(!isBaseAnAllocSizeCall(Base) &&
184            "Unsized arrays shouldn't appear here");
185     unsigned MostDerivedLength = 0;
186     Type = getType(Base);
187
188     for (unsigned I = 0, N = Path.size(); I != N; ++I) {
189       if (Type->isArrayType()) {
190         const ArrayType *AT = Ctx.getAsArrayType(Type);
191         Type = AT->getElementType();
192         MostDerivedLength = I + 1;
193         IsArray = true;
194
195         if (auto *CAT = dyn_cast<ConstantArrayType>(AT)) {
196           ArraySize = CAT->getSize().getZExtValue();
197         } else {
198           assert(I == 0 && "unexpected unsized array designator");
199           FirstEntryIsUnsizedArray = true;
200           ArraySize = AssumedSizeForUnsizedArray;
201         }
202       } else if (Type->isAnyComplexType()) {
203         const ComplexType *CT = Type->castAs<ComplexType>();
204         Type = CT->getElementType();
205         ArraySize = 2;
206         MostDerivedLength = I + 1;
207         IsArray = true;
208       } else if (const FieldDecl *FD = getAsField(Path[I])) {
209         Type = FD->getType();
210         ArraySize = 0;
211         MostDerivedLength = I + 1;
212         IsArray = false;
213       } else {
214         // Path[I] describes a base class.
215         ArraySize = 0;
216         IsArray = false;
217       }
218     }
219     return MostDerivedLength;
220   }
221
222   // The order of this enum is important for diagnostics.
223   enum CheckSubobjectKind {
224     CSK_Base, CSK_Derived, CSK_Field, CSK_ArrayToPointer, CSK_ArrayIndex,
225     CSK_This, CSK_Real, CSK_Imag
226   };
227
228   /// A path from a glvalue to a subobject of that glvalue.
229   struct SubobjectDesignator {
230     /// True if the subobject was named in a manner not supported by C++11. Such
231     /// lvalues can still be folded, but they are not core constant expressions
232     /// and we cannot perform lvalue-to-rvalue conversions on them.
233     unsigned Invalid : 1;
234
235     /// Is this a pointer one past the end of an object?
236     unsigned IsOnePastTheEnd : 1;
237
238     /// Indicator of whether the first entry is an unsized array.
239     unsigned FirstEntryIsAnUnsizedArray : 1;
240
241     /// Indicator of whether the most-derived object is an array element.
242     unsigned MostDerivedIsArrayElement : 1;
243
244     /// The length of the path to the most-derived object of which this is a
245     /// subobject.
246     unsigned MostDerivedPathLength : 28;
247
248     /// The size of the array of which the most-derived object is an element.
249     /// This will always be 0 if the most-derived object is not an array
250     /// element. 0 is not an indicator of whether or not the most-derived object
251     /// is an array, however, because 0-length arrays are allowed.
252     ///
253     /// If the current array is an unsized array, the value of this is
254     /// undefined.
255     uint64_t MostDerivedArraySize;
256
257     /// The type of the most derived object referred to by this address.
258     QualType MostDerivedType;
259
260     typedef APValue::LValuePathEntry PathEntry;
261
262     /// The entries on the path from the glvalue to the designated subobject.
263     SmallVector<PathEntry, 8> Entries;
264
265     SubobjectDesignator() : Invalid(true) {}
266
267     explicit SubobjectDesignator(QualType T)
268         : Invalid(false), IsOnePastTheEnd(false),
269           FirstEntryIsAnUnsizedArray(false), MostDerivedIsArrayElement(false),
270           MostDerivedPathLength(0), MostDerivedArraySize(0),
271           MostDerivedType(T) {}
272
273     SubobjectDesignator(ASTContext &Ctx, const APValue &V)
274         : Invalid(!V.isLValue() || !V.hasLValuePath()), IsOnePastTheEnd(false),
275           FirstEntryIsAnUnsizedArray(false), MostDerivedIsArrayElement(false),
276           MostDerivedPathLength(0), MostDerivedArraySize(0) {
277       assert(V.isLValue() && "Non-LValue used to make an LValue designator?");
278       if (!Invalid) {
279         IsOnePastTheEnd = V.isLValueOnePastTheEnd();
280         ArrayRef<PathEntry> VEntries = V.getLValuePath();
281         Entries.insert(Entries.end(), VEntries.begin(), VEntries.end());
282         if (V.getLValueBase()) {
283           bool IsArray = false;
284           bool FirstIsUnsizedArray = false;
285           MostDerivedPathLength = findMostDerivedSubobject(
286               Ctx, V.getLValueBase(), V.getLValuePath(), MostDerivedArraySize,
287               MostDerivedType, IsArray, FirstIsUnsizedArray);
288           MostDerivedIsArrayElement = IsArray;
289           FirstEntryIsAnUnsizedArray = FirstIsUnsizedArray;
290         }
291       }
292     }
293
294     void setInvalid() {
295       Invalid = true;
296       Entries.clear();
297     }
298
299     /// Determine whether the most derived subobject is an array without a
300     /// known bound.
301     bool isMostDerivedAnUnsizedArray() const {
302       assert(!Invalid && "Calling this makes no sense on invalid designators");
303       return Entries.size() == 1 && FirstEntryIsAnUnsizedArray;
304     }
305
306     /// Determine what the most derived array's size is. Results in an assertion
307     /// failure if the most derived array lacks a size.
308     uint64_t getMostDerivedArraySize() const {
309       assert(!isMostDerivedAnUnsizedArray() && "Unsized array has no size");
310       return MostDerivedArraySize;
311     }
312
313     /// Determine whether this is a one-past-the-end pointer.
314     bool isOnePastTheEnd() const {
315       assert(!Invalid);
316       if (IsOnePastTheEnd)
317         return true;
318       if (!isMostDerivedAnUnsizedArray() && MostDerivedIsArrayElement &&
319           Entries[MostDerivedPathLength - 1].ArrayIndex == MostDerivedArraySize)
320         return true;
321       return false;
322     }
323
324     /// Get the range of valid index adjustments in the form
325     ///   {maximum value that can be subtracted from this pointer,
326     ///    maximum value that can be added to this pointer}
327     std::pair<uint64_t, uint64_t> validIndexAdjustments() {
328       if (Invalid || isMostDerivedAnUnsizedArray())
329         return {0, 0};
330
331       // [expr.add]p4: For the purposes of these operators, a pointer to a
332       // nonarray object behaves the same as a pointer to the first element of
333       // an array of length one with the type of the object as its element type.
334       bool IsArray = MostDerivedPathLength == Entries.size() &&
335                      MostDerivedIsArrayElement;
336       uint64_t ArrayIndex =
337           IsArray ? Entries.back().ArrayIndex : (uint64_t)IsOnePastTheEnd;
338       uint64_t ArraySize =
339           IsArray ? getMostDerivedArraySize() : (uint64_t)1;
340       return {ArrayIndex, ArraySize - ArrayIndex};
341     }
342
343     /// Check that this refers to a valid subobject.
344     bool isValidSubobject() const {
345       if (Invalid)
346         return false;
347       return !isOnePastTheEnd();
348     }
349     /// Check that this refers to a valid subobject, and if not, produce a
350     /// relevant diagnostic and set the designator as invalid.
351     bool checkSubobject(EvalInfo &Info, const Expr *E, CheckSubobjectKind CSK);
352
353     /// Get the type of the designated object.
354     QualType getType(ASTContext &Ctx) const {
355       assert(!Invalid && "invalid designator has no subobject type");
356       return MostDerivedPathLength == Entries.size()
357                  ? MostDerivedType
358                  : Ctx.getRecordType(getAsBaseClass(Entries.back()));
359     }
360
361     /// Update this designator to refer to the first element within this array.
362     void addArrayUnchecked(const ConstantArrayType *CAT) {
363       PathEntry Entry;
364       Entry.ArrayIndex = 0;
365       Entries.push_back(Entry);
366
367       // This is a most-derived object.
368       MostDerivedType = CAT->getElementType();
369       MostDerivedIsArrayElement = true;
370       MostDerivedArraySize = CAT->getSize().getZExtValue();
371       MostDerivedPathLength = Entries.size();
372     }
373     /// Update this designator to refer to the first element within the array of
374     /// elements of type T. This is an array of unknown size.
375     void addUnsizedArrayUnchecked(QualType ElemTy) {
376       PathEntry Entry;
377       Entry.ArrayIndex = 0;
378       Entries.push_back(Entry);
379
380       MostDerivedType = ElemTy;
381       MostDerivedIsArrayElement = true;
382       // The value in MostDerivedArraySize is undefined in this case. So, set it
383       // to an arbitrary value that's likely to loudly break things if it's
384       // used.
385       MostDerivedArraySize = AssumedSizeForUnsizedArray;
386       MostDerivedPathLength = Entries.size();
387     }
388     /// Update this designator to refer to the given base or member of this
389     /// object.
390     void addDeclUnchecked(const Decl *D, bool Virtual = false) {
391       PathEntry Entry;
392       APValue::BaseOrMemberType Value(D, Virtual);
393       Entry.BaseOrMember = Value.getOpaqueValue();
394       Entries.push_back(Entry);
395
396       // If this isn't a base class, it's a new most-derived object.
397       if (const FieldDecl *FD = dyn_cast<FieldDecl>(D)) {
398         MostDerivedType = FD->getType();
399         MostDerivedIsArrayElement = false;
400         MostDerivedArraySize = 0;
401         MostDerivedPathLength = Entries.size();
402       }
403     }
404     /// Update this designator to refer to the given complex component.
405     void addComplexUnchecked(QualType EltTy, bool Imag) {
406       PathEntry Entry;
407       Entry.ArrayIndex = Imag;
408       Entries.push_back(Entry);
409
410       // This is technically a most-derived object, though in practice this
411       // is unlikely to matter.
412       MostDerivedType = EltTy;
413       MostDerivedIsArrayElement = true;
414       MostDerivedArraySize = 2;
415       MostDerivedPathLength = Entries.size();
416     }
417     void diagnoseUnsizedArrayPointerArithmetic(EvalInfo &Info, const Expr *E);
418     void diagnosePointerArithmetic(EvalInfo &Info, const Expr *E,
419                                    const APSInt &N);
420     /// Add N to the address of this subobject.
421     void adjustIndex(EvalInfo &Info, const Expr *E, APSInt N) {
422       if (Invalid || !N) return;
423       uint64_t TruncatedN = N.extOrTrunc(64).getZExtValue();
424       if (isMostDerivedAnUnsizedArray()) {
425         diagnoseUnsizedArrayPointerArithmetic(Info, E);
426         // Can't verify -- trust that the user is doing the right thing (or if
427         // not, trust that the caller will catch the bad behavior).
428         // FIXME: Should we reject if this overflows, at least?
429         Entries.back().ArrayIndex += TruncatedN;
430         return;
431       }
432
433       // [expr.add]p4: For the purposes of these operators, a pointer to a
434       // nonarray object behaves the same as a pointer to the first element of
435       // an array of length one with the type of the object as its element type.
436       bool IsArray = MostDerivedPathLength == Entries.size() &&
437                      MostDerivedIsArrayElement;
438       uint64_t ArrayIndex =
439           IsArray ? Entries.back().ArrayIndex : (uint64_t)IsOnePastTheEnd;
440       uint64_t ArraySize =
441           IsArray ? getMostDerivedArraySize() : (uint64_t)1;
442
443       if (N < -(int64_t)ArrayIndex || N > ArraySize - ArrayIndex) {
444         // Calculate the actual index in a wide enough type, so we can include
445         // it in the note.
446         N = N.extend(std::max<unsigned>(N.getBitWidth() + 1, 65));
447         (llvm::APInt&)N += ArrayIndex;
448         assert(N.ugt(ArraySize) && "bounds check failed for in-bounds index");
449         diagnosePointerArithmetic(Info, E, N);
450         setInvalid();
451         return;
452       }
453
454       ArrayIndex += TruncatedN;
455       assert(ArrayIndex <= ArraySize &&
456              "bounds check succeeded for out-of-bounds index");
457
458       if (IsArray)
459         Entries.back().ArrayIndex = ArrayIndex;
460       else
461         IsOnePastTheEnd = (ArrayIndex != 0);
462     }
463   };
464
465   /// A stack frame in the constexpr call stack.
466   struct CallStackFrame {
467     EvalInfo &Info;
468
469     /// Parent - The caller of this stack frame.
470     CallStackFrame *Caller;
471
472     /// Callee - The function which was called.
473     const FunctionDecl *Callee;
474
475     /// This - The binding for the this pointer in this call, if any.
476     const LValue *This;
477
478     /// Arguments - Parameter bindings for this function call, indexed by
479     /// parameters' function scope indices.
480     APValue *Arguments;
481
482     // Note that we intentionally use std::map here so that references to
483     // values are stable.
484     typedef std::pair<const void *, unsigned> MapKeyTy;
485     typedef std::map<MapKeyTy, APValue> MapTy;
486     /// Temporaries - Temporary lvalues materialized within this stack frame.
487     MapTy Temporaries;
488
489     /// CallLoc - The location of the call expression for this call.
490     SourceLocation CallLoc;
491
492     /// Index - The call index of this call.
493     unsigned Index;
494
495     /// The stack of integers for tracking version numbers for temporaries.
496     SmallVector<unsigned, 2> TempVersionStack = {1};
497     unsigned CurTempVersion = TempVersionStack.back();
498
499     unsigned getTempVersion() const { return TempVersionStack.back(); }
500
501     void pushTempVersion() {
502       TempVersionStack.push_back(++CurTempVersion);
503     }
504
505     void popTempVersion() {
506       TempVersionStack.pop_back();
507     }
508
509     // FIXME: Adding this to every 'CallStackFrame' may have a nontrivial impact
510     // on the overall stack usage of deeply-recursing constexpr evaluations.
511     // (We should cache this map rather than recomputing it repeatedly.)
512     // But let's try this and see how it goes; we can look into caching the map
513     // as a later change.
514
515     /// LambdaCaptureFields - Mapping from captured variables/this to
516     /// corresponding data members in the closure class.
517     llvm::DenseMap<const VarDecl *, FieldDecl *> LambdaCaptureFields;
518     FieldDecl *LambdaThisCaptureField;
519
520     CallStackFrame(EvalInfo &Info, SourceLocation CallLoc,
521                    const FunctionDecl *Callee, const LValue *This,
522                    APValue *Arguments);
523     ~CallStackFrame();
524
525     // Return the temporary for Key whose version number is Version.
526     APValue *getTemporary(const void *Key, unsigned Version) {
527       MapKeyTy KV(Key, Version);
528       auto LB = Temporaries.lower_bound(KV);
529       if (LB != Temporaries.end() && LB->first == KV)
530         return &LB->second;
531       // Pair (Key,Version) wasn't found in the map. Check that no elements
532       // in the map have 'Key' as their key.
533       assert((LB == Temporaries.end() || LB->first.first != Key) &&
534              (LB == Temporaries.begin() || std::prev(LB)->first.first != Key) &&
535              "Element with key 'Key' found in map");
536       return nullptr;
537     }
538
539     // Return the current temporary for Key in the map.
540     APValue *getCurrentTemporary(const void *Key) {
541       auto UB = Temporaries.upper_bound(MapKeyTy(Key, UINT_MAX));
542       if (UB != Temporaries.begin() && std::prev(UB)->first.first == Key)
543         return &std::prev(UB)->second;
544       return nullptr;
545     }
546
547     // Return the version number of the current temporary for Key.
548     unsigned getCurrentTemporaryVersion(const void *Key) const {
549       auto UB = Temporaries.upper_bound(MapKeyTy(Key, UINT_MAX));
550       if (UB != Temporaries.begin() && std::prev(UB)->first.first == Key)
551         return std::prev(UB)->first.second;
552       return 0;
553     }
554
555     APValue &createTemporary(const void *Key, bool IsLifetimeExtended);
556   };
557
558   /// Temporarily override 'this'.
559   class ThisOverrideRAII {
560   public:
561     ThisOverrideRAII(CallStackFrame &Frame, const LValue *NewThis, bool Enable)
562         : Frame(Frame), OldThis(Frame.This) {
563       if (Enable)
564         Frame.This = NewThis;
565     }
566     ~ThisOverrideRAII() {
567       Frame.This = OldThis;
568     }
569   private:
570     CallStackFrame &Frame;
571     const LValue *OldThis;
572   };
573
574   /// A partial diagnostic which we might know in advance that we are not going
575   /// to emit.
576   class OptionalDiagnostic {
577     PartialDiagnostic *Diag;
578
579   public:
580     explicit OptionalDiagnostic(PartialDiagnostic *Diag = nullptr)
581       : Diag(Diag) {}
582
583     template<typename T>
584     OptionalDiagnostic &operator<<(const T &v) {
585       if (Diag)
586         *Diag << v;
587       return *this;
588     }
589
590     OptionalDiagnostic &operator<<(const APSInt &I) {
591       if (Diag) {
592         SmallVector<char, 32> Buffer;
593         I.toString(Buffer);
594         *Diag << StringRef(Buffer.data(), Buffer.size());
595       }
596       return *this;
597     }
598
599     OptionalDiagnostic &operator<<(const APFloat &F) {
600       if (Diag) {
601         // FIXME: Force the precision of the source value down so we don't
602         // print digits which are usually useless (we don't really care here if
603         // we truncate a digit by accident in edge cases).  Ideally,
604         // APFloat::toString would automatically print the shortest
605         // representation which rounds to the correct value, but it's a bit
606         // tricky to implement.
607         unsigned precision =
608             llvm::APFloat::semanticsPrecision(F.getSemantics());
609         precision = (precision * 59 + 195) / 196;
610         SmallVector<char, 32> Buffer;
611         F.toString(Buffer, precision);
612         *Diag << StringRef(Buffer.data(), Buffer.size());
613       }
614       return *this;
615     }
616   };
617
618   /// A cleanup, and a flag indicating whether it is lifetime-extended.
619   class Cleanup {
620     llvm::PointerIntPair<APValue*, 1, bool> Value;
621
622   public:
623     Cleanup(APValue *Val, bool IsLifetimeExtended)
624         : Value(Val, IsLifetimeExtended) {}
625
626     bool isLifetimeExtended() const { return Value.getInt(); }
627     void endLifetime() {
628       *Value.getPointer() = APValue();
629     }
630   };
631
632   /// EvalInfo - This is a private struct used by the evaluator to capture
633   /// information about a subexpression as it is folded.  It retains information
634   /// about the AST context, but also maintains information about the folded
635   /// expression.
636   ///
637   /// If an expression could be evaluated, it is still possible it is not a C
638   /// "integer constant expression" or constant expression.  If not, this struct
639   /// captures information about how and why not.
640   ///
641   /// One bit of information passed *into* the request for constant folding
642   /// indicates whether the subexpression is "evaluated" or not according to C
643   /// rules.  For example, the RHS of (0 && foo()) is not evaluated.  We can
644   /// evaluate the expression regardless of what the RHS is, but C only allows
645   /// certain things in certain situations.
646   struct EvalInfo {
647     ASTContext &Ctx;
648
649     /// EvalStatus - Contains information about the evaluation.
650     Expr::EvalStatus &EvalStatus;
651
652     /// CurrentCall - The top of the constexpr call stack.
653     CallStackFrame *CurrentCall;
654
655     /// CallStackDepth - The number of calls in the call stack right now.
656     unsigned CallStackDepth;
657
658     /// NextCallIndex - The next call index to assign.
659     unsigned NextCallIndex;
660
661     /// StepsLeft - The remaining number of evaluation steps we're permitted
662     /// to perform. This is essentially a limit for the number of statements
663     /// we will evaluate.
664     unsigned StepsLeft;
665
666     /// BottomFrame - The frame in which evaluation started. This must be
667     /// initialized after CurrentCall and CallStackDepth.
668     CallStackFrame BottomFrame;
669
670     /// A stack of values whose lifetimes end at the end of some surrounding
671     /// evaluation frame.
672     llvm::SmallVector<Cleanup, 16> CleanupStack;
673
674     /// EvaluatingDecl - This is the declaration whose initializer is being
675     /// evaluated, if any.
676     APValue::LValueBase EvaluatingDecl;
677
678     /// EvaluatingDeclValue - This is the value being constructed for the
679     /// declaration whose initializer is being evaluated, if any.
680     APValue *EvaluatingDeclValue;
681
682     /// EvaluatingObject - Pair of the AST node that an lvalue represents and
683     /// the call index that that lvalue was allocated in.
684     typedef std::pair<APValue::LValueBase, std::pair<unsigned, unsigned>>
685         EvaluatingObject;
686
687     /// EvaluatingConstructors - Set of objects that are currently being
688     /// constructed.
689     llvm::DenseSet<EvaluatingObject> EvaluatingConstructors;
690
691     struct EvaluatingConstructorRAII {
692       EvalInfo &EI;
693       EvaluatingObject Object;
694       bool DidInsert;
695       EvaluatingConstructorRAII(EvalInfo &EI, EvaluatingObject Object)
696           : EI(EI), Object(Object) {
697         DidInsert = EI.EvaluatingConstructors.insert(Object).second;
698       }
699       ~EvaluatingConstructorRAII() {
700         if (DidInsert) EI.EvaluatingConstructors.erase(Object);
701       }
702     };
703
704     bool isEvaluatingConstructor(APValue::LValueBase Decl, unsigned CallIndex,
705                                  unsigned Version) {
706       return EvaluatingConstructors.count(
707           EvaluatingObject(Decl, {CallIndex, Version}));
708     }
709
710     /// The current array initialization index, if we're performing array
711     /// initialization.
712     uint64_t ArrayInitIndex = -1;
713
714     /// HasActiveDiagnostic - Was the previous diagnostic stored? If so, further
715     /// notes attached to it will also be stored, otherwise they will not be.
716     bool HasActiveDiagnostic;
717
718     /// Have we emitted a diagnostic explaining why we couldn't constant
719     /// fold (not just why it's not strictly a constant expression)?
720     bool HasFoldFailureDiagnostic;
721
722     /// Whether or not we're currently speculatively evaluating.
723     bool IsSpeculativelyEvaluating;
724
725     /// Whether or not we're in a context where the front end requires a
726     /// constant value.
727     bool InConstantContext;
728
729     enum EvaluationMode {
730       /// Evaluate as a constant expression. Stop if we find that the expression
731       /// is not a constant expression.
732       EM_ConstantExpression,
733
734       /// Evaluate as a potential constant expression. Keep going if we hit a
735       /// construct that we can't evaluate yet (because we don't yet know the
736       /// value of something) but stop if we hit something that could never be
737       /// a constant expression.
738       EM_PotentialConstantExpression,
739
740       /// Fold the expression to a constant. Stop if we hit a side-effect that
741       /// we can't model.
742       EM_ConstantFold,
743
744       /// Evaluate the expression looking for integer overflow and similar
745       /// issues. Don't worry about side-effects, and try to visit all
746       /// subexpressions.
747       EM_EvaluateForOverflow,
748
749       /// Evaluate in any way we know how. Don't worry about side-effects that
750       /// can't be modeled.
751       EM_IgnoreSideEffects,
752
753       /// Evaluate as a constant expression. Stop if we find that the expression
754       /// is not a constant expression. Some expressions can be retried in the
755       /// optimizer if we don't constant fold them here, but in an unevaluated
756       /// context we try to fold them immediately since the optimizer never
757       /// gets a chance to look at it.
758       EM_ConstantExpressionUnevaluated,
759
760       /// Evaluate as a potential constant expression. Keep going if we hit a
761       /// construct that we can't evaluate yet (because we don't yet know the
762       /// value of something) but stop if we hit something that could never be
763       /// a constant expression. Some expressions can be retried in the
764       /// optimizer if we don't constant fold them here, but in an unevaluated
765       /// context we try to fold them immediately since the optimizer never
766       /// gets a chance to look at it.
767       EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated,
768     } EvalMode;
769
770     /// Are we checking whether the expression is a potential constant
771     /// expression?
772     bool checkingPotentialConstantExpression() const {
773       return EvalMode == EM_PotentialConstantExpression ||
774              EvalMode == EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated;
775     }
776
777     /// Are we checking an expression for overflow?
778     // FIXME: We should check for any kind of undefined or suspicious behavior
779     // in such constructs, not just overflow.
780     bool checkingForOverflow() { return EvalMode == EM_EvaluateForOverflow; }
781
782     EvalInfo(const ASTContext &C, Expr::EvalStatus &S, EvaluationMode Mode)
783       : Ctx(const_cast<ASTContext &>(C)), EvalStatus(S), CurrentCall(nullptr),
784         CallStackDepth(0), NextCallIndex(1),
785         StepsLeft(getLangOpts().ConstexprStepLimit),
786         BottomFrame(*this, SourceLocation(), nullptr, nullptr, nullptr),
787         EvaluatingDecl((const ValueDecl *)nullptr),
788         EvaluatingDeclValue(nullptr), HasActiveDiagnostic(false),
789         HasFoldFailureDiagnostic(false), IsSpeculativelyEvaluating(false),
790         InConstantContext(false), EvalMode(Mode) {}
791
792     void setEvaluatingDecl(APValue::LValueBase Base, APValue &Value) {
793       EvaluatingDecl = Base;
794       EvaluatingDeclValue = &Value;
795       EvaluatingConstructors.insert({Base, {0, 0}});
796     }
797
798     const LangOptions &getLangOpts() const { return Ctx.getLangOpts(); }
799
800     bool CheckCallLimit(SourceLocation Loc) {
801       // Don't perform any constexpr calls (other than the call we're checking)
802       // when checking a potential constant expression.
803       if (checkingPotentialConstantExpression() && CallStackDepth > 1)
804         return false;
805       if (NextCallIndex == 0) {
806         // NextCallIndex has wrapped around.
807         FFDiag(Loc, diag::note_constexpr_call_limit_exceeded);
808         return false;
809       }
810       if (CallStackDepth <= getLangOpts().ConstexprCallDepth)
811         return true;
812       FFDiag(Loc, diag::note_constexpr_depth_limit_exceeded)
813         << getLangOpts().ConstexprCallDepth;
814       return false;
815     }
816
817     CallStackFrame *getCallFrame(unsigned CallIndex) {
818       assert(CallIndex && "no call index in getCallFrame");
819       // We will eventually hit BottomFrame, which has Index 1, so Frame can't
820       // be null in this loop.
821       CallStackFrame *Frame = CurrentCall;
822       while (Frame->Index > CallIndex)
823         Frame = Frame->Caller;
824       return (Frame->Index == CallIndex) ? Frame : nullptr;
825     }
826
827     bool nextStep(const Stmt *S) {
828       if (!StepsLeft) {
829         FFDiag(S->getBeginLoc(), diag::note_constexpr_step_limit_exceeded);
830         return false;
831       }
832       --StepsLeft;
833       return true;
834     }
835
836   private:
837     /// Add a diagnostic to the diagnostics list.
838     PartialDiagnostic &addDiag(SourceLocation Loc, diag::kind DiagId) {
839       PartialDiagnostic PD(DiagId, Ctx.getDiagAllocator());
840       EvalStatus.Diag->push_back(std::make_pair(Loc, PD));
841       return EvalStatus.Diag->back().second;
842     }
843
844     /// Add notes containing a call stack to the current point of evaluation.
845     void addCallStack(unsigned Limit);
846
847   private:
848     OptionalDiagnostic Diag(SourceLocation Loc, diag::kind DiagId,
849                             unsigned ExtraNotes, bool IsCCEDiag) {
850
851       if (EvalStatus.Diag) {
852         // If we have a prior diagnostic, it will be noting that the expression
853         // isn't a constant expression. This diagnostic is more important,
854         // unless we require this evaluation to produce a constant expression.
855         //
856         // FIXME: We might want to show both diagnostics to the user in
857         // EM_ConstantFold mode.
858         if (!EvalStatus.Diag->empty()) {
859           switch (EvalMode) {
860           case EM_ConstantFold:
861           case EM_IgnoreSideEffects:
862           case EM_EvaluateForOverflow:
863             if (!HasFoldFailureDiagnostic)
864               break;
865             // We've already failed to fold something. Keep that diagnostic.
866             LLVM_FALLTHROUGH;
867           case EM_ConstantExpression:
868           case EM_PotentialConstantExpression:
869           case EM_ConstantExpressionUnevaluated:
870           case EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated:
871             HasActiveDiagnostic = false;
872             return OptionalDiagnostic();
873           }
874         }
875
876         unsigned CallStackNotes = CallStackDepth - 1;
877         unsigned Limit = Ctx.getDiagnostics().getConstexprBacktraceLimit();
878         if (Limit)
879           CallStackNotes = std::min(CallStackNotes, Limit + 1);
880         if (checkingPotentialConstantExpression())
881           CallStackNotes = 0;
882
883         HasActiveDiagnostic = true;
884         HasFoldFailureDiagnostic = !IsCCEDiag;
885         EvalStatus.Diag->clear();
886         EvalStatus.Diag->reserve(1 + ExtraNotes + CallStackNotes);
887         addDiag(Loc, DiagId);
888         if (!checkingPotentialConstantExpression())
889           addCallStack(Limit);
890         return OptionalDiagnostic(&(*EvalStatus.Diag)[0].second);
891       }
892       HasActiveDiagnostic = false;
893       return OptionalDiagnostic();
894     }
895   public:
896     // Diagnose that the evaluation could not be folded (FF => FoldFailure)
897     OptionalDiagnostic
898     FFDiag(SourceLocation Loc,
899           diag::kind DiagId = diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr,
900           unsigned ExtraNotes = 0) {
901       return Diag(Loc, DiagId, ExtraNotes, false);
902     }
903
904     OptionalDiagnostic FFDiag(const Expr *E, diag::kind DiagId
905                               = diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr,
906                             unsigned ExtraNotes = 0) {
907       if (EvalStatus.Diag)
908         return Diag(E->getExprLoc(), DiagId, ExtraNotes, /*IsCCEDiag*/false);
909       HasActiveDiagnostic = false;
910       return OptionalDiagnostic();
911     }
912
913     /// Diagnose that the evaluation does not produce a C++11 core constant
914     /// expression.
915     ///
916     /// FIXME: Stop evaluating if we're in EM_ConstantExpression or
917     /// EM_PotentialConstantExpression mode and we produce one of these.
918     OptionalDiagnostic CCEDiag(SourceLocation Loc, diag::kind DiagId
919                                  = diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr,
920                                unsigned ExtraNotes = 0) {
921       // Don't override a previous diagnostic. Don't bother collecting
922       // diagnostics if we're evaluating for overflow.
923       if (!EvalStatus.Diag || !EvalStatus.Diag->empty()) {
924         HasActiveDiagnostic = false;
925         return OptionalDiagnostic();
926       }
927       return Diag(Loc, DiagId, ExtraNotes, true);
928     }
929     OptionalDiagnostic CCEDiag(const Expr *E, diag::kind DiagId
930                                  = diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr,
931                                unsigned ExtraNotes = 0) {
932       return CCEDiag(E->getExprLoc(), DiagId, ExtraNotes);
933     }
934     /// Add a note to a prior diagnostic.
935     OptionalDiagnostic Note(SourceLocation Loc, diag::kind DiagId) {
936       if (!HasActiveDiagnostic)
937         return OptionalDiagnostic();
938       return OptionalDiagnostic(&addDiag(Loc, DiagId));
939     }
940
941     /// Add a stack of notes to a prior diagnostic.
942     void addNotes(ArrayRef<PartialDiagnosticAt> Diags) {
943       if (HasActiveDiagnostic) {
944         EvalStatus.Diag->insert(EvalStatus.Diag->end(),
945                                 Diags.begin(), Diags.end());
946       }
947     }
948
949     /// Should we continue evaluation after encountering a side-effect that we
950     /// couldn't model?
951     bool keepEvaluatingAfterSideEffect() {
952       switch (EvalMode) {
953       case EM_PotentialConstantExpression:
954       case EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated:
955       case EM_EvaluateForOverflow:
956       case EM_IgnoreSideEffects:
957         return true;
958
959       case EM_ConstantExpression:
960       case EM_ConstantExpressionUnevaluated:
961       case EM_ConstantFold:
962         return false;
963       }
964       llvm_unreachable("Missed EvalMode case");
965     }
966
967     /// Note that we have had a side-effect, and determine whether we should
968     /// keep evaluating.
969     bool noteSideEffect() {
970       EvalStatus.HasSideEffects = true;
971       return keepEvaluatingAfterSideEffect();
972     }
973
974     /// Should we continue evaluation after encountering undefined behavior?
975     bool keepEvaluatingAfterUndefinedBehavior() {
976       switch (EvalMode) {
977       case EM_EvaluateForOverflow:
978       case EM_IgnoreSideEffects:
979       case EM_ConstantFold:
980         return true;
981
982       case EM_PotentialConstantExpression:
983       case EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated:
984       case EM_ConstantExpression:
985       case EM_ConstantExpressionUnevaluated:
986         return false;
987       }
988       llvm_unreachable("Missed EvalMode case");
989     }
990
991     /// Note that we hit something that was technically undefined behavior, but
992     /// that we can evaluate past it (such as signed overflow or floating-point
993     /// division by zero.)
994     bool noteUndefinedBehavior() {
995       EvalStatus.HasUndefinedBehavior = true;
996       return keepEvaluatingAfterUndefinedBehavior();
997     }
998
999     /// Should we continue evaluation as much as possible after encountering a
1000     /// construct which can't be reduced to a value?
1001     bool keepEvaluatingAfterFailure() {
1002       if (!StepsLeft)
1003         return false;
1004
1005       switch (EvalMode) {
1006       case EM_PotentialConstantExpression:
1007       case EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated:
1008       case EM_EvaluateForOverflow:
1009         return true;
1010
1011       case EM_ConstantExpression:
1012       case EM_ConstantExpressionUnevaluated:
1013       case EM_ConstantFold:
1014       case EM_IgnoreSideEffects:
1015         return false;
1016       }
1017       llvm_unreachable("Missed EvalMode case");
1018     }
1019
1020     /// Notes that we failed to evaluate an expression that other expressions
1021     /// directly depend on, and determine if we should keep evaluating. This
1022     /// should only be called if we actually intend to keep evaluating.
1023     ///
1024     /// Call noteSideEffect() instead if we may be able to ignore the value that
1025     /// we failed to evaluate, e.g. if we failed to evaluate Foo() in:
1026     ///
1027     /// (Foo(), 1)      // use noteSideEffect
1028     /// (Foo() || true) // use noteSideEffect
1029     /// Foo() + 1       // use noteFailure
1030     LLVM_NODISCARD bool noteFailure() {
1031       // Failure when evaluating some expression often means there is some
1032       // subexpression whose evaluation was skipped. Therefore, (because we
1033       // don't track whether we skipped an expression when unwinding after an
1034       // evaluation failure) every evaluation failure that bubbles up from a
1035       // subexpression implies that a side-effect has potentially happened. We
1036       // skip setting the HasSideEffects flag to true until we decide to
1037       // continue evaluating after that point, which happens here.
1038       bool KeepGoing = keepEvaluatingAfterFailure();
1039       EvalStatus.HasSideEffects |= KeepGoing;
1040       return KeepGoing;
1041     }
1042
1043     class ArrayInitLoopIndex {
1044       EvalInfo &Info;
1045       uint64_t OuterIndex;
1046
1047     public:
1048       ArrayInitLoopIndex(EvalInfo &Info)
1049           : Info(Info), OuterIndex(Info.ArrayInitIndex) {
1050         Info.ArrayInitIndex = 0;
1051       }
1052       ~ArrayInitLoopIndex() { Info.ArrayInitIndex = OuterIndex; }
1053
1054       operator uint64_t&() { return Info.ArrayInitIndex; }
1055     };
1056   };
1057
1058   /// Object used to treat all foldable expressions as constant expressions.
1059   struct FoldConstant {
1060     EvalInfo &Info;
1061     bool Enabled;
1062     bool HadNoPriorDiags;
1063     EvalInfo::EvaluationMode OldMode;
1064
1065     explicit FoldConstant(EvalInfo &Info, bool Enabled)
1066       : Info(Info),
1067         Enabled(Enabled),
1068         HadNoPriorDiags(Info.EvalStatus.Diag &&
1069                         Info.EvalStatus.Diag->empty() &&
1070                         !Info.EvalStatus.HasSideEffects),
1071         OldMode(Info.EvalMode) {
1072       if (Enabled &&
1073           (Info.EvalMode == EvalInfo::EM_ConstantExpression ||
1074            Info.EvalMode == EvalInfo::EM_ConstantExpressionUnevaluated))
1075         Info.EvalMode = EvalInfo::EM_ConstantFold;
1076     }
1077     void keepDiagnostics() { Enabled = false; }
1078     ~FoldConstant() {
1079       if (Enabled && HadNoPriorDiags && !Info.EvalStatus.Diag->empty() &&
1080           !Info.EvalStatus.HasSideEffects)
1081         Info.EvalStatus.Diag->clear();
1082       Info.EvalMode = OldMode;
1083     }
1084   };
1085
1086   /// RAII object used to set the current evaluation mode to ignore
1087   /// side-effects.
1088   struct IgnoreSideEffectsRAII {
1089     EvalInfo &Info;
1090     EvalInfo::EvaluationMode OldMode;
1091     explicit IgnoreSideEffectsRAII(EvalInfo &Info)
1092         : Info(Info), OldMode(Info.EvalMode) {
1093       if (!Info.checkingPotentialConstantExpression())
1094         Info.EvalMode = EvalInfo::EM_IgnoreSideEffects;
1095     }
1096
1097     ~IgnoreSideEffectsRAII() { Info.EvalMode = OldMode; }
1098   };
1099
1100   /// RAII object used to optionally suppress diagnostics and side-effects from
1101   /// a speculative evaluation.
1102   class SpeculativeEvaluationRAII {
1103     EvalInfo *Info = nullptr;
1104     Expr::EvalStatus OldStatus;
1105     bool OldIsSpeculativelyEvaluating;
1106
1107     void moveFromAndCancel(SpeculativeEvaluationRAII &&Other) {
1108       Info = Other.Info;
1109       OldStatus = Other.OldStatus;
1110       OldIsSpeculativelyEvaluating = Other.OldIsSpeculativelyEvaluating;
1111       Other.Info = nullptr;
1112     }
1113
1114     void maybeRestoreState() {
1115       if (!Info)
1116         return;
1117
1118       Info->EvalStatus = OldStatus;
1119       Info->IsSpeculativelyEvaluating = OldIsSpeculativelyEvaluating;
1120     }
1121
1122   public:
1123     SpeculativeEvaluationRAII() = default;
1124
1125     SpeculativeEvaluationRAII(
1126         EvalInfo &Info, SmallVectorImpl<PartialDiagnosticAt> *NewDiag = nullptr)
1127         : Info(&Info), OldStatus(Info.EvalStatus),
1128           OldIsSpeculativelyEvaluating(Info.IsSpeculativelyEvaluating) {
1129       Info.EvalStatus.Diag = NewDiag;
1130       Info.IsSpeculativelyEvaluating = true;
1131     }
1132
1133     SpeculativeEvaluationRAII(const SpeculativeEvaluationRAII &Other) = delete;
1134     SpeculativeEvaluationRAII(SpeculativeEvaluationRAII &&Other) {
1135       moveFromAndCancel(std::move(Other));
1136     }
1137
1138     SpeculativeEvaluationRAII &operator=(SpeculativeEvaluationRAII &&Other) {
1139       maybeRestoreState();
1140       moveFromAndCancel(std::move(Other));
1141       return *this;
1142     }
1143
1144     ~SpeculativeEvaluationRAII() { maybeRestoreState(); }
1145   };
1146
1147   /// RAII object wrapping a full-expression or block scope, and handling
1148   /// the ending of the lifetime of temporaries created within it.
1149   template<bool IsFullExpression>
1150   class ScopeRAII {
1151     EvalInfo &Info;
1152     unsigned OldStackSize;
1153   public:
1154     ScopeRAII(EvalInfo &Info)
1155         : Info(Info), OldStackSize(Info.CleanupStack.size()) {
1156       // Push a new temporary version. This is needed to distinguish between
1157       // temporaries created in different iterations of a loop.
1158       Info.CurrentCall->pushTempVersion();
1159     }
1160     ~ScopeRAII() {
1161       // Body moved to a static method to encourage the compiler to inline away
1162       // instances of this class.
1163       cleanup(Info, OldStackSize);
1164       Info.CurrentCall->popTempVersion();
1165     }
1166   private:
1167     static void cleanup(EvalInfo &Info, unsigned OldStackSize) {
1168       unsigned NewEnd = OldStackSize;
1169       for (unsigned I = OldStackSize, N = Info.CleanupStack.size();
1170            I != N; ++I) {
1171         if (IsFullExpression && Info.CleanupStack[I].isLifetimeExtended()) {
1172           // Full-expression cleanup of a lifetime-extended temporary: nothing
1173           // to do, just move this cleanup to the right place in the stack.
1174           std::swap(Info.CleanupStack[I], Info.CleanupStack[NewEnd]);
1175           ++NewEnd;
1176         } else {
1177           // End the lifetime of the object.
1178           Info.CleanupStack[I].endLifetime();
1179         }
1180       }
1181       Info.CleanupStack.erase(Info.CleanupStack.begin() + NewEnd,
1182                               Info.CleanupStack.end());
1183     }
1184   };
1185   typedef ScopeRAII<false> BlockScopeRAII;
1186   typedef ScopeRAII<true> FullExpressionRAII;
1187 }
1188
1189 bool SubobjectDesignator::checkSubobject(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1190                                          CheckSubobjectKind CSK) {
1191   if (Invalid)
1192     return false;
1193   if (isOnePastTheEnd()) {
1194     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_past_end_subobject)
1195       << CSK;
1196     setInvalid();
1197     return false;
1198   }
1199   // Note, we do not diagnose if isMostDerivedAnUnsizedArray(), because there
1200   // must actually be at least one array element; even a VLA cannot have a
1201   // bound of zero. And if our index is nonzero, we already had a CCEDiag.
1202   return true;
1203 }
1204
1205 void SubobjectDesignator::diagnoseUnsizedArrayPointerArithmetic(EvalInfo &Info,
1206                                                                 const Expr *E) {
1207   Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_unsized_array_indexed);
1208   // Do not set the designator as invalid: we can represent this situation,
1209   // and correct handling of __builtin_object_size requires us to do so.
1210 }
1211
1212 void SubobjectDesignator::diagnosePointerArithmetic(EvalInfo &Info,
1213                                                     const Expr *E,
1214                                                     const APSInt &N) {
1215   // If we're complaining, we must be able to statically determine the size of
1216   // the most derived array.
1217   if (MostDerivedPathLength == Entries.size() && MostDerivedIsArrayElement)
1218     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_array_index)
1219       << N << /*array*/ 0
1220       << static_cast<unsigned>(getMostDerivedArraySize());
1221   else
1222     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_array_index)
1223       << N << /*non-array*/ 1;
1224   setInvalid();
1225 }
1226
1227 CallStackFrame::CallStackFrame(EvalInfo &Info, SourceLocation CallLoc,
1228                                const FunctionDecl *Callee, const LValue *This,
1229                                APValue *Arguments)
1230     : Info(Info), Caller(Info.CurrentCall), Callee(Callee), This(This),
1231       Arguments(Arguments), CallLoc(CallLoc), Index(Info.NextCallIndex++) {
1232   Info.CurrentCall = this;
1233   ++Info.CallStackDepth;
1234 }
1235
1236 CallStackFrame::~CallStackFrame() {
1237   assert(Info.CurrentCall == this && "calls retired out of order");
1238   --Info.CallStackDepth;
1239   Info.CurrentCall = Caller;
1240 }
1241
1242 APValue &CallStackFrame::createTemporary(const void *Key,
1243                                          bool IsLifetimeExtended) {
1244   unsigned Version = Info.CurrentCall->getTempVersion();
1245   APValue &Result = Temporaries[MapKeyTy(Key, Version)];
1246   assert(Result.isUninit() && "temporary created multiple times");
1247   Info.CleanupStack.push_back(Cleanup(&Result, IsLifetimeExtended));
1248   return Result;
1249 }
1250
1251 static void describeCall(CallStackFrame *Frame, raw_ostream &Out);
1252
1253 void EvalInfo::addCallStack(unsigned Limit) {
1254   // Determine which calls to skip, if any.
1255   unsigned ActiveCalls = CallStackDepth - 1;
1256   unsigned SkipStart = ActiveCalls, SkipEnd = SkipStart;
1257   if (Limit && Limit < ActiveCalls) {
1258     SkipStart = Limit / 2 + Limit % 2;
1259     SkipEnd = ActiveCalls - Limit / 2;
1260   }
1261
1262   // Walk the call stack and add the diagnostics.
1263   unsigned CallIdx = 0;
1264   for (CallStackFrame *Frame = CurrentCall; Frame != &BottomFrame;
1265        Frame = Frame->Caller, ++CallIdx) {
1266     // Skip this call?
1267     if (CallIdx >= SkipStart && CallIdx < SkipEnd) {
1268       if (CallIdx == SkipStart) {
1269         // Note that we're skipping calls.
1270         addDiag(Frame->CallLoc, diag::note_constexpr_calls_suppressed)
1271           << unsigned(ActiveCalls - Limit);
1272       }
1273       continue;
1274     }
1275
1276     // Use a different note for an inheriting constructor, because from the
1277     // user's perspective it's not really a function at all.
1278     if (auto *CD = dyn_cast_or_null<CXXConstructorDecl>(Frame->Callee)) {
1279       if (CD->isInheritingConstructor()) {
1280         addDiag(Frame->CallLoc, diag::note_constexpr_inherited_ctor_call_here)
1281           << CD->getParent();
1282         continue;
1283       }
1284     }
1285
1286     SmallVector<char, 128> Buffer;
1287     llvm::raw_svector_ostream Out(Buffer);
1288     describeCall(Frame, Out);
1289     addDiag(Frame->CallLoc, diag::note_constexpr_call_here) << Out.str();
1290   }
1291 }
1292
1293 /// Kinds of access we can perform on an object, for diagnostics.
1294 enum AccessKinds {
1295   AK_Read,
1296   AK_Assign,
1297   AK_Increment,
1298   AK_Decrement
1299 };
1300
1301 namespace {
1302   struct ComplexValue {
1303   private:
1304     bool IsInt;
1305
1306   public:
1307     APSInt IntReal, IntImag;
1308     APFloat FloatReal, FloatImag;
1309
1310     ComplexValue() : FloatReal(APFloat::Bogus()), FloatImag(APFloat::Bogus()) {}
1311
1312     void makeComplexFloat() { IsInt = false; }
1313     bool isComplexFloat() const { return !IsInt; }
1314     APFloat &getComplexFloatReal() { return FloatReal; }
1315     APFloat &getComplexFloatImag() { return FloatImag; }
1316
1317     void makeComplexInt() { IsInt = true; }
1318     bool isComplexInt() const { return IsInt; }
1319     APSInt &getComplexIntReal() { return IntReal; }
1320     APSInt &getComplexIntImag() { return IntImag; }
1321
1322     void moveInto(APValue &v) const {
1323       if (isComplexFloat())
1324         v = APValue(FloatReal, FloatImag);
1325       else
1326         v = APValue(IntReal, IntImag);
1327     }
1328     void setFrom(const APValue &v) {
1329       assert(v.isComplexFloat() || v.isComplexInt());
1330       if (v.isComplexFloat()) {
1331         makeComplexFloat();
1332         FloatReal = v.getComplexFloatReal();
1333         FloatImag = v.getComplexFloatImag();
1334       } else {
1335         makeComplexInt();
1336         IntReal = v.getComplexIntReal();
1337         IntImag = v.getComplexIntImag();
1338       }
1339     }
1340   };
1341
1342   struct LValue {
1343     APValue::LValueBase Base;
1344     CharUnits Offset;
1345     SubobjectDesignator Designator;
1346     bool IsNullPtr : 1;
1347     bool InvalidBase : 1;
1348
1349     const APValue::LValueBase getLValueBase() const { return Base; }
1350     CharUnits &getLValueOffset() { return Offset; }
1351     const CharUnits &getLValueOffset() const { return Offset; }
1352     SubobjectDesignator &getLValueDesignator() { return Designator; }
1353     const SubobjectDesignator &getLValueDesignator() const { return Designator;}
1354     bool isNullPointer() const { return IsNullPtr;}
1355
1356     unsigned getLValueCallIndex() const { return Base.getCallIndex(); }
1357     unsigned getLValueVersion() const { return Base.getVersion(); }
1358
1359     void moveInto(APValue &V) const {
1360       if (Designator.Invalid)
1361         V = APValue(Base, Offset, APValue::NoLValuePath(), IsNullPtr);
1362       else {
1363         assert(!InvalidBase && "APValues can't handle invalid LValue bases");
1364         V = APValue(Base, Offset, Designator.Entries,
1365                     Designator.IsOnePastTheEnd, IsNullPtr);
1366       }
1367     }
1368     void setFrom(ASTContext &Ctx, const APValue &V) {
1369       assert(V.isLValue() && "Setting LValue from a non-LValue?");
1370       Base = V.getLValueBase();
1371       Offset = V.getLValueOffset();
1372       InvalidBase = false;
1373       Designator = SubobjectDesignator(Ctx, V);
1374       IsNullPtr = V.isNullPointer();
1375     }
1376
1377     void set(APValue::LValueBase B, bool BInvalid = false) {
1378 #ifndef NDEBUG
1379       // We only allow a few types of invalid bases. Enforce that here.
1380       if (BInvalid) {
1381         const auto *E = B.get<const Expr *>();
1382         assert((isa<MemberExpr>(E) || tryUnwrapAllocSizeCall(E)) &&
1383                "Unexpected type of invalid base");
1384       }
1385 #endif
1386
1387       Base = B;
1388       Offset = CharUnits::fromQuantity(0);
1389       InvalidBase = BInvalid;
1390       Designator = SubobjectDesignator(getType(B));
1391       IsNullPtr = false;
1392     }
1393
1394     void setNull(QualType PointerTy, uint64_t TargetVal) {
1395       Base = (Expr *)nullptr;
1396       Offset = CharUnits::fromQuantity(TargetVal);
1397       InvalidBase = false;
1398       Designator = SubobjectDesignator(PointerTy->getPointeeType());
1399       IsNullPtr = true;
1400     }
1401
1402     void setInvalid(APValue::LValueBase B, unsigned I = 0) {
1403       set(B, true);
1404     }
1405
1406   private:
1407     // Check that this LValue is not based on a null pointer. If it is, produce
1408     // a diagnostic and mark the designator as invalid.
1409     template <typename GenDiagType>
1410     bool checkNullPointerDiagnosingWith(const GenDiagType &GenDiag) {
1411       if (Designator.Invalid)
1412         return false;
1413       if (IsNullPtr) {
1414         GenDiag();
1415         Designator.setInvalid();
1416         return false;
1417       }
1418       return true;
1419     }
1420
1421   public:
1422     bool checkNullPointer(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1423                           CheckSubobjectKind CSK) {
1424       return checkNullPointerDiagnosingWith([&Info, E, CSK] {
1425         Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_null_subobject) << CSK;
1426       });
1427     }
1428
1429     bool checkNullPointerForFoldAccess(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1430                                        AccessKinds AK) {
1431       return checkNullPointerDiagnosingWith([&Info, E, AK] {
1432         Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_null) << AK;
1433       });
1434     }
1435
1436     // Check this LValue refers to an object. If not, set the designator to be
1437     // invalid and emit a diagnostic.
1438     bool checkSubobject(EvalInfo &Info, const Expr *E, CheckSubobjectKind CSK) {
1439       return (CSK == CSK_ArrayToPointer || checkNullPointer(Info, E, CSK)) &&
1440              Designator.checkSubobject(Info, E, CSK);
1441     }
1442
1443     void addDecl(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1444                  const Decl *D, bool Virtual = false) {
1445       if (checkSubobject(Info, E, isa<FieldDecl>(D) ? CSK_Field : CSK_Base))
1446         Designator.addDeclUnchecked(D, Virtual);
1447     }
1448     void addUnsizedArray(EvalInfo &Info, const Expr *E, QualType ElemTy) {
1449       if (!Designator.Entries.empty()) {
1450         Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_unsupported_unsized_array);
1451         Designator.setInvalid();
1452         return;
1453       }
1454       if (checkSubobject(Info, E, CSK_ArrayToPointer)) {
1455         assert(getType(Base)->isPointerType() || getType(Base)->isArrayType());
1456         Designator.FirstEntryIsAnUnsizedArray = true;
1457         Designator.addUnsizedArrayUnchecked(ElemTy);
1458       }
1459     }
1460     void addArray(EvalInfo &Info, const Expr *E, const ConstantArrayType *CAT) {
1461       if (checkSubobject(Info, E, CSK_ArrayToPointer))
1462         Designator.addArrayUnchecked(CAT);
1463     }
1464     void addComplex(EvalInfo &Info, const Expr *E, QualType EltTy, bool Imag) {
1465       if (checkSubobject(Info, E, Imag ? CSK_Imag : CSK_Real))
1466         Designator.addComplexUnchecked(EltTy, Imag);
1467     }
1468     void clearIsNullPointer() {
1469       IsNullPtr = false;
1470     }
1471     void adjustOffsetAndIndex(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1472                               const APSInt &Index, CharUnits ElementSize) {
1473       // An index of 0 has no effect. (In C, adding 0 to a null pointer is UB,
1474       // but we're not required to diagnose it and it's valid in C++.)
1475       if (!Index)
1476         return;
1477
1478       // Compute the new offset in the appropriate width, wrapping at 64 bits.
1479       // FIXME: When compiling for a 32-bit target, we should use 32-bit
1480       // offsets.
1481       uint64_t Offset64 = Offset.getQuantity();
1482       uint64_t ElemSize64 = ElementSize.getQuantity();
1483       uint64_t Index64 = Index.extOrTrunc(64).getZExtValue();
1484       Offset = CharUnits::fromQuantity(Offset64 + ElemSize64 * Index64);
1485
1486       if (checkNullPointer(Info, E, CSK_ArrayIndex))
1487         Designator.adjustIndex(Info, E, Index);
1488       clearIsNullPointer();
1489     }
1490     void adjustOffset(CharUnits N) {
1491       Offset += N;
1492       if (N.getQuantity())
1493         clearIsNullPointer();
1494     }
1495   };
1496
1497   struct MemberPtr {
1498     MemberPtr() {}
1499     explicit MemberPtr(const ValueDecl *Decl) :
1500       DeclAndIsDerivedMember(Decl, false), Path() {}
1501
1502     /// The member or (direct or indirect) field referred to by this member
1503     /// pointer, or 0 if this is a null member pointer.
1504     const ValueDecl *getDecl() const {
1505       return DeclAndIsDerivedMember.getPointer();
1506     }
1507     /// Is this actually a member of some type derived from the relevant class?
1508     bool isDerivedMember() const {
1509       return DeclAndIsDerivedMember.getInt();
1510     }
1511     /// Get the class which the declaration actually lives in.
1512     const CXXRecordDecl *getContainingRecord() const {
1513       return cast<CXXRecordDecl>(
1514           DeclAndIsDerivedMember.getPointer()->getDeclContext());
1515     }
1516
1517     void moveInto(APValue &V) const {
1518       V = APValue(getDecl(), isDerivedMember(), Path);
1519     }
1520     void setFrom(const APValue &V) {
1521       assert(V.isMemberPointer());
1522       DeclAndIsDerivedMember.setPointer(V.getMemberPointerDecl());
1523       DeclAndIsDerivedMember.setInt(V.isMemberPointerToDerivedMember());
1524       Path.clear();
1525       ArrayRef<const CXXRecordDecl*> P = V.getMemberPointerPath();
1526       Path.insert(Path.end(), P.begin(), P.end());
1527     }
1528
1529     /// DeclAndIsDerivedMember - The member declaration, and a flag indicating
1530     /// whether the member is a member of some class derived from the class type
1531     /// of the member pointer.
1532     llvm::PointerIntPair<const ValueDecl*, 1, bool> DeclAndIsDerivedMember;
1533     /// Path - The path of base/derived classes from the member declaration's
1534     /// class (exclusive) to the class type of the member pointer (inclusive).
1535     SmallVector<const CXXRecordDecl*, 4> Path;
1536
1537     /// Perform a cast towards the class of the Decl (either up or down the
1538     /// hierarchy).
1539     bool castBack(const CXXRecordDecl *Class) {
1540       assert(!Path.empty());
1541       const CXXRecordDecl *Expected;
1542       if (Path.size() >= 2)
1543         Expected = Path[Path.size() - 2];
1544       else
1545         Expected = getContainingRecord();
1546       if (Expected->getCanonicalDecl() != Class->getCanonicalDecl()) {
1547         // C++11 [expr.static.cast]p12: In a conversion from (D::*) to (B::*),
1548         // if B does not contain the original member and is not a base or
1549         // derived class of the class containing the original member, the result
1550         // of the cast is undefined.
1551         // C++11 [conv.mem]p2 does not cover this case for a cast from (B::*) to
1552         // (D::*). We consider that to be a language defect.
1553         return false;
1554       }
1555       Path.pop_back();
1556       return true;
1557     }
1558     /// Perform a base-to-derived member pointer cast.
1559     bool castToDerived(const CXXRecordDecl *Derived) {
1560       if (!getDecl())
1561         return true;
1562       if (!isDerivedMember()) {
1563         Path.push_back(Derived);
1564         return true;
1565       }
1566       if (!castBack(Derived))
1567         return false;
1568       if (Path.empty())
1569         DeclAndIsDerivedMember.setInt(false);
1570       return true;
1571     }
1572     /// Perform a derived-to-base member pointer cast.
1573     bool castToBase(const CXXRecordDecl *Base) {
1574       if (!getDecl())
1575         return true;
1576       if (Path.empty())
1577         DeclAndIsDerivedMember.setInt(true);
1578       if (isDerivedMember()) {
1579         Path.push_back(Base);
1580         return true;
1581       }
1582       return castBack(Base);
1583     }
1584   };
1585
1586   /// Compare two member pointers, which are assumed to be of the same type.
1587   static bool operator==(const MemberPtr &LHS, const MemberPtr &RHS) {
1588     if (!LHS.getDecl() || !RHS.getDecl())
1589       return !LHS.getDecl() && !RHS.getDecl();
1590     if (LHS.getDecl()->getCanonicalDecl() != RHS.getDecl()->getCanonicalDecl())
1591       return false;
1592     return LHS.Path == RHS.Path;
1593   }
1594 }
1595
1596 static bool Evaluate(APValue &Result, EvalInfo &Info, const Expr *E);
1597 static bool EvaluateInPlace(APValue &Result, EvalInfo &Info,
1598                             const LValue &This, const Expr *E,
1599                             bool AllowNonLiteralTypes = false);
1600 static bool EvaluateLValue(const Expr *E, LValue &Result, EvalInfo &Info,
1601                            bool InvalidBaseOK = false);
1602 static bool EvaluatePointer(const Expr *E, LValue &Result, EvalInfo &Info,
1603                             bool InvalidBaseOK = false);
1604 static bool EvaluateMemberPointer(const Expr *E, MemberPtr &Result,
1605                                   EvalInfo &Info);
1606 static bool EvaluateTemporary(const Expr *E, LValue &Result, EvalInfo &Info);
1607 static bool EvaluateInteger(const Expr *E, APSInt &Result, EvalInfo &Info);
1608 static bool EvaluateIntegerOrLValue(const Expr *E, APValue &Result,
1609                                     EvalInfo &Info);
1610 static bool EvaluateFloat(const Expr *E, APFloat &Result, EvalInfo &Info);
1611 static bool EvaluateComplex(const Expr *E, ComplexValue &Res, EvalInfo &Info);
1612 static bool EvaluateAtomic(const Expr *E, const LValue *This, APValue &Result,
1613                            EvalInfo &Info);
1614 static bool EvaluateAsRValue(EvalInfo &Info, const Expr *E, APValue &Result);
1615
1616 //===----------------------------------------------------------------------===//
1617 // Misc utilities
1618 //===----------------------------------------------------------------------===//
1619
1620 /// A helper function to create a temporary and set an LValue.
1621 template <class KeyTy>
1622 static APValue &createTemporary(const KeyTy *Key, bool IsLifetimeExtended,
1623                                 LValue &LV, CallStackFrame &Frame) {
1624   LV.set({Key, Frame.Info.CurrentCall->Index,
1625           Frame.Info.CurrentCall->getTempVersion()});
1626   return Frame.createTemporary(Key, IsLifetimeExtended);
1627 }
1628
1629 /// Negate an APSInt in place, converting it to a signed form if necessary, and
1630 /// preserving its value (by extending by up to one bit as needed).
1631 static void negateAsSigned(APSInt &Int) {
1632   if (Int.isUnsigned() || Int.isMinSignedValue()) {
1633     Int = Int.extend(Int.getBitWidth() + 1);
1634     Int.setIsSigned(true);
1635   }
1636   Int = -Int;
1637 }
1638
1639 /// Produce a string describing the given constexpr call.
1640 static void describeCall(CallStackFrame *Frame, raw_ostream &Out) {
1641   unsigned ArgIndex = 0;
1642   bool IsMemberCall = isa<CXXMethodDecl>(Frame->Callee) &&
1643                       !isa<CXXConstructorDecl>(Frame->Callee) &&
1644                       cast<CXXMethodDecl>(Frame->Callee)->isInstance();
1645
1646   if (!IsMemberCall)
1647     Out << *Frame->Callee << '(';
1648
1649   if (Frame->This && IsMemberCall) {
1650     APValue Val;
1651     Frame->This->moveInto(Val);
1652     Val.printPretty(Out, Frame->Info.Ctx,
1653                     Frame->This->Designator.MostDerivedType);
1654     // FIXME: Add parens around Val if needed.
1655     Out << "->" << *Frame->Callee << '(';
1656     IsMemberCall = false;
1657   }
1658
1659   for (FunctionDecl::param_const_iterator I = Frame->Callee->param_begin(),
1660        E = Frame->Callee->param_end(); I != E; ++I, ++ArgIndex) {
1661     if (ArgIndex > (unsigned)IsMemberCall)
1662       Out << ", ";
1663
1664     const ParmVarDecl *Param = *I;
1665     const APValue &Arg = Frame->Arguments[ArgIndex];
1666     Arg.printPretty(Out, Frame->Info.Ctx, Param->getType());
1667
1668     if (ArgIndex == 0 && IsMemberCall)
1669       Out << "->" << *Frame->Callee << '(';
1670   }
1671
1672   Out << ')';
1673 }
1674
1675 /// Evaluate an expression to see if it had side-effects, and discard its
1676 /// result.
1677 /// \return \c true if the caller should keep evaluating.
1678 static bool EvaluateIgnoredValue(EvalInfo &Info, const Expr *E) {
1679   APValue Scratch;
1680   if (!Evaluate(Scratch, Info, E))
1681     // We don't need the value, but we might have skipped a side effect here.
1682     return Info.noteSideEffect();
1683   return true;
1684 }
1685
1686 /// Should this call expression be treated as a string literal?
1687 static bool IsStringLiteralCall(const CallExpr *E) {
1688   unsigned Builtin = E->getBuiltinCallee();
1689   return (Builtin == Builtin::BI__builtin___CFStringMakeConstantString ||
1690           Builtin == Builtin::BI__builtin___NSStringMakeConstantString);
1691 }
1692
1693 static bool IsGlobalLValue(APValue::LValueBase B) {
1694   // C++11 [expr.const]p3 An address constant expression is a prvalue core
1695   // constant expression of pointer type that evaluates to...
1696
1697   // ... a null pointer value, or a prvalue core constant expression of type
1698   // std::nullptr_t.
1699   if (!B) return true;
1700
1701   if (const ValueDecl *D = B.dyn_cast<const ValueDecl*>()) {
1702     // ... the address of an object with static storage duration,
1703     if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(D))
1704       return VD->hasGlobalStorage();
1705     // ... the address of a function,
1706     return isa<FunctionDecl>(D);
1707   }
1708
1709   const Expr *E = B.get<const Expr*>();
1710   switch (E->getStmtClass()) {
1711   default:
1712     return false;
1713   case Expr::CompoundLiteralExprClass: {
1714     const CompoundLiteralExpr *CLE = cast<CompoundLiteralExpr>(E);
1715     return CLE->isFileScope() && CLE->isLValue();
1716   }
1717   case Expr::MaterializeTemporaryExprClass:
1718     // A materialized temporary might have been lifetime-extended to static
1719     // storage duration.
1720     return cast<MaterializeTemporaryExpr>(E)->getStorageDuration() == SD_Static;
1721   // A string literal has static storage duration.
1722   case Expr::StringLiteralClass:
1723   case Expr::PredefinedExprClass:
1724   case Expr::ObjCStringLiteralClass:
1725   case Expr::ObjCEncodeExprClass:
1726   case Expr::CXXTypeidExprClass:
1727   case Expr::CXXUuidofExprClass:
1728     return true;
1729   case Expr::CallExprClass:
1730     return IsStringLiteralCall(cast<CallExpr>(E));
1731   // For GCC compatibility, &&label has static storage duration.
1732   case Expr::AddrLabelExprClass:
1733     return true;
1734   // A Block literal expression may be used as the initialization value for
1735   // Block variables at global or local static scope.
1736   case Expr::BlockExprClass:
1737     return !cast<BlockExpr>(E)->getBlockDecl()->hasCaptures();
1738   case Expr::ImplicitValueInitExprClass:
1739     // FIXME:
1740     // We can never form an lvalue with an implicit value initialization as its
1741     // base through expression evaluation, so these only appear in one case: the
1742     // implicit variable declaration we invent when checking whether a constexpr
1743     // constructor can produce a constant expression. We must assume that such
1744     // an expression might be a global lvalue.
1745     return true;
1746   }
1747 }
1748
1749 static const ValueDecl *GetLValueBaseDecl(const LValue &LVal) {
1750   return LVal.Base.dyn_cast<const ValueDecl*>();
1751 }
1752
1753 static bool IsLiteralLValue(const LValue &Value) {
1754   if (Value.getLValueCallIndex())
1755     return false;
1756   const Expr *E = Value.Base.dyn_cast<const Expr*>();
1757   return E && !isa<MaterializeTemporaryExpr>(E);
1758 }
1759
1760 static bool IsWeakLValue(const LValue &Value) {
1761   const ValueDecl *Decl = GetLValueBaseDecl(Value);
1762   return Decl && Decl->isWeak();
1763 }
1764
1765 static bool isZeroSized(const LValue &Value) {
1766   const ValueDecl *Decl = GetLValueBaseDecl(Value);
1767   if (Decl && isa<VarDecl>(Decl)) {
1768     QualType Ty = Decl->getType();
1769     if (Ty->isArrayType())
1770       return Ty->isIncompleteType() ||
1771              Decl->getASTContext().getTypeSize(Ty) == 0;
1772   }
1773   return false;
1774 }
1775
1776 static bool HasSameBase(const LValue &A, const LValue &B) {
1777   if (!A.getLValueBase())
1778     return !B.getLValueBase();
1779   if (!B.getLValueBase())
1780     return false;
1781
1782   if (A.getLValueBase().getOpaqueValue() !=
1783       B.getLValueBase().getOpaqueValue()) {
1784     const Decl *ADecl = GetLValueBaseDecl(A);
1785     if (!ADecl)
1786       return false;
1787     const Decl *BDecl = GetLValueBaseDecl(B);
1788     if (!BDecl || ADecl->getCanonicalDecl() != BDecl->getCanonicalDecl())
1789       return false;
1790   }
1791
1792   return IsGlobalLValue(A.getLValueBase()) ||
1793          (A.getLValueCallIndex() == B.getLValueCallIndex() &&
1794           A.getLValueVersion() == B.getLValueVersion());
1795 }
1796
1797 static void NoteLValueLocation(EvalInfo &Info, APValue::LValueBase Base) {
1798   assert(Base && "no location for a null lvalue");
1799   const ValueDecl *VD = Base.dyn_cast<const ValueDecl*>();
1800   if (VD)
1801     Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
1802   else
1803     Info.Note(Base.get<const Expr*>()->getExprLoc(),
1804               diag::note_constexpr_temporary_here);
1805 }
1806
1807 /// Check that this reference or pointer core constant expression is a valid
1808 /// value for an address or reference constant expression. Return true if we
1809 /// can fold this expression, whether or not it's a constant expression.
1810 static bool CheckLValueConstantExpression(EvalInfo &Info, SourceLocation Loc,
1811                                           QualType Type, const LValue &LVal,
1812                                           Expr::ConstExprUsage Usage) {
1813   bool IsReferenceType = Type->isReferenceType();
1814
1815   APValue::LValueBase Base = LVal.getLValueBase();
1816   const SubobjectDesignator &Designator = LVal.getLValueDesignator();
1817
1818   // Check that the object is a global. Note that the fake 'this' object we
1819   // manufacture when checking potential constant expressions is conservatively
1820   // assumed to be global here.
1821   if (!IsGlobalLValue(Base)) {
1822     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11) {
1823       const ValueDecl *VD = Base.dyn_cast<const ValueDecl*>();
1824       Info.FFDiag(Loc, diag::note_constexpr_non_global, 1)
1825         << IsReferenceType << !Designator.Entries.empty()
1826         << !!VD << VD;
1827       NoteLValueLocation(Info, Base);
1828     } else {
1829       Info.FFDiag(Loc);
1830     }
1831     // Don't allow references to temporaries to escape.
1832     return false;
1833   }
1834   assert((Info.checkingPotentialConstantExpression() ||
1835           LVal.getLValueCallIndex() == 0) &&
1836          "have call index for global lvalue");
1837
1838   if (const ValueDecl *VD = Base.dyn_cast<const ValueDecl*>()) {
1839     if (const VarDecl *Var = dyn_cast<const VarDecl>(VD)) {
1840       // Check if this is a thread-local variable.
1841       if (Var->getTLSKind())
1842         return false;
1843
1844       // A dllimport variable never acts like a constant.
1845       if (Usage == Expr::EvaluateForCodeGen && Var->hasAttr<DLLImportAttr>())
1846         return false;
1847     }
1848     if (const auto *FD = dyn_cast<const FunctionDecl>(VD)) {
1849       // __declspec(dllimport) must be handled very carefully:
1850       // We must never initialize an expression with the thunk in C++.
1851       // Doing otherwise would allow the same id-expression to yield
1852       // different addresses for the same function in different translation
1853       // units.  However, this means that we must dynamically initialize the
1854       // expression with the contents of the import address table at runtime.
1855       //
1856       // The C language has no notion of ODR; furthermore, it has no notion of
1857       // dynamic initialization.  This means that we are permitted to
1858       // perform initialization with the address of the thunk.
1859       if (Info.getLangOpts().CPlusPlus && Usage == Expr::EvaluateForCodeGen &&
1860           FD->hasAttr<DLLImportAttr>())
1861         return false;
1862     }
1863   }
1864
1865   // Allow address constant expressions to be past-the-end pointers. This is
1866   // an extension: the standard requires them to point to an object.
1867   if (!IsReferenceType)
1868     return true;
1869
1870   // A reference constant expression must refer to an object.
1871   if (!Base) {
1872     // FIXME: diagnostic
1873     Info.CCEDiag(Loc);
1874     return true;
1875   }
1876
1877   // Does this refer one past the end of some object?
1878   if (!Designator.Invalid && Designator.isOnePastTheEnd()) {
1879     const ValueDecl *VD = Base.dyn_cast<const ValueDecl*>();
1880     Info.FFDiag(Loc, diag::note_constexpr_past_end, 1)
1881       << !Designator.Entries.empty() << !!VD << VD;
1882     NoteLValueLocation(Info, Base);
1883   }
1884
1885   return true;
1886 }
1887
1888 /// Member pointers are constant expressions unless they point to a
1889 /// non-virtual dllimport member function.
1890 static bool CheckMemberPointerConstantExpression(EvalInfo &Info,
1891                                                  SourceLocation Loc,
1892                                                  QualType Type,
1893                                                  const APValue &Value,
1894                                                  Expr::ConstExprUsage Usage) {
1895   const ValueDecl *Member = Value.getMemberPointerDecl();
1896   const auto *FD = dyn_cast_or_null<CXXMethodDecl>(Member);
1897   if (!FD)
1898     return true;
1899   return Usage == Expr::EvaluateForMangling || FD->isVirtual() ||
1900          !FD->hasAttr<DLLImportAttr>();
1901 }
1902
1903 /// Check that this core constant expression is of literal type, and if not,
1904 /// produce an appropriate diagnostic.
1905 static bool CheckLiteralType(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1906                              const LValue *This = nullptr) {
1907   if (!E->isRValue() || E->getType()->isLiteralType(Info.Ctx))
1908     return true;
1909
1910   // C++1y: A constant initializer for an object o [...] may also invoke
1911   // constexpr constructors for o and its subobjects even if those objects
1912   // are of non-literal class types.
1913   //
1914   // C++11 missed this detail for aggregates, so classes like this:
1915   //   struct foo_t { union { int i; volatile int j; } u; };
1916   // are not (obviously) initializable like so:
1917   //   __attribute__((__require_constant_initialization__))
1918   //   static const foo_t x = {{0}};
1919   // because "i" is a subobject with non-literal initialization (due to the
1920   // volatile member of the union). See:
1921   //   http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/cwg_active.html#1677
1922   // Therefore, we use the C++1y behavior.
1923   if (This && Info.EvaluatingDecl == This->getLValueBase())
1924     return true;
1925
1926   // Prvalue constant expressions must be of literal types.
1927   if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
1928     Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_nonliteral)
1929       << E->getType();
1930   else
1931     Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
1932   return false;
1933 }
1934
1935 /// Check that this core constant expression value is a valid value for a
1936 /// constant expression. If not, report an appropriate diagnostic. Does not
1937 /// check that the expression is of literal type.
1938 static bool
1939 CheckConstantExpression(EvalInfo &Info, SourceLocation DiagLoc, QualType Type,
1940                         const APValue &Value,
1941                         Expr::ConstExprUsage Usage = Expr::EvaluateForCodeGen) {
1942   if (Value.isUninit()) {
1943     Info.FFDiag(DiagLoc, diag::note_constexpr_uninitialized)
1944       << true << Type;
1945     return false;
1946   }
1947
1948   // We allow _Atomic(T) to be initialized from anything that T can be
1949   // initialized from.
1950   if (const AtomicType *AT = Type->getAs<AtomicType>())
1951     Type = AT->getValueType();
1952
1953   // Core issue 1454: For a literal constant expression of array or class type,
1954   // each subobject of its value shall have been initialized by a constant
1955   // expression.
1956   if (Value.isArray()) {
1957     QualType EltTy = Type->castAsArrayTypeUnsafe()->getElementType();
1958     for (unsigned I = 0, N = Value.getArrayInitializedElts(); I != N; ++I) {
1959       if (!CheckConstantExpression(Info, DiagLoc, EltTy,
1960                                    Value.getArrayInitializedElt(I), Usage))
1961         return false;
1962     }
1963     if (!Value.hasArrayFiller())
1964       return true;
1965     return CheckConstantExpression(Info, DiagLoc, EltTy, Value.getArrayFiller(),
1966                                    Usage);
1967   }
1968   if (Value.isUnion() && Value.getUnionField()) {
1969     return CheckConstantExpression(Info, DiagLoc,
1970                                    Value.getUnionField()->getType(),
1971                                    Value.getUnionValue(), Usage);
1972   }
1973   if (Value.isStruct()) {
1974     RecordDecl *RD = Type->castAs<RecordType>()->getDecl();
1975     if (const CXXRecordDecl *CD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD)) {
1976       unsigned BaseIndex = 0;
1977       for (const CXXBaseSpecifier &BS : CD->bases()) {
1978         if (!CheckConstantExpression(Info, DiagLoc, BS.getType(),
1979                                      Value.getStructBase(BaseIndex), Usage))
1980           return false;
1981         ++BaseIndex;
1982       }
1983     }
1984     for (const auto *I : RD->fields()) {
1985       if (I->isUnnamedBitfield())
1986         continue;
1987
1988       if (!CheckConstantExpression(Info, DiagLoc, I->getType(),
1989                                    Value.getStructField(I->getFieldIndex()),
1990                                    Usage))
1991         return false;
1992     }
1993   }
1994
1995   if (Value.isLValue()) {
1996     LValue LVal;
1997     LVal.setFrom(Info.Ctx, Value);
1998     return CheckLValueConstantExpression(Info, DiagLoc, Type, LVal, Usage);
1999   }
2000
2001   if (Value.isMemberPointer())
2002     return CheckMemberPointerConstantExpression(Info, DiagLoc, Type, Value, Usage);
2003
2004   // Everything else is fine.
2005   return true;
2006 }
2007
2008 static bool EvalPointerValueAsBool(const APValue &Value, bool &Result) {
2009   // A null base expression indicates a null pointer.  These are always
2010   // evaluatable, and they are false unless the offset is zero.
2011   if (!Value.getLValueBase()) {
2012     Result = !Value.getLValueOffset().isZero();
2013     return true;
2014   }
2015
2016   // We have a non-null base.  These are generally known to be true, but if it's
2017   // a weak declaration it can be null at runtime.
2018   Result = true;
2019   const ValueDecl *Decl = Value.getLValueBase().dyn_cast<const ValueDecl*>();
2020   return !Decl || !Decl->isWeak();
2021 }
2022
2023 static bool HandleConversionToBool(const APValue &Val, bool &Result) {
2024   switch (Val.getKind()) {
2025   case APValue::Uninitialized:
2026     return false;
2027   case APValue::Int:
2028     Result = Val.getInt().getBoolValue();
2029     return true;
2030   case APValue::Float:
2031     Result = !Val.getFloat().isZero();
2032     return true;
2033   case APValue::ComplexInt:
2034     Result = Val.getComplexIntReal().getBoolValue() ||
2035              Val.getComplexIntImag().getBoolValue();
2036     return true;
2037   case APValue::ComplexFloat:
2038     Result = !Val.getComplexFloatReal().isZero() ||
2039              !Val.getComplexFloatImag().isZero();
2040     return true;
2041   case APValue::LValue:
2042     return EvalPointerValueAsBool(Val, Result);
2043   case APValue::MemberPointer:
2044     Result = Val.getMemberPointerDecl();
2045     return true;
2046   case APValue::Vector:
2047   case APValue::Array:
2048   case APValue::Struct:
2049   case APValue::Union:
2050   case APValue::AddrLabelDiff:
2051     return false;
2052   }
2053
2054   llvm_unreachable("unknown APValue kind");
2055 }
2056
2057 static bool EvaluateAsBooleanCondition(const Expr *E, bool &Result,
2058                                        EvalInfo &Info) {
2059   assert(E->isRValue() && "missing lvalue-to-rvalue conv in bool condition");
2060   APValue Val;
2061   if (!Evaluate(Val, Info, E))
2062     return false;
2063   return HandleConversionToBool(Val, Result);
2064 }
2065
2066 template<typename T>
2067 static bool HandleOverflow(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2068                            const T &SrcValue, QualType DestType) {
2069   Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_overflow)
2070     << SrcValue << DestType;
2071   return Info.noteUndefinedBehavior();
2072 }
2073
2074 static bool HandleFloatToIntCast(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2075                                  QualType SrcType, const APFloat &Value,
2076                                  QualType DestType, APSInt &Result) {
2077   unsigned DestWidth = Info.Ctx.getIntWidth(DestType);
2078   // Determine whether we are converting to unsigned or signed.
2079   bool DestSigned = DestType->isSignedIntegerOrEnumerationType();
2080
2081   Result = APSInt(DestWidth, !DestSigned);
2082   bool ignored;
2083   if (Value.convertToInteger(Result, llvm::APFloat::rmTowardZero, &ignored)
2084       & APFloat::opInvalidOp)
2085     return HandleOverflow(Info, E, Value, DestType);
2086   return true;
2087 }
2088
2089 static bool HandleFloatToFloatCast(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2090                                    QualType SrcType, QualType DestType,
2091                                    APFloat &Result) {
2092   APFloat Value = Result;
2093   bool ignored;
2094   if (Result.convert(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(DestType),
2095                      APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored)
2096       & APFloat::opOverflow)
2097     return HandleOverflow(Info, E, Value, DestType);
2098   return true;
2099 }
2100
2101 static APSInt HandleIntToIntCast(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2102                                  QualType DestType, QualType SrcType,
2103                                  const APSInt &Value) {
2104   unsigned DestWidth = Info.Ctx.getIntWidth(DestType);
2105   // Figure out if this is a truncate, extend or noop cast.
2106   // If the input is signed, do a sign extend, noop, or truncate.
2107   APSInt Result = Value.extOrTrunc(DestWidth);
2108   Result.setIsUnsigned(DestType->isUnsignedIntegerOrEnumerationType());
2109   if (DestType->isBooleanType())
2110     Result = Value.getBoolValue();
2111   return Result;
2112 }
2113
2114 static bool HandleIntToFloatCast(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2115                                  QualType SrcType, const APSInt &Value,
2116                                  QualType DestType, APFloat &Result) {
2117   Result = APFloat(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(DestType), 1);
2118   if (Result.convertFromAPInt(Value, Value.isSigned(),
2119                               APFloat::rmNearestTiesToEven)
2120       & APFloat::opOverflow)
2121     return HandleOverflow(Info, E, Value, DestType);
2122   return true;
2123 }
2124
2125 static bool truncateBitfieldValue(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2126                                   APValue &Value, const FieldDecl *FD) {
2127   assert(FD->isBitField() && "truncateBitfieldValue on non-bitfield");
2128
2129   if (!Value.isInt()) {
2130     // Trying to store a pointer-cast-to-integer into a bitfield.
2131     // FIXME: In this case, we should provide the diagnostic for casting
2132     // a pointer to an integer.
2133     assert(Value.isLValue() && "integral value neither int nor lvalue?");
2134     Info.FFDiag(E);
2135     return false;
2136   }
2137
2138   APSInt &Int = Value.getInt();
2139   unsigned OldBitWidth = Int.getBitWidth();
2140   unsigned NewBitWidth = FD->getBitWidthValue(Info.Ctx);
2141   if (NewBitWidth < OldBitWidth)
2142     Int = Int.trunc(NewBitWidth).extend(OldBitWidth);
2143   return true;
2144 }
2145
2146 static bool EvalAndBitcastToAPInt(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2147                                   llvm::APInt &Res) {
2148   APValue SVal;
2149   if (!Evaluate(SVal, Info, E))
2150     return false;
2151   if (SVal.isInt()) {
2152     Res = SVal.getInt();
2153     return true;
2154   }
2155   if (SVal.isFloat()) {
2156     Res = SVal.getFloat().bitcastToAPInt();
2157     return true;
2158   }
2159   if (SVal.isVector()) {
2160     QualType VecTy = E->getType();
2161     unsigned VecSize = Info.Ctx.getTypeSize(VecTy);
2162     QualType EltTy = VecTy->castAs<VectorType>()->getElementType();
2163     unsigned EltSize = Info.Ctx.getTypeSize(EltTy);
2164     bool BigEndian = Info.Ctx.getTargetInfo().isBigEndian();
2165     Res = llvm::APInt::getNullValue(VecSize);
2166     for (unsigned i = 0; i < SVal.getVectorLength(); i++) {
2167       APValue &Elt = SVal.getVectorElt(i);
2168       llvm::APInt EltAsInt;
2169       if (Elt.isInt()) {
2170         EltAsInt = Elt.getInt();
2171       } else if (Elt.isFloat()) {
2172         EltAsInt = Elt.getFloat().bitcastToAPInt();
2173       } else {
2174         // Don't try to handle vectors of anything other than int or float
2175         // (not sure if it's possible to hit this case).
2176         Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
2177         return false;
2178       }
2179       unsigned BaseEltSize = EltAsInt.getBitWidth();
2180       if (BigEndian)
2181         Res |= EltAsInt.zextOrTrunc(VecSize).rotr(i*EltSize+BaseEltSize);
2182       else
2183         Res |= EltAsInt.zextOrTrunc(VecSize).rotl(i*EltSize);
2184     }
2185     return true;
2186   }
2187   // Give up if the input isn't an int, float, or vector.  For example, we
2188   // reject "(v4i16)(intptr_t)&a".
2189   Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
2190   return false;
2191 }
2192
2193 /// Perform the given integer operation, which is known to need at most BitWidth
2194 /// bits, and check for overflow in the original type (if that type was not an
2195 /// unsigned type).
2196 template<typename Operation>
2197 static bool CheckedIntArithmetic(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2198                                  const APSInt &LHS, const APSInt &RHS,
2199                                  unsigned BitWidth, Operation Op,
2200                                  APSInt &Result) {
2201   if (LHS.isUnsigned()) {
2202     Result = Op(LHS, RHS);
2203     return true;
2204   }
2205
2206   APSInt Value(Op(LHS.extend(BitWidth), RHS.extend(BitWidth)), false);
2207   Result = Value.trunc(LHS.getBitWidth());
2208   if (Result.extend(BitWidth) != Value) {
2209     if (Info.checkingForOverflow())
2210       Info.Ctx.getDiagnostics().Report(E->getExprLoc(),
2211                                        diag::warn_integer_constant_overflow)
2212           << Result.toString(10) << E->getType();
2213     else
2214       return HandleOverflow(Info, E, Value, E->getType());
2215   }
2216   return true;
2217 }
2218
2219 /// Perform the given binary integer operation.
2220 static bool handleIntIntBinOp(EvalInfo &Info, const Expr *E, const APSInt &LHS,
2221                               BinaryOperatorKind Opcode, APSInt RHS,
2222                               APSInt &Result) {
2223   switch (Opcode) {
2224   default:
2225     Info.FFDiag(E);
2226     return false;
2227   case BO_Mul:
2228     return CheckedIntArithmetic(Info, E, LHS, RHS, LHS.getBitWidth() * 2,
2229                                 std::multiplies<APSInt>(), Result);
2230   case BO_Add:
2231     return CheckedIntArithmetic(Info, E, LHS, RHS, LHS.getBitWidth() + 1,
2232                                 std::plus<APSInt>(), Result);
2233   case BO_Sub:
2234     return CheckedIntArithmetic(Info, E, LHS, RHS, LHS.getBitWidth() + 1,
2235                                 std::minus<APSInt>(), Result);
2236   case BO_And: Result = LHS & RHS; return true;
2237   case BO_Xor: Result = LHS ^ RHS; return true;
2238   case BO_Or:  Result = LHS | RHS; return true;
2239   case BO_Div:
2240   case BO_Rem:
2241     if (RHS == 0) {
2242       Info.FFDiag(E, diag::note_expr_divide_by_zero);
2243       return false;
2244     }
2245     Result = (Opcode == BO_Rem ? LHS % RHS : LHS / RHS);
2246     // Check for overflow case: INT_MIN / -1 or INT_MIN % -1. APSInt supports
2247     // this operation and gives the two's complement result.
2248     if (RHS.isNegative() && RHS.isAllOnesValue() &&
2249         LHS.isSigned() && LHS.isMinSignedValue())
2250       return HandleOverflow(Info, E, -LHS.extend(LHS.getBitWidth() + 1),
2251                             E->getType());
2252     return true;
2253   case BO_Shl: {
2254     if (Info.getLangOpts().OpenCL)
2255       // OpenCL 6.3j: shift values are effectively % word size of LHS.
2256       RHS &= APSInt(llvm::APInt(RHS.getBitWidth(),
2257                     static_cast<uint64_t>(LHS.getBitWidth() - 1)),
2258                     RHS.isUnsigned());
2259     else if (RHS.isSigned() && RHS.isNegative()) {
2260       // During constant-folding, a negative shift is an opposite shift. Such
2261       // a shift is not a constant expression.
2262       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_negative_shift) << RHS;
2263       RHS = -RHS;
2264       goto shift_right;
2265     }
2266   shift_left:
2267     // C++11 [expr.shift]p1: Shift width must be less than the bit width of
2268     // the shifted type.
2269     unsigned SA = (unsigned) RHS.getLimitedValue(LHS.getBitWidth()-1);
2270     if (SA != RHS) {
2271       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_large_shift)
2272         << RHS << E->getType() << LHS.getBitWidth();
2273     } else if (LHS.isSigned()) {
2274       // C++11 [expr.shift]p2: A signed left shift must have a non-negative
2275       // operand, and must not overflow the corresponding unsigned type.
2276       if (LHS.isNegative())
2277         Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_lshift_of_negative) << LHS;
2278       else if (LHS.countLeadingZeros() < SA)
2279         Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_lshift_discards);
2280     }
2281     Result = LHS << SA;
2282     return true;
2283   }
2284   case BO_Shr: {
2285     if (Info.getLangOpts().OpenCL)
2286       // OpenCL 6.3j: shift values are effectively % word size of LHS.
2287       RHS &= APSInt(llvm::APInt(RHS.getBitWidth(),
2288                     static_cast<uint64_t>(LHS.getBitWidth() - 1)),
2289                     RHS.isUnsigned());
2290     else if (RHS.isSigned() && RHS.isNegative()) {
2291       // During constant-folding, a negative shift is an opposite shift. Such a
2292       // shift is not a constant expression.
2293       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_negative_shift) << RHS;
2294       RHS = -RHS;
2295       goto shift_left;
2296     }
2297   shift_right:
2298     // C++11 [expr.shift]p1: Shift width must be less than the bit width of the
2299     // shifted type.
2300     unsigned SA = (unsigned) RHS.getLimitedValue(LHS.getBitWidth()-1);
2301     if (SA != RHS)
2302       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_large_shift)
2303         << RHS << E->getType() << LHS.getBitWidth();
2304     Result = LHS >> SA;
2305     return true;
2306   }
2307
2308   case BO_LT: Result = LHS < RHS; return true;
2309   case BO_GT: Result = LHS > RHS; return true;
2310   case BO_LE: Result = LHS <= RHS; return true;
2311   case BO_GE: Result = LHS >= RHS; return true;
2312   case BO_EQ: Result = LHS == RHS; return true;
2313   case BO_NE: Result = LHS != RHS; return true;
2314   case BO_Cmp:
2315     llvm_unreachable("BO_Cmp should be handled elsewhere");
2316   }
2317 }
2318
2319 /// Perform the given binary floating-point operation, in-place, on LHS.
2320 static bool handleFloatFloatBinOp(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2321                                   APFloat &LHS, BinaryOperatorKind Opcode,
2322                                   const APFloat &RHS) {
2323   switch (Opcode) {
2324   default:
2325     Info.FFDiag(E);
2326     return false;
2327   case BO_Mul:
2328     LHS.multiply(RHS, APFloat::rmNearestTiesToEven);
2329     break;
2330   case BO_Add:
2331     LHS.add(RHS, APFloat::rmNearestTiesToEven);
2332     break;
2333   case BO_Sub:
2334     LHS.subtract(RHS, APFloat::rmNearestTiesToEven);
2335     break;
2336   case BO_Div:
2337     LHS.divide(RHS, APFloat::rmNearestTiesToEven);
2338     break;
2339   }
2340
2341   if (LHS.isInfinity() || LHS.isNaN()) {
2342     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_float_arithmetic) << LHS.isNaN();
2343     return Info.noteUndefinedBehavior();
2344   }
2345   return true;
2346 }
2347
2348 /// Cast an lvalue referring to a base subobject to a derived class, by
2349 /// truncating the lvalue's path to the given length.
2350 static bool CastToDerivedClass(EvalInfo &Info, const Expr *E, LValue &Result,
2351                                const RecordDecl *TruncatedType,
2352                                unsigned TruncatedElements) {
2353   SubobjectDesignator &D = Result.Designator;
2354
2355   // Check we actually point to a derived class object.
2356   if (TruncatedElements == D.Entries.size())
2357     return true;
2358   assert(TruncatedElements >= D.MostDerivedPathLength &&
2359          "not casting to a derived class");
2360   if (!Result.checkSubobject(Info, E, CSK_Derived))
2361     return false;
2362
2363   // Truncate the path to the subobject, and remove any derived-to-base offsets.
2364   const RecordDecl *RD = TruncatedType;
2365   for (unsigned I = TruncatedElements, N = D.Entries.size(); I != N; ++I) {
2366     if (RD->isInvalidDecl()) return false;
2367     const ASTRecordLayout &Layout = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
2368     const CXXRecordDecl *Base = getAsBaseClass(D.Entries[I]);
2369     if (isVirtualBaseClass(D.Entries[I]))
2370       Result.Offset -= Layout.getVBaseClassOffset(Base);
2371     else
2372       Result.Offset -= Layout.getBaseClassOffset(Base);
2373     RD = Base;
2374   }
2375   D.Entries.resize(TruncatedElements);
2376   return true;
2377 }
2378
2379 static bool HandleLValueDirectBase(EvalInfo &Info, const Expr *E, LValue &Obj,
2380                                    const CXXRecordDecl *Derived,
2381                                    const CXXRecordDecl *Base,
2382                                    const ASTRecordLayout *RL = nullptr) {
2383   if (!RL) {
2384     if (Derived->isInvalidDecl()) return false;
2385     RL = &Info.Ctx.getASTRecordLayout(Derived);
2386   }
2387
2388   Obj.getLValueOffset() += RL->getBaseClassOffset(Base);
2389   Obj.addDecl(Info, E, Base, /*Virtual*/ false);
2390   return true;
2391 }
2392
2393 static bool HandleLValueBase(EvalInfo &Info, const Expr *E, LValue &Obj,
2394                              const CXXRecordDecl *DerivedDecl,
2395                              const CXXBaseSpecifier *Base) {
2396   const CXXRecordDecl *BaseDecl = Base->getType()->getAsCXXRecordDecl();
2397
2398   if (!Base->isVirtual())
2399     return HandleLValueDirectBase(Info, E, Obj, DerivedDecl, BaseDecl);
2400
2401   SubobjectDesignator &D = Obj.Designator;
2402   if (D.Invalid)
2403     return false;
2404
2405   // Extract most-derived object and corresponding type.
2406   DerivedDecl = D.MostDerivedType->getAsCXXRecordDecl();
2407   if (!CastToDerivedClass(Info, E, Obj, DerivedDecl, D.MostDerivedPathLength))
2408     return false;
2409
2410   // Find the virtual base class.
2411   if (DerivedDecl->isInvalidDecl()) return false;
2412   const ASTRecordLayout &Layout = Info.Ctx.getASTRecordLayout(DerivedDecl);
2413   Obj.getLValueOffset() += Layout.getVBaseClassOffset(BaseDecl);
2414   Obj.addDecl(Info, E, BaseDecl, /*Virtual*/ true);
2415   return true;
2416 }
2417
2418 static bool HandleLValueBasePath(EvalInfo &Info, const CastExpr *E,
2419                                  QualType Type, LValue &Result) {
2420   for (CastExpr::path_const_iterator PathI = E->path_begin(),
2421                                      PathE = E->path_end();
2422        PathI != PathE; ++PathI) {
2423     if (!HandleLValueBase(Info, E, Result, Type->getAsCXXRecordDecl(),
2424                           *PathI))
2425       return false;
2426     Type = (*PathI)->getType();
2427   }
2428   return true;
2429 }
2430
2431 /// Update LVal to refer to the given field, which must be a member of the type
2432 /// currently described by LVal.
2433 static bool HandleLValueMember(EvalInfo &Info, const Expr *E, LValue &LVal,
2434                                const FieldDecl *FD,
2435                                const ASTRecordLayout *RL = nullptr) {
2436   if (!RL) {
2437     if (FD->getParent()->isInvalidDecl()) return false;
2438     RL = &Info.Ctx.getASTRecordLayout(FD->getParent());
2439   }
2440
2441   unsigned I = FD->getFieldIndex();
2442   LVal.adjustOffset(Info.Ctx.toCharUnitsFromBits(RL->getFieldOffset(I)));
2443   LVal.addDecl(Info, E, FD);
2444   return true;
2445 }
2446
2447 /// Update LVal to refer to the given indirect field.
2448 static bool HandleLValueIndirectMember(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2449                                        LValue &LVal,
2450                                        const IndirectFieldDecl *IFD) {
2451   for (const auto *C : IFD->chain())
2452     if (!HandleLValueMember(Info, E, LVal, cast<FieldDecl>(C)))
2453       return false;
2454   return true;
2455 }
2456
2457 /// Get the size of the given type in char units.
2458 static bool HandleSizeof(EvalInfo &Info, SourceLocation Loc,
2459                          QualType Type, CharUnits &Size) {
2460   // sizeof(void), __alignof__(void), sizeof(function) = 1 as a gcc
2461   // extension.
2462   if (Type->isVoidType() || Type->isFunctionType()) {
2463     Size = CharUnits::One();
2464     return true;
2465   }
2466
2467   if (Type->isDependentType()) {
2468     Info.FFDiag(Loc);
2469     return false;
2470   }
2471
2472   if (!Type->isConstantSizeType()) {
2473     // sizeof(vla) is not a constantexpr: C99 6.5.3.4p2.
2474     // FIXME: Better diagnostic.
2475     Info.FFDiag(Loc);
2476     return false;
2477   }
2478
2479   Size = Info.Ctx.getTypeSizeInChars(Type);
2480   return true;
2481 }
2482
2483 /// Update a pointer value to model pointer arithmetic.
2484 /// \param Info - Information about the ongoing evaluation.
2485 /// \param E - The expression being evaluated, for diagnostic purposes.
2486 /// \param LVal - The pointer value to be updated.
2487 /// \param EltTy - The pointee type represented by LVal.
2488 /// \param Adjustment - The adjustment, in objects of type EltTy, to add.
2489 static bool HandleLValueArrayAdjustment(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2490                                         LValue &LVal, QualType EltTy,
2491                                         APSInt Adjustment) {
2492   CharUnits SizeOfPointee;
2493   if (!HandleSizeof(Info, E->getExprLoc(), EltTy, SizeOfPointee))
2494     return false;
2495
2496   LVal.adjustOffsetAndIndex(Info, E, Adjustment, SizeOfPointee);
2497   return true;
2498 }
2499
2500 static bool HandleLValueArrayAdjustment(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2501                                         LValue &LVal, QualType EltTy,
2502                                         int64_t Adjustment) {
2503   return HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, LVal, EltTy,
2504                                      APSInt::get(Adjustment));
2505 }
2506
2507 /// Update an lvalue to refer to a component of a complex number.
2508 /// \param Info - Information about the ongoing evaluation.
2509 /// \param LVal - The lvalue to be updated.
2510 /// \param EltTy - The complex number's component type.
2511 /// \param Imag - False for the real component, true for the imaginary.
2512 static bool HandleLValueComplexElement(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2513                                        LValue &LVal, QualType EltTy,
2514                                        bool Imag) {
2515   if (Imag) {
2516     CharUnits SizeOfComponent;
2517     if (!HandleSizeof(Info, E->getExprLoc(), EltTy, SizeOfComponent))
2518       return false;
2519     LVal.Offset += SizeOfComponent;
2520   }
2521   LVal.addComplex(Info, E, EltTy, Imag);
2522   return true;
2523 }
2524
2525 static bool handleLValueToRValueConversion(EvalInfo &Info, const Expr *Conv,
2526                                            QualType Type, const LValue &LVal,
2527                                            APValue &RVal);
2528
2529 /// Try to evaluate the initializer for a variable declaration.
2530 ///
2531 /// \param Info   Information about the ongoing evaluation.
2532 /// \param E      An expression to be used when printing diagnostics.
2533 /// \param VD     The variable whose initializer should be obtained.
2534 /// \param Frame  The frame in which the variable was created. Must be null
2535 ///               if this variable is not local to the evaluation.
2536 /// \param Result Filled in with a pointer to the value of the variable.
2537 static bool evaluateVarDeclInit(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2538                                 const VarDecl *VD, CallStackFrame *Frame,
2539                                 APValue *&Result, const LValue *LVal) {
2540
2541   // If this is a parameter to an active constexpr function call, perform
2542   // argument substitution.
2543   if (const ParmVarDecl *PVD = dyn_cast<ParmVarDecl>(VD)) {
2544     // Assume arguments of a potential constant expression are unknown
2545     // constant expressions.
2546     if (Info.checkingPotentialConstantExpression())
2547       return false;
2548     if (!Frame || !Frame->Arguments) {
2549       Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
2550       return false;
2551     }
2552     Result = &Frame->Arguments[PVD->getFunctionScopeIndex()];
2553     return true;
2554   }
2555
2556   // If this is a local variable, dig out its value.
2557   if (Frame) {
2558     Result = LVal ? Frame->getTemporary(VD, LVal->getLValueVersion())
2559                   : Frame->getCurrentTemporary(VD);
2560     if (!Result) {
2561       // Assume variables referenced within a lambda's call operator that were
2562       // not declared within the call operator are captures and during checking
2563       // of a potential constant expression, assume they are unknown constant
2564       // expressions.
2565       assert(isLambdaCallOperator(Frame->Callee) &&
2566              (VD->getDeclContext() != Frame->Callee || VD->isInitCapture()) &&
2567              "missing value for local variable");
2568       if (Info.checkingPotentialConstantExpression())
2569         return false;
2570       // FIXME: implement capture evaluation during constant expr evaluation.
2571       Info.FFDiag(E->getBeginLoc(),
2572                   diag::note_unimplemented_constexpr_lambda_feature_ast)
2573           << "captures not currently allowed";
2574       return false;
2575     }
2576     return true;
2577   }
2578
2579   // Dig out the initializer, and use the declaration which it's attached to.
2580   const Expr *Init = VD->getAnyInitializer(VD);
2581   if (!Init || Init->isValueDependent()) {
2582     // If we're checking a potential constant expression, the variable could be
2583     // initialized later.
2584     if (!Info.checkingPotentialConstantExpression())
2585       Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
2586     return false;
2587   }
2588
2589   // If we're currently evaluating the initializer of this declaration, use that
2590   // in-flight value.
2591   if (Info.EvaluatingDecl.dyn_cast<const ValueDecl*>() == VD) {
2592     Result = Info.EvaluatingDeclValue;
2593     return true;
2594   }
2595
2596   // Never evaluate the initializer of a weak variable. We can't be sure that
2597   // this is the definition which will be used.
2598   if (VD->isWeak()) {
2599     Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
2600     return false;
2601   }
2602
2603   // Check that we can fold the initializer. In C++, we will have already done
2604   // this in the cases where it matters for conformance.
2605   SmallVector<PartialDiagnosticAt, 8> Notes;
2606   if (!VD->evaluateValue(Notes)) {
2607     Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_var_init_non_constant,
2608               Notes.size() + 1) << VD;
2609     Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
2610     Info.addNotes(Notes);
2611     return false;
2612   } else if (!VD->checkInitIsICE()) {
2613     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_var_init_non_constant,
2614                  Notes.size() + 1) << VD;
2615     Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
2616     Info.addNotes(Notes);
2617   }
2618
2619   Result = VD->getEvaluatedValue();
2620   return true;
2621 }
2622
2623 static bool IsConstNonVolatile(QualType T) {
2624   Qualifiers Quals = T.getQualifiers();
2625   return Quals.hasConst() && !Quals.hasVolatile();
2626 }
2627
2628 /// Get the base index of the given base class within an APValue representing
2629 /// the given derived class.
2630 static unsigned getBaseIndex(const CXXRecordDecl *Derived,
2631                              const CXXRecordDecl *Base) {
2632   Base = Base->getCanonicalDecl();
2633   unsigned Index = 0;
2634   for (CXXRecordDecl::base_class_const_iterator I = Derived->bases_begin(),
2635          E = Derived->bases_end(); I != E; ++I, ++Index) {
2636     if (I->getType()->getAsCXXRecordDecl()->getCanonicalDecl() == Base)
2637       return Index;
2638   }
2639
2640   llvm_unreachable("base class missing from derived class's bases list");
2641 }
2642
2643 /// Extract the value of a character from a string literal.
2644 static APSInt extractStringLiteralCharacter(EvalInfo &Info, const Expr *Lit,
2645                                             uint64_t Index) {
2646   // FIXME: Support MakeStringConstant
2647   if (const auto *ObjCEnc = dyn_cast<ObjCEncodeExpr>(Lit)) {
2648     std::string Str;
2649     Info.Ctx.getObjCEncodingForType(ObjCEnc->getEncodedType(), Str);
2650     assert(Index <= Str.size() && "Index too large");
2651     return APSInt::getUnsigned(Str.c_str()[Index]);
2652   }
2653
2654   if (auto PE = dyn_cast<PredefinedExpr>(Lit))
2655     Lit = PE->getFunctionName();
2656   const StringLiteral *S = cast<StringLiteral>(Lit);
2657   const ConstantArrayType *CAT =
2658       Info.Ctx.getAsConstantArrayType(S->getType());
2659   assert(CAT && "string literal isn't an array");
2660   QualType CharType = CAT->getElementType();
2661   assert(CharType->isIntegerType() && "unexpected character type");
2662
2663   APSInt Value(S->getCharByteWidth() * Info.Ctx.getCharWidth(),
2664                CharType->isUnsignedIntegerType());
2665   if (Index < S->getLength())
2666     Value = S->getCodeUnit(Index);
2667   return Value;
2668 }
2669
2670 // Expand a string literal into an array of characters.
2671 static void expandStringLiteral(EvalInfo &Info, const Expr *Lit,
2672                                 APValue &Result) {
2673   const StringLiteral *S = cast<StringLiteral>(Lit);
2674   const ConstantArrayType *CAT =
2675       Info.Ctx.getAsConstantArrayType(S->getType());
2676   assert(CAT && "string literal isn't an array");
2677   QualType CharType = CAT->getElementType();
2678   assert(CharType->isIntegerType() && "unexpected character type");
2679
2680   unsigned Elts = CAT->getSize().getZExtValue();
2681   Result = APValue(APValue::UninitArray(),
2682                    std::min(S->getLength(), Elts), Elts);
2683   APSInt Value(S->getCharByteWidth() * Info.Ctx.getCharWidth(),
2684                CharType->isUnsignedIntegerType());
2685   if (Result.hasArrayFiller())
2686     Result.getArrayFiller() = APValue(Value);
2687   for (unsigned I = 0, N = Result.getArrayInitializedElts(); I != N; ++I) {
2688     Value = S->getCodeUnit(I);
2689     Result.getArrayInitializedElt(I) = APValue(Value);
2690   }
2691 }
2692
2693 // Expand an array so that it has more than Index filled elements.
2694 static void expandArray(APValue &Array, unsigned Index) {
2695   unsigned Size = Array.getArraySize();
2696   assert(Index < Size);
2697
2698   // Always at least double the number of elements for which we store a value.
2699   unsigned OldElts = Array.getArrayInitializedElts();
2700   unsigned NewElts = std::max(Index+1, OldElts * 2);
2701   NewElts = std::min(Size, std::max(NewElts, 8u));
2702
2703   // Copy the data across.
2704   APValue NewValue(APValue::UninitArray(), NewElts, Size);
2705   for (unsigned I = 0; I != OldElts; ++I)
2706     NewValue.getArrayInitializedElt(I).swap(Array.getArrayInitializedElt(I));
2707   for (unsigned I = OldElts; I != NewElts; ++I)
2708     NewValue.getArrayInitializedElt(I) = Array.getArrayFiller();
2709   if (NewValue.hasArrayFiller())
2710     NewValue.getArrayFiller() = Array.getArrayFiller();
2711   Array.swap(NewValue);
2712 }
2713
2714 /// Determine whether a type would actually be read by an lvalue-to-rvalue
2715 /// conversion. If it's of class type, we may assume that the copy operation
2716 /// is trivial. Note that this is never true for a union type with fields
2717 /// (because the copy always "reads" the active member) and always true for
2718 /// a non-class type.
2719 static bool isReadByLvalueToRvalueConversion(QualType T) {
2720   CXXRecordDecl *RD = T->getBaseElementTypeUnsafe()->getAsCXXRecordDecl();
2721   if (!RD || (RD->isUnion() && !RD->field_empty()))
2722     return true;
2723   if (RD->isEmpty())
2724     return false;
2725
2726   for (auto *Field : RD->fields())
2727     if (isReadByLvalueToRvalueConversion(Field->getType()))
2728       return true;
2729
2730   for (auto &BaseSpec : RD->bases())
2731     if (isReadByLvalueToRvalueConversion(BaseSpec.getType()))
2732       return true;
2733
2734   return false;
2735 }
2736
2737 /// Diagnose an attempt to read from any unreadable field within the specified
2738 /// type, which might be a class type.
2739 static bool diagnoseUnreadableFields(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2740                                      QualType T) {
2741   CXXRecordDecl *RD = T->getBaseElementTypeUnsafe()->getAsCXXRecordDecl();
2742   if (!RD)
2743     return false;
2744
2745   if (!RD->hasMutableFields())
2746     return false;
2747
2748   for (auto *Field : RD->fields()) {
2749     // If we're actually going to read this field in some way, then it can't
2750     // be mutable. If we're in a union, then assigning to a mutable field
2751     // (even an empty one) can change the active member, so that's not OK.
2752     // FIXME: Add core issue number for the union case.
2753     if (Field->isMutable() &&
2754         (RD->isUnion() || isReadByLvalueToRvalueConversion(Field->getType()))) {
2755       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_ltor_mutable, 1) << Field;
2756       Info.Note(Field->getLocation(), diag::note_declared_at);
2757       return true;
2758     }
2759
2760     if (diagnoseUnreadableFields(Info, E, Field->getType()))
2761       return true;
2762   }
2763
2764   for (auto &BaseSpec : RD->bases())
2765     if (diagnoseUnreadableFields(Info, E, BaseSpec.getType()))
2766       return true;
2767
2768   // All mutable fields were empty, and thus not actually read.
2769   return false;
2770 }
2771
2772 namespace {
2773 /// A handle to a complete object (an object that is not a subobject of
2774 /// another object).
2775 struct CompleteObject {
2776   /// The value of the complete object.
2777   APValue *Value;
2778   /// The type of the complete object.
2779   QualType Type;
2780   bool LifetimeStartedInEvaluation;
2781
2782   CompleteObject() : Value(nullptr) {}
2783   CompleteObject(APValue *Value, QualType Type,
2784                  bool LifetimeStartedInEvaluation)
2785       : Value(Value), Type(Type),
2786         LifetimeStartedInEvaluation(LifetimeStartedInEvaluation) {
2787     assert(Value && "missing value for complete object");
2788   }
2789
2790   explicit operator bool() const { return Value; }
2791 };
2792 } // end anonymous namespace
2793
2794 /// Find the designated sub-object of an rvalue.
2795 template<typename SubobjectHandler>
2796 typename SubobjectHandler::result_type
2797 findSubobject(EvalInfo &Info, const Expr *E, const CompleteObject &Obj,
2798               const SubobjectDesignator &Sub, SubobjectHandler &handler) {
2799   if (Sub.Invalid)
2800     // A diagnostic will have already been produced.
2801     return handler.failed();
2802   if (Sub.isOnePastTheEnd() || Sub.isMostDerivedAnUnsizedArray()) {
2803     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
2804       Info.FFDiag(E, Sub.isOnePastTheEnd()
2805                          ? diag::note_constexpr_access_past_end
2806                          : diag::note_constexpr_access_unsized_array)
2807           << handler.AccessKind;
2808     else
2809       Info.FFDiag(E);
2810     return handler.failed();
2811   }
2812
2813   APValue *O = Obj.Value;
2814   QualType ObjType = Obj.Type;
2815   const FieldDecl *LastField = nullptr;
2816   const bool MayReadMutableMembers =
2817       Obj.LifetimeStartedInEvaluation && Info.getLangOpts().CPlusPlus14;
2818
2819   // Walk the designator's path to find the subobject.
2820   for (unsigned I = 0, N = Sub.Entries.size(); /**/; ++I) {
2821     if (O->isUninit()) {
2822       if (!Info.checkingPotentialConstantExpression())
2823         Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_uninit) << handler.AccessKind;
2824       return handler.failed();
2825     }
2826
2827     if (I == N) {
2828       // If we are reading an object of class type, there may still be more
2829       // things we need to check: if there are any mutable subobjects, we
2830       // cannot perform this read. (This only happens when performing a trivial
2831       // copy or assignment.)
2832       if (ObjType->isRecordType() && handler.AccessKind == AK_Read &&
2833           !MayReadMutableMembers && diagnoseUnreadableFields(Info, E, ObjType))
2834         return handler.failed();
2835
2836       if (!handler.found(*O, ObjType))
2837         return false;
2838
2839       // If we modified a bit-field, truncate it to the right width.
2840       if (handler.AccessKind != AK_Read &&
2841           LastField && LastField->isBitField() &&
2842           !truncateBitfieldValue(Info, E, *O, LastField))
2843         return false;
2844
2845       return true;
2846     }
2847
2848     LastField = nullptr;
2849     if (ObjType->isArrayType()) {
2850       // Next subobject is an array element.
2851       const ConstantArrayType *CAT = Info.Ctx.getAsConstantArrayType(ObjType);
2852       assert(CAT && "vla in literal type?");
2853       uint64_t Index = Sub.Entries[I].ArrayIndex;
2854       if (CAT->getSize().ule(Index)) {
2855         // Note, it should not be possible to form a pointer with a valid
2856         // designator which points more than one past the end of the array.
2857         if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
2858           Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_past_end)
2859             << handler.AccessKind;
2860         else
2861           Info.FFDiag(E);
2862         return handler.failed();
2863       }
2864
2865       ObjType = CAT->getElementType();
2866
2867       // An array object is represented as either an Array APValue or as an
2868       // LValue which refers to a string literal.
2869       if (O->isLValue()) {
2870         assert(I == N - 1 && "extracting subobject of character?");
2871         assert(!O->hasLValuePath() || O->getLValuePath().empty());
2872         if (handler.AccessKind != AK_Read)
2873           expandStringLiteral(Info, O->getLValueBase().get<const Expr *>(),
2874                               *O);
2875         else
2876           return handler.foundString(*O, ObjType, Index);
2877       }
2878
2879       if (O->getArrayInitializedElts() > Index)
2880         O = &O->getArrayInitializedElt(Index);
2881       else if (handler.AccessKind != AK_Read) {
2882         expandArray(*O, Index);
2883         O = &O->getArrayInitializedElt(Index);
2884       } else
2885         O = &O->getArrayFiller();
2886     } else if (ObjType->isAnyComplexType()) {
2887       // Next subobject is a complex number.
2888       uint64_t Index = Sub.Entries[I].ArrayIndex;
2889       if (Index > 1) {
2890         if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
2891           Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_past_end)
2892             << handler.AccessKind;
2893         else
2894           Info.FFDiag(E);
2895         return handler.failed();
2896       }
2897
2898       bool WasConstQualified = ObjType.isConstQualified();
2899       ObjType = ObjType->castAs<ComplexType>()->getElementType();
2900       if (WasConstQualified)
2901         ObjType.addConst();
2902
2903       assert(I == N - 1 && "extracting subobject of scalar?");
2904       if (O->isComplexInt()) {
2905         return handler.found(Index ? O->getComplexIntImag()
2906                                    : O->getComplexIntReal(), ObjType);
2907       } else {
2908         assert(O->isComplexFloat());
2909         return handler.found(Index ? O->getComplexFloatImag()
2910                                    : O->getComplexFloatReal(), ObjType);
2911       }
2912     } else if (const FieldDecl *Field = getAsField(Sub.Entries[I])) {
2913       // In C++14 onwards, it is permitted to read a mutable member whose
2914       // lifetime began within the evaluation.
2915       // FIXME: Should we also allow this in C++11?
2916       if (Field->isMutable() && handler.AccessKind == AK_Read &&
2917           !MayReadMutableMembers) {
2918         Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_ltor_mutable, 1)
2919           << Field;
2920         Info.Note(Field->getLocation(), diag::note_declared_at);
2921         return handler.failed();
2922       }
2923
2924       // Next subobject is a class, struct or union field.
2925       RecordDecl *RD = ObjType->castAs<RecordType>()->getDecl();
2926       if (RD->isUnion()) {
2927         const FieldDecl *UnionField = O->getUnionField();
2928         if (!UnionField ||
2929             UnionField->getCanonicalDecl() != Field->getCanonicalDecl()) {
2930           Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_inactive_union_member)
2931             << handler.AccessKind << Field << !UnionField << UnionField;
2932           return handler.failed();
2933         }
2934         O = &O->getUnionValue();
2935       } else
2936         O = &O->getStructField(Field->getFieldIndex());
2937
2938       bool WasConstQualified = ObjType.isConstQualified();
2939       ObjType = Field->getType();
2940       if (WasConstQualified && !Field->isMutable())
2941         ObjType.addConst();
2942
2943       if (ObjType.isVolatileQualified()) {
2944         if (Info.getLangOpts().CPlusPlus) {
2945           // FIXME: Include a description of the path to the volatile subobject.
2946           Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_volatile_obj, 1)
2947             << handler.AccessKind << 2 << Field;
2948           Info.Note(Field->getLocation(), diag::note_declared_at);
2949         } else {
2950           Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
2951         }
2952         return handler.failed();
2953       }
2954
2955       LastField = Field;
2956     } else {
2957       // Next subobject is a base class.
2958       const CXXRecordDecl *Derived = ObjType->getAsCXXRecordDecl();
2959       const CXXRecordDecl *Base = getAsBaseClass(Sub.Entries[I]);
2960       O = &O->getStructBase(getBaseIndex(Derived, Base));
2961
2962       bool WasConstQualified = ObjType.isConstQualified();
2963       ObjType = Info.Ctx.getRecordType(Base);
2964       if (WasConstQualified)
2965         ObjType.addConst();
2966     }
2967   }
2968 }
2969
2970 namespace {
2971 struct ExtractSubobjectHandler {
2972   EvalInfo &Info;
2973   APValue &Result;
2974
2975   static const AccessKinds AccessKind = AK_Read;
2976
2977   typedef bool result_type;
2978   bool failed() { return false; }
2979   bool found(APValue &Subobj, QualType SubobjType) {
2980     Result = Subobj;
2981     return true;
2982   }
2983   bool found(APSInt &Value, QualType SubobjType) {
2984     Result = APValue(Value);
2985     return true;
2986   }
2987   bool found(APFloat &Value, QualType SubobjType) {
2988     Result = APValue(Value);
2989     return true;
2990   }
2991   bool foundString(APValue &Subobj, QualType SubobjType, uint64_t Character) {
2992     Result = APValue(extractStringLiteralCharacter(
2993         Info, Subobj.getLValueBase().get<const Expr *>(), Character));
2994     return true;
2995   }
2996 };
2997 } // end anonymous namespace
2998
2999 const AccessKinds ExtractSubobjectHandler::AccessKind;
3000
3001 /// Extract the designated sub-object of an rvalue.
3002 static bool extractSubobject(EvalInfo &Info, const Expr *E,
3003                              const CompleteObject &Obj,
3004                              const SubobjectDesignator &Sub,
3005                              APValue &Result) {
3006   ExtractSubobjectHandler Handler = { Info, Result };
3007   return findSubobject(Info, E, Obj, Sub, Handler);
3008 }
3009
3010 namespace {
3011 struct ModifySubobjectHandler {
3012   EvalInfo &Info;
3013   APValue &NewVal;
3014   const Expr *E;
3015
3016   typedef bool result_type;
3017   static const AccessKinds AccessKind = AK_Assign;
3018
3019   bool checkConst(QualType QT) {
3020     // Assigning to a const object has undefined behavior.
3021     if (QT.isConstQualified()) {
3022       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_modify_const_type) << QT;
3023       return false;
3024     }
3025     return true;
3026   }
3027
3028   bool failed() { return false; }
3029   bool found(APValue &Subobj, QualType SubobjType) {
3030     if (!checkConst(SubobjType))
3031       return false;
3032     // We've been given ownership of NewVal, so just swap it in.
3033     Subobj.swap(NewVal);
3034     return true;
3035   }
3036   bool found(APSInt &Value, QualType SubobjType) {
3037     if (!checkConst(SubobjType))
3038       return false;
3039     if (!NewVal.isInt()) {
3040       // Maybe trying to write a cast pointer value into a complex?
3041       Info.FFDiag(E);
3042       return false;
3043     }
3044     Value = NewVal.getInt();
3045     return true;
3046   }
3047   bool found(APFloat &Value, QualType SubobjType) {
3048     if (!checkConst(SubobjType))
3049       return false;
3050     Value = NewVal.getFloat();
3051     return true;
3052   }
3053   bool foundString(APValue &Subobj, QualType SubobjType, uint64_t Character) {
3054     llvm_unreachable("shouldn't encounter string elements with ExpandArrays");
3055   }
3056 };
3057 } // end anonymous namespace
3058
3059 const AccessKinds ModifySubobjectHandler::AccessKind;
3060
3061 /// Update the designated sub-object of an rvalue to the given value.
3062 static bool modifySubobject(EvalInfo &Info, const Expr *E,
3063                             const CompleteObject &Obj,
3064                             const SubobjectDesignator &Sub,
3065                             APValue &NewVal) {
3066   ModifySubobjectHandler Handler = { Info, NewVal, E };
3067   return findSubobject(Info, E, Obj, Sub, Handler);
3068 }
3069
3070 /// Find the position where two subobject designators diverge, or equivalently
3071 /// the length of the common initial subsequence.
3072 static unsigned FindDesignatorMismatch(QualType ObjType,
3073                                        const SubobjectDesignator &A,
3074                                        const SubobjectDesignator &B,
3075                                        bool &WasArrayIndex) {
3076   unsigned I = 0, N = std::min(A.Entries.size(), B.Entries.size());
3077   for (/**/; I != N; ++I) {
3078     if (!ObjType.isNull() &&
3079         (ObjType->isArrayType() || ObjType->isAnyComplexType())) {
3080       // Next subobject is an array element.
3081       if (A.Entries[I].ArrayIndex != B.Entries[I].ArrayIndex) {
3082         WasArrayIndex = true;
3083         return I;
3084       }
3085       if (ObjType->isAnyComplexType())
3086         ObjType = ObjType->castAs<ComplexType>()->getElementType();
3087       else
3088         ObjType = ObjType->castAsArrayTypeUnsafe()->getElementType();
3089     } else {
3090       if (A.Entries[I].BaseOrMember != B.Entries[I].BaseOrMember) {
3091         WasArrayIndex = false;
3092         return I;
3093       }
3094       if (const FieldDecl *FD = getAsField(A.Entries[I]))
3095         // Next subobject is a field.
3096         ObjType = FD->getType();
3097       else
3098         // Next subobject is a base class.
3099         ObjType = QualType();
3100     }
3101   }
3102   WasArrayIndex = false;
3103   return I;
3104 }
3105
3106 /// Determine whether the given subobject designators refer to elements of the
3107 /// same array object.
3108 static bool AreElementsOfSameArray(QualType ObjType,
3109                                    const SubobjectDesignator &A,
3110                                    const SubobjectDesignator &B) {
3111   if (A.Entries.size() != B.Entries.size())
3112     return false;
3113
3114   bool IsArray = A.MostDerivedIsArrayElement;
3115   if (IsArray && A.MostDerivedPathLength != A.Entries.size())
3116     // A is a subobject of the array element.
3117     return false;
3118
3119   // If A (and B) designates an array element, the last entry will be the array
3120   // index. That doesn't have to match. Otherwise, we're in the 'implicit array
3121   // of length 1' case, and the entire path must match.
3122   bool WasArrayIndex;
3123   unsigned CommonLength = FindDesignatorMismatch(ObjType, A, B, WasArrayIndex);
3124   return CommonLength >= A.Entries.size() - IsArray;
3125 }
3126
3127 /// Find the complete object to which an LValue refers.
3128 static CompleteObject findCompleteObject(EvalInfo &Info, const Expr *E,
3129                                          AccessKinds AK, const LValue &LVal,
3130                                          QualType LValType) {
3131   if (!LVal.Base) {
3132     Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_null) << AK;
3133     return CompleteObject();
3134   }
3135
3136   CallStackFrame *Frame = nullptr;
3137   if (LVal.getLValueCallIndex()) {
3138     Frame = Info.getCallFrame(LVal.getLValueCallIndex());
3139     if (!Frame) {
3140       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_lifetime_ended, 1)
3141         << AK << LVal.Base.is<const ValueDecl*>();
3142       NoteLValueLocation(Info, LVal.Base);
3143       return CompleteObject();
3144     }
3145   }
3146
3147   // C++11 DR1311: An lvalue-to-rvalue conversion on a volatile-qualified type
3148   // is not a constant expression (even if the object is non-volatile). We also
3149   // apply this rule to C++98, in order to conform to the expected 'volatile'
3150   // semantics.
3151   if (LValType.isVolatileQualified()) {
3152     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus)
3153       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_volatile_type)
3154         << AK << LValType;
3155     else
3156       Info.FFDiag(E);
3157     return CompleteObject();
3158   }
3159
3160   // Compute value storage location and type of base object.
3161   APValue *BaseVal = nullptr;
3162   QualType BaseType = getType(LVal.Base);
3163   bool LifetimeStartedInEvaluation = Frame;
3164
3165   if (const ValueDecl *D = LVal.Base.dyn_cast<const ValueDecl*>()) {
3166     // In C++98, const, non-volatile integers initialized with ICEs are ICEs.
3167     // In C++11, constexpr, non-volatile variables initialized with constant
3168     // expressions are constant expressions too. Inside constexpr functions,
3169     // parameters are constant expressions even if they're non-const.
3170     // In C++1y, objects local to a constant expression (those with a Frame) are
3171     // both readable and writable inside constant expressions.
3172     // In C, such things can also be folded, although they are not ICEs.
3173     const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(D);
3174     if (VD) {
3175       if (const VarDecl *VDef = VD->getDefinition(Info.Ctx))
3176         VD = VDef;
3177     }
3178     if (!VD || VD->isInvalidDecl()) {
3179       Info.FFDiag(E);
3180       return CompleteObject();
3181     }
3182
3183     // Accesses of volatile-qualified objects are not allowed.
3184     if (BaseType.isVolatileQualified()) {
3185       if (Info.getLangOpts().CPlusPlus) {
3186         Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_volatile_obj, 1)
3187           << AK << 1 << VD;
3188         Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
3189       } else {
3190         Info.FFDiag(E);
3191       }
3192       return CompleteObject();
3193     }
3194
3195     // Unless we're looking at a local variable or argument in a constexpr call,
3196     // the variable we're reading must be const.
3197     if (!Frame) {
3198       if (Info.getLangOpts().CPlusPlus14 &&
3199           VD == Info.EvaluatingDecl.dyn_cast<const ValueDecl *>()) {
3200         // OK, we can read and modify an object if we're in the process of
3201         // evaluating its initializer, because its lifetime began in this
3202         // evaluation.
3203       } else if (AK != AK_Read) {
3204         // All the remaining cases only permit reading.
3205         Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_modify_global);
3206         return CompleteObject();
3207       } else if (VD->isConstexpr()) {
3208         // OK, we can read this variable.
3209       } else if (BaseType->isIntegralOrEnumerationType()) {
3210         // In OpenCL if a variable is in constant address space it is a const value.
3211         if (!(BaseType.isConstQualified() ||
3212               (Info.getLangOpts().OpenCL &&
3213                BaseType.getAddressSpace() == LangAS::opencl_constant))) {
3214           if (Info.getLangOpts().CPlusPlus) {
3215             Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_ltor_non_const_int, 1) << VD;
3216             Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
3217           } else {
3218             Info.FFDiag(E);
3219           }
3220           return CompleteObject();
3221         }
3222       } else if (BaseType->isFloatingType() && BaseType.isConstQualified()) {
3223         // We support folding of const floating-point types, in order to make
3224         // static const data members of such types (supported as an extension)
3225         // more useful.
3226         if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11) {
3227           Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_ltor_non_constexpr, 1) << VD;
3228           Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
3229         } else {
3230           Info.CCEDiag(E);
3231         }
3232       } else if (BaseType.isConstQualified() && VD->hasDefinition(Info.Ctx)) {
3233         Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_ltor_non_constexpr) << VD;
3234         // Keep evaluating to see what we can do.
3235       } else {
3236         // FIXME: Allow folding of values of any literal type in all languages.
3237         if (Info.checkingPotentialConstantExpression() &&
3238             VD->getType().isConstQualified() && !VD->hasDefinition(Info.Ctx)) {
3239           // The definition of this variable could be constexpr. We can't
3240           // access it right now, but may be able to in future.
3241         } else if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11) {
3242           Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_ltor_non_constexpr, 1) << VD;
3243           Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
3244         } else {
3245           Info.FFDiag(E);
3246         }
3247         return CompleteObject();
3248       }
3249     }
3250
3251     if (!evaluateVarDeclInit(Info, E, VD, Frame, BaseVal, &LVal))
3252       return CompleteObject();
3253   } else {
3254     const Expr *Base = LVal.Base.dyn_cast<const Expr*>();
3255
3256     if (!Frame) {
3257       if (const MaterializeTemporaryExpr *MTE =
3258               dyn_cast<MaterializeTemporaryExpr>(Base)) {
3259         assert(MTE->getStorageDuration() == SD_Static &&
3260                "should have a frame for a non-global materialized temporary");
3261
3262         // Per C++1y [expr.const]p2:
3263         //  an lvalue-to-rvalue conversion [is not allowed unless it applies to]
3264         //   - a [...] glvalue of integral or enumeration type that refers to
3265         //     a non-volatile const object [...]
3266         //   [...]
3267         //   - a [...] glvalue of literal type that refers to a non-volatile
3268         //     object whose lifetime began within the evaluation of e.
3269         //
3270         // C++11 misses the 'began within the evaluation of e' check and
3271         // instead allows all temporaries, including things like:
3272         //   int &&r = 1;
3273         //   int x = ++r;
3274         //   constexpr int k = r;
3275         // Therefore we use the C++14 rules in C++11 too.
3276         const ValueDecl *VD = Info.EvaluatingDecl.dyn_cast<const ValueDecl*>();
3277         const ValueDecl *ED = MTE->getExtendingDecl();
3278         if (!(BaseType.isConstQualified() &&
3279               BaseType->isIntegralOrEnumerationType()) &&
3280             !(VD && VD->getCanonicalDecl() == ED->getCanonicalDecl())) {
3281           Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_static_temporary, 1) << AK;
3282           Info.Note(MTE->getExprLoc(), diag::note_constexpr_temporary_here);
3283           return CompleteObject();
3284         }
3285
3286         BaseVal = Info.Ctx.getMaterializedTemporaryValue(MTE, false);
3287         assert(BaseVal && "got reference to unevaluated temporary");
3288         LifetimeStartedInEvaluation = true;
3289       } else {
3290         Info.FFDiag(E);
3291         return CompleteObject();
3292       }
3293     } else {
3294       BaseVal = Frame->getTemporary(Base, LVal.Base.getVersion());
3295       assert(BaseVal && "missing value for temporary");
3296     }
3297
3298     // Volatile temporary objects cannot be accessed in constant expressions.
3299     if (BaseType.isVolatileQualified()) {
3300       if (Info.getLangOpts().CPlusPlus) {
3301         Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_volatile_obj, 1)
3302           << AK << 0;
3303         Info.Note(Base->getExprLoc(), diag::note_constexpr_temporary_here);
3304       } else {
3305         Info.FFDiag(E);
3306       }
3307       return CompleteObject();
3308     }
3309   }
3310
3311   // During the construction of an object, it is not yet 'const'.
3312   // FIXME: This doesn't do quite the right thing for const subobjects of the
3313   // object under construction.
3314   if (Info.isEvaluatingConstructor(LVal.getLValueBase(),
3315                                    LVal.getLValueCallIndex(),
3316                                    LVal.getLValueVersion())) {
3317     BaseType = Info.Ctx.getCanonicalType(BaseType);
3318     BaseType.removeLocalConst();
3319     LifetimeStartedInEvaluation = true;
3320   }
3321
3322   // In C++14, we can't safely access any mutable state when we might be
3323   // evaluating after an unmodeled side effect.
3324   //
3325   // FIXME: Not all local state is mutable. Allow local constant subobjects
3326   // to be read here (but take care with 'mutable' fields).
3327   if ((Frame && Info.getLangOpts().CPlusPlus14 &&
3328        Info.EvalStatus.HasSideEffects) ||
3329       (AK != AK_Read && Info.IsSpeculativelyEvaluating))
3330     return CompleteObject();
3331
3332   return CompleteObject(BaseVal, BaseType, LifetimeStartedInEvaluation);
3333 }
3334
3335 /// Perform an lvalue-to-rvalue conversion on the given glvalue. This
3336 /// can also be used for 'lvalue-to-lvalue' conversions for looking up the
3337 /// glvalue referred to by an entity of reference type.
3338 ///
3339 /// \param Info - Information about the ongoing evaluation.
3340 /// \param Conv - The expression for which we are performing the conversion.
3341 ///               Used for diagnostics.
3342 /// \param Type - The type of the glvalue (before stripping cv-qualifiers in the
3343 ///               case of a non-class type).
3344 /// \param LVal - The glvalue on which we are attempting to perform this action.
3345 /// \param RVal - The produced value will be placed here.
3346 static bool handleLValueToRValueConversion(EvalInfo &Info, const Expr *Conv,
3347                                            QualType Type,
3348                                            const LValue &LVal, APValue &RVal) {
3349   if (LVal.Designator.Invalid)
3350     return false;
3351
3352   // Check for special cases where there is no existing APValue to look at.
3353   const Expr *Base = LVal.Base.dyn_cast<const Expr*>();
3354   if (Base && !LVal.getLValueCallIndex() && !Type.isVolatileQualified()) {
3355     if (const CompoundLiteralExpr *CLE = dyn_cast<CompoundLiteralExpr>(Base)) {
3356       // In C99, a CompoundLiteralExpr is an lvalue, and we defer evaluating the
3357       // initializer until now for such expressions. Such an expression can't be
3358       // an ICE in C, so this only matters for fold.
3359       if (Type.isVolatileQualified()) {
3360         Info.FFDiag(Conv);
3361         return false;
3362       }
3363       APValue Lit;
3364       if (!Evaluate(Lit, Info, CLE->getInitializer()))
3365         return false;
3366       CompleteObject LitObj(&Lit, Base->getType(), false);
3367       return extractSubobject(Info, Conv, LitObj, LVal.Designator, RVal);
3368     } else if (isa<StringLiteral>(Base) || isa<PredefinedExpr>(Base)) {
3369       // We represent a string literal array as an lvalue pointing at the
3370       // corresponding expression, rather than building an array of chars.
3371       // FIXME: Support ObjCEncodeExpr, MakeStringConstant
3372       APValue Str(Base, CharUnits::Zero(), APValue::NoLValuePath(), 0);
3373       CompleteObject StrObj(&Str, Base->getType(), false);
3374       return extractSubobject(Info, Conv, StrObj, LVal.Designator, RVal);
3375     }
3376   }
3377
3378   CompleteObject Obj = findCompleteObject(Info, Conv, AK_Read, LVal, Type);
3379   return Obj && extractSubobject(Info, Conv, Obj, LVal.Designator, RVal);
3380 }
3381
3382 /// Perform an assignment of Val to LVal. Takes ownership of Val.
3383 static bool handleAssignment(EvalInfo &Info, const Expr *E, const LValue &LVal,
3384                              QualType LValType, APValue &Val) {
3385   if (LVal.Designator.Invalid)
3386     return false;
3387
3388   if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus14) {
3389     Info.FFDiag(E);
3390     return false;
3391   }
3392
3393   CompleteObject Obj = findCompleteObject(Info, E, AK_Assign, LVal, LValType);
3394   return Obj && modifySubobject(Info, E, Obj, LVal.Designator, Val);
3395 }
3396
3397 namespace {
3398 struct CompoundAssignSubobjectHandler {
3399   EvalInfo &Info;
3400   const Expr *E;
3401   QualType PromotedLHSType;
3402   BinaryOperatorKind Opcode;
3403   const APValue &RHS;
3404
3405   static const AccessKinds AccessKind = AK_Assign;
3406
3407   typedef bool result_type;
3408
3409   bool checkConst(QualType QT) {
3410     // Assigning to a const object has undefined behavior.
3411     if (QT.isConstQualified()) {
3412       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_modify_const_type) << QT;
3413       return false;
3414     }
3415     return true;
3416   }
3417
3418   bool failed() { return false; }
3419   bool found(APValue &Subobj, QualType SubobjType) {
3420     switch (Subobj.getKind()) {
3421     case APValue::Int:
3422       return found(Subobj.getInt(), SubobjType);
3423     case APValue::Float:
3424       return found(Subobj.getFloat(), SubobjType);
3425     case APValue::ComplexInt:
3426     case APValue::ComplexFloat:
3427       // FIXME: Implement complex compound assignment.
3428       Info.FFDiag(E);
3429       return false;
3430     case APValue::LValue:
3431       return foundPointer(Subobj, SubobjType);
3432     default:
3433       // FIXME: can this happen?
3434       Info.FFDiag(E);
3435       return false;
3436     }
3437   }
3438   bool found(APSInt &Value, QualType SubobjType) {
3439     if (!checkConst(SubobjType))
3440       return false;
3441
3442     if (!SubobjType->isIntegerType()) {
3443       // We don't support compound assignment on integer-cast-to-pointer
3444       // values.
3445       Info.FFDiag(E);
3446       return false;
3447     }
3448
3449     if (RHS.isInt()) {
3450       APSInt LHS =
3451           HandleIntToIntCast(Info, E, PromotedLHSType, SubobjType, Value);
3452       if (!handleIntIntBinOp(Info, E, LHS, Opcode, RHS.getInt(), LHS))
3453         return false;
3454       Value = HandleIntToIntCast(Info, E, SubobjType, PromotedLHSType, LHS);
3455       return true;
3456     } else if (RHS.isFloat()) {
3457       APFloat FValue(0.0);
3458       return HandleIntToFloatCast(Info, E, SubobjType, Value, PromotedLHSType,
3459                                   FValue) &&
3460              handleFloatFloatBinOp(Info, E, FValue, Opcode, RHS.getFloat()) &&
3461              HandleFloatToIntCast(Info, E, PromotedLHSType, FValue, SubobjType,
3462                                   Value);
3463     }
3464
3465     Info.FFDiag(E);
3466     return false;
3467   }
3468   bool found(APFloat &Value, QualType SubobjType) {
3469     return checkConst(SubobjType) &&
3470            HandleFloatToFloatCast(Info, E, SubobjType, PromotedLHSType,
3471                                   Value) &&
3472            handleFloatFloatBinOp(Info, E, Value, Opcode, RHS.getFloat()) &&
3473            HandleFloatToFloatCast(Info, E, PromotedLHSType, SubobjType, Value);
3474   }
3475   bool foundPointer(APValue &Subobj, QualType SubobjType) {
3476     if (!checkConst(SubobjType))
3477       return false;
3478
3479     QualType PointeeType;
3480     if (const PointerType *PT = SubobjType->getAs<PointerType>())
3481       PointeeType = PT->getPointeeType();
3482
3483     if (PointeeType.isNull() || !RHS.isInt() ||
3484         (Opcode != BO_Add && Opcode != BO_Sub)) {
3485       Info.FFDiag(E);
3486       return false;
3487     }
3488
3489     APSInt Offset = RHS.getInt();
3490     if (Opcode == BO_Sub)
3491       negateAsSigned(Offset);
3492
3493     LValue LVal;
3494     LVal.setFrom(Info.Ctx, Subobj);
3495     if (!HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, LVal, PointeeType, Offset))
3496       return false;
3497     LVal.moveInto(Subobj);
3498     return true;
3499   }
3500   bool foundString(APValue &Subobj, QualType SubobjType, uint64_t Character) {
3501     llvm_unreachable("shouldn't encounter string elements here");
3502   }
3503 };
3504 } // end anonymous namespace
3505
3506 const AccessKinds CompoundAssignSubobjectHandler::AccessKind;
3507
3508 /// Perform a compound assignment of LVal <op>= RVal.
3509 static bool handleCompoundAssignment(
3510     EvalInfo &Info, const Expr *E,
3511     const LValue &LVal, QualType LValType, QualType PromotedLValType,
3512     BinaryOperatorKind Opcode, const APValue &RVal) {
3513   if (LVal.Designator.Invalid)
3514     return false;
3515
3516   if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus14) {
3517     Info.FFDiag(E);
3518     return false;
3519   }
3520
3521   CompleteObject Obj = findCompleteObject(Info, E, AK_Assign, LVal, LValType);
3522   CompoundAssignSubobjectHandler Handler = { Info, E, PromotedLValType, Opcode,
3523                                              RVal };
3524   return Obj && findSubobject(Info, E, Obj, LVal.Designator, Handler);
3525 }
3526
3527 namespace {
3528 struct IncDecSubobjectHandler {
3529   EvalInfo &Info;
3530   const UnaryOperator *E;
3531   AccessKinds AccessKind;
3532   APValue *Old;
3533
3534   typedef bool result_type;
3535
3536   bool checkConst(QualType QT) {
3537     // Assigning to a const object has undefined behavior.
3538     if (QT.isConstQualified()) {
3539       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_modify_const_type) << QT;
3540       return false;
3541     }
3542     return true;
3543   }
3544
3545   bool failed() { return false; }
3546   bool found(APValue &Subobj, QualType SubobjType) {
3547     // Stash the old value. Also clear Old, so we don't clobber it later
3548     // if we're post-incrementing a complex.
3549     if (Old) {
3550       *Old = Subobj;
3551       Old = nullptr;
3552     }
3553
3554     switch (Subobj.getKind()) {
3555     case APValue::Int:
3556       return found(Subobj.getInt(), SubobjType);
3557     case APValue::Float:
3558       return found(Subobj.getFloat(), SubobjType);
3559     case APValue::ComplexInt:
3560       return found(Subobj.getComplexIntReal(),
3561                    SubobjType->castAs<ComplexType>()->getElementType()
3562                      .withCVRQualifiers(SubobjType.getCVRQualifiers()));
3563     case APValue::ComplexFloat:
3564       return found(Subobj.getComplexFloatReal(),
3565                    SubobjType->castAs<ComplexType>()->getElementType()
3566                      .withCVRQualifiers(SubobjType.getCVRQualifiers()));
3567     case APValue::LValue:
3568       return foundPointer(Subobj, SubobjType);
3569     default:
3570       // FIXME: can this happen?
3571       Info.FFDiag(E);
3572       return false;
3573     }
3574   }
3575   bool found(APSInt &Value, QualType SubobjType) {
3576     if (!checkConst(SubobjType))
3577       return false;
3578
3579     if (!SubobjType->isIntegerType()) {
3580       // We don't support increment / decrement on integer-cast-to-pointer
3581       // values.
3582       Info.FFDiag(E);
3583       return false;
3584     }
3585
3586     if (Old) *Old = APValue(Value);
3587
3588     // bool arithmetic promotes to int, and the conversion back to bool
3589     // doesn't reduce mod 2^n, so special-case it.
3590     if (SubobjType->isBooleanType()) {
3591       if (AccessKind == AK_Increment)
3592         Value = 1;
3593       else
3594         Value = !Value;
3595       return true;
3596     }
3597
3598     bool WasNegative = Value.isNegative();
3599     if (AccessKind == AK_Increment) {
3600       ++Value;
3601
3602       if (!WasNegative && Value.isNegative() && E->canOverflow()) {
3603         APSInt ActualValue(Value, /*IsUnsigned*/true);
3604         return HandleOverflow(Info, E, ActualValue, SubobjType);
3605       }
3606     } else {
3607       --Value;
3608
3609       if (WasNegative && !Value.isNegative() && E->canOverflow()) {
3610         unsigned BitWidth = Value.getBitWidth();
3611         APSInt ActualValue(Value.sext(BitWidth + 1), /*IsUnsigned*/false);
3612         ActualValue.setBit(BitWidth);
3613         return HandleOverflow(Info, E, ActualValue, SubobjType);
3614       }
3615     }
3616     return true;
3617   }
3618   bool found(APFloat &Value, QualType SubobjType) {
3619     if (!checkConst(SubobjType))
3620       return false;
3621
3622     if (Old) *Old = APValue(Value);
3623
3624     APFloat One(Value.getSemantics(), 1);
3625     if (AccessKind == AK_Increment)
3626       Value.add(One, APFloat::rmNearestTiesToEven);
3627     else
3628       Value.subtract(One, APFloat::rmNearestTiesToEven);
3629     return true;
3630   }
3631   bool foundPointer(APValue &Subobj, QualType SubobjType) {
3632     if (!checkConst(SubobjType))
3633       return false;
3634
3635     QualType PointeeType;
3636     if (const PointerType *PT = SubobjType->getAs<PointerType>())
3637       PointeeType = PT->getPointeeType();
3638     else {
3639       Info.FFDiag(E);
3640       return false;
3641     }
3642
3643     LValue LVal;
3644     LVal.setFrom(Info.Ctx, Subobj);
3645     if (!HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, LVal, PointeeType,
3646                                      AccessKind == AK_Increment ? 1 : -1))
3647       return false;
3648     LVal.moveInto(Subobj);
3649     return true;
3650   }
3651   bool foundString(APValue &Subobj, QualType SubobjType, uint64_t Character) {
3652     llvm_unreachable("shouldn't encounter string elements here");
3653   }
3654 };
3655 } // end anonymous namespace
3656
3657 /// Perform an increment or decrement on LVal.
3658 static bool handleIncDec(EvalInfo &Info, const Expr *E, const LValue &LVal,
3659                          QualType LValType, bool IsIncrement, APValue *Old) {
3660   if (LVal.Designator.Invalid)
3661     return false;
3662
3663   if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus14) {
3664     Info.FFDiag(E);
3665     return false;
3666   }
3667
3668   AccessKinds AK = IsIncrement ? AK_Increment : AK_Decrement;
3669   CompleteObject Obj = findCompleteObject(Info, E, AK, LVal, LValType);
3670   IncDecSubobjectHandler Handler = {Info, cast<UnaryOperator>(E), AK, Old};
3671   return Obj && findSubobject(Info, E, Obj, LVal.Designator, Handler);
3672 }
3673
3674 /// Build an lvalue for the object argument of a member function call.
3675 static bool EvaluateObjectArgument(EvalInfo &Info, const Expr *Object,
3676                                    LValue &This) {
3677   if (Object->getType()->isPointerType())
3678     return EvaluatePointer(Object, This, Info);
3679
3680   if (Object->isGLValue())
3681     return EvaluateLValue(Object, This, Info);
3682
3683   if (Object->getType()->isLiteralType(Info.Ctx))
3684     return EvaluateTemporary(Object, This, Info);
3685
3686   Info.FFDiag(Object, diag::note_constexpr_nonliteral) << Object->getType();
3687   return false;
3688 }
3689
3690 /// HandleMemberPointerAccess - Evaluate a member access operation and build an
3691 /// lvalue referring to the result.
3692 ///
3693 /// \param Info - Information about the ongoing evaluation.
3694 /// \param LV - An lvalue referring to the base of the member pointer.
3695 /// \param RHS - The member pointer expression.
3696 /// \param IncludeMember - Specifies whether the member itself is included in
3697 ///        the resulting LValue subobject designator. This is not possible when
3698 ///        creating a bound member function.
3699 /// \return The field or method declaration to which the member pointer refers,
3700 ///         or 0 if evaluation fails.
3701 static const ValueDecl *HandleMemberPointerAccess(EvalInfo &Info,
3702                                                   QualType LVType,
3703                                                   LValue &LV,
3704                                                   const Expr *RHS,
3705                                                   bool IncludeMember = true) {
3706   MemberPtr MemPtr;
3707   if (!EvaluateMemberPointer(RHS, MemPtr, Info))
3708     return nullptr;
3709
3710   // C++11 [expr.mptr.oper]p6: If the second operand is the null pointer to
3711   // member value, the behavior is undefined.
3712   if (!MemPtr.getDecl()) {
3713     // FIXME: Specific diagnostic.
3714     Info.FFDiag(RHS);
3715     return nullptr;
3716   }
3717
3718   if (MemPtr.isDerivedMember()) {
3719     // This is a member of some derived class. Truncate LV appropriately.
3720     // The end of the derived-to-base path for the base object must match the
3721     // derived-to-base path for the member pointer.
3722     if (LV.Designator.MostDerivedPathLength + MemPtr.Path.size() >
3723         LV.Designator.Entries.size()) {
3724       Info.FFDiag(RHS);
3725       return nullptr;
3726     }
3727     unsigned PathLengthToMember =
3728         LV.Designator.Entries.size() - MemPtr.Path.size();
3729     for (unsigned I = 0, N = MemPtr.Path.size(); I != N; ++I) {
3730       const CXXRecordDecl *LVDecl = getAsBaseClass(
3731           LV.Designator.Entries[PathLengthToMember + I]);
3732       const CXXRecordDecl *MPDecl = MemPtr.Path[I];
3733       if (LVDecl->getCanonicalDecl() != MPDecl->getCanonicalDecl()) {
3734         Info.FFDiag(RHS);
3735         return nullptr;
3736       }
3737     }
3738
3739     // Truncate the lvalue to the appropriate derived class.
3740     if (!CastToDerivedClass(Info, RHS, LV, MemPtr.getContainingRecord(),
3741                             PathLengthToMember))
3742       return nullptr;
3743   } else if (!MemPtr.Path.empty()) {
3744     // Extend the LValue path with the member pointer's path.
3745     LV.Designator.Entries.reserve(LV.Designator.Entries.size() +
3746                                   MemPtr.Path.size() + IncludeMember);
3747
3748     // Walk down to the appropriate base class.
3749     if (const PointerType *PT = LVType->getAs<PointerType>())
3750       LVType = PT->getPointeeType();
3751     const CXXRecordDecl *RD = LVType->getAsCXXRecordDecl();
3752     assert(RD && "member pointer access on non-class-type expression");
3753     // The first class in the path is that of the lvalue.
3754     for (unsigned I = 1, N = MemPtr.Path.size(); I != N; ++I) {
3755       const CXXRecordDecl *Base = MemPtr.Path[N - I - 1];
3756       if (!HandleLValueDirectBase(Info, RHS, LV, RD, Base))
3757         return nullptr;
3758       RD = Base;
3759     }
3760     // Finally cast to the class containing the member.
3761     if (!HandleLValueDirectBase(Info, RHS, LV, RD,
3762                                 MemPtr.getContainingRecord()))
3763       return nullptr;
3764   }
3765
3766   // Add the member. Note that we cannot build bound member functions here.
3767   if (IncludeMember) {
3768     if (const FieldDecl *FD = dyn_cast<FieldDecl>(MemPtr.getDecl())) {
3769       if (!HandleLValueMember(Info, RHS, LV, FD))
3770         return nullptr;
3771     } else if (const IndirectFieldDecl *IFD =
3772                  dyn_cast<IndirectFieldDecl>(MemPtr.getDecl())) {
3773       if (!HandleLValueIndirectMember(Info, RHS, LV, IFD))
3774         return nullptr;
3775     } else {
3776       llvm_unreachable("can't construct reference to bound member function");
3777     }
3778   }
3779
3780   return MemPtr.getDecl();
3781 }
3782
3783 static const ValueDecl *HandleMemberPointerAccess(EvalInfo &Info,
3784                                                   const BinaryOperator *BO,
3785                                                   LValue &LV,
3786                                                   bool IncludeMember = true) {
3787   assert(BO->getOpcode() == BO_PtrMemD || BO->getOpcode() == BO_PtrMemI);
3788
3789   if (!EvaluateObjectArgument(Info, BO->getLHS(), LV)) {
3790     if (Info.noteFailure()) {
3791       MemberPtr MemPtr;
3792       EvaluateMemberPointer(BO->getRHS(), MemPtr, Info);
3793     }
3794     return nullptr;
3795   }
3796
3797   return HandleMemberPointerAccess(Info, BO->getLHS()->getType(), LV,
3798                                    BO->getRHS(), IncludeMember);
3799 }
3800
3801 /// HandleBaseToDerivedCast - Apply the given base-to-derived cast operation on
3802 /// the provided lvalue, which currently refers to the base object.
3803 static bool HandleBaseToDerivedCast(EvalInfo &Info, const CastExpr *E,
3804                                     LValue &Result) {
3805   SubobjectDesignator &D = Result.Designator;
3806   if (D.Invalid || !Result.checkNullPointer(Info, E, CSK_Derived))
3807     return false;
3808
3809   QualType TargetQT = E->getType();
3810   if (const PointerType *PT = TargetQT->getAs<PointerType>())
3811     TargetQT = PT->getPointeeType();
3812
3813   // Check this cast lands within the final derived-to-base subobject path.
3814   if (D.MostDerivedPathLength + E->path_size() > D.Entries.size()) {
3815     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_downcast)
3816       << D.MostDerivedType << TargetQT;
3817     return false;
3818   }
3819
3820   // Check the type of the final cast. We don't need to check the path,
3821   // since a cast can only be formed if the path is unique.
3822   unsigned NewEntriesSize = D.Entries.size() - E->path_size();
3823   const CXXRecordDecl *TargetType = TargetQT->getAsCXXRecordDecl();
3824   const CXXRecordDecl *FinalType;
3825   if (NewEntriesSize == D.MostDerivedPathLength)
3826     FinalType = D.MostDerivedType->getAsCXXRecordDecl();
3827   else
3828     FinalType = getAsBaseClass(D.Entries[NewEntriesSize - 1]);
3829   if (FinalType->getCanonicalDecl() != TargetType->getCanonicalDecl()) {
3830     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_downcast)
3831       << D.MostDerivedType << TargetQT;
3832     return false;
3833   }
3834
3835   // Truncate the lvalue to the appropriate derived class.
3836   return CastToDerivedClass(Info, E, Result, TargetType, NewEntriesSize);
3837 }
3838
3839 namespace {
3840 enum EvalStmtResult {
3841   /// Evaluation failed.
3842   ESR_Failed,
3843   /// Hit a 'return' statement.
3844   ESR_Returned,
3845   /// Evaluation succeeded.
3846   ESR_Succeeded,
3847   /// Hit a 'continue' statement.
3848   ESR_Continue,
3849   /// Hit a 'break' statement.
3850   ESR_Break,
3851   /// Still scanning for 'case' or 'default' statement.
3852   ESR_CaseNotFound
3853 };
3854 }
3855
3856 static bool EvaluateVarDecl(EvalInfo &Info, const VarDecl *VD) {
3857   // We don't need to evaluate the initializer for a static local.
3858   if (!VD->hasLocalStorage())
3859     return true;
3860
3861   LValue Result;
3862   APValue &Val = createTemporary(VD, true, Result, *Info.CurrentCall);
3863
3864   const Expr *InitE = VD->getInit();
3865   if (!InitE) {
3866     Info.FFDiag(VD->getBeginLoc(), diag::note_constexpr_uninitialized)
3867         << false << VD->getType();
3868     Val = APValue();
3869     return false;
3870   }
3871
3872   if (InitE->isValueDependent())
3873     return false;
3874
3875   if (!EvaluateInPlace(Val, Info, Result, InitE)) {
3876     // Wipe out any partially-computed value, to allow tracking that this
3877     // evaluation failed.
3878     Val = APValue();
3879     return false;
3880   }
3881
3882   return true;
3883 }
3884
3885 static bool EvaluateDecl(EvalInfo &Info, const Decl *D) {
3886   bool OK = true;
3887
3888   if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(D))
3889     OK &= EvaluateVarDecl(Info, VD);
3890
3891   if (const DecompositionDecl *DD = dyn_cast<DecompositionDecl>(D))
3892     for (auto *BD : DD->bindings())
3893       if (auto *VD = BD->getHoldingVar())
3894         OK &= EvaluateDecl(Info, VD);
3895
3896   return OK;
3897 }
3898
3899
3900 /// Evaluate a condition (either a variable declaration or an expression).
3901 static bool EvaluateCond(EvalInfo &Info, const VarDecl *CondDecl,
3902                          const Expr *Cond, bool &Result) {
3903   FullExpressionRAII Scope(Info);
3904   if (CondDecl && !EvaluateDecl(Info, CondDecl))
3905     return false;
3906   return EvaluateAsBooleanCondition(Cond, Result, Info);
3907 }
3908
3909 namespace {
3910 /// A location where the result (returned value) of evaluating a
3911 /// statement should be stored.
3912 struct StmtResult {
3913   /// The APValue that should be filled in with the returned value.
3914   APValue &Value;
3915   /// The location containing the result, if any (used to support RVO).
3916   const LValue *Slot;
3917 };
3918
3919 struct TempVersionRAII {
3920   CallStackFrame &Frame;
3921
3922   TempVersionRAII(CallStackFrame &Frame) : Frame(Frame) {
3923     Frame.pushTempVersion();
3924   }
3925
3926   ~TempVersionRAII() {
3927     Frame.popTempVersion();
3928   }
3929 };
3930
3931 }
3932
3933 static EvalStmtResult EvaluateStmt(StmtResult &Result, EvalInfo &Info,
3934                                    const Stmt *S,
3935                                    const SwitchCase *SC = nullptr);
3936
3937 /// Evaluate the body of a loop, and translate the result as appropriate.
3938 static EvalStmtResult EvaluateLoopBody(StmtResult &Result, EvalInfo &Info,
3939                                        const Stmt *Body,
3940                                        const SwitchCase *Case = nullptr) {
3941   BlockScopeRAII Scope(Info);
3942   switch (EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, Body, Case)) {
3943   case ESR_Break:
3944     return ESR_Succeeded;
3945   case ESR_Succeeded:
3946   case ESR_Continue:
3947     return ESR_Continue;
3948   case ESR_Failed:
3949   case ESR_Returned:
3950   case ESR_CaseNotFound:
3951     return ESR;
3952   }
3953   llvm_unreachable("Invalid EvalStmtResult!");
3954 }
3955
3956 /// Evaluate a switch statement.
3957 static EvalStmtResult EvaluateSwitch(StmtResult &Result, EvalInfo &Info,
3958                                      const SwitchStmt *SS) {
3959   BlockScopeRAII Scope(Info);
3960
3961   // Evaluate the switch condition.
3962   APSInt Value;
3963   {
3964     FullExpressionRAII Scope(Info);
3965     if (const Stmt *Init = SS->getInit()) {
3966       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, Init);
3967       if (ESR != ESR_Succeeded)
3968         return ESR;
3969     }
3970     if (SS->getConditionVariable() &&
3971         !EvaluateDecl(Info, SS->getConditionVariable()))
3972       return ESR_Failed;
3973     if (!EvaluateInteger(SS->getCond(), Value, Info))
3974       return ESR_Failed;
3975   }
3976
3977   // Find the switch case corresponding to the value of the condition.
3978   // FIXME: Cache this lookup.
3979   const SwitchCase *Found = nullptr;
3980   for (const SwitchCase *SC = SS->getSwitchCaseList(); SC;
3981        SC = SC->getNextSwitchCase()) {
3982     if (isa<DefaultStmt>(SC)) {
3983       Found = SC;
3984       continue;
3985     }
3986
3987     const CaseStmt *CS = cast<CaseStmt>(SC);
3988     APSInt LHS = CS->getLHS()->EvaluateKnownConstInt(Info.Ctx);
3989     APSInt RHS = CS->getRHS() ? CS->getRHS()->EvaluateKnownConstInt(Info.Ctx)
3990                               : LHS;
3991     if (LHS <= Value && Value <= RHS) {
3992       Found = SC;
3993       break;
3994     }
3995   }
3996
3997   if (!Found)
3998     return ESR_Succeeded;
3999
4000   // Search the switch body for the switch case and evaluate it from there.
4001   switch (EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, SS->getBody(), Found)) {
4002   case ESR_Break:
4003     return ESR_Succeeded;
4004   case ESR_Succeeded:
4005   case ESR_Continue:
4006   case ESR_Failed:
4007   case ESR_Returned:
4008     return ESR;
4009   case ESR_CaseNotFound:
4010     // This can only happen if the switch case is nested within a statement
4011     // expression. We have no intention of supporting that.
4012     Info.FFDiag(Found->getBeginLoc(),
4013                 diag::note_constexpr_stmt_expr_unsupported);
4014     return ESR_Failed;
4015   }
4016   llvm_unreachable("Invalid EvalStmtResult!");
4017 }
4018
4019 // Evaluate a statement.
4020 static EvalStmtResult EvaluateStmt(StmtResult &Result, EvalInfo &Info,
4021                                    const Stmt *S, const SwitchCase *Case) {
4022   if (!Info.nextStep(S))
4023     return ESR_Failed;
4024
4025   // If we're hunting down a 'case' or 'default' label, recurse through
4026   // substatements until we hit the label.
4027   if (Case) {
4028     // FIXME: We don't start the lifetime of objects whose initialization we
4029     // jump over. However, such objects must be of class type with a trivial
4030     // default constructor that initialize all subobjects, so must be empty,
4031     // so this almost never matters.
4032     switch (S->getStmtClass()) {
4033     case Stmt::CompoundStmtClass:
4034       // FIXME: Precompute which substatement of a compound statement we
4035       // would jump to, and go straight there rather than performing a
4036       // linear scan each time.
4037     case Stmt::LabelStmtClass:
4038     case Stmt::AttributedStmtClass:
4039     case Stmt::DoStmtClass:
4040       break;
4041
4042     case Stmt::CaseStmtClass:
4043     case Stmt::DefaultStmtClass:
4044       if (Case == S)
4045         Case = nullptr;
4046       break;
4047
4048     case Stmt::IfStmtClass: {
4049       // FIXME: Precompute which side of an 'if' we would jump to, and go
4050       // straight there rather than scanning both sides.
4051       const IfStmt *IS = cast<IfStmt>(S);
4052
4053       // Wrap the evaluation in a block scope, in case it's a DeclStmt
4054       // preceded by our switch label.
4055       BlockScopeRAII Scope(Info);
4056
4057       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, IS->getThen(), Case);
4058       if (ESR != ESR_CaseNotFound || !IS->getElse())
4059         return ESR;
4060       return EvaluateStmt(Result, Info, IS->getElse(), Case);
4061     }
4062
4063     case Stmt::WhileStmtClass: {
4064       EvalStmtResult ESR =
4065           EvaluateLoopBody(Result, Info, cast<WhileStmt>(S)->getBody(), Case);
4066       if (ESR != ESR_Continue)
4067         return ESR;
4068       break;
4069     }
4070
4071     case Stmt::ForStmtClass: {
4072       const ForStmt *FS = cast<ForStmt>(S);
4073       EvalStmtResult ESR =
4074           EvaluateLoopBody(Result, Info, FS->getBody(), Case);
4075       if (ESR != ESR_Continue)
4076         return ESR;
4077       if (FS->getInc()) {
4078         FullExpressionRAII IncScope(Info);
4079         if (!EvaluateIgnoredValue(Info, FS->getInc()))
4080           return ESR_Failed;
4081       }
4082       break;
4083     }
4084
4085     case Stmt::DeclStmtClass:
4086       // FIXME: If the variable has initialization that can't be jumped over,
4087       // bail out of any immediately-surrounding compound-statement too.
4088     default:
4089       return ESR_CaseNotFound;
4090     }
4091   }
4092
4093   switch (S->getStmtClass()) {
4094   default:
4095     if (const Expr *E = dyn_cast<Expr>(S)) {
4096       // Don't bother evaluating beyond an expression-statement which couldn't
4097       // be evaluated.
4098       FullExpressionRAII Scope(Info);
4099       if (!EvaluateIgnoredValue(Info, E))
4100         return ESR_Failed;
4101       return ESR_Succeeded;
4102     }
4103
4104     Info.FFDiag(S->getBeginLoc());
4105     return ESR_Failed;
4106
4107   case Stmt::NullStmtClass:
4108     return ESR_Succeeded;
4109
4110   case Stmt::DeclStmtClass: {
4111     const DeclStmt *DS = cast<DeclStmt>(S);
4112     for (const auto *DclIt : DS->decls()) {
4113       // Each declaration initialization is its own full-expression.
4114       // FIXME: This isn't quite right; if we're performing aggregate
4115       // initialization, each braced subexpression is its own full-expression.
4116       FullExpressionRAII Scope(Info);
4117       if (!EvaluateDecl(Info, DclIt) && !Info.noteFailure())
4118         return ESR_Failed;
4119     }
4120     return ESR_Succeeded;
4121   }
4122
4123   case Stmt::ReturnStmtClass: {
4124     const Expr *RetExpr = cast<ReturnStmt>(S)->getRetValue();
4125     FullExpressionRAII Scope(Info);
4126     if (RetExpr &&
4127         !(Result.Slot
4128               ? EvaluateInPlace(Result.Value, Info, *Result.Slot, RetExpr)
4129               : Evaluate(Result.Value, Info, RetExpr)))
4130       return ESR_Failed;
4131     return ESR_Returned;
4132   }
4133
4134   case Stmt::CompoundStmtClass: {
4135     BlockScopeRAII Scope(Info);
4136
4137     const CompoundStmt *CS = cast<CompoundStmt>(S);
4138     for (const auto *BI : CS->body()) {
4139       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, BI, Case);
4140       if (ESR == ESR_Succeeded)
4141         Case = nullptr;
4142       else if (ESR != ESR_CaseNotFound)
4143         return ESR;
4144     }
4145     return Case ? ESR_CaseNotFound : ESR_Succeeded;
4146   }
4147
4148   case Stmt::IfStmtClass: {
4149     const IfStmt *IS = cast<IfStmt>(S);
4150
4151     // Evaluate the condition, as either a var decl or as an expression.
4152     BlockScopeRAII Scope(Info);
4153     if (const Stmt *Init = IS->getInit()) {
4154       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, Init);
4155       if (ESR != ESR_Succeeded)
4156         return ESR;
4157     }
4158     bool Cond;
4159     if (!EvaluateCond(Info, IS->getConditionVariable(), IS->getCond(), Cond))
4160       return ESR_Failed;
4161
4162     if (const Stmt *SubStmt = Cond ? IS->getThen() : IS->getElse()) {
4163       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, SubStmt);
4164       if (ESR != ESR_Succeeded)
4165         return ESR;
4166     }
4167     return ESR_Succeeded;
4168   }
4169
4170   case Stmt::WhileStmtClass: {
4171     const WhileStmt *WS = cast<WhileStmt>(S);
4172     while (true) {
4173       BlockScopeRAII Scope(Info);
4174       bool Continue;
4175       if (!EvaluateCond(Info, WS->getConditionVariable(), WS->getCond(),
4176                         Continue))
4177         return ESR_Failed;
4178       if (!Continue)
4179         break;
4180
4181       EvalStmtResult ESR = EvaluateLoopBody(Result, Info, WS->getBody());
4182       if (ESR != ESR_Continue)
4183         return ESR;
4184     }
4185     return ESR_Succeeded;
4186   }
4187
4188   case Stmt::DoStmtClass: {
4189     const DoStmt *DS = cast<DoStmt>(S);
4190     bool Continue;
4191     do {
4192       EvalStmtResult ESR = EvaluateLoopBody(Result, Info, DS->getBody(), Case);
4193       if (ESR != ESR_Continue)
4194         return ESR;
4195       Case = nullptr;
4196
4197       FullExpressionRAII CondScope(Info);
4198       if (!EvaluateAsBooleanCondition(DS->getCond(), Continue, Info))
4199         return ESR_Failed;
4200     } while (Continue);
4201     return ESR_Succeeded;
4202   }
4203
4204   case Stmt::ForStmtClass: {
4205     const ForStmt *FS = cast<ForStmt>(S);
4206     BlockScopeRAII Scope(Info);
4207     if (FS->getInit()) {
4208       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, FS->getInit());
4209       if (ESR != ESR_Succeeded)
4210         return ESR;
4211     }
4212     while (true) {
4213       BlockScopeRAII Scope(Info);
4214       bool Continue = true;
4215       if (FS->getCond() && !EvaluateCond(Info, FS->getConditionVariable(),
4216                                          FS->getCond(), Continue))
4217         return ESR_Failed;
4218       if (!Continue)
4219         break;
4220
4221       EvalStmtResult ESR = EvaluateLoopBody(Result, Info, FS->getBody());
4222       if (ESR != ESR_Continue)
4223         return ESR;
4224
4225       if (FS->getInc()) {
4226         FullExpressionRAII IncScope(Info);
4227         if (!EvaluateIgnoredValue(Info, FS->getInc()))
4228           return ESR_Failed;
4229       }
4230     }
4231     return ESR_Succeeded;
4232   }
4233
4234   case Stmt::CXXForRangeStmtClass: {
4235     const CXXForRangeStmt *FS = cast<CXXForRangeStmt>(S);
4236     BlockScopeRAII Scope(Info);
4237
4238     // Evaluate the init-statement if present.
4239     if (FS->getInit()) {
4240       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, FS->getInit());
4241       if (ESR != ESR_Succeeded)
4242         return ESR;
4243     }
4244
4245     // Initialize the __range variable.
4246     EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, FS->getRangeStmt());
4247     if (ESR != ESR_Succeeded)
4248       return ESR;
4249
4250     // Create the __begin and __end iterators.
4251     ESR = EvaluateStmt(Result, Info, FS->getBeginStmt());
4252     if (ESR != ESR_Succeeded)
4253       return ESR;
4254     ESR = EvaluateStmt(Result, Info, FS->getEndStmt());
4255     if (ESR != ESR_Succeeded)
4256       return ESR;
4257
4258     while (true) {
4259       // Condition: __begin != __end.
4260       {
4261         bool Continue = true;
4262         FullExpressionRAII CondExpr(Info);
4263         if (!EvaluateAsBooleanCondition(FS->getCond(), Continue, Info))
4264           return ESR_Failed;
4265         if (!Continue)
4266           break;
4267       }
4268
4269       // User's variable declaration, initialized by *__begin.
4270       BlockScopeRAII InnerScope(Info);
4271       ESR = EvaluateStmt(Result, Info, FS->getLoopVarStmt());
4272       if (ESR != ESR_Succeeded)
4273         return ESR;
4274
4275       // Loop body.
4276       ESR = EvaluateLoopBody(Result, Info, FS->getBody());
4277       if (ESR != ESR_Continue)
4278         return ESR;
4279
4280       // Increment: ++__begin
4281       if (!EvaluateIgnoredValue(Info, FS->getInc()))
4282         return ESR_Failed;
4283     }
4284
4285     return ESR_Succeeded;
4286   }
4287
4288   case Stmt::SwitchStmtClass:
4289     return EvaluateSwitch(Result, Info, cast<SwitchStmt>(S));
4290
4291   case Stmt::ContinueStmtClass:
4292     return ESR_Continue;
4293
4294   case Stmt::BreakStmtClass:
4295     return ESR_Break;
4296
4297   case Stmt::LabelStmtClass:
4298     return EvaluateStmt(Result, Info, cast<LabelStmt>(S)->getSubStmt(), Case);
4299
4300   case Stmt::AttributedStmtClass:
4301     // As a general principle, C++11 attributes can be ignored without
4302     // any semantic impact.
4303     return EvaluateStmt(Result, Info, cast<AttributedStmt>(S)->getSubStmt(),
4304                         Case);
4305
4306   case Stmt::CaseStmtClass:
4307   case Stmt::DefaultStmtClass:
4308     return EvaluateStmt(Result, Info, cast<SwitchCase>(S)->getSubStmt(), Case);
4309   case Stmt::CXXTryStmtClass:
4310     // Evaluate try blocks by evaluating all sub statements.
4311     return EvaluateStmt(Result, Info, cast<CXXTryStmt>(S)->getTryBlock(), Case);
4312   }
4313 }
4314
4315 /// CheckTrivialDefaultConstructor - Check whether a constructor is a trivial
4316 /// default constructor. If so, we'll fold it whether or not it's marked as
4317 /// constexpr. If it is marked as constexpr, we will never implicitly define it,
4318 /// so we need special handling.
4319 static bool CheckTrivialDefaultConstructor(EvalInfo &Info, SourceLocation Loc,
4320                                            const CXXConstructorDecl *CD,
4321                                            bool IsValueInitialization) {
4322   if (!CD->isTrivial() || !CD->isDefaultConstructor())
4323     return false;
4324
4325   // Value-initialization does not call a trivial default constructor, so such a
4326   // call is a core constant expression whether or not the constructor is
4327   // constexpr.
4328   if (!CD->isConstexpr() && !IsValueInitialization) {
4329     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11) {
4330       // FIXME: If DiagDecl is an implicitly-declared special member function,
4331       // we should be much more explicit about why it's not constexpr.
4332       Info.CCEDiag(Loc, diag::note_constexpr_invalid_function, 1)
4333         << /*IsConstexpr*/0 << /*IsConstructor*/1 << CD;
4334       Info.Note(CD->getLocation(), diag::note_declared_at);
4335     } else {
4336       Info.CCEDiag(Loc, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
4337     }
4338   }
4339   return true;
4340 }
4341
4342 /// CheckConstexprFunction - Check that a function can be called in a constant
4343 /// expression.
4344 static bool CheckConstexprFunction(EvalInfo &Info, SourceLocation CallLoc,
4345                                    const FunctionDecl *Declaration,
4346                                    const FunctionDecl *Definition,
4347                                    const Stmt *Body) {
4348   // Potential constant expressions can contain calls to declared, but not yet
4349   // defined, constexpr functions.
4350   if (Info.checkingPotentialConstantExpression() && !Definition &&
4351       Declaration->isConstexpr())
4352     return false;
4353
4354   // Bail out if the function declaration itself is invalid.  We will
4355   // have produced a relevant diagnostic while parsing it, so just
4356   // note the problematic sub-expression.
4357   if (Declaration->isInvalidDecl()) {
4358     Info.FFDiag(CallLoc, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
4359     return false;
4360   }
4361
4362   // Can we evaluate this function call?
4363   if (Definition && Definition->isConstexpr() &&
4364       !Definition->isInvalidDecl() && Body)
4365     return true;
4366
4367   if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11) {
4368     const FunctionDecl *DiagDecl = Definition ? Definition : Declaration;
4369
4370     // If this function is not constexpr because it is an inherited
4371     // non-constexpr constructor, diagnose that directly.
4372     auto *CD = dyn_cast<CXXConstructorDecl>(DiagDecl);
4373     if (CD && CD->isInheritingConstructor()) {
4374       auto *Inherited = CD->getInheritedConstructor().getConstructor();
4375       if (!Inherited->isConstexpr())
4376         DiagDecl = CD = Inherited;
4377     }
4378
4379     // FIXME: If DiagDecl is an implicitly-declared special member function
4380     // or an inheriting constructor, we should be much more explicit about why
4381     // it's not constexpr.
4382     if (CD && CD->isInheritingConstructor())
4383       Info.FFDiag(CallLoc, diag::note_constexpr_invalid_inhctor, 1)
4384         << CD->getInheritedConstructor().getConstructor()->getParent();
4385     else
4386       Info.FFDiag(CallLoc, diag::note_constexpr_invalid_function, 1)
4387         << DiagDecl->isConstexpr() << (bool)CD << DiagDecl;
4388     Info.Note(DiagDecl->getLocation(), diag::note_declared_at);
4389   } else {
4390     Info.FFDiag(CallLoc, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
4391   }
4392   return false;
4393 }
4394
4395 /// Determine if a class has any fields that might need to be copied by a
4396 /// trivial copy or move operation.
4397 static bool hasFields(const CXXRecordDecl *RD) {
4398   if (!RD || RD->isEmpty())
4399     return false;
4400   for (auto *FD : RD->fields()) {
4401     if (FD->isUnnamedBitfield())
4402       continue;
4403     return true;
4404   }
4405   for (auto &Base : RD->bases())
4406     if (hasFields(Base.getType()->getAsCXXRecordDecl()))
4407       return true;
4408   return false;
4409 }
4410
4411 namespace {
4412 typedef SmallVector<APValue, 8> ArgVector;
4413 }
4414
4415 /// EvaluateArgs - Evaluate the arguments to a function call.
4416 static bool EvaluateArgs(ArrayRef<const Expr*> Args, ArgVector &ArgValues,
4417                          EvalInfo &Info) {
4418   bool Success = true;
4419   for (ArrayRef<const Expr*>::iterator I = Args.begin(), E = Args.end();
4420        I != E; ++I) {
4421     if (!Evaluate(ArgValues[I - Args.begin()], Info, *I)) {
4422       // If we're checking for a potential constant expression, evaluate all
4423       // initializers even if some of them fail.
4424       if (!Info.noteFailure())
4425         return false;
4426       Success = false;
4427     }
4428   }
4429   return Success;
4430 }
4431
4432 /// Evaluate a function call.
4433 static bool HandleFunctionCall(SourceLocation CallLoc,
4434                                const FunctionDecl *Callee, const LValue *This,
4435                                ArrayRef<const Expr*> Args, const Stmt *Body,
4436                                EvalInfo &Info, APValue &Result,
4437                                const LValue *ResultSlot) {
4438   ArgVector ArgValues(Args.size());
4439   if (!EvaluateArgs(Args, ArgValues, Info))
4440     return false;
4441
4442   if (!Info.CheckCallLimit(CallLoc))
4443     return false;
4444
4445   CallStackFrame Frame(Info, CallLoc, Callee, This, ArgValues.data());
4446
4447   // For a trivial copy or move assignment, perform an APValue copy. This is
4448   // essential for unions, where the operations performed by the assignment
4449   // operator cannot be represented as statements.
4450   //
4451   // Skip this for non-union classes with no fields; in that case, the defaulted
4452   // copy/move does not actually read the object.
4453   const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Callee);
4454   if (MD && MD->isDefaulted() &&
4455       (MD->getParent()->isUnion() ||
4456        (MD->isTrivial() && hasFields(MD->getParent())))) {
4457     assert(This &&
4458            (MD->isCopyAssignmentOperator() || MD->isMoveAssignmentOperator()));
4459     LValue RHS;
4460     RHS.setFrom(Info.Ctx, ArgValues[0]);
4461     APValue RHSValue;
4462     if (!handleLValueToRValueConversion(Info, Args[0], Args[0]->getType(),
4463                                         RHS, RHSValue))
4464       return false;
4465     if (!handleAssignment(Info, Args[0], *This, MD->getThisType(),
4466                           RHSValue))
4467       return false;
4468     This->moveInto(Result);
4469     return true;
4470   } else if (MD && isLambdaCallOperator(MD)) {
4471     // We're in a lambda; determine the lambda capture field maps unless we're
4472     // just constexpr checking a lambda's call operator. constexpr checking is
4473     // done before the captures have been added to the closure object (unless
4474     // we're inferring constexpr-ness), so we don't have access to them in this
4475     // case. But since we don't need the captures to constexpr check, we can
4476     // just ignore them.
4477     if (!Info.checkingPotentialConstantExpression())
4478       MD->getParent()->getCaptureFields(Frame.LambdaCaptureFields,
4479                                         Frame.LambdaThisCaptureField);
4480   }
4481
4482   StmtResult Ret = {Result, ResultSlot};
4483   EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Ret, Info, Body);
4484   if (ESR == ESR_Succeeded) {
4485     if (Callee->getReturnType()->isVoidType())
4486       return true;
4487     Info.FFDiag(Callee->getEndLoc(), diag::note_constexpr_no_return);
4488   }
4489   return ESR == ESR_Returned;
4490 }
4491
4492 /// Evaluate a constructor call.
4493 static bool HandleConstructorCall(const Expr *E, const LValue &This,
4494                                   APValue *ArgValues,
4495                                   const CXXConstructorDecl *Definition,
4496                                   EvalInfo &Info, APValue &Result) {
4497   SourceLocation CallLoc = E->getExprLoc();
4498   if (!Info.CheckCallLimit(CallLoc))
4499     return false;
4500
4501   const CXXRecordDecl *RD = Definition->getParent();
4502   if (RD->getNumVBases()) {
4503     Info.FFDiag(CallLoc, diag::note_constexpr_virtual_base) << RD;
4504     return false;
4505   }
4506
4507   EvalInfo::EvaluatingConstructorRAII EvalObj(
4508       Info, {This.getLValueBase(),
4509              {This.getLValueCallIndex(), This.getLValueVersion()}});
4510   CallStackFrame Frame(Info, CallLoc, Definition, &This, ArgValues);
4511
4512   // FIXME: Creating an APValue just to hold a nonexistent return value is
4513   // wasteful.
4514   APValue RetVal;
4515   StmtResult Ret = {RetVal, nullptr};
4516
4517   // If it's a delegating constructor, delegate.
4518   if (Definition->isDelegatingConstructor()) {
4519     CXXConstructorDecl::init_const_iterator I = Definition->init_begin();
4520     {
4521       FullExpressionRAII InitScope(Info);
4522       if (!EvaluateInPlace(Result, Info, This, (*I)->getInit()))
4523         return false;
4524     }
4525     return EvaluateStmt(Ret, Info, Definition->getBody()) != ESR_Failed;
4526   }
4527
4528   // For a trivial copy or move constructor, perform an APValue copy. This is
4529   // essential for unions (or classes with anonymous union members), where the
4530   // operations performed by the constructor cannot be represented by
4531   // ctor-initializers.
4532   //
4533   // Skip this for empty non-union classes; we should not perform an
4534   // lvalue-to-rvalue conversion on them because their copy constructor does not
4535   // actually read them.
4536   if (Definition->isDefaulted() && Definition->isCopyOrMoveConstructor() &&
4537       (Definition->getParent()->isUnion() ||
4538        (Definition->isTrivial() && hasFields(Definition->getParent())))) {
4539     LValue RHS;
4540     RHS.setFrom(Info.Ctx, ArgValues[0]);
4541     return handleLValueToRValueConversion(
4542         Info, E, Definition->getParamDecl(0)->getType().getNonReferenceType(),
4543         RHS, Result);
4544   }
4545
4546   // Reserve space for the struct members.
4547   if (!RD->isUnion() && Result.isUninit())
4548     Result = APValue(APValue::UninitStruct(), RD->getNumBases(),
4549                      std::distance(RD->field_begin(), RD->field_end()));
4550
4551   if (RD->isInvalidDecl()) return false;
4552   const ASTRecordLayout &Layout = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
4553
4554   // A scope for temporaries lifetime-extended by reference members.
4555   BlockScopeRAII LifetimeExtendedScope(Info);
4556
4557   bool Success = true;
4558   unsigned BasesSeen = 0;
4559 #ifndef NDEBUG
4560   CXXRecordDecl::base_class_const_iterator BaseIt = RD->bases_begin();
4561 #endif
4562   for (const auto *I : Definition->inits()) {
4563     LValue Subobject = This;
4564     LValue SubobjectParent = This;
4565     APValue *Value = &Result;
4566
4567     // Determine the subobject to initialize.
4568     FieldDecl *FD = nullptr;
4569     if (I->isBaseInitializer()) {
4570       QualType BaseType(I->getBaseClass(), 0);
4571 #ifndef NDEBUG
4572       // Non-virtual base classes are initialized in the order in the class
4573       // definition. We have already checked for virtual base classes.
4574       assert(!BaseIt->isVirtual() && "virtual base for literal type");
4575       assert(Info.Ctx.hasSameType(BaseIt->getType(), BaseType) &&
4576              "base class initializers not in expected order");
4577       ++BaseIt;
4578 #endif
4579       if (!HandleLValueDirectBase(Info, I->getInit(), Subobject, RD,
4580                                   BaseType->getAsCXXRecordDecl(), &Layout))
4581         return false;
4582       Value = &Result.getStructBase(BasesSeen++);
4583     } else if ((FD = I->getMember())) {
4584       if (!HandleLValueMember(Info, I->getInit(), Subobject, FD, &Layout))
4585         return false;
4586       if (RD->isUnion()) {
4587         Result = APValue(FD);
4588         Value = &Result.getUnionValue();
4589       } else {
4590         Value = &Result.getStructField(FD->getFieldIndex());
4591       }
4592     } else if (IndirectFieldDecl *IFD = I->getIndirectMember()) {
4593       // Walk the indirect field decl's chain to find the object to initialize,
4594       // and make sure we've initialized every step along it.
4595       auto IndirectFieldChain = IFD->chain();
4596       for (auto *C : IndirectFieldChain) {
4597         FD = cast<FieldDecl>(C);
4598         CXXRecordDecl *CD = cast<CXXRecordDecl>(FD->getParent());
4599         // Switch the union field if it differs. This happens if we had
4600         // preceding zero-initialization, and we're now initializing a union
4601         // subobject other than the first.
4602         // FIXME: In this case, the values of the other subobjects are
4603         // specified, since zero-initialization sets all padding bits to zero.
4604         if (Value->isUninit() ||
4605             (Value->isUnion() && Value->getUnionField() != FD)) {
4606           if (CD->isUnion())
4607             *Value = APValue(FD);
4608           else
4609             *Value = APValue(APValue::UninitStruct(), CD->getNumBases(),
4610                              std::distance(CD->field_begin(), CD->field_end()));
4611         }
4612         // Store Subobject as its parent before updating it for the last element
4613         // in the chain.
4614         if (C == IndirectFieldChain.back())
4615           SubobjectParent = Subobject;
4616         if (!HandleLValueMember(Info, I->getInit(), Subobject, FD))
4617           return false;
4618         if (CD->isUnion())
4619           Value = &Value->getUnionValue();
4620         else
4621           Value = &Value->getStructField(FD->getFieldIndex());
4622       }
4623     } else {
4624       llvm_unreachable("unknown base initializer kind");
4625     }
4626
4627     // Need to override This for implicit field initializers as in this case
4628     // This refers to innermost anonymous struct/union containing initializer,
4629     // not to currently constructed class.
4630     const Expr *Init = I->getInit();
4631     ThisOverrideRAII ThisOverride(*Info.CurrentCall, &SubobjectParent,
4632                                   isa<CXXDefaultInitExpr>(Init));
4633     FullExpressionRAII InitScope(Info);
4634     if (!EvaluateInPlace(*Value, Info, Subobject, Init) ||
4635         (FD && FD->isBitField() &&
4636          !truncateBitfieldValue(Info, Init, *Value, FD))) {
4637       // If we're checking for a potential constant expression, evaluate all
4638       // initializers even if some of them fail.
4639       if (!Info.noteFailure())
4640         return false;
4641       Success = false;
4642     }
4643   }
4644
4645   return Success &&
4646          EvaluateStmt(Ret, Info, Definition->getBody()) != ESR_Failed;
4647 }
4648
4649 static bool HandleConstructorCall(const Expr *E, const LValue &This,
4650                                   ArrayRef<const Expr*> Args,
4651                                   const CXXConstructorDecl *Definition,
4652                                   EvalInfo &Info, APValue &Result) {
4653   ArgVector ArgValues(Args.size());
4654   if (!EvaluateArgs(Args, ArgValues, Info))
4655     return false;
4656
4657   return HandleConstructorCall(E, This, ArgValues.data(), Definition,
4658                                Info, Result);
4659 }
4660
4661 //===----------------------------------------------------------------------===//
4662 // Generic Evaluation
4663 //===----------------------------------------------------------------------===//
4664 namespace {
4665
4666 template <class Derived>
4667 class ExprEvaluatorBase
4668   : public ConstStmtVisitor<Derived, bool> {
4669 private:
4670   Derived &getDerived() { return static_cast<Derived&>(*this); }
4671   bool DerivedSuccess(const APValue &V, const Expr *E) {
4672     return getDerived().Success(V, E);
4673   }
4674   bool DerivedZeroInitialization(const Expr *E) {
4675     return getDerived().ZeroInitialization(E);
4676   }
4677
4678   // Check whether a conditional operator with a non-constant condition is a
4679   // potential constant expression. If neither arm is a potential constant
4680   // expression, then the conditional operator is not either.
4681   template<typename ConditionalOperator>
4682   void CheckPotentialConstantConditional(const ConditionalOperator *E) {
4683     assert(Info.checkingPotentialConstantExpression());
4684
4685     // Speculatively evaluate both arms.
4686     SmallVector<PartialDiagnosticAt, 8> Diag;
4687     {
4688       SpeculativeEvaluationRAII Speculate(Info, &Diag);
4689       StmtVisitorTy::Visit(E->getFalseExpr());
4690       if (Diag.empty())
4691         return;
4692     }
4693
4694     {
4695       SpeculativeEvaluationRAII Speculate(Info, &Diag);
4696       Diag.clear();
4697       StmtVisitorTy::Visit(E->getTrueExpr());
4698       if (Diag.empty())
4699         return;
4700     }
4701
4702     Error(E, diag::note_constexpr_conditional_never_const);
4703   }
4704
4705
4706   template<typename ConditionalOperator>
4707   bool HandleConditionalOperator(const ConditionalOperator *E) {
4708     bool BoolResult;
4709     if (!EvaluateAsBooleanCondition(E->getCond(), BoolResult, Info)) {
4710       if (Info.checkingPotentialConstantExpression() && Info.noteFailure()) {
4711         CheckPotentialConstantConditional(E);
4712         return false;
4713       }
4714       if (Info.noteFailure()) {
4715         StmtVisitorTy::Visit(E->getTrueExpr());
4716         StmtVisitorTy::Visit(E->getFalseExpr());
4717       }
4718       return false;
4719     }
4720
4721     Expr *EvalExpr = BoolResult ? E->getTrueExpr() : E->getFalseExpr();
4722     return StmtVisitorTy::Visit(EvalExpr);
4723   }
4724
4725 protected:
4726   EvalInfo &Info;
4727   typedef ConstStmtVisitor<Derived, bool> StmtVisitorTy;
4728   typedef ExprEvaluatorBase ExprEvaluatorBaseTy;
4729
4730   OptionalDiagnostic CCEDiag(const Expr *E, diag::kind D) {
4731     return Info.CCEDiag(E, D);
4732   }
4733
4734   bool ZeroInitialization(const Expr *E) { return Error(E); }
4735
4736 public:
4737   ExprEvaluatorBase(EvalInfo &Info) : Info(Info) {}
4738
4739   EvalInfo &getEvalInfo() { return Info; }
4740
4741   /// Report an evaluation error. This should only be called when an error is
4742   /// first discovered. When propagating an error, just return false.
4743   bool Error(const Expr *E, diag::kind D) {
4744     Info.FFDiag(E, D);
4745     return false;
4746   }
4747   bool Error(const Expr *E) {
4748     return Error(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
4749   }
4750
4751   bool VisitStmt(const Stmt *) {
4752     llvm_unreachable("Expression evaluator should not be called on stmts");
4753   }
4754   bool VisitExpr(const Expr *E) {
4755     return Error(E);
4756   }
4757
4758   bool VisitConstantExpr(const ConstantExpr *E)
4759     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getSubExpr()); }
4760   bool VisitParenExpr(const ParenExpr *E)
4761     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getSubExpr()); }
4762   bool VisitUnaryExtension(const UnaryOperator *E)
4763     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getSubExpr()); }
4764   bool VisitUnaryPlus(const UnaryOperator *E)
4765     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getSubExpr()); }
4766   bool VisitChooseExpr(const ChooseExpr *E)
4767     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getChosenSubExpr()); }
4768   bool VisitGenericSelectionExpr(const GenericSelectionExpr *E)
4769     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getResultExpr()); }
4770   bool VisitSubstNonTypeTemplateParmExpr(const SubstNonTypeTemplateParmExpr *E)
4771     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getReplacement()); }
4772   bool VisitCXXDefaultArgExpr(const CXXDefaultArgExpr *E) {
4773     TempVersionRAII RAII(*Info.CurrentCall);
4774     return StmtVisitorTy::Visit(E->getExpr());
4775   }
4776   bool VisitCXXDefaultInitExpr(const CXXDefaultInitExpr *E) {
4777     TempVersionRAII RAII(*Info.CurrentCall);
4778     // The initializer may not have been parsed yet, or might be erroneous.
4779     if (!E->getExpr())
4780       return Error(E);
4781     return StmtVisitorTy::Visit(E->getExpr());
4782   }
4783   // We cannot create any objects for which cleanups are required, so there is
4784   // nothing to do here; all cleanups must come from unevaluated subexpressions.
4785   bool VisitExprWithCleanups(const ExprWithCleanups *E)
4786     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getSubExpr()); }
4787
4788   bool VisitCXXReinterpretCastExpr(const CXXReinterpretCastExpr *E) {
4789     CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 0;
4790     return static_cast<Derived*>(this)->VisitCastExpr(E);
4791   }
4792   bool VisitCXXDynamicCastExpr(const CXXDynamicCastExpr *E) {
4793     CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 1;
4794     return static_cast<Derived*>(this)->VisitCastExpr(E);
4795   }
4796
4797   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
4798     switch (E->getOpcode()) {
4799     default:
4800       return Error(E);
4801
4802     case BO_Comma:
4803       VisitIgnoredValue(E->getLHS());
4804       return StmtVisitorTy::Visit(E->getRHS());
4805
4806     case BO_PtrMemD:
4807     case BO_PtrMemI: {
4808       LValue Obj;
4809       if (!HandleMemberPointerAccess(Info, E, Obj))
4810         return false;
4811       APValue Result;
4812       if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, E->getType(), Obj, Result))
4813         return false;
4814       return DerivedSuccess(Result, E);
4815     }
4816     }
4817   }
4818
4819   bool VisitBinaryConditionalOperator(const BinaryConditionalOperator *E) {
4820     // Evaluate and cache the common expression. We treat it as a temporary,
4821     // even though it's not quite the same thing.
4822     if (!Evaluate(Info.CurrentCall->createTemporary(E->getOpaqueValue(), false),
4823                   Info, E->getCommon()))
4824       return false;
4825
4826     return HandleConditionalOperator(E);
4827   }
4828
4829   bool VisitConditionalOperator(const ConditionalOperator *E) {
4830     bool IsBcpCall = false;
4831     // If the condition (ignoring parens) is a __builtin_constant_p call,
4832     // the result is a constant expression if it can be folded without
4833     // side-effects. This is an important GNU extension. See GCC PR38377
4834     // for discussion.
4835     if (const CallExpr *CallCE =
4836           dyn_cast<CallExpr>(E->getCond()->IgnoreParenCasts()))
4837       if (CallCE->getBuiltinCallee() == Builtin::BI__builtin_constant_p)
4838         IsBcpCall = true;
4839
4840     // Always assume __builtin_constant_p(...) ? ... : ... is a potential
4841     // constant expression; we can't check whether it's potentially foldable.
4842     if (Info.checkingPotentialConstantExpression() && IsBcpCall)
4843       return false;
4844
4845     FoldConstant Fold(Info, IsBcpCall);
4846     if (!HandleConditionalOperator(E)) {
4847       Fold.keepDiagnostics();
4848       return false;
4849     }
4850
4851     return true;
4852   }
4853
4854   bool VisitOpaqueValueExpr(const OpaqueValueExpr *E) {
4855     if (APValue *Value = Info.CurrentCall->getCurrentTemporary(E))
4856       return DerivedSuccess(*Value, E);
4857
4858     const Expr *Source = E->getSourceExpr();
4859     if (!Source)
4860       return Error(E);
4861     if (Source == E) { // sanity checking.
4862       assert(0 && "OpaqueValueExpr recursively refers to itself");
4863       return Error(E);
4864     }
4865     return StmtVisitorTy::Visit(Source);
4866   }
4867
4868   bool VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
4869     APValue Result;
4870     if (!handleCallExpr(E, Result, nullptr))
4871       return false;
4872     return DerivedSuccess(Result, E);
4873   }
4874
4875   bool handleCallExpr(const CallExpr *E, APValue &Result,
4876                      const LValue *ResultSlot) {
4877     const Expr *Callee = E->getCallee()->IgnoreParens();
4878     QualType CalleeType = Callee->getType();
4879
4880     const FunctionDecl *FD = nullptr;
4881     LValue *This = nullptr, ThisVal;
4882     auto Args = llvm::makeArrayRef(E->getArgs(), E->getNumArgs());
4883     bool HasQualifier = false;
4884
4885     // Extract function decl and 'this' pointer from the callee.
4886     if (CalleeType->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::BoundMember)) {
4887       const ValueDecl *Member = nullptr;
4888       if (const MemberExpr *ME = dyn_cast<MemberExpr>(Callee)) {
4889         // Explicit bound member calls, such as x.f() or p->g();
4890         if (!EvaluateObjectArgument(Info, ME->getBase(), ThisVal))
4891           return false;
4892         Member = ME->getMemberDecl();
4893         This = &ThisVal;
4894         HasQualifier = ME->hasQualifier();
4895       } else if (const BinaryOperator *BE = dyn_cast<BinaryOperator>(Callee)) {
4896         // Indirect bound member calls ('.*' or '->*').
4897         Member = HandleMemberPointerAccess(Info, BE, ThisVal, false);
4898         if (!Member) return false;
4899         This = &ThisVal;
4900       } else
4901         return Error(Callee);
4902
4903       FD = dyn_cast<FunctionDecl>(Member);
4904       if (!FD)
4905         return Error(Callee);
4906     } else if (CalleeType->isFunctionPointerType()) {
4907       LValue Call;
4908       if (!EvaluatePointer(Callee, Call, Info))
4909         return false;
4910
4911       if (!Call.getLValueOffset().isZero())
4912         return Error(Callee);
4913       FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(
4914                              Call.getLValueBase().dyn_cast<const ValueDecl*>());
4915       if (!FD)
4916         return Error(Callee);
4917       // Don't call function pointers which have been cast to some other type.
4918       // Per DR (no number yet), the caller and callee can differ in noexcept.
4919       if (!Info.Ctx.hasSameFunctionTypeIgnoringExceptionSpec(
4920         CalleeType->getPointeeType(), FD->getType())) {
4921         return Error(E);
4922       }
4923
4924       // Overloaded operator calls to member functions are represented as normal
4925       // calls with '*this' as the first argument.
4926       const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(FD);
4927       if (MD && !MD->isStatic()) {
4928         // FIXME: When selecting an implicit conversion for an overloaded
4929         // operator delete, we sometimes try to evaluate calls to conversion
4930         // operators without a 'this' parameter!
4931         if (Args.empty())
4932           return Error(E);
4933
4934         if (!EvaluateObjectArgument(Info, Args[0], ThisVal))
4935           return false;
4936         This = &ThisVal;
4937         Args = Args.slice(1);
4938       } else if (MD && MD->isLambdaStaticInvoker()) {
4939         // Map the static invoker for the lambda back to the call operator.
4940         // Conveniently, we don't have to slice out the 'this' argument (as is
4941         // being done for the non-static case), since a static member function
4942         // doesn't have an implicit argument passed in.
4943         const CXXRecordDecl *ClosureClass = MD->getParent();
4944         assert(
4945             ClosureClass->captures_begin() == ClosureClass->captures_end() &&
4946             "Number of captures must be zero for conversion to function-ptr");
4947
4948         const CXXMethodDecl *LambdaCallOp =
4949             ClosureClass->getLambdaCallOperator();
4950
4951         // Set 'FD', the function that will be called below, to the call
4952         // operator.  If the closure object represents a generic lambda, find
4953         // the corresponding specialization of the call operator.
4954
4955         if (ClosureClass->isGenericLambda()) {
4956           assert(MD->isFunctionTemplateSpecialization() &&
4957                  "A generic lambda's static-invoker function must be a "
4958                  "template specialization");
4959           const TemplateArgumentList *TAL = MD->getTemplateSpecializationArgs();
4960           FunctionTemplateDecl *CallOpTemplate =
4961               LambdaCallOp->getDescribedFunctionTemplate();
4962           void *InsertPos = nullptr;
4963           FunctionDecl *CorrespondingCallOpSpecialization =
4964               CallOpTemplate->findSpecialization(TAL->asArray(), InsertPos);
4965           assert(CorrespondingCallOpSpecialization &&
4966                  "We must always have a function call operator specialization "
4967                  "that corresponds to our static invoker specialization");
4968           FD = cast<CXXMethodDecl>(CorrespondingCallOpSpecialization);
4969         } else
4970           FD = LambdaCallOp;
4971       }
4972
4973
4974     } else
4975       return Error(E);
4976
4977     if (This && !This->checkSubobject(Info, E, CSK_This))
4978       return false;
4979
4980     // DR1358 allows virtual constexpr functions in some cases. Don't allow
4981     // calls to such functions in constant expressions.
4982     if (This && !HasQualifier &&
4983         isa<CXXMethodDecl>(FD) && cast<CXXMethodDecl>(FD)->isVirtual())
4984       return Error(E, diag::note_constexpr_virtual_call);
4985
4986     const FunctionDecl *Definition = nullptr;
4987     Stmt *Body = FD->getBody(Definition);
4988
4989     if (!CheckConstexprFunction(Info, E->getExprLoc(), FD, Definition, Body) ||
4990         !HandleFunctionCall(E->getExprLoc(), Definition, This, Args, Body, Info,
4991                             Result, ResultSlot))
4992       return false;
4993
4994     return true;
4995   }
4996
4997   bool VisitCompoundLiteralExpr(const CompoundLiteralExpr *E) {
4998     return StmtVisitorTy::Visit(E->getInitializer());
4999   }
5000   bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
5001     if (E->getNumInits() == 0)
5002       return DerivedZeroInitialization(E);
5003     if (E->getNumInits() == 1)
5004       return StmtVisitorTy::Visit(E->getInit(0));
5005     return Error(E);
5006   }
5007   bool VisitImplicitValueInitExpr(const ImplicitValueInitExpr *E) {
5008     return DerivedZeroInitialization(E);
5009   }
5010   bool VisitCXXScalarValueInitExpr(const CXXScalarValueInitExpr *E) {
5011     return DerivedZeroInitialization(E);
5012   }
5013   bool VisitCXXNullPtrLiteralExpr(const CXXNullPtrLiteralExpr *E) {
5014     return DerivedZeroInitialization(E);
5015   }
5016
5017   /// A member expression where the object is a prvalue is itself a prvalue.
5018   bool VisitMemberExpr(const MemberExpr *E) {
5019     assert(!E->isArrow() && "missing call to bound member function?");
5020
5021     APValue Val;
5022     if (!Evaluate(Val, Info, E->getBase()))
5023       return false;
5024
5025     QualType BaseTy = E->getBase()->getType();
5026
5027     const FieldDecl *FD = dyn_cast<FieldDecl>(E->getMemberDecl());
5028     if (!FD) return Error(E);
5029     assert(!FD->getType()->isReferenceType() && "prvalue reference?");
5030     assert(BaseTy->castAs<RecordType>()->getDecl()->getCanonicalDecl() ==
5031            FD->getParent()->getCanonicalDecl() && "record / field mismatch");
5032
5033     CompleteObject Obj(&Val, BaseTy, true);
5034     SubobjectDesignator Designator(BaseTy);
5035     Designator.addDeclUnchecked(FD);
5036
5037     APValue Result;
5038     return extractSubobject(Info, E, Obj, Designator, Result) &&
5039            DerivedSuccess(Result, E);
5040   }
5041
5042   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
5043     switch (E->getCastKind()) {
5044     default:
5045       break;
5046
5047     case CK_AtomicToNonAtomic: {
5048       APValue AtomicVal;
5049       // This does not need to be done in place even for class/array types:
5050       // atomic-to-non-atomic conversion implies copying the object
5051       // representation.
5052       if (!Evaluate(AtomicVal, Info, E->getSubExpr()))
5053         return false;
5054       return DerivedSuccess(AtomicVal, E);
5055     }
5056
5057     case CK_NoOp:
5058     case CK_UserDefinedConversion:
5059       return StmtVisitorTy::Visit(E->getSubExpr());
5060
5061     case CK_LValueToRValue: {
5062       LValue LVal;
5063       if (!EvaluateLValue(E->getSubExpr(), LVal, Info))
5064         return false;
5065       APValue RVal;
5066       // Note, we use the subexpression's type in order to retain cv-qualifiers.
5067       if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, E->getSubExpr()->getType(),
5068                                           LVal, RVal))
5069         return false;
5070       return DerivedSuccess(RVal, E);
5071     }
5072     }
5073
5074     return Error(E);
5075   }
5076
5077   bool VisitUnaryPostInc(const UnaryOperator *UO) {
5078     return VisitUnaryPostIncDec(UO);
5079   }
5080   bool VisitUnaryPostDec(const UnaryOperator *UO) {
5081     return VisitUnaryPostIncDec(UO);
5082   }
5083   bool VisitUnaryPostIncDec(const UnaryOperator *UO) {
5084     if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus14 && !Info.keepEvaluatingAfterFailure())
5085       return Error(UO);
5086
5087     LValue LVal;
5088     if (!EvaluateLValue(UO->getSubExpr(), LVal, Info))
5089       return false;
5090     APValue RVal;
5091     if (!handleIncDec(this->Info, UO, LVal, UO->getSubExpr()->getType(),
5092                       UO->isIncrementOp(), &RVal))
5093       return false;
5094     return DerivedSuccess(RVal, UO);
5095   }
5096
5097   bool VisitStmtExpr(const StmtExpr *E) {
5098     // We will have checked the full-expressions inside the statement expression
5099     // when they were completed, and don't need to check them again now.
5100     if (Info.checkingForOverflow())
5101       return Error(E);
5102
5103     BlockScopeRAII Scope(Info);
5104     const CompoundStmt *CS = E->getSubStmt();
5105     if (CS->body_empty())
5106       return true;
5107
5108     for (CompoundStmt::const_body_iterator BI = CS->body_begin(),
5109                                            BE = CS->body_end();
5110          /**/; ++BI) {
5111       if (BI + 1 == BE) {
5112         const Expr *FinalExpr = dyn_cast<Expr>(*BI);
5113         if (!FinalExpr) {
5114           Info.FFDiag((*BI)->getBeginLoc(),
5115                       diag::note_constexpr_stmt_expr_unsupported);
5116           return false;
5117         }
5118         return this->Visit(FinalExpr);
5119       }
5120
5121       APValue ReturnValue;
5122       StmtResult Result = { ReturnValue, nullptr };
5123       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, *BI);
5124       if (ESR != ESR_Succeeded) {
5125         // FIXME: If the statement-expression terminated due to 'return',
5126         // 'break', or 'continue', it would be nice to propagate that to
5127         // the outer statement evaluation rather than bailing out.
5128         if (ESR != ESR_Failed)
5129           Info.FFDiag((*BI)->getBeginLoc(),
5130                       diag::note_constexpr_stmt_expr_unsupported);
5131         return false;
5132       }
5133     }
5134
5135     llvm_unreachable("Return from function from the loop above.");
5136   }
5137
5138   /// Visit a value which is evaluated, but whose value is ignored.
5139   void VisitIgnoredValue(const Expr *E) {
5140     EvaluateIgnoredValue(Info, E);
5141   }
5142
5143   /// Potentially visit a MemberExpr's base expression.
5144   void VisitIgnoredBaseExpression(const Expr *E) {
5145     // While MSVC doesn't evaluate the base expression, it does diagnose the
5146     // presence of side-effecting behavior.
5147     if (Info.getLangOpts().MSVCCompat && !E->HasSideEffects(Info.Ctx))
5148       return;
5149     VisitIgnoredValue(E);
5150   }
5151 };
5152
5153 } // namespace
5154
5155 //===----------------------------------------------------------------------===//
5156 // Common base class for lvalue and temporary evaluation.
5157 //===----------------------------------------------------------------------===//
5158 namespace {
5159 template<class Derived>
5160 class LValueExprEvaluatorBase
5161   : public ExprEvaluatorBase<Derived> {
5162 protected:
5163   LValue &Result;
5164   bool InvalidBaseOK;
5165   typedef LValueExprEvaluatorBase LValueExprEvaluatorBaseTy;
5166   typedef ExprEvaluatorBase<Derived> ExprEvaluatorBaseTy;
5167
5168   bool Success(APValue::LValueBase B) {
5169     Result.set(B);
5170     return true;
5171   }
5172
5173   bool evaluatePointer(const Expr *E, LValue &Result) {
5174     return EvaluatePointer(E, Result, this->Info, InvalidBaseOK);
5175   }
5176
5177 public:
5178   LValueExprEvaluatorBase(EvalInfo &Info, LValue &Result, bool InvalidBaseOK)
5179       : ExprEvaluatorBaseTy(Info), Result(Result),
5180         InvalidBaseOK(InvalidBaseOK) {}
5181
5182   bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
5183     Result.setFrom(this->Info.Ctx, V);
5184     return true;
5185   }
5186
5187   bool VisitMemberExpr(const MemberExpr *E) {
5188     // Handle non-static data members.
5189     QualType BaseTy;
5190     bool EvalOK;
5191     if (E->isArrow()) {
5192       EvalOK = evaluatePointer(E->getBase(), Result);
5193       BaseTy = E->getBase()->getType()->castAs<PointerType>()->getPointeeType();
5194     } else if (E->getBase()->isRValue()) {
5195       assert(E->getBase()->getType()->isRecordType());
5196       EvalOK = EvaluateTemporary(E->getBase(), Result, this->Info);
5197       BaseTy = E->getBase()->getType();
5198     } else {
5199       EvalOK = this->Visit(E->getBase());
5200       BaseTy = E->getBase()->getType();
5201     }
5202     if (!EvalOK) {
5203       if (!InvalidBaseOK)
5204         return false;
5205       Result.setInvalid(E);
5206       return true;
5207     }
5208
5209     const ValueDecl *MD = E->getMemberDecl();
5210     if (const FieldDecl *FD = dyn_cast<FieldDecl>(E->getMemberDecl())) {
5211       assert(BaseTy->getAs<RecordType>()->getDecl()->getCanonicalDecl() ==
5212              FD->getParent()->getCanonicalDecl() && "record / field mismatch");
5213       (void)BaseTy;
5214       if (!HandleLValueMember(this->Info, E, Result, FD))
5215         return false;
5216     } else if (const IndirectFieldDecl *IFD = dyn_cast<IndirectFieldDecl>(MD)) {
5217       if (!HandleLValueIndirectMember(this->Info, E, Result, IFD))
5218         return false;
5219     } else
5220       return this->Error(E);
5221
5222     if (MD->getType()->isReferenceType()) {
5223       APValue RefValue;
5224       if (!handleLValueToRValueConversion(this->Info, E, MD->getType(), Result,
5225                                           RefValue))
5226         return false;
5227       return Success(RefValue, E);
5228     }
5229     return true;
5230   }
5231
5232   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
5233     switch (E->getOpcode()) {
5234     default:
5235       return ExprEvaluatorBaseTy::VisitBinaryOperator(E);
5236
5237     case BO_PtrMemD:
5238     case BO_PtrMemI:
5239       return HandleMemberPointerAccess(this->Info, E, Result);
5240     }
5241   }
5242
5243   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
5244     switch (E->getCastKind()) {
5245     default:
5246       return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
5247
5248     case CK_DerivedToBase:
5249     case CK_UncheckedDerivedToBase:
5250       if (!this->Visit(E->getSubExpr()))
5251         return false;
5252
5253       // Now figure out the necessary offset to add to the base LV to get from
5254       // the derived class to the base class.
5255       return HandleLValueBasePath(this->Info, E, E->getSubExpr()->getType(),
5256                                   Result);
5257     }
5258   }
5259 };
5260 }
5261
5262 //===----------------------------------------------------------------------===//
5263 // LValue Evaluation
5264 //
5265 // This is used for evaluating lvalues (in C and C++), xvalues (in C++11),
5266 // function designators (in C), decl references to void objects (in C), and
5267 // temporaries (if building with -Wno-address-of-temporary).
5268 //
5269 // LValue evaluation produces values comprising a base expression of one of the
5270 // following types:
5271 // - Declarations
5272 //  * VarDecl
5273 //  * FunctionDecl
5274 // - Literals
5275 //  * CompoundLiteralExpr in C (and in global scope in C++)
5276 //  * StringLiteral
5277 //  * CXXTypeidExpr
5278 //  * PredefinedExpr
5279 //  * ObjCStringLiteralExpr
5280 //  * ObjCEncodeExpr
5281 //  * AddrLabelExpr
5282 //  * BlockExpr
5283 //  * CallExpr for a MakeStringConstant builtin
5284 // - Locals and temporaries
5285 //  * MaterializeTemporaryExpr
5286 //  * Any Expr, with a CallIndex indicating the function in which the temporary
5287 //    was evaluated, for cases where the MaterializeTemporaryExpr is missing
5288 //    from the AST (FIXME).
5289 //  * A MaterializeTemporaryExpr that has static storage duration, with no
5290 //    CallIndex, for a lifetime-extended temporary.
5291 // plus an offset in bytes.
5292 //===----------------------------------------------------------------------===//
5293 namespace {
5294 class LValueExprEvaluator
5295   : public LValueExprEvaluatorBase<LValueExprEvaluator> {
5296 public:
5297   LValueExprEvaluator(EvalInfo &Info, LValue &Result, bool InvalidBaseOK) :
5298     LValueExprEvaluatorBaseTy(Info, Result, InvalidBaseOK) {}
5299
5300   bool VisitVarDecl(const Expr *E, const VarDecl *VD);
5301   bool VisitUnaryPreIncDec(const UnaryOperator *UO);
5302
5303   bool VisitDeclRefExpr(const DeclRefExpr *E);
5304   bool VisitPredefinedExpr(const PredefinedExpr *E) { return Success(E); }
5305   bool VisitMaterializeTemporaryExpr(const MaterializeTemporaryExpr *E);
5306   bool VisitCompoundLiteralExpr(const CompoundLiteralExpr *E);
5307   bool VisitMemberExpr(const MemberExpr *E);
5308   bool VisitStringLiteral(const StringLiteral *E) { return Success(E); }
5309   bool VisitObjCEncodeExpr(const ObjCEncodeExpr *E) { return Success(E); }
5310   bool VisitCXXTypeidExpr(const CXXTypeidExpr *E);
5311   bool VisitCXXUuidofExpr(const CXXUuidofExpr *E);
5312   bool VisitArraySubscriptExpr(const ArraySubscriptExpr *E);
5313   bool VisitUnaryDeref(const UnaryOperator *E);
5314   bool VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E);
5315   bool VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E);
5316   bool VisitUnaryPreInc(const UnaryOperator *UO) {
5317     return VisitUnaryPreIncDec(UO);
5318   }
5319   bool VisitUnaryPreDec(const UnaryOperator *UO) {
5320     return VisitUnaryPreIncDec(UO);
5321   }
5322   bool VisitBinAssign(const BinaryOperator *BO);
5323   bool VisitCompoundAssignOperator(const CompoundAssignOperator *CAO);
5324
5325   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
5326     switch (E->getCastKind()) {
5327     default:
5328       return LValueExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
5329
5330     case CK_LValueBitCast:
5331       this->CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 2;
5332       if (!Visit(E->getSubExpr()))
5333         return false;
5334       Result.Designator.setInvalid();
5335       return true;
5336
5337     case CK_BaseToDerived:
5338       if (!Visit(E->getSubExpr()))
5339         return false;
5340       return HandleBaseToDerivedCast(Info, E, Result);
5341     }
5342   }
5343 };
5344 } // end anonymous namespace
5345
5346 /// Evaluate an expression as an lvalue. This can be legitimately called on
5347 /// expressions which are not glvalues, in three cases:
5348 ///  * function designators in C, and
5349 ///  * "extern void" objects
5350 ///  * @selector() expressions in Objective-C
5351 static bool EvaluateLValue(const Expr *E, LValue &Result, EvalInfo &Info,
5352                            bool InvalidBaseOK) {
5353   assert(E->isGLValue() || E->getType()->isFunctionType() ||
5354          E->getType()->isVoidType() || isa<ObjCSelectorExpr>(E));
5355   return LValueExprEvaluator(Info, Result, InvalidBaseOK).Visit(E);
5356 }
5357
5358 bool LValueExprEvaluator::VisitDeclRefExpr(const DeclRefExpr *E) {
5359   if (const FunctionDecl *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(E->getDecl()))
5360     return Success(FD);
5361   if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(E->getDecl()))
5362     return VisitVarDecl(E, VD);
5363   if (const BindingDecl *BD = dyn_cast<BindingDecl>(E->getDecl()))
5364     return Visit(BD->getBinding());
5365   return Error(E);
5366 }
5367
5368
5369 bool LValueExprEvaluator::VisitVarDecl(const Expr *E, const VarDecl *VD) {
5370
5371   // If we are within a lambda's call operator, check whether the 'VD' referred
5372   // to within 'E' actually represents a lambda-capture that maps to a
5373   // data-member/field within the closure object, and if so, evaluate to the
5374   // field or what the field refers to.
5375   if (Info.CurrentCall && isLambdaCallOperator(Info.CurrentCall->Callee) &&
5376       isa<DeclRefExpr>(E) &&
5377       cast<DeclRefExpr>(E)->refersToEnclosingVariableOrCapture()) {
5378     // We don't always have a complete capture-map when checking or inferring if
5379     // the function call operator meets the requirements of a constexpr function
5380     // - but we don't need to evaluate the captures to determine constexprness
5381     // (dcl.constexpr C++17).
5382     if (Info.checkingPotentialConstantExpression())
5383       return false;
5384
5385     if (auto *FD = Info.CurrentCall->LambdaCaptureFields.lookup(VD)) {
5386       // Start with 'Result' referring to the complete closure object...
5387       Result = *Info.CurrentCall->This;
5388       // ... then update it to refer to the field of the closure object
5389       // that represents the capture.
5390       if (!HandleLValueMember(Info, E, Result, FD))
5391         return false;
5392       // And if the field is of reference type, update 'Result' to refer to what
5393       // the field refers to.
5394       if (FD->getType()->isReferenceType()) {
5395         APValue RVal;
5396         if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, FD->getType(), Result,
5397                                             RVal))
5398           return false;
5399         Result.setFrom(Info.Ctx, RVal);
5400       }
5401       return true;
5402     }
5403   }
5404   CallStackFrame *Frame = nullptr;
5405   if (VD->hasLocalStorage() && Info.CurrentCall->Index > 1) {
5406     // Only if a local variable was declared in the function currently being
5407     // evaluated, do we expect to be able to find its value in the current
5408     // frame. (Otherwise it was likely declared in an enclosing context and
5409     // could either have a valid evaluatable value (for e.g. a constexpr
5410     // variable) or be ill-formed (and trigger an appropriate evaluation
5411     // diagnostic)).
5412     if (Info.CurrentCall->Callee &&
5413         Info.CurrentCall->Callee->Equals(VD->getDeclContext())) {
5414       Frame = Info.CurrentCall;
5415     }
5416   }
5417
5418   if (!VD->getType()->isReferenceType()) {
5419     if (Frame) {
5420       Result.set({VD, Frame->Index,
5421                   Info.CurrentCall->getCurrentTemporaryVersion(VD)});
5422       return true;
5423     }
5424     return Success(VD);
5425   }
5426
5427   APValue *V;
5428   if (!evaluateVarDeclInit(Info, E, VD, Frame, V, nullptr))
5429     return false;
5430   if (V->isUninit()) {
5431     if (!Info.checkingPotentialConstantExpression())
5432       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_use_uninit_reference);
5433     return false;
5434   }
5435   return Success(*V, E);
5436 }
5437
5438 bool LValueExprEvaluator::VisitMaterializeTemporaryExpr(
5439     const MaterializeTemporaryExpr *E) {
5440   // Walk through the expression to find the materialized temporary itself.
5441   SmallVector<const Expr *, 2> CommaLHSs;
5442   SmallVector<SubobjectAdjustment, 2> Adjustments;
5443   const Expr *Inner = E->GetTemporaryExpr()->
5444       skipRValueSubobjectAdjustments(CommaLHSs, Adjustments);
5445
5446   // If we passed any comma operators, evaluate their LHSs.
5447   for (unsigned I = 0, N = CommaLHSs.size(); I != N; ++I)
5448     if (!EvaluateIgnoredValue(Info, CommaLHSs[I]))
5449       return false;
5450
5451   // A materialized temporary with static storage duration can appear within the
5452   // result of a constant expression evaluation, so we need to preserve its
5453   // value for use outside this evaluation.
5454   APValue *Value;
5455   if (E->getStorageDuration() == SD_Static) {
5456     Value = Info.Ctx.getMaterializedTemporaryValue(E, true);
5457     *Value = APValue();
5458     Result.set(E);
5459   } else {
5460     Value = &createTemporary(E, E->getStorageDuration() == SD_Automatic, Result,
5461                              *Info.CurrentCall);
5462   }
5463
5464   QualType Type = Inner->getType();
5465
5466   // Materialize the temporary itself.
5467   if (!EvaluateInPlace(*Value, Info, Result, Inner) ||
5468       (E->getStorageDuration() == SD_Static &&
5469        !CheckConstantExpression(Info, E->getExprLoc(), Type, *Value))) {
5470     *Value = APValue();
5471     return false;
5472   }
5473
5474   // Adjust our lvalue to refer to the desired subobject.
5475   for (unsigned I = Adjustments.size(); I != 0; /**/) {
5476     --I;
5477     switch (Adjustments[I].Kind) {
5478     case SubobjectAdjustment::DerivedToBaseAdjustment:
5479       if (!HandleLValueBasePath(Info, Adjustments[I].DerivedToBase.BasePath,
5480                                 Type, Result))
5481         return false;
5482       Type = Adjustments[I].DerivedToBase.BasePath->getType();
5483       break;
5484
5485     case SubobjectAdjustment::FieldAdjustment:
5486       if (!HandleLValueMember(Info, E, Result, Adjustments[I].Field))
5487         return false;
5488       Type = Adjustments[I].Field->getType();
5489       break;
5490
5491     case SubobjectAdjustment::MemberPointerAdjustment:
5492       if (!HandleMemberPointerAccess(this->Info, Type, Result,
5493                                      Adjustments[I].Ptr.RHS))
5494         return false;
5495       Type = Adjustments[I].Ptr.MPT->getPointeeType();
5496       break;
5497     }
5498   }
5499
5500   return true;
5501 }
5502
5503 bool
5504 LValueExprEvaluator::VisitCompoundLiteralExpr(const CompoundLiteralExpr *E) {
5505   assert((!Info.getLangOpts().CPlusPlus || E->isFileScope()) &&
5506          "lvalue compound literal in c++?");
5507   // Defer visiting the literal until the lvalue-to-rvalue conversion. We can
5508   // only see this when folding in C, so there's no standard to follow here.
5509   return Success(E);
5510 }
5511
5512 bool LValueExprEvaluator::VisitCXXTypeidExpr(const CXXTypeidExpr *E) {
5513   if (!E->isPotentiallyEvaluated())
5514     return Success(E);
5515
5516   Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_typeid_polymorphic)
5517     << E->getExprOperand()->getType()
5518     << E->getExprOperand()->getSourceRange();
5519   return false;
5520 }
5521
5522 bool LValueExprEvaluator::VisitCXXUuidofExpr(const CXXUuidofExpr *E) {
5523   return Success(E);
5524 }
5525
5526 bool LValueExprEvaluator::VisitMemberExpr(const MemberExpr *E) {
5527   // Handle static data members.
5528   if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(E->getMemberDecl())) {
5529     VisitIgnoredBaseExpression(E->getBase());
5530     return VisitVarDecl(E, VD);
5531   }
5532
5533   // Handle static member functions.
5534   if (const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(E->getMemberDecl())) {
5535     if (MD->isStatic()) {
5536       VisitIgnoredBaseExpression(E->getBase());
5537       return Success(MD);
5538     }
5539   }
5540
5541   // Handle non-static data members.
5542   return LValueExprEvaluatorBaseTy::VisitMemberExpr(E);
5543 }
5544
5545 bool LValueExprEvaluator::VisitArraySubscriptExpr(const ArraySubscriptExpr *E) {
5546   // FIXME: Deal with vectors as array subscript bases.
5547   if (E->getBase()->getType()->isVectorType())
5548     return Error(E);
5549
5550   bool Success = true;
5551   if (!evaluatePointer(E->getBase(), Result)) {
5552     if (!Info.noteFailure())
5553       return false;
5554     Success = false;
5555   }
5556
5557   APSInt Index;
5558   if (!EvaluateInteger(E->getIdx(), Index, Info))
5559     return false;
5560
5561   return Success &&
5562          HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, Result, E->getType(), Index);
5563 }
5564
5565 bool LValueExprEvaluator::VisitUnaryDeref(const UnaryOperator *E) {
5566   return evaluatePointer(E->getSubExpr(), Result);
5567 }
5568
5569 bool LValueExprEvaluator::VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E) {
5570   if (!Visit(E->getSubExpr()))
5571     return false;
5572   // __real is a no-op on scalar lvalues.
5573   if (E->getSubExpr()->getType()->isAnyComplexType())
5574     HandleLValueComplexElement(Info, E, Result, E->getType(), false);
5575   return true;
5576 }
5577
5578 bool LValueExprEvaluator::VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E) {
5579   assert(E->getSubExpr()->getType()->isAnyComplexType() &&
5580          "lvalue __imag__ on scalar?");
5581   if (!Visit(E->getSubExpr()))
5582     return false;
5583   HandleLValueComplexElement(Info, E, Result, E->getType(), true);
5584   return true;
5585 }
5586
5587 bool LValueExprEvaluator::VisitUnaryPreIncDec(const UnaryOperator *UO) {
5588   if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus14 && !Info.keepEvaluatingAfterFailure())
5589     return Error(UO);
5590
5591   if (!this->Visit(UO->getSubExpr()))
5592     return false;
5593
5594   return handleIncDec(
5595       this->Info, UO, Result, UO->getSubExpr()->getType(),
5596       UO->isIncrementOp(), nullptr);
5597 }
5598
5599 bool LValueExprEvaluator::VisitCompoundAssignOperator(
5600     const CompoundAssignOperator *CAO) {
5601   if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus14 && !Info.keepEvaluatingAfterFailure())
5602     return Error(CAO);
5603
5604   APValue RHS;
5605
5606   // The overall lvalue result is the result of evaluating the LHS.
5607   if (!this->Visit(CAO->getLHS())) {
5608     if (Info.noteFailure())
5609       Evaluate(RHS, this->Info, CAO->getRHS());
5610     return false;
5611   }
5612
5613   if (!Evaluate(RHS, this->Info, CAO->getRHS()))
5614     return false;
5615
5616   return handleCompoundAssignment(
5617       this->Info, CAO,
5618       Result, CAO->getLHS()->getType(), CAO->getComputationLHSType(),
5619       CAO->getOpForCompoundAssignment(CAO->getOpcode()), RHS);
5620 }
5621
5622 bool LValueExprEvaluator::VisitBinAssign(const BinaryOperator *E) {
5623   if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus14 && !Info.keepEvaluatingAfterFailure())
5624     return Error(E);
5625
5626   APValue NewVal;
5627
5628   if (!this->Visit(E->getLHS())) {
5629     if (Info.noteFailure())
5630       Evaluate(NewVal, this->Info, E->getRHS());
5631     return false;
5632   }
5633
5634   if (!Evaluate(NewVal, this->Info, E->getRHS()))
5635     return false;
5636
5637   return handleAssignment(this->Info, E, Result, E->getLHS()->getType(),
5638                           NewVal);
5639 }
5640
5641 //===----------------------------------------------------------------------===//
5642 // Pointer Evaluation
5643 //===----------------------------------------------------------------------===//
5644
5645 /// Attempts to compute the number of bytes available at the pointer
5646 /// returned by a function with the alloc_size attribute. Returns true if we
5647 /// were successful. Places an unsigned number into `Result`.
5648 ///
5649 /// This expects the given CallExpr to be a call to a function with an
5650 /// alloc_size attribute.
5651 static bool getBytesReturnedByAllocSizeCall(const ASTContext &Ctx,
5652                                             const CallExpr *Call,
5653                                             llvm::APInt &Result) {
5654   const AllocSizeAttr *AllocSize = getAllocSizeAttr(Call);
5655
5656   assert(AllocSize && AllocSize->getElemSizeParam().isValid());
5657   unsigned SizeArgNo = AllocSize->getElemSizeParam().getASTIndex();
5658   unsigned BitsInSizeT = Ctx.getTypeSize(Ctx.getSizeType());
5659   if (Call->getNumArgs() <= SizeArgNo)
5660     return false;
5661
5662   auto EvaluateAsSizeT = [&](const Expr *E, APSInt &Into) {
5663     Expr::EvalResult ExprResult;
5664     if (!E->EvaluateAsInt(ExprResult, Ctx, Expr::SE_AllowSideEffects))
5665       return false;
5666     Into = ExprResult.Val.getInt();
5667     if (Into.isNegative() || !Into.isIntN(BitsInSizeT))
5668       return false;
5669     Into = Into.zextOrSelf(BitsInSizeT);
5670     return true;
5671   };
5672
5673   APSInt SizeOfElem;
5674   if (!EvaluateAsSizeT(Call->getArg(SizeArgNo), SizeOfElem))
5675     return false;
5676
5677   if (!AllocSize->getNumElemsParam().isValid()) {
5678     Result = std::move(SizeOfElem);
5679     return true;
5680   }
5681
5682   APSInt NumberOfElems;
5683   unsigned NumArgNo = AllocSize->getNumElemsParam().getASTIndex();
5684   if (!EvaluateAsSizeT(Call->getArg(NumArgNo), NumberOfElems))
5685     return false;
5686
5687   bool Overflow;
5688   llvm::APInt BytesAvailable = SizeOfElem.umul_ov(NumberOfElems, Overflow);
5689   if (Overflow)
5690     return false;
5691
5692   Result = std::move(BytesAvailable);
5693   return true;
5694 }
5695
5696 /// Convenience function. LVal's base must be a call to an alloc_size
5697 /// function.
5698 static bool getBytesReturnedByAllocSizeCall(const ASTContext &Ctx,
5699                                             const LValue &LVal,
5700                                             llvm::APInt &Result) {
5701   assert(isBaseAnAllocSizeCall(LVal.getLValueBase()) &&
5702          "Can't get the size of a non alloc_size function");
5703   const auto *Base = LVal.getLValueBase().get<const Expr *>();
5704   const CallExpr *CE = tryUnwrapAllocSizeCall(Base);
5705   return getBytesReturnedByAllocSizeCall(Ctx, CE, Result);
5706 }
5707
5708 /// Attempts to evaluate the given LValueBase as the result of a call to
5709 /// a function with the alloc_size attribute. If it was possible to do so, this
5710 /// function will return true, make Result's Base point to said function call,
5711 /// and mark Result's Base as invalid.
5712 static bool evaluateLValueAsAllocSize(EvalInfo &Info, APValue::LValueBase Base,
5713                                       LValue &Result) {
5714   if (Base.isNull())
5715     return false;
5716
5717   // Because we do no form of static analysis, we only support const variables.
5718   //
5719   // Additionally, we can't support parameters, nor can we support static
5720   // variables (in the latter case, use-before-assign isn't UB; in the former,
5721   // we have no clue what they'll be assigned to).
5722   const auto *VD =
5723       dyn_cast_or_null<VarDecl>(Base.dyn_cast<const ValueDecl *>());
5724   if (!VD || !VD->isLocalVarDecl() || !VD->getType().isConstQualified())
5725     return false;
5726
5727   const Expr *Init = VD->getAnyInitializer();
5728   if (!Init)
5729     return false;
5730
5731   const Expr *E = Init->IgnoreParens();
5732   if (!tryUnwrapAllocSizeCall(E))
5733     return false;
5734
5735   // Store E instead of E unwrapped so that the type of the LValue's base is
5736   // what the user wanted.
5737   Result.setInvalid(E);
5738
5739   QualType Pointee = E->getType()->castAs<PointerType>()->getPointeeType();
5740   Result.addUnsizedArray(Info, E, Pointee);
5741   return true;
5742 }
5743
5744 namespace {
5745 class PointerExprEvaluator
5746   : public ExprEvaluatorBase<PointerExprEvaluator> {
5747   LValue &Result;
5748   bool InvalidBaseOK;
5749
5750   bool Success(const Expr *E) {
5751     Result.set(E);
5752     return true;
5753   }
5754
5755   bool evaluateLValue(const Expr *E, LValue &Result) {
5756     return EvaluateLValue(E, Result, Info, InvalidBaseOK);
5757   }
5758
5759   bool evaluatePointer(const Expr *E, LValue &Result) {
5760     return EvaluatePointer(E, Result, Info, InvalidBaseOK);
5761   }
5762
5763   bool visitNonBuiltinCallExpr(const CallExpr *E);
5764 public:
5765
5766   PointerExprEvaluator(EvalInfo &info, LValue &Result, bool InvalidBaseOK)
5767       : ExprEvaluatorBaseTy(info), Result(Result),
5768         InvalidBaseOK(InvalidBaseOK) {}
5769
5770   bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
5771     Result.setFrom(Info.Ctx, V);
5772     return true;
5773   }
5774   bool ZeroInitialization(const Expr *E) {
5775     auto TargetVal = Info.Ctx.getTargetNullPointerValue(E->getType());
5776     Result.setNull(E->getType(), TargetVal);
5777     return true;
5778   }
5779
5780   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E);
5781   bool VisitCastExpr(const CastExpr* E);
5782   bool VisitUnaryAddrOf(const UnaryOperator *E);
5783   bool VisitObjCStringLiteral(const ObjCStringLiteral *E)
5784       { return Success(E); }
5785   bool VisitObjCBoxedExpr(const ObjCBoxedExpr *E) {
5786     if (Info.noteFailure())
5787       EvaluateIgnoredValue(Info, E->getSubExpr());
5788     return Error(E);
5789   }
5790   bool VisitAddrLabelExpr(const AddrLabelExpr *E)
5791       { return Success(E); }
5792   bool VisitCallExpr(const CallExpr *E);
5793   bool VisitBuiltinCallExpr(const CallExpr *E, unsigned BuiltinOp);
5794   bool VisitBlockExpr(const BlockExpr *E) {
5795     if (!E->getBlockDecl()->hasCaptures())
5796       return Success(E);
5797     return Error(E);
5798   }
5799   bool VisitCXXThisExpr(const CXXThisExpr *E) {
5800     // Can't look at 'this' when checking a potential constant expression.
5801     if (Info.checkingPotentialConstantExpression())
5802       return false;
5803     if (!Info.CurrentCall->This) {
5804       if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
5805         Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_this) << E->isImplicit();
5806       else
5807         Info.FFDiag(E);
5808       return false;
5809     }
5810     Result = *Info.CurrentCall->This;
5811     // If we are inside a lambda's call operator, the 'this' expression refers
5812     // to the enclosing '*this' object (either by value or reference) which is
5813     // either copied into the closure object's field that represents the '*this'
5814     // or refers to '*this'.
5815     if (isLambdaCallOperator(Info.CurrentCall->Callee)) {
5816       // Update 'Result' to refer to the data member/field of the closure object
5817       // that represents the '*this' capture.
5818       if (!HandleLValueMember(Info, E, Result,
5819                              Info.CurrentCall->LambdaThisCaptureField))
5820         return false;
5821       // If we captured '*this' by reference, replace the field with its referent.
5822       if (Info.CurrentCall->LambdaThisCaptureField->getType()
5823               ->isPointerType()) {
5824         APValue RVal;
5825         if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, E->getType(), Result,
5826                                             RVal))
5827           return false;
5828
5829         Result.setFrom(Info.Ctx, RVal);
5830       }
5831     }
5832     return true;
5833   }
5834
5835   // FIXME: Missing: @protocol, @selector
5836 };
5837 } // end anonymous namespace
5838
5839 static bool EvaluatePointer(const Expr* E, LValue& Result, EvalInfo &Info,
5840                             bool InvalidBaseOK) {
5841   assert(E->isRValue() && E->getType()->hasPointerRepresentation());
5842   return PointerExprEvaluator(Info, Result, InvalidBaseOK).Visit(E);
5843 }
5844
5845 bool PointerExprEvaluator::VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
5846   if (E->getOpcode() != BO_Add &&
5847       E->getOpcode() != BO_Sub)
5848     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitBinaryOperator(E);
5849
5850   const Expr *PExp = E->getLHS();
5851   const Expr *IExp = E->getRHS();
5852   if (IExp->getType()->isPointerType())
5853     std::swap(PExp, IExp);
5854
5855   bool EvalPtrOK = evaluatePointer(PExp, Result);
5856   if (!EvalPtrOK && !Info.noteFailure())
5857     return false;
5858
5859   llvm::APSInt Offset;
5860   if (!EvaluateInteger(IExp, Offset, Info) || !EvalPtrOK)
5861     return false;
5862
5863   if (E->getOpcode() == BO_Sub)
5864     negateAsSigned(Offset);
5865
5866   QualType Pointee = PExp->getType()->castAs<PointerType>()->getPointeeType();
5867   return HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, Result, Pointee, Offset);
5868 }
5869
5870 bool PointerExprEvaluator::VisitUnaryAddrOf(const UnaryOperator *E) {
5871   return evaluateLValue(E->getSubExpr(), Result);
5872 }
5873
5874 bool PointerExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
5875   const Expr *SubExpr = E->getSubExpr();
5876
5877   switch (E->getCastKind()) {
5878   default:
5879     break;
5880
5881   case CK_BitCast:
5882   case CK_CPointerToObjCPointerCast:
5883   case CK_BlockPointerToObjCPointerCast:
5884   case CK_AnyPointerToBlockPointerCast:
5885   case CK_AddressSpaceConversion:
5886     if (!Visit(SubExpr))
5887       return false;
5888     // Bitcasts to cv void* are static_casts, not reinterpret_casts, so are
5889     // permitted in constant expressions in C++11. Bitcasts from cv void* are
5890     // also static_casts, but we disallow them as a resolution to DR1312.
5891     if (!E->getType()->isVoidPointerType()) {
5892       Result.Designator.setInvalid();
5893       if (SubExpr->getType()->isVoidPointerType())
5894         CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast)
5895           << 3 << SubExpr->getType();
5896       else
5897         CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 2;
5898     }
5899     if (E->getCastKind() == CK_AddressSpaceConversion && Result.IsNullPtr)
5900       ZeroInitialization(E);
5901     return true;
5902
5903   case CK_DerivedToBase:
5904   case CK_UncheckedDerivedToBase:
5905     if (!evaluatePointer(E->getSubExpr(), Result))
5906       return false;
5907     if (!Result.Base && Result.Offset.isZero())
5908       return true;
5909
5910     // Now figure out the necessary offset to add to the base LV to get from
5911     // the derived class to the base class.
5912     return HandleLValueBasePath(Info, E, E->getSubExpr()->getType()->
5913                                   castAs<PointerType>()->getPointeeType(),
5914                                 Result);
5915
5916   case CK_BaseToDerived:
5917     if (!Visit(E->getSubExpr()))
5918       return false;
5919     if (!Result.Base && Result.Offset.isZero())
5920       return true;
5921     return HandleBaseToDerivedCast(Info, E, Result);
5922
5923   case CK_NullToPointer:
5924     VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
5925     return ZeroInitialization(E);
5926
5927   case CK_IntegralToPointer: {
5928     CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 2;
5929
5930     APValue Value;
5931     if (!EvaluateIntegerOrLValue(SubExpr, Value, Info))
5932       break;
5933
5934     if (Value.isInt()) {
5935       unsigned Size = Info.Ctx.getTypeSize(E->getType());
5936       uint64_t N = Value.getInt().extOrTrunc(Size).getZExtValue();
5937       Result.Base = (Expr*)nullptr;
5938       Result.InvalidBase = false;
5939       Result.Offset = CharUnits::fromQuantity(N);
5940       Result.Designator.setInvalid();
5941       Result.IsNullPtr = false;
5942       return true;
5943     } else {
5944       // Cast is of an lvalue, no need to change value.
5945       Result.setFrom(Info.Ctx, Value);
5946       return true;
5947     }
5948   }
5949
5950   case CK_ArrayToPointerDecay: {
5951     if (SubExpr->isGLValue()) {
5952       if (!evaluateLValue(SubExpr, Result))
5953         return false;
5954     } else {
5955       APValue &Value = createTemporary(SubExpr, false, Result,
5956                                        *Info.CurrentCall);
5957       if (!EvaluateInPlace(Value, Info, Result, SubExpr))
5958         return false;
5959     }
5960     // The result is a pointer to the first element of the array.
5961     auto *AT = Info.Ctx.getAsArrayType(SubExpr->getType());
5962     if (auto *CAT = dyn_cast<ConstantArrayType>(AT))
5963       Result.addArray(Info, E, CAT);
5964     else
5965       Result.addUnsizedArray(Info, E, AT->getElementType());
5966     return true;
5967   }
5968
5969   case CK_FunctionToPointerDecay:
5970     return evaluateLValue(SubExpr, Result);
5971
5972   case CK_LValueToRValue: {
5973     LValue LVal;
5974     if (!evaluateLValue(E->getSubExpr(), LVal))
5975       return false;
5976
5977     APValue RVal;
5978     // Note, we use the subexpression's type in order to retain cv-qualifiers.
5979     if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, E->getSubExpr()->getType(),
5980                                         LVal, RVal))
5981       return InvalidBaseOK &&
5982              evaluateLValueAsAllocSize(Info, LVal.Base, Result);
5983     return Success(RVal, E);
5984   }
5985   }
5986
5987   return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
5988 }
5989
5990 static CharUnits GetAlignOfType(EvalInfo &Info, QualType T,
5991                                 UnaryExprOrTypeTrait ExprKind) {
5992   // C++ [expr.alignof]p3:
5993   //     When alignof is applied to a reference type, the result is the
5994   //     alignment of the referenced type.
5995   if (const ReferenceType *Ref = T->getAs<ReferenceType>())
5996     T = Ref->getPointeeType();
5997
5998   if (T.getQualifiers().hasUnaligned())
5999     return CharUnits::One();
6000
6001   const bool AlignOfReturnsPreferred =
6002       Info.Ctx.getLangOpts().getClangABICompat() <= LangOptions::ClangABI::Ver7;
6003
6004   // __alignof is defined to return the preferred alignment.
6005   // Before 8, clang returned the preferred alignment for alignof and _Alignof
6006   // as well.
6007   if (ExprKind == UETT_PreferredAlignOf || AlignOfReturnsPreferred)
6008     return Info.Ctx.toCharUnitsFromBits(
6009       Info.Ctx.getPreferredTypeAlign(T.getTypePtr()));
6010   // alignof and _Alignof are defined to return the ABI alignment.
6011   else if (ExprKind == UETT_AlignOf)
6012     return Info.Ctx.getTypeAlignInChars(T.getTypePtr());
6013   else
6014     llvm_unreachable("GetAlignOfType on a non-alignment ExprKind");
6015 }
6016
6017 static CharUnits GetAlignOfExpr(EvalInfo &Info, const Expr *E,
6018                                 UnaryExprOrTypeTrait ExprKind) {
6019   E = E->IgnoreParens();
6020
6021   // The kinds of expressions that we have special-case logic here for
6022   // should be kept up to date with the special checks for those
6023   // expressions in Sema.
6024
6025   // alignof decl is always accepted, even if it doesn't make sense: we default
6026   // to 1 in those cases.
6027   if (const DeclRefExpr *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(E))
6028     return Info.Ctx.getDeclAlign(DRE->getDecl(),
6029                                  /*RefAsPointee*/true);
6030
6031   if (const MemberExpr *ME = dyn_cast<MemberExpr>(E))
6032     return Info.Ctx.getDeclAlign(ME->getMemberDecl(),
6033                                  /*RefAsPointee*/true);
6034
6035   return GetAlignOfType(Info, E->getType(), ExprKind);
6036 }
6037
6038 // To be clear: this happily visits unsupported builtins. Better name welcomed.
6039 bool PointerExprEvaluator::visitNonBuiltinCallExpr(const CallExpr *E) {
6040   if (ExprEvaluatorBaseTy::VisitCallExpr(E))
6041     return true;
6042
6043   if (!(InvalidBaseOK && getAllocSizeAttr(E)))
6044     return false;
6045
6046   Result.setInvalid(E);
6047   QualType PointeeTy = E->getType()->castAs<PointerType>()->getPointeeType();
6048   Result.addUnsizedArray(Info, E, PointeeTy);
6049   return true;
6050 }
6051
6052 bool PointerExprEvaluator::VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
6053   if (IsStringLiteralCall(E))
6054     return Success(E);
6055
6056   if (unsigned BuiltinOp = E->getBuiltinCallee())
6057     return VisitBuiltinCallExpr(E, BuiltinOp);
6058
6059   return visitNonBuiltinCallExpr(E);
6060 }
6061
6062 bool PointerExprEvaluator::VisitBuiltinCallExpr(const CallExpr *E,
6063                                                 unsigned BuiltinOp) {
6064   switch (BuiltinOp) {
6065   case Builtin::BI__builtin_addressof:
6066     return evaluateLValue(E->getArg(0), Result);
6067   case Builtin::BI__builtin_assume_aligned: {
6068     // We need to be very careful here because: if the pointer does not have the
6069     // asserted alignment, then the behavior is undefined, and undefined
6070     // behavior is non-constant.
6071     if (!evaluatePointer(E->getArg(0), Result))
6072       return false;
6073
6074     LValue OffsetResult(Result);
6075     APSInt Alignment;
6076     if (!EvaluateInteger(E->getArg(1), Alignment, Info))
6077       return false;
6078     CharUnits Align = CharUnits::fromQuantity(Alignment.getZExtValue());
6079
6080     if (E->getNumArgs() > 2) {
6081       APSInt Offset;
6082       if (!EvaluateInteger(E->getArg(2), Offset, Info))
6083         return false;
6084
6085       int64_t AdditionalOffset = -Offset.getZExtValue();
6086       OffsetResult.Offset += CharUnits::fromQuantity(AdditionalOffset);
6087     }
6088
6089     // If there is a base object, then it must have the correct alignment.
6090     if (OffsetResult.Base) {
6091       CharUnits BaseAlignment;
6092       if (const ValueDecl *VD =
6093           OffsetResult.Base.dyn_cast<const ValueDecl*>()) {
6094         BaseAlignment = Info.Ctx.getDeclAlign(VD);
6095       } else {
6096         BaseAlignment = GetAlignOfExpr(
6097             Info, OffsetResult.Base.get<const Expr *>(), UETT_AlignOf);
6098       }
6099
6100       if (BaseAlignment < Align) {
6101         Result.Designator.setInvalid();
6102         // FIXME: Add support to Diagnostic for long / long long.
6103         CCEDiag(E->getArg(0),
6104                 diag::note_constexpr_baa_insufficient_alignment) << 0
6105           << (unsigned)BaseAlignment.getQuantity()
6106           << (unsigned)Align.getQuantity();
6107         return false;
6108       }
6109     }
6110
6111     // The offset must also have the correct alignment.
6112     if (OffsetResult.Offset.alignTo(Align) != OffsetResult.Offset) {
6113       Result.Designator.setInvalid();
6114
6115       (OffsetResult.Base
6116            ? CCEDiag(E->getArg(0),
6117                      diag::note_constexpr_baa_insufficient_alignment) << 1
6118            : CCEDiag(E->getArg(0),
6119                      diag::note_constexpr_baa_value_insufficient_alignment))
6120         << (int)OffsetResult.Offset.getQuantity()
6121         << (unsigned)Align.getQuantity();
6122       return false;
6123     }
6124
6125     return true;
6126   }
6127   case Builtin::BI__builtin_launder:
6128     return evaluatePointer(E->getArg(0), Result);
6129   case Builtin::BIstrchr:
6130   case Builtin::BIwcschr:
6131   case Builtin::BImemchr:
6132   case Builtin::BIwmemchr:
6133     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
6134       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_function)
6135         << /*isConstexpr*/0 << /*isConstructor*/0
6136         << (std::string("'") + Info.Ctx.BuiltinInfo.getName(BuiltinOp) + "'");
6137     else
6138       Info.CCEDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
6139     LLVM_FALLTHROUGH;
6140   case Builtin::BI__builtin_strchr:
6141   case Builtin::BI__builtin_wcschr:
6142   case Builtin::BI__builtin_memchr:
6143   case Builtin::BI__builtin_char_memchr:
6144   case Builtin::BI__builtin_wmemchr: {
6145     if (!Visit(E->getArg(0)))
6146       return false;
6147     APSInt Desired;
6148     if (!EvaluateInteger(E->getArg(1), Desired, Info))
6149       return false;
6150     uint64_t MaxLength = uint64_t(-1);
6151     if (BuiltinOp != Builtin::BIstrchr &&
6152         BuiltinOp != Builtin::BIwcschr &&
6153         BuiltinOp != Builtin::BI__builtin_strchr &&
6154         BuiltinOp != Builtin::BI__builtin_wcschr) {
6155       APSInt N;
6156       if (!EvaluateInteger(E->getArg(2), N, Info))
6157         return false;
6158       MaxLength = N.getExtValue();
6159     }
6160     // We cannot find the value if there are no candidates to match against.
6161     if (MaxLength == 0u)
6162       return ZeroInitialization(E);
6163     if (!Result.checkNullPointerForFoldAccess(Info, E, AK_Read) ||
6164         Result.Designator.Invalid)
6165       return false;
6166     QualType CharTy = Result.Designator.getType(Info.Ctx);
6167     bool IsRawByte = BuiltinOp == Builtin::BImemchr ||
6168                      BuiltinOp == Builtin::BI__builtin_memchr;
6169     assert(IsRawByte ||
6170            Info.Ctx.hasSameUnqualifiedType(
6171                CharTy, E->getArg(0)->getType()->getPointeeType()));
6172     // Pointers to const void may point to objects of incomplete type.
6173     if (IsRawByte && CharTy->isIncompleteType()) {
6174       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_ltor_incomplete_type) << CharTy;
6175       return false;
6176     }
6177     // Give up on byte-oriented matching against multibyte elements.
6178     // FIXME: We can compare the bytes in the correct order.
6179     if (IsRawByte && Info.Ctx.getTypeSizeInChars(CharTy) != CharUnits::One())
6180       return false;
6181     // Figure out what value we're actually looking for (after converting to
6182     // the corresponding unsigned type if necessary).
6183     uint64_t DesiredVal;
6184     bool StopAtNull = false;
6185     switch (BuiltinOp) {
6186     case Builtin::BIstrchr:
6187     case Builtin::BI__builtin_strchr:
6188       // strchr compares directly to the passed integer, and therefore
6189       // always fails if given an int that is not a char.
6190       if (!APSInt::isSameValue(HandleIntToIntCast(Info, E, CharTy,
6191                                                   E->getArg(1)->getType(),
6192                                                   Desired),
6193                                Desired))
6194         return ZeroInitialization(E);
6195       StopAtNull = true;
6196       LLVM_FALLTHROUGH;
6197     case Builtin::BImemchr:
6198     case Builtin::BI__builtin_memchr:
6199     case Builtin::BI__builtin_char_memchr:
6200       // memchr compares by converting both sides to unsigned char. That's also
6201       // correct for strchr if we get this far (to cope with plain char being
6202       // unsigned in the strchr case).
6203       DesiredVal = Desired.trunc(Info.Ctx.getCharWidth()).getZExtValue();
6204       break;
6205
6206     case Builtin::BIwcschr:
6207     case Builtin::BI__builtin_wcschr:
6208       StopAtNull = true;
6209       LLVM_FALLTHROUGH;
6210     case Builtin::BIwmemchr:
6211     case Builtin::BI__builtin_wmemchr:
6212       // wcschr and wmemchr are given a wchar_t to look for. Just use it.
6213       DesiredVal = Desired.getZExtValue();
6214       break;
6215     }
6216
6217     for (; MaxLength; --MaxLength) {
6218       APValue Char;
6219       if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, CharTy, Result, Char) ||
6220           !Char.isInt())
6221         return false;
6222       if (Char.getInt().getZExtValue() == DesiredVal)
6223         return true;
6224       if (StopAtNull && !Char.getInt())
6225         break;
6226       if (!HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, Result, CharTy, 1))
6227         return false;
6228     }
6229     // Not found: return nullptr.
6230     return ZeroInitialization(E);
6231   }
6232
6233   case Builtin::BImemcpy:
6234   case Builtin::BImemmove:
6235   case Builtin::BIwmemcpy:
6236   case Builtin::BIwmemmove:
6237     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
6238       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_function)
6239         << /*isConstexpr*/0 << /*isConstructor*/0
6240         << (std::string("'") + Info.Ctx.BuiltinInfo.getName(BuiltinOp) + "'");
6241     else
6242       Info.CCEDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
6243     LLVM_FALLTHROUGH;
6244   case Builtin::BI__builtin_memcpy:
6245   case Builtin::BI__builtin_memmove:
6246   case Builtin::BI__builtin_wmemcpy:
6247   case Builtin::BI__builtin_wmemmove: {
6248     bool WChar = BuiltinOp == Builtin::BIwmemcpy ||
6249                  BuiltinOp == Builtin::BIwmemmove ||
6250                  BuiltinOp == Builtin::BI__builtin_wmemcpy ||
6251                  BuiltinOp == Builtin::BI__builtin_wmemmove;
6252     bool Move = BuiltinOp == Builtin::BImemmove ||
6253                 BuiltinOp == Builtin::BIwmemmove ||
6254                 BuiltinOp == Builtin::BI__builtin_memmove ||
6255                 BuiltinOp == Builtin::BI__builtin_wmemmove;
6256
6257     // The result of mem* is the first argument.
6258     if (!Visit(E->getArg(0)))
6259       return false;
6260     LValue Dest = Result;
6261
6262     LValue Src;
6263     if (!EvaluatePointer(E->getArg(1), Src, Info))
6264       return false;
6265
6266     APSInt N;
6267     if (!EvaluateInteger(E->getArg(2), N, Info))
6268       return false;
6269     assert(!N.isSigned() && "memcpy and friends take an unsigned size");
6270
6271     // If the size is zero, we treat this as always being a valid no-op.
6272     // (Even if one of the src and dest pointers is null.)
6273     if (!N)
6274       return true;
6275
6276     // Otherwise, if either of the operands is null, we can't proceed. Don't
6277     // try to determine the type of the copied objects, because there aren't
6278     // any.
6279     if (!Src.Base || !Dest.Base) {
6280       APValue Val;
6281       (!Src.Base ? Src : Dest).moveInto(Val);
6282       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_memcpy_null)
6283           << Move << WChar << !!Src.Base
6284           << Val.getAsString(Info.Ctx, E->getArg(0)->getType());
6285       return false;
6286     }
6287     if (Src.Designator.Invalid || Dest.Designator.Invalid)
6288       return false;
6289
6290     // We require that Src and Dest are both pointers to arrays of
6291     // trivially-copyable type. (For the wide version, the designator will be
6292     // invalid if the designated object is not a wchar_t.)
6293     QualType T = Dest.Designator.getType(Info.Ctx);
6294     QualType SrcT = Src.Designator.getType(Info.Ctx);
6295     if (!Info.Ctx.hasSameUnqualifiedType(T, SrcT)) {
6296       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_memcpy_type_pun) << Move << SrcT << T;
6297       return false;
6298     }
6299     if (T->isIncompleteType()) {
6300       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_memcpy_incomplete_type) << Move << T;
6301       return false;
6302     }
6303     if (!T.isTriviallyCopyableType(Info.Ctx)) {
6304       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_memcpy_nontrivial) << Move << T;
6305       return false;
6306     }
6307
6308     // Figure out how many T's we're copying.
6309     uint64_t TSize = Info.Ctx.getTypeSizeInChars(T).getQuantity();
6310     if (!WChar) {
6311       uint64_t Remainder;
6312       llvm::APInt OrigN = N;
6313       llvm::APInt::udivrem(OrigN, TSize, N, Remainder);
6314       if (Remainder) {
6315         Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_memcpy_unsupported)
6316             << Move << WChar << 0 << T << OrigN.toString(10, /*Signed*/false)
6317             << (unsigned)TSize;
6318         return false;
6319       }
6320     }
6321
6322     // Check that the copying will remain within the arrays, just so that we
6323     // can give a more meaningful diagnostic. This implicitly also checks that
6324     // N fits into 64 bits.
6325     uint64_t RemainingSrcSize = Src.Designator.validIndexAdjustments().second;
6326     uint64_t RemainingDestSize = Dest.Designator.validIndexAdjustments().second;
6327     if (N.ugt(RemainingSrcSize) || N.ugt(RemainingDestSize)) {
6328       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_memcpy_unsupported)
6329           << Move << WChar << (N.ugt(RemainingSrcSize) ? 1 : 2) << T
6330           << N.toString(10, /*Signed*/false);
6331       return false;
6332     }
6333     uint64_t NElems = N.getZExtValue();
6334     uint64_t NBytes = NElems * TSize;
6335
6336     // Check for overlap.
6337     int Direction = 1;
6338     if (HasSameBase(Src, Dest)) {
6339       uint64_t SrcOffset = Src.getLValueOffset().getQuantity();
6340       uint64_t DestOffset = Dest.getLValueOffset().getQuantity();
6341       if (DestOffset >= SrcOffset && DestOffset - SrcOffset < NBytes) {
6342         // Dest is inside the source region.
6343         if (!Move) {
6344           Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_memcpy_overlap) << WChar;
6345           return false;
6346         }
6347         // For memmove and friends, copy backwards.
6348         if (!HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, Src, T, NElems - 1) ||
6349             !HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, Dest, T, NElems - 1))
6350           return false;
6351         Direction = -1;
6352       } else if (!Move && SrcOffset >= DestOffset &&
6353                  SrcOffset - DestOffset < NBytes) {
6354         // Src is inside the destination region for memcpy: invalid.
6355         Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_memcpy_overlap) << WChar;
6356         return false;
6357       }
6358     }
6359
6360     while (true) {
6361       APValue Val;
6362       if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, T, Src, Val) ||
6363           !handleAssignment(Info, E, Dest, T, Val))
6364         return false;
6365       // Do not iterate past the last element; if we're copying backwards, that
6366       // might take us off the start of the array.
6367       if (--NElems == 0)
6368         return true;
6369       if (!HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, Src, T, Direction) ||
6370           !HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, Dest, T, Direction))
6371         return false;
6372     }
6373   }
6374
6375   default:
6376     return visitNonBuiltinCallExpr(E);
6377   }
6378 }
6379
6380 //===----------------------------------------------------------------------===//
6381 // Member Pointer Evaluation
6382 //===----------------------------------------------------------------------===//
6383
6384 namespace {
6385 class MemberPointerExprEvaluator
6386   : public ExprEvaluatorBase<MemberPointerExprEvaluator> {
6387   MemberPtr &Result;
6388
6389   bool Success(const ValueDecl *D) {
6390     Result = MemberPtr(D);
6391     return true;
6392   }
6393 public:
6394
6395   MemberPointerExprEvaluator(EvalInfo &Info, MemberPtr &Result)
6396     : ExprEvaluatorBaseTy(Info), Result(Result) {}
6397
6398   bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
6399     Result.setFrom(V);
6400     return true;
6401   }
6402   bool ZeroInitialization(const Expr *E) {
6403     return Success((const ValueDecl*)nullptr);
6404   }
6405
6406   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E);
6407   bool VisitUnaryAddrOf(const UnaryOperator *E);
6408 };
6409 } // end anonymous namespace
6410
6411 static bool EvaluateMemberPointer(const Expr *E, MemberPtr &Result,
6412                                   EvalInfo &Info) {
6413   assert(E->isRValue() && E->getType()->isMemberPointerType());
6414   return MemberPointerExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
6415 }
6416
6417 bool MemberPointerExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
6418   switch (E->getCastKind()) {
6419   default:
6420     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
6421
6422   case CK_NullToMemberPointer:
6423     VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
6424     return ZeroInitialization(E);
6425
6426   case CK_BaseToDerivedMemberPointer: {
6427     if (!Visit(E->getSubExpr()))
6428       return false;
6429     if (E->path_empty())
6430       return true;
6431     // Base-to-derived member pointer casts store the path in derived-to-base
6432     // order, so iterate backwards. The CXXBaseSpecifier also provides us with
6433     // the wrong end of the derived->base arc, so stagger the path by one class.
6434     typedef std::reverse_iterator<CastExpr::path_const_iterator> ReverseIter;
6435     for (ReverseIter PathI(E->path_end() - 1), PathE(E->path_begin());
6436          PathI != PathE; ++PathI) {
6437       assert(!(*PathI)->isVirtual() && "memptr cast through vbase");
6438       const CXXRecordDecl *Derived = (*PathI)->getType()->getAsCXXRecordDecl();
6439       if (!Result.castToDerived(Derived))
6440         return Error(E);
6441     }
6442     const Type *FinalTy = E->getType()->castAs<MemberPointerType>()->getClass();
6443     if (!Result.castToDerived(FinalTy->getAsCXXRecordDecl()))
6444       return Error(E);
6445     return true;
6446   }
6447
6448   case CK_DerivedToBaseMemberPointer:
6449     if (!Visit(E->getSubExpr()))
6450       return false;
6451     for (CastExpr::path_const_iterator PathI = E->path_begin(),
6452          PathE = E->path_end(); PathI != PathE; ++PathI) {
6453       assert(!(*PathI)->isVirtual() && "memptr cast through vbase");
6454       const CXXRecordDecl *Base = (*PathI)->getType()->getAsCXXRecordDecl();
6455       if (!Result.castToBase(Base))
6456         return Error(E);
6457     }
6458     return true;
6459   }
6460 }
6461
6462 bool MemberPointerExprEvaluator::VisitUnaryAddrOf(const UnaryOperator *E) {
6463   // C++11 [expr.unary.op]p3 has very strict rules on how the address of a
6464   // member can be formed.
6465   return Success(cast<DeclRefExpr>(E->getSubExpr())->getDecl());
6466 }
6467
6468 //===----------------------------------------------------------------------===//
6469 // Record Evaluation
6470 //===----------------------------------------------------------------------===//
6471
6472 namespace {
6473   class RecordExprEvaluator
6474   : public ExprEvaluatorBase<RecordExprEvaluator> {
6475     const LValue &This;
6476     APValue &Result;
6477   public:
6478
6479     RecordExprEvaluator(EvalInfo &info, const LValue &This, APValue &Result)
6480       : ExprEvaluatorBaseTy(info), This(This), Result(Result) {}
6481
6482     bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
6483       Result = V;
6484       return true;
6485     }
6486     bool ZeroInitialization(const Expr *E) {
6487       return ZeroInitialization(E, E->getType());
6488     }
6489     bool ZeroInitialization(const Expr *E, QualType T);
6490
6491     bool VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
6492       return handleCallExpr(E, Result, &This);
6493     }
6494     bool VisitCastExpr(const CastExpr *E);
6495     bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E);
6496     bool VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E) {
6497       return VisitCXXConstructExpr(E, E->getType());
6498     }
6499     bool VisitLambdaExpr(const LambdaExpr *E);
6500     bool VisitCXXInheritedCtorInitExpr(const CXXInheritedCtorInitExpr *E);
6501     bool VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E, QualType T);
6502     bool VisitCXXStdInitializerListExpr(const CXXStdInitializerListExpr *E);
6503
6504     bool VisitBinCmp(const BinaryOperator *E);
6505   };
6506 }
6507
6508 /// Perform zero-initialization on an object of non-union class type.
6509 /// C++11 [dcl.init]p5:
6510 ///  To zero-initialize an object or reference of type T means:
6511 ///    [...]
6512 ///    -- if T is a (possibly cv-qualified) non-union class type,
6513 ///       each non-static data member and each base-class subobject is
6514 ///       zero-initialized
6515 static bool HandleClassZeroInitialization(EvalInfo &Info, const Expr *E,
6516                                           const RecordDecl *RD,
6517                                           const LValue &This, APValue &Result) {
6518   assert(!RD->isUnion() && "Expected non-union class type");
6519   const CXXRecordDecl *CD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD);
6520   Result = APValue(APValue::UninitStruct(), CD ? CD->getNumBases() : 0,
6521                    std::distance(RD->field_begin(), RD->field_end()));
6522
6523   if (RD->isInvalidDecl()) return false;
6524   const ASTRecordLayout &Layout = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
6525
6526   if (CD) {
6527     unsigned Index = 0;
6528     for (CXXRecordDecl::base_class_const_iterator I = CD->bases_begin(),
6529            End = CD->bases_end(); I != End; ++I, ++Index) {
6530       const CXXRecordDecl *Base = I->getType()->getAsCXXRecordDecl();
6531       LValue Subobject = This;
6532       if (!HandleLValueDirectBase(Info, E, Subobject, CD, Base, &Layout))
6533         return false;
6534       if (!HandleClassZeroInitialization(Info, E, Base, Subobject,
6535                                          Result.getStructBase(Index)))
6536         return false;
6537     }
6538   }
6539
6540   for (const auto *I : RD->fields()) {
6541     // -- if T is a reference type, no initialization is performed.
6542     if (I->getType()->isReferenceType())
6543       continue;
6544
6545     LValue Subobject = This;
6546     if (!HandleLValueMember(Info, E, Subobject, I, &Layout))
6547       return false;
6548
6549     ImplicitValueInitExpr VIE(I->getType());
6550     if (!EvaluateInPlace(
6551           Result.getStructField(I->getFieldIndex()), Info, Subobject, &VIE))
6552       return false;
6553   }
6554
6555   return true;
6556 }
6557
6558 bool RecordExprEvaluator::ZeroInitialization(const Expr *E, QualType T) {
6559   const RecordDecl *RD = T->castAs<RecordType>()->getDecl();
6560   if (RD->isInvalidDecl()) return false;
6561   if (RD->isUnion()) {
6562     // C++11 [dcl.init]p5: If T is a (possibly cv-qualified) union type, the
6563     // object's first non-static named data member is zero-initialized
6564     RecordDecl::field_iterator I = RD->field_begin();
6565     if (I == RD->field_end()) {
6566       Result = APValue((const FieldDecl*)nullptr);
6567       return true;
6568     }
6569
6570     LValue Subobject = This;
6571     if (!HandleLValueMember(Info, E, Subobject, *I))
6572       return false;
6573     Result = APValue(*I);
6574     ImplicitValueInitExpr VIE(I->getType());
6575     return EvaluateInPlace(Result.getUnionValue(), Info, Subobject, &VIE);
6576   }
6577
6578   if (isa<CXXRecordDecl>(RD) && cast<CXXRecordDecl>(RD)->getNumVBases()) {
6579     Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_virtual_base) << RD;
6580     return false;
6581   }
6582
6583   return HandleClassZeroInitialization(Info, E, RD, This, Result);
6584 }
6585
6586 bool RecordExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
6587   switch (E->getCastKind()) {
6588   default:
6589     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
6590
6591   case CK_ConstructorConversion:
6592     return Visit(E->getSubExpr());
6593
6594   case CK_DerivedToBase:
6595   case CK_UncheckedDerivedToBase: {
6596     APValue DerivedObject;
6597     if (!Evaluate(DerivedObject, Info, E->getSubExpr()))
6598       return false;
6599     if (!DerivedObject.isStruct())
6600       return Error(E->getSubExpr());
6601
6602     // Derived-to-base rvalue conversion: just slice off the derived part.
6603     APValue *Value = &DerivedObject;
6604     const CXXRecordDecl *RD = E->getSubExpr()->getType()->getAsCXXRecordDecl();
6605     for (CastExpr::path_const_iterator PathI = E->path_begin(),
6606          PathE = E->path_end(); PathI != PathE; ++PathI) {
6607       assert(!(*PathI)->isVirtual() && "record rvalue with virtual base");
6608       const CXXRecordDecl *Base = (*PathI)->getType()->getAsCXXRecordDecl();
6609       Value = &Value->getStructBase(getBaseIndex(RD, Base));
6610       RD = Base;
6611     }
6612     Result = *Value;
6613     return true;
6614   }
6615   }
6616 }
6617
6618 bool RecordExprEvaluator::VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
6619   if (E->isTransparent())
6620     return Visit(E->getInit(0));
6621
6622   const RecordDecl *RD = E->getType()->castAs<RecordType>()->getDecl();
6623   if (RD->isInvalidDecl()) return false;
6624   const ASTRecordLayout &Layout = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
6625
6626   if (RD->isUnion()) {
6627     const FieldDecl *Field = E->getInitializedFieldInUnion();
6628     Result = APValue(Field);
6629     if (!Field)
6630       return true;
6631
6632     // If the initializer list for a union does not contain any elements, the
6633     // first element of the union is value-initialized.
6634     // FIXME: The element should be initialized from an initializer list.
6635     //        Is this difference ever observable for initializer lists which
6636     //        we don't build?
6637     ImplicitValueInitExpr VIE(Field->getType());
6638     const Expr *InitExpr = E->getNumInits() ? E->getInit(0) : &VIE;
6639
6640     LValue Subobject = This;
6641     if (!HandleLValueMember(Info, InitExpr, Subobject, Field, &Layout))
6642       return false;
6643
6644     // Temporarily override This, in case there's a CXXDefaultInitExpr in here.
6645     ThisOverrideRAII ThisOverride(*Info.CurrentCall, &This,
6646                                   isa<CXXDefaultInitExpr>(InitExpr));
6647
6648     return EvaluateInPlace(Result.getUnionValue(), Info, Subobject, InitExpr);
6649   }
6650
6651   auto *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD);
6652   if (Result.isUninit())
6653     Result = APValue(APValue::UninitStruct(), CXXRD ? CXXRD->getNumBases() : 0,
6654                      std::distance(RD->field_begin(), RD->field_end()));
6655   unsigned ElementNo = 0;
6656   bool Success = true;
6657
6658   // Initialize base classes.
6659   if (CXXRD) {
6660     for (const auto &Base : CXXRD->bases()) {
6661       assert(ElementNo < E->getNumInits() && "missing init for base class");
6662       const Expr *Init = E->getInit(ElementNo);
6663
6664       LValue Subobject = This;
6665       if (!HandleLValueBase(Info, Init, Subobject, CXXRD, &Base))
6666         return false;
6667
6668       APValue &FieldVal = Result.getStructBase(ElementNo);
6669       if (!EvaluateInPlace(FieldVal, Info, Subobject, Init)) {
6670         if (!Info.noteFailure())
6671           return false;
6672         Success = false;
6673       }
6674       ++ElementNo;
6675     }
6676   }
6677
6678   // Initialize members.
6679   for (const auto *Field : RD->fields()) {
6680     // Anonymous bit-fields are not considered members of the class for
6681     // purposes of aggregate initialization.
6682     if (Field->isUnnamedBitfield())
6683       continue;
6684
6685     LValue Subobject = This;
6686
6687     bool HaveInit = ElementNo < E->getNumInits();
6688
6689     // FIXME: Diagnostics here should point to the end of the initializer
6690     // list, not the start.
6691     if (!HandleLValueMember(Info, HaveInit ? E->getInit(ElementNo) : E,
6692                             Subobject, Field, &Layout))
6693       return false;
6694
6695     // Perform an implicit value-initialization for members beyond the end of
6696     // the initializer list.
6697     ImplicitValueInitExpr VIE(HaveInit ? Info.Ctx.IntTy : Field->getType());
6698     const Expr *Init = HaveInit ? E->getInit(ElementNo++) : &VIE;
6699
6700     // Temporarily override This, in case there's a CXXDefaultInitExpr in here.
6701     ThisOverrideRAII ThisOverride(*Info.CurrentCall, &This,
6702                                   isa<CXXDefaultInitExpr>(Init));
6703
6704     APValue &FieldVal = Result.getStructField(Field->getFieldIndex());
6705     if (!EvaluateInPlace(FieldVal, Info, Subobject, Init) ||
6706         (Field->isBitField() && !truncateBitfieldValue(Info, Init,
6707                                                        FieldVal, Field))) {
6708       if (!Info.noteFailure())
6709         return false;
6710       Success = false;
6711     }
6712   }
6713
6714   return Success;
6715 }
6716
6717 bool RecordExprEvaluator::VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E,
6718                                                 QualType T) {
6719   // Note that E's type is not necessarily the type of our class here; we might
6720   // be initializing an array element instead.
6721   const CXXConstructorDecl *FD = E->getConstructor();
6722   if (FD->isInvalidDecl() || FD->getParent()->isInvalidDecl()) return false;
6723
6724   bool ZeroInit = E->requiresZeroInitialization();
6725   if (CheckTrivialDefaultConstructor(Info, E->getExprLoc(), FD, ZeroInit)) {
6726     // If we've already performed zero-initialization, we're already done.
6727     if (!Result.isUninit())
6728       return true;
6729
6730     // We can get here in two different ways:
6731     //  1) We're performing value-initialization, and should zero-initialize
6732     //     the object, or
6733     //  2) We're performing default-initialization of an object with a trivial
6734     //     constexpr default constructor, in which case we should start the
6735     //     lifetimes of all the base subobjects (there can be no data member
6736     //     subobjects in this case) per [basic.life]p1.
6737     // Either way, ZeroInitialization is appropriate.
6738     return ZeroInitialization(E, T);
6739   }
6740
6741   const FunctionDecl *Definition = nullptr;
6742   auto Body = FD->getBody(Definition);
6743
6744   if (!CheckConstexprFunction(Info, E->getExprLoc(), FD, Definition, Body))
6745     return false;
6746
6747   // Avoid materializing a temporary for an elidable copy/move constructor.
6748   if (E->isElidable() && !ZeroInit)
6749     if (const MaterializeTemporaryExpr *ME
6750           = dyn_cast<MaterializeTemporaryExpr>(E->getArg(0)))
6751       return Visit(ME->GetTemporaryExpr());
6752
6753   if (ZeroInit && !ZeroInitialization(E, T))
6754     return false;
6755
6756   auto Args = llvm::makeArrayRef(E->getArgs(), E->getNumArgs());
6757   return HandleConstructorCall(E, This, Args,
6758                                cast<CXXConstructorDecl>(Definition), Info,
6759                                Result);
6760 }
6761
6762 bool RecordExprEvaluator::VisitCXXInheritedCtorInitExpr(
6763     const CXXInheritedCtorInitExpr *E) {
6764   if (!Info.CurrentCall) {
6765     assert(Info.checkingPotentialConstantExpression());
6766     return false;
6767   }
6768
6769   const CXXConstructorDecl *FD = E->getConstructor();
6770   if (FD->isInvalidDecl() || FD->getParent()->isInvalidDecl())
6771     return false;
6772
6773   const FunctionDecl *Definition = nullptr;
6774   auto Body = FD->getBody(Definition);
6775
6776   if (!CheckConstexprFunction(Info, E->getExprLoc(), FD, Definition, Body))
6777     return false;
6778
6779   return HandleConstructorCall(E, This, Info.CurrentCall->Arguments,
6780                                cast<CXXConstructorDecl>(Definition), Info,
6781                                Result);
6782 }
6783
6784 bool RecordExprEvaluator::VisitCXXStdInitializerListExpr(
6785     const CXXStdInitializerListExpr *E) {
6786   const ConstantArrayType *ArrayType =
6787       Info.Ctx.getAsConstantArrayType(E->getSubExpr()->getType());
6788
6789   LValue Array;
6790   if (!EvaluateLValue(E->getSubExpr(), Array, Info))
6791     return false;
6792
6793   // Get a pointer to the first element of the array.
6794   Array.addArray(Info, E, ArrayType);
6795
6796   // FIXME: Perform the checks on the field types in SemaInit.
6797   RecordDecl *Record = E->getType()->castAs<RecordType>()->getDecl();
6798   RecordDecl::field_iterator Field = Record->field_begin();
6799   if (Field == Record->field_end())
6800     return Error(E);
6801
6802   // Start pointer.
6803   if (!Field->getType()->isPointerType() ||
6804       !Info.Ctx.hasSameType(Field->getType()->getPointeeType(),
6805                             ArrayType->getElementType()))
6806     return Error(E);
6807
6808   // FIXME: What if the initializer_list type has base classes, etc?
6809   Result = APValue(APValue::UninitStruct(), 0, 2);
6810   Array.moveInto(Result.getStructField(0));
6811
6812   if (++Field == Record->field_end())
6813     return Error(E);
6814
6815   if (Field->getType()->isPointerType() &&
6816       Info.Ctx.hasSameType(Field->getType()->getPointeeType(),
6817                            ArrayType->getElementType())) {
6818     // End pointer.
6819     if (!HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, Array,
6820                                      ArrayType->getElementType(),
6821                                      ArrayType->getSize().getZExtValue()))
6822       return false;
6823     Array.moveInto(Result.getStructField(1));
6824   } else if (Info.Ctx.hasSameType(Field->getType(), Info.Ctx.getSizeType()))
6825     // Length.
6826     Result.getStructField(1) = APValue(APSInt(ArrayType->getSize()));
6827   else
6828     return Error(E);
6829
6830   if (++Field != Record->field_end())
6831     return Error(E);
6832
6833   return true;
6834 }
6835
6836 bool RecordExprEvaluator::VisitLambdaExpr(const LambdaExpr *E) {
6837   const CXXRecordDecl *ClosureClass = E->getLambdaClass();
6838   if (ClosureClass->isInvalidDecl()) return false;
6839
6840   if (Info.checkingPotentialConstantExpression()) return true;
6841
6842   const size_t NumFields =
6843       std::distance(ClosureClass->field_begin(), ClosureClass->field_end());
6844
6845   assert(NumFields == (size_t)std::distance(E->capture_init_begin(),
6846                                             E->capture_init_end()) &&
6847          "The number of lambda capture initializers should equal the number of "
6848          "fields within the closure type");
6849
6850   Result = APValue(APValue::UninitStruct(), /*NumBases*/0, NumFields);
6851   // Iterate through all the lambda's closure object's fields and initialize
6852   // them.
6853   auto *CaptureInitIt = E->capture_init_begin();
6854   const LambdaCapture *CaptureIt = ClosureClass->captures_begin();
6855   bool Success = true;
6856   for (const auto *Field : ClosureClass->fields()) {
6857     assert(CaptureInitIt != E->capture_init_end());
6858     // Get the initializer for this field
6859     Expr *const CurFieldInit = *CaptureInitIt++;
6860
6861     // If there is no initializer, either this is a VLA or an error has
6862     // occurred.
6863     if (!CurFieldInit)
6864       return Error(E);
6865
6866     APValue &FieldVal = Result.getStructField(Field->getFieldIndex());
6867     if (!EvaluateInPlace(FieldVal, Info, This, CurFieldInit)) {
6868       if (!Info.keepEvaluatingAfterFailure())
6869         return false;
6870       Success = false;
6871     }
6872     ++CaptureIt;
6873   }
6874   return Success;
6875 }
6876
6877 static bool EvaluateRecord(const Expr *E, const LValue &This,
6878                            APValue &Result, EvalInfo &Info) {
6879   assert(E->isRValue() && E->getType()->isRecordType() &&
6880          "can't evaluate expression as a record rvalue");
6881   return RecordExprEvaluator(Info, This, Result).Visit(E);
6882 }
6883
6884 //===----------------------------------------------------------------------===//
6885 // Temporary Evaluation
6886 //
6887 // Temporaries are represented in the AST as rvalues, but generally behave like
6888 // lvalues. The full-object of which the temporary is a subobject is implicitly
6889 // materialized so that a reference can bind to it.
6890 //===----------------------------------------------------------------------===//
6891 namespace {
6892 class TemporaryExprEvaluator
6893   : public LValueExprEvaluatorBase<TemporaryExprEvaluator> {
6894 public:
6895   TemporaryExprEvaluator(EvalInfo &Info, LValue &Result) :
6896     LValueExprEvaluatorBaseTy(Info, Result, false) {}
6897
6898   /// Visit an expression which constructs the value of this temporary.
6899   bool VisitConstructExpr(const Expr *E) {
6900     APValue &Value = createTemporary(E, false, Result, *Info.CurrentCall);
6901     return EvaluateInPlace(Value, Info, Result, E);
6902   }
6903
6904   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
6905     switch (E->getCastKind()) {
6906     default:
6907       return LValueExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
6908
6909     case CK_ConstructorConversion:
6910       return VisitConstructExpr(E->getSubExpr());
6911     }
6912   }
6913   bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
6914     return VisitConstructExpr(E);
6915   }
6916   bool VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E) {
6917     return VisitConstructExpr(E);
6918   }
6919   bool VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
6920     return VisitConstructExpr(E);
6921   }
6922   bool VisitCXXStdInitializerListExpr(const CXXStdInitializerListExpr *E) {
6923     return VisitConstructExpr(E);
6924   }
6925   bool VisitLambdaExpr(const LambdaExpr *E) {
6926     return VisitConstructExpr(E);
6927   }
6928 };
6929 } // end anonymous namespace
6930
6931 /// Evaluate an expression of record type as a temporary.
6932 static bool EvaluateTemporary(const Expr *E, LValue &Result, EvalInfo &Info) {
6933   assert(E->isRValue() && E->getType()->isRecordType());
6934   return TemporaryExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
6935 }
6936
6937 //===----------------------------------------------------------------------===//
6938 // Vector Evaluation
6939 //===----------------------------------------------------------------------===//
6940
6941 namespace {
6942   class VectorExprEvaluator
6943   : public ExprEvaluatorBase<VectorExprEvaluator> {
6944     APValue &Result;
6945   public:
6946
6947     VectorExprEvaluator(EvalInfo &info, APValue &Result)
6948       : ExprEvaluatorBaseTy(info), Result(Result) {}
6949
6950     bool Success(ArrayRef<APValue> V, const Expr *E) {
6951       assert(V.size() == E->getType()->castAs<VectorType>()->getNumElements());
6952       // FIXME: remove this APValue copy.
6953       Result = APValue(V.data(), V.size());
6954       return true;
6955     }
6956     bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
6957       assert(V.isVector());
6958       Result = V;
6959       return true;
6960     }
6961     bool ZeroInitialization(const Expr *E);
6962
6963     bool VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E)
6964       { return Visit(E->getSubExpr()); }
6965     bool VisitCastExpr(const CastExpr* E);
6966     bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E);
6967     bool VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E);
6968     // FIXME: Missing: unary -, unary ~, binary add/sub/mul/div,
6969     //                 binary comparisons, binary and/or/xor,
6970     //                 shufflevector, ExtVectorElementExpr
6971   };
6972 } // end anonymous namespace
6973
6974 static bool EvaluateVector(const Expr* E, APValue& Result, EvalInfo &Info) {
6975   assert(E->isRValue() && E->getType()->isVectorType() &&"not a vector rvalue");
6976   return VectorExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
6977 }
6978
6979 bool VectorExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
6980   const VectorType *VTy = E->getType()->castAs<VectorType>();
6981   unsigned NElts = VTy->getNumElements();
6982
6983   const Expr *SE = E->getSubExpr();
6984   QualType SETy = SE->getType();
6985
6986   switch (E->getCastKind()) {
6987   case CK_VectorSplat: {
6988     APValue Val = APValue();
6989     if (SETy->isIntegerType()) {
6990       APSInt IntResult;
6991       if (!EvaluateInteger(SE, IntResult, Info))
6992         return false;
6993       Val = APValue(std::move(IntResult));
6994     } else if (SETy->isRealFloatingType()) {
6995       APFloat FloatResult(0.0);
6996       if (!EvaluateFloat(SE, FloatResult, Info))
6997         return false;
6998       Val = APValue(std::move(FloatResult));
6999     } else {
7000       return Error(E);
7001     }
7002
7003     // Splat and create vector APValue.
7004     SmallVector<APValue, 4> Elts(NElts, Val);
7005     return Success(Elts, E);
7006   }
7007   case CK_BitCast: {
7008     // Evaluate the operand into an APInt we can extract from.
7009     llvm::APInt SValInt;
7010     if (!EvalAndBitcastToAPInt(Info, SE, SValInt))
7011       return false;
7012     // Extract the elements
7013     QualType EltTy = VTy->getElementType();
7014     unsigned EltSize = Info.Ctx.getTypeSize(EltTy);
7015     bool BigEndian = Info.Ctx.getTargetInfo().isBigEndian();
7016     SmallVector<APValue, 4> Elts;
7017     if (EltTy->isRealFloatingType()) {
7018       const llvm::fltSemantics &Sem = Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(EltTy);
7019       unsigned FloatEltSize = EltSize;
7020       if (&Sem == &APFloat::x87DoubleExtended())
7021         FloatEltSize = 80;
7022       for (unsigned i = 0; i < NElts; i++) {
7023         llvm::APInt Elt;
7024         if (BigEndian)
7025           Elt = SValInt.rotl(i*EltSize+FloatEltSize).trunc(FloatEltSize);
7026         else
7027           Elt = SValInt.rotr(i*EltSize).trunc(FloatEltSize);
7028         Elts.push_back(APValue(APFloat(Sem, Elt)));
7029       }
7030     } else if (EltTy->isIntegerType()) {
7031       for (unsigned i = 0; i < NElts; i++) {
7032         llvm::APInt Elt;
7033         if (BigEndian)
7034           Elt = SValInt.rotl(i*EltSize+EltSize).zextOrTrunc(EltSize);
7035         else
7036           Elt = SValInt.rotr(i*EltSize).zextOrTrunc(EltSize);
7037         Elts.push_back(APValue(APSInt(Elt, EltTy->isSignedIntegerType())));
7038       }
7039     } else {
7040       return Error(E);
7041     }
7042     return Success(Elts, E);
7043   }
7044   default:
7045     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
7046   }
7047 }
7048
7049 bool
7050 VectorExprEvaluator::VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
7051   const VectorType *VT = E->getType()->castAs<VectorType>();
7052   unsigned NumInits = E->getNumInits();
7053   unsigned NumElements = VT->getNumElements();
7054
7055   QualType EltTy = VT->getElementType();
7056   SmallVector<APValue, 4> Elements;
7057
7058   // The number of initializers can be less than the number of
7059   // vector elements. For OpenCL, this can be due to nested vector
7060   // initialization. For GCC compatibility, missing trailing elements
7061   // should be initialized with zeroes.
7062   unsigned CountInits = 0, CountElts = 0;
7063   while (CountElts < NumElements) {
7064     // Handle nested vector initialization.
7065     if (CountInits < NumInits
7066         && E->getInit(CountInits)->getType()->isVectorType()) {
7067       APValue v;
7068       if (!EvaluateVector(E->getInit(CountInits), v, Info))
7069         return Error(E);
7070       unsigned vlen = v.getVectorLength();
7071       for (unsigned j = 0; j < vlen; j++)
7072         Elements.push_back(v.getVectorElt(j));
7073       CountElts += vlen;
7074     } else if (EltTy->isIntegerType()) {
7075       llvm::APSInt sInt(32);
7076       if (CountInits < NumInits) {
7077         if (!EvaluateInteger(E->getInit(CountInits), sInt, Info))
7078           return false;
7079       } else // trailing integer zero.
7080         sInt = Info.Ctx.MakeIntValue(0, EltTy);
7081       Elements.push_back(APValue(sInt));
7082       CountElts++;
7083     } else {
7084       llvm::APFloat f(0.0);
7085       if (CountInits < NumInits) {
7086         if (!EvaluateFloat(E->getInit(CountInits), f, Info))
7087           return false;
7088       } else // trailing float zero.
7089         f = APFloat::getZero(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(EltTy));
7090       Elements.push_back(APValue(f));
7091       CountElts++;
7092     }
7093     CountInits++;
7094   }
7095   return Success(Elements, E);
7096 }
7097
7098 bool
7099 VectorExprEvaluator::ZeroInitialization(const Expr *E) {
7100   const VectorType *VT = E->getType()->getAs<VectorType>();
7101   QualType EltTy = VT->getElementType();
7102   APValue ZeroElement;
7103   if (EltTy->isIntegerType())
7104     ZeroElement = APValue(Info.Ctx.MakeIntValue(0, EltTy));
7105   else
7106     ZeroElement =
7107         APValue(APFloat::getZero(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(EltTy)));
7108
7109   SmallVector<APValue, 4> Elements(VT->getNumElements(), ZeroElement);
7110   return Success(Elements, E);
7111 }
7112
7113 bool VectorExprEvaluator::VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E) {
7114   VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
7115   return ZeroInitialization(E);
7116 }
7117
7118 //===----------------------------------------------------------------------===//
7119 // Array Evaluation
7120 //===----------------------------------------------------------------------===//
7121
7122 namespace {
7123   class ArrayExprEvaluator
7124   : public ExprEvaluatorBase<ArrayExprEvaluator> {
7125     const LValue &This;
7126     APValue &Result;
7127   public:
7128
7129     ArrayExprEvaluator(EvalInfo &Info, const LValue &This, APValue &Result)
7130       : ExprEvaluatorBaseTy(Info), This(This), Result(Result) {}
7131
7132     bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
7133       assert((V.isArray() || V.isLValue()) &&
7134              "expected array or string literal");
7135       Result = V;
7136       return true;
7137     }
7138
7139     bool ZeroInitialization(const Expr *E) {
7140       const ConstantArrayType *CAT =
7141           Info.Ctx.getAsConstantArrayType(E->getType());
7142       if (!CAT)
7143         return Error(E);
7144
7145       Result = APValue(APValue::UninitArray(), 0,
7146                        CAT->getSize().getZExtValue());
7147       if (!Result.hasArrayFiller()) return true;
7148
7149       // Zero-initialize all elements.
7150       LValue Subobject = This;
7151       Subobject.addArray(Info, E, CAT);
7152       ImplicitValueInitExpr VIE(CAT->getElementType());
7153       return EvaluateInPlace(Result.getArrayFiller(), Info, Subobject, &VIE);
7154     }
7155
7156     bool VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
7157       return handleCallExpr(E, Result, &This);
7158     }
7159     bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E);
7160     bool VisitArrayInitLoopExpr(const ArrayInitLoopExpr *E);
7161     bool VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E);
7162     bool VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E,
7163                                const LValue &Subobject,
7164                                APValue *Value, QualType Type);
7165   };
7166 } // end anonymous namespace
7167
7168 static bool EvaluateArray(const Expr *E, const LValue &This,
7169                           APValue &Result, EvalInfo &Info) {
7170   assert(E->isRValue() && E->getType()->isArrayType() && "not an array rvalue");
7171   return ArrayExprEvaluator(Info, This, Result).Visit(E);
7172 }
7173
7174 // Return true iff the given array filler may depend on the element index.
7175 static bool MaybeElementDependentArrayFiller(const Expr *FillerExpr) {
7176   // For now, just whitelist non-class value-initialization and initialization
7177   // lists comprised of them.
7178   if (isa<ImplicitValueInitExpr>(FillerExpr))
7179     return false;
7180   if (const InitListExpr *ILE = dyn_cast<InitListExpr>(FillerExpr)) {
7181     for (unsigned I = 0, E = ILE->getNumInits(); I != E; ++I) {
7182       if (MaybeElementDependentArrayFiller(ILE->getInit(I)))
7183         return true;
7184     }
7185     return false;
7186   }
7187   return true;
7188 }
7189
7190 bool ArrayExprEvaluator::VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
7191   const ConstantArrayType *CAT = Info.Ctx.getAsConstantArrayType(E->getType());
7192   if (!CAT)
7193     return Error(E);
7194
7195   // C++11 [dcl.init.string]p1: A char array [...] can be initialized by [...]
7196   // an appropriately-typed string literal enclosed in braces.
7197   if (E->isStringLiteralInit()) {
7198     LValue LV;
7199     if (!EvaluateLValue(E->getInit(0), LV, Info))
7200       return false;
7201     APValue Val;
7202     LV.moveInto(Val);
7203     return Success(Val, E);
7204   }
7205
7206   bool Success = true;
7207
7208   assert((!Result.isArray() || Result.getArrayInitializedElts() == 0) &&
7209          "zero-initialized array shouldn't have any initialized elts");
7210   APValue Filler;
7211   if (Result.isArray() && Result.hasArrayFiller())
7212     Filler = Result.getArrayFiller();
7213
7214   unsigned NumEltsToInit = E->getNumInits();
7215   unsigned NumElts = CAT->getSize().getZExtValue();
7216   const Expr *FillerExpr = E->hasArrayFiller() ? E->getArrayFiller() : nullptr;
7217
7218   // If the initializer might depend on the array index, run it for each
7219   // array element.
7220   if (NumEltsToInit != NumElts && MaybeElementDependentArrayFiller(FillerExpr))
7221     NumEltsToInit = NumElts;
7222
7223   LLVM_DEBUG(llvm::dbgs() << "The number of elements to initialize: "
7224                           << NumEltsToInit << ".\n");
7225
7226   Result = APValue(APValue::UninitArray(), NumEltsToInit, NumElts);
7227
7228   // If the array was previously zero-initialized, preserve the
7229   // zero-initialized values.
7230   if (!Filler.isUninit()) {
7231     for (unsigned I = 0, E = Result.getArrayInitializedElts(); I != E; ++I)
7232       Result.getArrayInitializedElt(I) = Filler;
7233     if (Result.hasArrayFiller())
7234       Result.getArrayFiller() = Filler;
7235   }
7236
7237   LValue Subobject = This;
7238   Subobject.addArray(Info, E, CAT);
7239   for (unsigned Index = 0; Index != NumEltsToInit; ++Index) {
7240     const Expr *Init =
7241         Index < E->getNumInits() ? E->getInit(Index) : FillerExpr;
7242     if (!EvaluateInPlace(Result.getArrayInitializedElt(Index),
7243                          Info, Subobject, Init) ||
7244         !HandleLValueArrayAdjustment(Info, Init, Subobject,
7245                                      CAT->getElementType(), 1)) {
7246       if (!Info.noteFailure())
7247         return false;
7248       Success = false;
7249     }
7250   }
7251
7252   if (!Result.hasArrayFiller())
7253     return Success;
7254
7255   // If we get here, we have a trivial filler, which we can just evaluate
7256   // once and splat over the rest of the array elements.
7257   assert(FillerExpr && "no array filler for incomplete init list");
7258   return EvaluateInPlace(Result.getArrayFiller(), Info, Subobject,
7259                          FillerExpr) && Success;
7260 }
7261
7262 bool ArrayExprEvaluator::VisitArrayInitLoopExpr(const ArrayInitLoopExpr *E) {
7263   if (E->getCommonExpr() &&
7264       !Evaluate(Info.CurrentCall->createTemporary(E->getCommonExpr(), false),
7265                 Info, E->getCommonExpr()->getSourceExpr()))
7266     return false;
7267
7268   auto *CAT = cast<ConstantArrayType>(E->getType()->castAsArrayTypeUnsafe());
7269
7270   uint64_t Elements = CAT->getSize().getZExtValue();
7271   Result = APValue(APValue::UninitArray(), Elements, Elements);
7272
7273   LValue Subobject = This;
7274   Subobject.addArray(Info, E, CAT);
7275
7276   bool Success = true;
7277   for (EvalInfo::ArrayInitLoopIndex Index(Info); Index != Elements; ++Index) {
7278     if (!EvaluateInPlace(Result.getArrayInitializedElt(Index),
7279                          Info, Subobject, E->getSubExpr()) ||
7280         !HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, Subobject,
7281                                      CAT->getElementType(), 1)) {
7282       if (!Info.noteFailure())
7283         return false;
7284       Success = false;
7285     }
7286   }
7287
7288   return Success;
7289 }
7290
7291 bool ArrayExprEvaluator::VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E) {
7292   return VisitCXXConstructExpr(E, This, &Result, E->getType());
7293 }
7294
7295 bool ArrayExprEvaluator::VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E,
7296                                                const LValue &Subobject,
7297                                                APValue *Value,
7298                                                QualType Type) {
7299   bool HadZeroInit = !Value->isUninit();
7300
7301   if (const ConstantArrayType *CAT = Info.Ctx.getAsConstantArrayType(Type)) {
7302     unsigned N = CAT->getSize().getZExtValue();
7303
7304     // Preserve the array filler if we had prior zero-initialization.
7305     APValue Filler =
7306       HadZeroInit && Value->hasArrayFiller() ? Value->getArrayFiller()
7307                                              : APValue();
7308
7309     *Value = APValue(APValue::UninitArray(), N, N);
7310
7311     if (HadZeroInit)
7312       for (unsigned I = 0; I != N; ++I)
7313         Value->getArrayInitializedElt(I) = Filler;
7314
7315     // Initialize the elements.
7316     LValue ArrayElt = Subobject;
7317     ArrayElt.addArray(Info, E, CAT);
7318     for (unsigned I = 0; I != N; ++I)
7319       if (!VisitCXXConstructExpr(E, ArrayElt, &Value->getArrayInitializedElt(I),
7320                                  CAT->getElementType()) ||
7321           !HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, ArrayElt,
7322                                        CAT->getElementType(), 1))
7323         return false;
7324
7325     return true;
7326   }
7327
7328   if (!Type->isRecordType())
7329     return Error(E);
7330
7331   return RecordExprEvaluator(Info, Subobject, *Value)
7332              .VisitCXXConstructExpr(E, Type);
7333 }
7334
7335 //===----------------------------------------------------------------------===//
7336 // Integer Evaluation
7337 //
7338 // As a GNU extension, we support casting pointers to sufficiently-wide integer
7339 // types and back in constant folding. Integer values are thus represented
7340 // either as an integer-valued APValue, or as an lvalue-valued APValue.
7341 //===----------------------------------------------------------------------===//
7342
7343 namespace {
7344 class IntExprEvaluator
7345         : public ExprEvaluatorBase<IntExprEvaluator> {
7346   APValue &Result;
7347 public:
7348   IntExprEvaluator(EvalInfo &info, APValue &result)
7349       : ExprEvaluatorBaseTy(info), Result(result) {}
7350
7351   bool Success(const llvm::APSInt &SI, const Expr *E, APValue &Result) {
7352     assert(E->getType()->isIntegralOrEnumerationType() &&
7353            "Invalid evaluation result.");
7354     assert(SI.isSigned() == E->getType()->isSignedIntegerOrEnumerationType() &&
7355            "Invalid evaluation result.");
7356     assert(SI.getBitWidth() == Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()) &&
7357            "Invalid evaluation result.");
7358     Result = APValue(SI);
7359     return true;
7360   }
7361   bool Success(const llvm::APSInt &SI, const Expr *E) {
7362     return Success(SI, E, Result);
7363   }
7364
7365   bool Success(const llvm::APInt &I, const Expr *E, APValue &Result) {
7366     assert(E->getType()->isIntegralOrEnumerationType() &&
7367            "Invalid evaluation result.");
7368     assert(I.getBitWidth() == Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()) &&
7369            "Invalid evaluation result.");
7370     Result = APValue(APSInt(I));
7371     Result.getInt().setIsUnsigned(
7372                             E->getType()->isUnsignedIntegerOrEnumerationType());
7373     return true;
7374   }
7375   bool Success(const llvm::APInt &I, const Expr *E) {
7376     return Success(I, E, Result);
7377   }
7378
7379   bool Success(uint64_t Value, const Expr *E, APValue &Result) {
7380     assert(E->getType()->isIntegralOrEnumerationType() &&
7381            "Invalid evaluation result.");
7382     Result = APValue(Info.Ctx.MakeIntValue(Value, E->getType()));
7383     return true;
7384   }
7385   bool Success(uint64_t Value, const Expr *E) {
7386     return Success(Value, E, Result);
7387   }
7388
7389   bool Success(CharUnits Size, const Expr *E) {
7390     return Success(Size.getQuantity(), E);
7391   }
7392
7393   bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
7394     if (V.isLValue() || V.isAddrLabelDiff()) {
7395       Result = V;
7396       return true;
7397     }
7398     return Success(V.getInt(), E);
7399   }
7400
7401   bool ZeroInitialization(const Expr *E) { return Success(0, E); }
7402
7403   //===--------------------------------------------------------------------===//
7404   //                            Visitor Methods
7405   //===--------------------------------------------------------------------===//
7406
7407   bool VisitConstantExpr(const ConstantExpr *E);
7408
7409   bool VisitIntegerLiteral(const IntegerLiteral *E) {
7410     return Success(E->getValue(), E);
7411   }
7412   bool VisitCharacterLiteral(const CharacterLiteral *E) {
7413     return Success(E->getValue(), E);
7414   }
7415
7416   bool CheckReferencedDecl(const Expr *E, const Decl *D);
7417   bool VisitDeclRefExpr(const DeclRefExpr *E) {
7418     if (CheckReferencedDecl(E, E->getDecl()))
7419       return true;
7420
7421     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitDeclRefExpr(E);
7422   }
7423   bool VisitMemberExpr(const MemberExpr *E) {
7424     if (CheckReferencedDecl(E, E->getMemberDecl())) {
7425       VisitIgnoredBaseExpression(E->getBase());
7426       return true;
7427     }
7428
7429     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitMemberExpr(E);
7430   }
7431
7432   bool VisitCallExpr(const CallExpr *E);
7433   bool VisitBuiltinCallExpr(const CallExpr *E, unsigned BuiltinOp);
7434   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E);
7435   bool VisitOffsetOfExpr(const OffsetOfExpr *E);
7436   bool VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E);
7437
7438   bool VisitCastExpr(const CastExpr* E);
7439   bool VisitUnaryExprOrTypeTraitExpr(const UnaryExprOrTypeTraitExpr *E);
7440
7441   bool VisitCXXBoolLiteralExpr(const CXXBoolLiteralExpr *E) {
7442     return Success(E->getValue(), E);
7443   }
7444
7445   bool VisitObjCBoolLiteralExpr(const ObjCBoolLiteralExpr *E) {
7446     return Success(E->getValue(), E);
7447   }
7448
7449   bool VisitArrayInitIndexExpr(const ArrayInitIndexExpr *E) {
7450     if (Info.ArrayInitIndex == uint64_t(-1)) {
7451       // We were asked to evaluate this subexpression independent of the
7452       // enclosing ArrayInitLoopExpr. We can't do that.
7453       Info.FFDiag(E);
7454       return false;
7455     }
7456     return Success(Info.ArrayInitIndex, E);
7457   }
7458
7459   // Note, GNU defines __null as an integer, not a pointer.
7460   bool VisitGNUNullExpr(const GNUNullExpr *E) {
7461     return ZeroInitialization(E);
7462   }
7463
7464   bool VisitTypeTraitExpr(const TypeTraitExpr *E) {
7465     return Success(E->getValue(), E);
7466   }
7467
7468   bool VisitArrayTypeTraitExpr(const ArrayTypeTraitExpr *E) {
7469     return Success(E->getValue(), E);
7470   }
7471
7472   bool VisitExpressionTraitExpr(const ExpressionTraitExpr *E) {
7473     return Success(E->getValue(), E);
7474   }
7475
7476   bool VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E);
7477   bool VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E);
7478
7479   bool VisitCXXNoexceptExpr(const CXXNoexceptExpr *E);
7480   bool VisitSizeOfPackExpr(const SizeOfPackExpr *E);
7481
7482   // FIXME: Missing: array subscript of vector, member of vector
7483 };
7484
7485 class FixedPointExprEvaluator
7486     : public ExprEvaluatorBase<FixedPointExprEvaluator> {
7487   APValue &Result;
7488
7489  public:
7490   FixedPointExprEvaluator(EvalInfo &info, APValue &result)
7491       : ExprEvaluatorBaseTy(info), Result(result) {}
7492
7493   bool Success(const llvm::APSInt &SI, const Expr *E, APValue &Result) {
7494     assert(E->getType()->isFixedPointType() && "Invalid evaluation result.");
7495     assert(SI.isSigned() == E->getType()->isSignedFixedPointType() &&
7496            "Invalid evaluation result.");
7497     assert(SI.getBitWidth() == Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()) &&
7498            "Invalid evaluation result.");
7499     Result = APValue(SI);
7500     return true;
7501   }
7502   bool Success(const llvm::APSInt &SI, const Expr *E) {
7503     return Success(SI, E, Result);
7504   }
7505
7506   bool Success(const llvm::APInt &I, const Expr *E, APValue &Result) {
7507     assert(E->getType()->isFixedPointType() && "Invalid evaluation result.");
7508     assert(I.getBitWidth() == Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()) &&
7509            "Invalid evaluation result.");
7510     Result = APValue(APSInt(I));
7511     Result.getInt().setIsUnsigned(E->getType()->isUnsignedFixedPointType());
7512     return true;
7513   }
7514   bool Success(const llvm::APInt &I, const Expr *E) {
7515     return Success(I, E, Result);
7516   }
7517
7518   bool Success(uint64_t Value, const Expr *E, APValue &Result) {
7519     assert(E->getType()->isFixedPointType() && "Invalid evaluation result.");
7520     Result = APValue(Info.Ctx.MakeIntValue(Value, E->getType()));
7521     return true;
7522   }
7523   bool Success(uint64_t Value, const Expr *E) {
7524     return Success(Value, E, Result);
7525   }
7526
7527   bool Success(CharUnits Size, const Expr *E) {
7528     return Success(Size.getQuantity(), E);
7529   }
7530
7531   bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
7532     if (V.isLValue() || V.isAddrLabelDiff()) {
7533       Result = V;
7534       return true;
7535     }
7536     return Success(V.getInt(), E);
7537   }
7538
7539   bool ZeroInitialization(const Expr *E) { return Success(0, E); }
7540
7541   //===--------------------------------------------------------------------===//
7542   //                            Visitor Methods
7543   //===--------------------------------------------------------------------===//
7544
7545   bool VisitFixedPointLiteral(const FixedPointLiteral *E) {
7546     return Success(E->getValue(), E);
7547   }
7548
7549   bool VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E);
7550 };
7551 } // end anonymous namespace
7552
7553 /// EvaluateIntegerOrLValue - Evaluate an rvalue integral-typed expression, and
7554 /// produce either the integer value or a pointer.
7555 ///
7556 /// GCC has a heinous extension which folds casts between pointer types and
7557 /// pointer-sized integral types. We support this by allowing the evaluation of
7558 /// an integer rvalue to produce a pointer (represented as an lvalue) instead.
7559 /// Some simple arithmetic on such values is supported (they are treated much
7560 /// like char*).
7561 static bool EvaluateIntegerOrLValue(const Expr *E, APValue &Result,
7562                                     EvalInfo &Info) {
7563   assert(E->isRValue() && E->getType()->isIntegralOrEnumerationType());
7564   return IntExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
7565 }
7566
7567 static bool EvaluateInteger(const Expr *E, APSInt &Result, EvalInfo &Info) {
7568   APValue Val;
7569   if (!EvaluateIntegerOrLValue(E, Val, Info))
7570     return false;
7571   if (!Val.isInt()) {
7572     // FIXME: It would be better to produce the diagnostic for casting
7573     //        a pointer to an integer.
7574     Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
7575     return false;
7576   }
7577   Result = Val.getInt();
7578   return true;
7579 }
7580
7581 /// Check whether the given declaration can be directly converted to an integral
7582 /// rvalue. If not, no diagnostic is produced; there are other things we can
7583 /// try.
7584 bool IntExprEvaluator::CheckReferencedDecl(const Expr* E, const Decl* D) {
7585   // Enums are integer constant exprs.
7586   if (const EnumConstantDecl *ECD = dyn_cast<EnumConstantDecl>(D)) {
7587     // Check for signedness/width mismatches between E type and ECD value.
7588     bool SameSign = (ECD->getInitVal().isSigned()
7589                      == E->getType()->isSignedIntegerOrEnumerationType());
7590     bool SameWidth = (ECD->getInitVal().getBitWidth()
7591                       == Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()));
7592     if (SameSign && SameWidth)
7593       return Success(ECD->getInitVal(), E);
7594     else {
7595       // Get rid of mismatch (otherwise Success assertions will fail)
7596       // by computing a new value matching the type of E.
7597       llvm::APSInt Val = ECD->getInitVal();
7598       if (!SameSign)
7599         Val.setIsSigned(!ECD->getInitVal().isSigned());
7600       if (!SameWidth)
7601         Val = Val.extOrTrunc(Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()));
7602       return Success(Val, E);
7603     }
7604   }
7605   return false;
7606 }
7607
7608 /// Values returned by __builtin_classify_type, chosen to match the values
7609 /// produced by GCC's builtin.
7610 enum class GCCTypeClass {
7611   None = -1,
7612   Void = 0,
7613   Integer = 1,
7614   // GCC reserves 2 for character types, but instead classifies them as
7615   // integers.
7616   Enum = 3,
7617   Bool = 4,
7618   Pointer = 5,
7619   // GCC reserves 6 for references, but appears to never use it (because
7620   // expressions never have reference type, presumably).
7621   PointerToDataMember = 7,
7622   RealFloat = 8,
7623   Complex = 9,
7624   // GCC reserves 10 for functions, but does not use it since GCC version 6 due
7625   // to decay to pointer. (Prior to version 6 it was only used in C++ mode).
7626   // GCC claims to reserve 11 for pointers to member functions, but *actually*
7627   // uses 12 for that purpose, same as for a class or struct. Maybe it
7628   // internally implements a pointer to member as a struct?  Who knows.
7629   PointerToMemberFunction = 12, // Not a bug, see above.
7630   ClassOrStruct = 12,
7631   Union = 13,
7632   // GCC reserves 14 for arrays, but does not use it since GCC version 6 due to
7633   // decay to pointer. (Prior to version 6 it was only used in C++ mode).
7634   // GCC reserves 15 for strings, but actually uses 5 (pointer) for string
7635   // literals.
7636 };
7637
7638 /// EvaluateBuiltinClassifyType - Evaluate __builtin_classify_type the same way
7639 /// as GCC.
7640 static GCCTypeClass
7641 EvaluateBuiltinClassifyType(QualType T, const LangOptions &LangOpts) {
7642   assert(!T->isDependentType() && "unexpected dependent type");
7643
7644   QualType CanTy = T.getCanonicalType();
7645   const BuiltinType *BT = dyn_cast<BuiltinType>(CanTy);
7646
7647   switch (CanTy->getTypeClass()) {
7648 #define TYPE(ID, BASE)
7649 #define DEPENDENT_TYPE(ID, BASE) case Type::ID:
7650 #define NON_CANONICAL_TYPE(ID, BASE) case Type::ID:
7651 #define NON_CANONICAL_UNLESS_DEPENDENT_TYPE(ID, BASE) case Type::ID:
7652 #include "clang/AST/TypeNodes.def"
7653   case Type::Auto:
7654   case Type::DeducedTemplateSpecialization:
7655       llvm_unreachable("unexpected non-canonical or dependent type");
7656
7657   case Type::Builtin:
7658     switch (BT->getKind()) {
7659 #define BUILTIN_TYPE(ID, SINGLETON_ID)
7660 #define SIGNED_TYPE(ID, SINGLETON_ID) \
7661     case BuiltinType::ID: return GCCTypeClass::Integer;
7662 #define FLOATING_TYPE(ID, SINGLETON_ID) \
7663     case BuiltinType::ID: return GCCTypeClass::RealFloat;
7664 #define PLACEHOLDER_TYPE(ID, SINGLETON_ID) \
7665     case BuiltinType::ID: break;
7666 #include "clang/AST/BuiltinTypes.def"
7667     case BuiltinType::Void:
7668       return GCCTypeClass::Void;
7669
7670     case BuiltinType::Bool:
7671       return GCCTypeClass::Bool;
7672
7673     case BuiltinType::Char_U:
7674     case BuiltinType::UChar:
7675     case BuiltinType::WChar_U:
7676     case BuiltinType::Char8:
7677     case BuiltinType::Char16:
7678     case BuiltinType::Char32:
7679     case BuiltinType::UShort:
7680     case BuiltinType::UInt:
7681     case BuiltinType::ULong:
7682     case BuiltinType::ULongLong:
7683     case BuiltinType::UInt128:
7684       return GCCTypeClass::Integer;
7685
7686     case BuiltinType::UShortAccum:
7687     case BuiltinType::UAccum:
7688     case BuiltinType::ULongAccum:
7689     case BuiltinType::UShortFract:
7690     case BuiltinType::UFract:
7691     case BuiltinType::ULongFract:
7692     case BuiltinType::SatUShortAccum:
7693     case BuiltinType::SatUAccum:
7694     case BuiltinType::SatULongAccum:
7695     case BuiltinType::SatUShortFract:
7696     case BuiltinType::SatUFract:
7697     case BuiltinType::SatULongFract:
7698       return GCCTypeClass::None;
7699
7700     case BuiltinType::NullPtr:
7701
7702     case BuiltinType::ObjCId:
7703     case BuiltinType::ObjCClass:
7704     case BuiltinType::ObjCSel:
7705 #define IMAGE_TYPE(ImgType, Id, SingletonId, Access, Suffix) \
7706     case BuiltinType::Id:
7707 #include "clang/Basic/OpenCLImageTypes.def"
7708 #define EXT_OPAQUE_TYPE(ExtType, Id, Ext) \
7709     case BuiltinType::Id:
7710 #include "clang/Basic/OpenCLExtensionTypes.def"
7711     case BuiltinType::OCLSampler:
7712     case BuiltinType::OCLEvent:
7713     case BuiltinType::OCLClkEvent:
7714     case BuiltinType::OCLQueue:
7715     case BuiltinType::OCLReserveID:
7716       return GCCTypeClass::None;
7717
7718     case BuiltinType::Dependent:
7719       llvm_unreachable("unexpected dependent type");
7720     };
7721     llvm_unreachable("unexpected placeholder type");
7722
7723   case Type::Enum:
7724     return LangOpts.CPlusPlus ? GCCTypeClass::Enum : GCCTypeClass::Integer;
7725
7726   case Type::Pointer:
7727   case Type::ConstantArray:
7728   case Type::VariableArray:
7729   case Type::IncompleteArray:
7730   case Type::FunctionNoProto:
7731   case Type::FunctionProto:
7732     return GCCTypeClass::Pointer;
7733
7734   case Type::MemberPointer:
7735     return CanTy->isMemberDataPointerType()
7736                ? GCCTypeClass::PointerToDataMember
7737                : GCCTypeClass::PointerToMemberFunction;
7738
7739   case Type::Complex:
7740     return GCCTypeClass::Complex;
7741
7742   case Type::Record:
7743     return CanTy->isUnionType() ? GCCTypeClass::Union
7744                                 : GCCTypeClass::ClassOrStruct;
7745
7746   case Type::Atomic:
7747     // GCC classifies _Atomic T the same as T.
7748     return EvaluateBuiltinClassifyType(
7749         CanTy->castAs<AtomicType>()->getValueType(), LangOpts);
7750
7751   case Type::BlockPointer:
7752   case Type::Vector:
7753   case Type::ExtVector:
7754   case Type::ObjCObject:
7755   case Type::ObjCInterface:
7756   case Type::ObjCObjectPointer:
7757   case Type::Pipe:
7758     // GCC classifies vectors as None. We follow its lead and classify all
7759     // other types that don't fit into the regular classification the same way.
7760     return GCCTypeClass::None;
7761
7762   case Type::LValueReference:
7763   case Type::RValueReference:
7764     llvm_unreachable("invalid type for expression");
7765   }
7766
7767   llvm_unreachable("unexpected type class");
7768 }
7769
7770 /// EvaluateBuiltinClassifyType - Evaluate __builtin_classify_type the same way
7771 /// as GCC.
7772 static GCCTypeClass
7773 EvaluateBuiltinClassifyType(const CallExpr *E, const LangOptions &LangOpts) {
7774   // If no argument was supplied, default to None. This isn't
7775   // ideal, however it is what gcc does.
7776   if (E->getNumArgs() == 0)
7777     return GCCTypeClass::None;
7778
7779   // FIXME: Bizarrely, GCC treats a call with more than one argument as not
7780   // being an ICE, but still folds it to a constant using the type of the first
7781   // argument.
7782   return EvaluateBuiltinClassifyType(E->getArg(0)->getType(), LangOpts);
7783 }
7784
7785 /// EvaluateBuiltinConstantPForLValue - Determine the result of
7786 /// __builtin_constant_p when applied to the given lvalue.
7787 ///
7788 /// An lvalue is only "constant" if it is a pointer or reference to the first
7789 /// character of a string literal.
7790 template<typename LValue>
7791 static bool EvaluateBuiltinConstantPForLValue(const LValue &LV) {
7792   const Expr *E = LV.getLValueBase().template dyn_cast<const Expr*>();
7793   return E && isa<StringLiteral>(E) && LV.getLValueOffset().isZero();
7794 }
7795
7796 /// EvaluateBuiltinConstantP - Evaluate __builtin_constant_p as similarly to
7797 /// GCC as we can manage.
7798 static bool EvaluateBuiltinConstantP(ASTContext &Ctx, const Expr *Arg) {
7799   QualType ArgType = Arg->getType();
7800
7801   // __builtin_constant_p always has one operand. The rules which gcc follows
7802   // are not precisely documented, but are as follows:
7803   //
7804   //  - If the operand is of integral, floating, complex or enumeration type,
7805   //    and can be folded to a known value of that type, it returns 1.
7806   //  - If the operand and can be folded to a pointer to the first character
7807   //    of a string literal (or such a pointer cast to an integral type), it
7808   //    returns 1.
7809   //
7810   // Otherwise, it returns 0.
7811   //
7812   // FIXME: GCC also intends to return 1 for literals of aggregate types, but
7813   // its support for this does not currently work.
7814   if (ArgType->isIntegralOrEnumerationType()) {
7815     Expr::EvalResult Result;
7816     if (!Arg->EvaluateAsRValue(Result, Ctx) || Result.HasSideEffects)
7817       return false;
7818
7819     APValue &V = Result.Val;
7820     if (V.getKind() == APValue::Int)
7821       return true;
7822     if (V.getKind() == APValue::LValue)
7823       return EvaluateBuiltinConstantPForLValue(V);
7824   } else if (ArgType->isFloatingType() || ArgType->isAnyComplexType()) {
7825     return Arg->isEvaluatable(Ctx);
7826   } else if (ArgType->isPointerType() || Arg->isGLValue()) {
7827     LValue LV;
7828     Expr::EvalStatus Status;
7829     EvalInfo Info(Ctx, Status, EvalInfo::EM_ConstantFold);
7830     if ((Arg->isGLValue() ? EvaluateLValue(Arg, LV, Info)
7831                           : EvaluatePointer(Arg, LV, Info)) &&
7832         !Status.HasSideEffects)
7833       return EvaluateBuiltinConstantPForLValue(LV);
7834   }
7835
7836   // Anything else isn't considered to be sufficiently constant.
7837   return false;
7838 }
7839
7840 /// Retrieves the "underlying object type" of the given expression,
7841 /// as used by __builtin_object_size.
7842 static QualType getObjectType(APValue::LValueBase B) {
7843   if (const ValueDecl *D = B.dyn_cast<const ValueDecl*>()) {
7844     if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(D))
7845       return VD->getType();
7846   } else if (const Expr *E = B.get<const Expr*>()) {
7847     if (isa<CompoundLiteralExpr>(E))
7848       return E->getType();
7849   }
7850
7851   return QualType();
7852 }
7853
7854 /// A more selective version of E->IgnoreParenCasts for
7855 /// tryEvaluateBuiltinObjectSize. This ignores some casts/parens that serve only
7856 /// to change the type of E.
7857 /// Ex. For E = `(short*)((char*)(&foo))`, returns `&foo`
7858 ///
7859 /// Always returns an RValue with a pointer representation.
7860 static const Expr *ignorePointerCastsAndParens(const Expr *E) {
7861   assert(E->isRValue() && E->getType()->hasPointerRepresentation());
7862
7863   auto *NoParens = E->IgnoreParens();
7864   auto *Cast = dyn_cast<CastExpr>(NoParens);
7865   if (Cast == nullptr)
7866     return NoParens;
7867
7868   // We only conservatively allow a few kinds of casts, because this code is
7869   // inherently a simple solution that seeks to support the common case.
7870   auto CastKind = Cast->getCastKind();
7871   if (CastKind != CK_NoOp && CastKind != CK_BitCast &&
7872       CastKind != CK_AddressSpaceConversion)
7873     return NoParens;
7874
7875   auto *SubExpr = Cast->getSubExpr();
7876   if (!SubExpr->getType()->hasPointerRepresentation() || !SubExpr->isRValue())
7877     return NoParens;
7878   return ignorePointerCastsAndParens(SubExpr);
7879 }
7880
7881 /// Checks to see if the given LValue's Designator is at the end of the LValue's
7882 /// record layout. e.g.
7883 ///   struct { struct { int a, b; } fst, snd; } obj;
7884 ///   obj.fst   // no
7885 ///   obj.snd   // yes
7886 ///   obj.fst.a // no
7887 ///   obj.fst.b // no
7888 ///   obj.snd.a // no
7889 ///   obj.snd.b // yes
7890 ///
7891 /// Please note: this function is specialized for how __builtin_object_size
7892 /// views "objects".
7893 ///
7894 /// If this encounters an invalid RecordDecl or otherwise cannot determine the
7895 /// correct result, it will always return true.
7896 static bool isDesignatorAtObjectEnd(const ASTContext &Ctx, const LValue &LVal) {
7897   assert(!LVal.Designator.Invalid);
7898
7899   auto IsLastOrInvalidFieldDecl = [&Ctx](const FieldDecl *FD, bool &Invalid) {
7900     const RecordDecl *Parent = FD->getParent();
7901     Invalid = Parent->isInvalidDecl();
7902     if (Invalid || Parent->isUnion())
7903       return true;
7904     const ASTRecordLayout &Layout = Ctx.getASTRecordLayout(Parent);
7905     return FD->getFieldIndex() + 1 == Layout.getFieldCount();
7906   };
7907
7908   auto &Base = LVal.getLValueBase();
7909   if (auto *ME = dyn_cast_or_null<MemberExpr>(Base.dyn_cast<const Expr *>())) {
7910     if (auto *FD = dyn_cast<FieldDecl>(ME->getMemberDecl())) {
7911       bool Invalid;
7912       if (!IsLastOrInvalidFieldDecl(FD, Invalid))
7913         return Invalid;
7914     } else if (auto *IFD = dyn_cast<IndirectFieldDecl>(ME->getMemberDecl())) {
7915       for (auto *FD : IFD->chain()) {
7916         bool Invalid;
7917         if (!IsLastOrInvalidFieldDecl(cast<FieldDecl>(FD), Invalid))
7918           return Invalid;
7919       }
7920     }
7921   }
7922
7923   unsigned I = 0;
7924   QualType BaseType = getType(Base);
7925   if (LVal.Designator.FirstEntryIsAnUnsizedArray) {
7926     // If we don't know the array bound, conservatively assume we're looking at
7927     // the final array element.
7928     ++I;
7929     if (BaseType->isIncompleteArrayType())
7930       BaseType = Ctx.getAsArrayType(BaseType)->getElementType();
7931     else
7932       BaseType = BaseType->castAs<PointerType>()->getPointeeType();
7933   }
7934
7935   for (unsigned E = LVal.Designator.Entries.size(); I != E; ++I) {
7936     const auto &Entry = LVal.Designator.Entries[I];
7937     if (BaseType->isArrayType()) {
7938       // Because __builtin_object_size treats arrays as objects, we can ignore
7939       // the index iff this is the last array in the Designator.
7940       if (I + 1 == E)
7941         return true;
7942       const auto *CAT = cast<ConstantArrayType>(Ctx.getAsArrayType(BaseType));
7943       uint64_t Index = Entry.ArrayIndex;
7944       if (Index + 1 != CAT->getSize())
7945         return false;
7946       BaseType = CAT->getElementType();
7947     } else if (BaseType->isAnyComplexType()) {
7948       const auto *CT = BaseType->castAs<ComplexType>();
7949       uint64_t Index = Entry.ArrayIndex;
7950       if (Index != 1)
7951         return false;
7952       BaseType = CT->getElementType();
7953     } else if (auto *FD = getAsField(Entry)) {
7954       bool Invalid;
7955       if (!IsLastOrInvalidFieldDecl(FD, Invalid))
7956         return Invalid;
7957       BaseType = FD->getType();
7958     } else {
7959       assert(getAsBaseClass(Entry) && "Expecting cast to a base class");
7960       return false;
7961     }
7962   }
7963   return true;
7964 }
7965
7966 /// Tests to see if the LValue has a user-specified designator (that isn't
7967 /// necessarily valid). Note that this always returns 'true' if the LValue has
7968 /// an unsized array as its first designator entry, because there's currently no
7969 /// way to tell if the user typed *foo or foo[0].
7970 static bool refersToCompleteObject(const LValue &LVal) {
7971   if (LVal.Designator.Invalid)
7972     return false;
7973
7974   if (!LVal.Designator.Entries.empty())
7975     return LVal.Designator.isMostDerivedAnUnsizedArray();
7976
7977   if (!LVal.InvalidBase)
7978     return true;
7979
7980   // If `E` is a MemberExpr, then the first part of the designator is hiding in
7981   // the LValueBase.
7982   const auto *E = LVal.Base.dyn_cast<const Expr *>();
7983   return !E || !isa<MemberExpr>(E);
7984 }
7985
7986 /// Attempts to detect a user writing into a piece of memory that's impossible
7987 /// to figure out the size of by just using types.
7988 static bool isUserWritingOffTheEnd(const ASTContext &Ctx, const LValue &LVal) {
7989   const SubobjectDesignator &Designator = LVal.Designator;
7990   // Notes:
7991   // - Users can only write off of the end when we have an invalid base. Invalid
7992   //   bases imply we don't know where the memory came from.
7993   // - We used to be a bit more aggressive here; we'd only be conservative if
7994   //   the array at the end was flexible, or if it had 0 or 1 elements. This
7995   //   broke some common standard library extensions (PR30346), but was
7996   //   otherwise seemingly fine. It may be useful to reintroduce this behavior
7997   //   with some sort of whitelist. OTOH, it seems that GCC is always
7998   //   conservative with the last element in structs (if it's an array), so our
7999   //   current behavior is more compatible than a whitelisting approach would
8000   //   be.
8001   return LVal.InvalidBase &&
8002          Designator.Entries.size() == Designator.MostDerivedPathLength &&
8003          Designator.MostDerivedIsArrayElement &&
8004          isDesignatorAtObjectEnd(Ctx, LVal);
8005 }
8006
8007 /// Converts the given APInt to CharUnits, assuming the APInt is unsigned.
8008 /// Fails if the conversion would cause loss of precision.
8009 static bool convertUnsignedAPIntToCharUnits(const llvm::APInt &Int,
8010                                             CharUnits &Result) {
8011   auto CharUnitsMax = std::numeric_limits<CharUnits::QuantityType>::max();
8012   if (Int.ugt(CharUnitsMax))
8013     return false;
8014   Result = CharUnits::fromQuantity(Int.getZExtValue());
8015   return true;
8016 }
8017
8018 /// Helper for tryEvaluateBuiltinObjectSize -- Given an LValue, this will
8019 /// determine how many bytes exist from the beginning of the object to either
8020 /// the end of the current subobject, or the end of the object itself, depending
8021 /// on what the LValue looks like + the value of Type.
8022 ///
8023 /// If this returns false, the value of Result is undefined.
8024 static bool determineEndOffset(EvalInfo &Info, SourceLocation ExprLoc,
8025                                unsigned Type, const LValue &LVal,
8026                                CharUnits &EndOffset) {
8027   bool DetermineForCompleteObject = refersToCompleteObject(LVal);
8028
8029   auto CheckedHandleSizeof = [&](QualType Ty, CharUnits &Result) {
8030     if (Ty.isNull() || Ty->isIncompleteType() || Ty->isFunctionType())
8031       return false;
8032     return HandleSizeof(Info, ExprLoc, Ty, Result);
8033   };
8034
8035   // We want to evaluate the size of the entire object. This is a valid fallback
8036   // for when Type=1 and the designator is invalid, because we're asked for an
8037   // upper-bound.
8038   if (!(Type & 1) || LVal.Designator.Invalid || DetermineForCompleteObject) {
8039     // Type=3 wants a lower bound, so we can't fall back to this.
8040     if (Type == 3 && !DetermineForCompleteObject)
8041       return false;
8042
8043     llvm::APInt APEndOffset;
8044     if (isBaseAnAllocSizeCall(LVal.getLValueBase()) &&
8045         getBytesReturnedByAllocSizeCall(Info.Ctx, LVal, APEndOffset))
8046       return convertUnsignedAPIntToCharUnits(APEndOffset, EndOffset);
8047
8048     if (LVal.InvalidBase)
8049       return false;
8050
8051     QualType BaseTy = getObjectType(LVal.getLValueBase());
8052     return CheckedHandleSizeof(BaseTy, EndOffset);
8053   }
8054
8055   // We want to evaluate the size of a subobject.
8056   const SubobjectDesignator &Designator = LVal.Designator;
8057
8058   // The following is a moderately common idiom in C:
8059   //
8060   // struct Foo { int a; char c[1]; };
8061   // struct Foo *F = (struct Foo *)malloc(sizeof(struct Foo) + strlen(Bar));
8062   // strcpy(&F->c[0], Bar);
8063   //
8064   // In order to not break too much legacy code, we need to support it.
8065   if (isUserWritingOffTheEnd(Info.Ctx, LVal)) {
8066     // If we can resolve this to an alloc_size call, we can hand that back,
8067     // because we know for certain how many bytes there are to write to.
8068     llvm::APInt APEndOffset;
8069     if (isBaseAnAllocSizeCall(LVal.getLValueBase()) &&
8070         getBytesReturnedByAllocSizeCall(Info.Ctx, LVal, APEndOffset))
8071       return convertUnsignedAPIntToCharUnits(APEndOffset, EndOffset);
8072
8073     // If we cannot determine the size of the initial allocation, then we can't
8074     // given an accurate upper-bound. However, we are still able to give
8075     // conservative lower-bounds for Type=3.
8076     if (Type == 1)
8077       return false;
8078   }
8079
8080   CharUnits BytesPerElem;
8081   if (!CheckedHandleSizeof(Designator.MostDerivedType, BytesPerElem))
8082     return false;
8083
8084   // According to the GCC documentation, we want the size of the subobject
8085   // denoted by the pointer. But that's not quite right -- what we actually
8086   // want is the size of the immediately-enclosing array, if there is one.
8087   int64_t ElemsRemaining;
8088   if (Designator.MostDerivedIsArrayElement &&
8089       Designator.Entries.size() == Designator.MostDerivedPathLength) {
8090     uint64_t ArraySize = Designator.getMostDerivedArraySize();
8091     uint64_t ArrayIndex = Designator.Entries.back().ArrayIndex;
8092     ElemsRemaining = ArraySize <= ArrayIndex ? 0 : ArraySize - ArrayIndex;
8093   } else {
8094     ElemsRemaining = Designator.isOnePastTheEnd() ? 0 : 1;
8095   }
8096
8097   EndOffset = LVal.getLValueOffset() + BytesPerElem * ElemsRemaining;
8098   return true;
8099 }
8100
8101 /// Tries to evaluate the __builtin_object_size for @p E. If successful,
8102 /// returns true and stores the result in @p Size.
8103 ///
8104 /// If @p WasError is non-null, this will report whether the failure to evaluate
8105 /// is to be treated as an Error in IntExprEvaluator.
8106 static bool tryEvaluateBuiltinObjectSize(const Expr *E, unsigned Type,
8107                                          EvalInfo &Info, uint64_t &Size) {
8108   // Determine the denoted object.
8109   LValue LVal;
8110   {
8111     // The operand of __builtin_object_size is never evaluated for side-effects.
8112     // If there are any, but we can determine the pointed-to object anyway, then
8113     // ignore the side-effects.
8114     SpeculativeEvaluationRAII SpeculativeEval(Info);
8115     IgnoreSideEffectsRAII Fold(Info);
8116
8117     if (E->isGLValue()) {
8118       // It's possible for us to be given GLValues if we're called via
8119       // Expr::tryEvaluateObjectSize.
8120       APValue RVal;
8121       if (!EvaluateAsRValue(Info, E, RVal))
8122         return false;
8123       LVal.setFrom(Info.Ctx, RVal);
8124     } else if (!EvaluatePointer(ignorePointerCastsAndParens(E), LVal, Info,
8125                                 /*InvalidBaseOK=*/true))
8126       return false;
8127   }
8128
8129   // If we point to before the start of the object, there are no accessible
8130   // bytes.
8131   if (LVal.getLValueOffset().isNegative()) {
8132     Size = 0;
8133     return true;
8134   }
8135
8136   CharUnits EndOffset;
8137   if (!determineEndOffset(Info, E->getExprLoc(), Type, LVal, EndOffset))
8138     return false;
8139
8140   // If we've fallen outside of the end offset, just pretend there's nothing to
8141   // write to/read from.
8142   if (EndOffset <= LVal.getLValueOffset())
8143     Size = 0;
8144   else
8145     Size = (EndOffset - LVal.getLValueOffset()).getQuantity();
8146   return true;
8147 }
8148
8149 bool IntExprEvaluator::VisitConstantExpr(const ConstantExpr *E) {
8150   llvm::SaveAndRestore<bool> InConstantContext(Info.InConstantContext, true);
8151   return ExprEvaluatorBaseTy::VisitConstantExpr(E);
8152 }
8153
8154 bool IntExprEvaluator::VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
8155   if (unsigned BuiltinOp = E->getBuiltinCallee())
8156     return VisitBuiltinCallExpr(E, BuiltinOp);
8157
8158   return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCallExpr(E);
8159 }
8160
8161 bool IntExprEvaluator::VisitBuiltinCallExpr(const CallExpr *E,
8162                                             unsigned BuiltinOp) {
8163   switch (unsigned BuiltinOp = E->getBuiltinCallee()) {
8164   default:
8165     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCallExpr(E);
8166
8167   case Builtin::BI__builtin_object_size: {
8168     // The type was checked when we built the expression.
8169     unsigned Type =
8170         E->getArg(1)->EvaluateKnownConstInt(Info.Ctx).getZExtValue();
8171     assert(Type <= 3 && "unexpected type");
8172
8173     uint64_t Size;
8174     if (tryEvaluateBuiltinObjectSize(E->getArg(0), Type, Info, Size))
8175       return Success(Size, E);
8176
8177     if (E->getArg(0)->HasSideEffects(Info.Ctx))
8178       return Success((Type & 2) ? 0 : -1, E);
8179
8180     // Expression had no side effects, but we couldn't statically determine the
8181     // size of the referenced object.
8182     switch (Info.EvalMode) {
8183     case EvalInfo::EM_ConstantExpression:
8184     case EvalInfo::EM_PotentialConstantExpression:
8185     case EvalInfo::EM_ConstantFold:
8186     case EvalInfo::EM_EvaluateForOverflow:
8187     case EvalInfo::EM_IgnoreSideEffects:
8188       // Leave it to IR generation.
8189       return Error(E);
8190     case EvalInfo::EM_ConstantExpressionUnevaluated:
8191     case EvalInfo::EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated:
8192       // Reduce it to a constant now.
8193       return Success((Type & 2) ? 0 : -1, E);
8194     }
8195
8196     llvm_unreachable("unexpected EvalMode");
8197   }
8198
8199   case Builtin::BI__builtin_os_log_format_buffer_size: {
8200     analyze_os_log::OSLogBufferLayout Layout;
8201     analyze_os_log::computeOSLogBufferLayout(Info.Ctx, E, Layout);
8202     return Success(Layout.size().getQuantity(), E);
8203   }
8204
8205   case Builtin::BI__builtin_bswap16:
8206   case Builtin::BI__builtin_bswap32:
8207   case Builtin::BI__builtin_bswap64: {
8208     APSInt Val;
8209     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), Val, Info))
8210       return false;
8211
8212     return Success(Val.byteSwap(), E);
8213   }
8214
8215   case Builtin::BI__builtin_classify_type:
8216     return Success((int)EvaluateBuiltinClassifyType(E, Info.getLangOpts()), E);
8217
8218   case Builtin::BI__builtin_clrsb:
8219   case Builtin::BI__builtin_clrsbl:
8220   case Builtin::BI__builtin_clrsbll: {
8221     APSInt Val;
8222     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), Val, Info))
8223       return false;
8224
8225     return Success(Val.getBitWidth() - Val.getMinSignedBits(), E);
8226   }
8227
8228   case Builtin::BI__builtin_clz:
8229   case Builtin::BI__builtin_clzl:
8230   case Builtin::BI__builtin_clzll:
8231   case Builtin::BI__builtin_clzs: {
8232     APSInt Val;
8233     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), Val, Info))
8234       return false;
8235     if (!Val)
8236       return Error(E);
8237
8238     return Success(Val.countLeadingZeros(), E);
8239   }
8240
8241   case Builtin::BI__builtin_constant_p: {
8242     auto Arg = E->getArg(0);
8243     if (EvaluateBuiltinConstantP(Info.Ctx, Arg))
8244       return Success(true, E);
8245     auto ArgTy = Arg->IgnoreImplicit()->getType();
8246     if (!Info.InConstantContext && !Arg->HasSideEffects(Info.Ctx) &&
8247         !ArgTy->isAggregateType() && !ArgTy->isPointerType()) {
8248       // We can delay calculation of __builtin_constant_p until after
8249       // inlining. Note: This diagnostic won't be shown to the user.
8250       Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
8251       return false;
8252     }
8253     return Success(false, E);
8254   }
8255
8256   case Builtin::BI__builtin_ctz:
8257   case Builtin::BI__builtin_ctzl:
8258   case Builtin::BI__builtin_ctzll:
8259   case Builtin::BI__builtin_ctzs: {
8260     APSInt Val;
8261     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), Val, Info))
8262       return false;
8263     if (!Val)
8264       return Error(E);
8265
8266     return Success(Val.countTrailingZeros(), E);
8267   }
8268
8269   case Builtin::BI__builtin_eh_return_data_regno: {
8270     int Operand = E->getArg(0)->EvaluateKnownConstInt(Info.Ctx).getZExtValue();
8271     Operand = Info.Ctx.getTargetInfo().getEHDataRegisterNumber(Operand);
8272     return Success(Operand, E);
8273   }
8274
8275   case Builtin::BI__builtin_expect:
8276     return Visit(E->getArg(0));
8277
8278   case Builtin::BI__builtin_ffs:
8279   case Builtin::BI__builtin_ffsl:
8280   case Builtin::BI__builtin_ffsll: {
8281     APSInt Val;
8282     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), Val, Info))
8283       return false;
8284
8285     unsigned N = Val.countTrailingZeros();
8286     return Success(N == Val.getBitWidth() ? 0 : N + 1, E);
8287   }
8288
8289   case Builtin::BI__builtin_fpclassify: {
8290     APFloat Val(0.0);
8291     if (!EvaluateFloat(E->getArg(5), Val, Info))
8292       return false;
8293     unsigned Arg;
8294     switch (Val.getCategory()) {
8295     case APFloat::fcNaN: Arg = 0; break;
8296     case APFloat::fcInfinity: Arg = 1; break;
8297     case APFloat::fcNormal: Arg = Val.isDenormal() ? 3 : 2; break;
8298     case APFloat::fcZero: Arg = 4; break;
8299     }
8300     return Visit(E->getArg(Arg));
8301   }
8302
8303   case Builtin::BI__builtin_isinf_sign: {
8304     APFloat Val(0.0);
8305     return EvaluateFloat(E->getArg(0), Val, Info) &&
8306            Success(Val.isInfinity() ? (Val.isNegative() ? -1 : 1) : 0, E);
8307   }
8308
8309   case Builtin::BI__builtin_isinf: {
8310     APFloat Val(0.0);
8311     return EvaluateFloat(E->getArg(0), Val, Info) &&
8312            Success(Val.isInfinity() ? 1 : 0, E);
8313   }
8314
8315   case Builtin::BI__builtin_isfinite: {
8316     APFloat Val(0.0);
8317     return EvaluateFloat(E->getArg(0), Val, Info) &&
8318            Success(Val.isFinite() ? 1 : 0, E);
8319   }
8320
8321   case Builtin::BI__builtin_isnan: {
8322     APFloat Val(0.0);
8323     return EvaluateFloat(E->getArg(0), Val, Info) &&
8324            Success(Val.isNaN() ? 1 : 0, E);
8325   }
8326
8327   case Builtin::BI__builtin_isnormal: {
8328     APFloat Val(0.0);
8329     return EvaluateFloat(E->getArg(0), Val, Info) &&
8330            Success(Val.isNormal() ? 1 : 0, E);
8331   }
8332
8333   case Builtin::BI__builtin_parity:
8334   case Builtin::BI__builtin_parityl:
8335   case Builtin::BI__builtin_parityll: {
8336     APSInt Val;
8337     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), Val, Info))
8338       return false;
8339
8340     return Success(Val.countPopulation() % 2, E);
8341   }
8342
8343   case Builtin::BI__builtin_popcount:
8344   case Builtin::BI__builtin_popcountl:
8345   case Builtin::BI__builtin_popcountll: {
8346     APSInt Val;
8347     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), Val, Info))
8348       return false;
8349
8350     return Success(Val.countPopulation(), E);
8351   }
8352
8353   case Builtin::BIstrlen:
8354   case Builtin::BIwcslen:
8355     // A call to strlen is not a constant expression.
8356     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
8357       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_function)
8358         << /*isConstexpr*/0 << /*isConstructor*/0
8359         << (std::string("'") + Info.Ctx.BuiltinInfo.getName(BuiltinOp) + "'");
8360     else
8361       Info.CCEDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
8362     LLVM_FALLTHROUGH;
8363   case Builtin::BI__builtin_strlen:
8364   case Builtin::BI__builtin_wcslen: {
8365     // As an extension, we support __builtin_strlen() as a constant expression,
8366     // and support folding strlen() to a constant.
8367     LValue String;
8368     if (!EvaluatePointer(E->getArg(0), String, Info))
8369       return false;
8370
8371     QualType CharTy = E->getArg(0)->getType()->getPointeeType();
8372
8373     // Fast path: if it's a string literal, search the string value.
8374     if (const StringLiteral *S = dyn_cast_or_null<StringLiteral>(
8375             String.getLValueBase().dyn_cast<const Expr *>())) {
8376       // The string literal may have embedded null characters. Find the first
8377       // one and truncate there.
8378       StringRef Str = S->getBytes();
8379       int64_t Off = String.Offset.getQuantity();
8380       if (Off >= 0 && (uint64_t)Off <= (uint64_t)Str.size() &&
8381           S->getCharByteWidth() == 1 &&
8382           // FIXME: Add fast-path for wchar_t too.
8383           Info.Ctx.hasSameUnqualifiedType(CharTy, Info.Ctx.CharTy)) {
8384         Str = Str.substr(Off);
8385
8386         StringRef::size_type Pos = Str.find(0);
8387         if (Pos != StringRef::npos)
8388           Str = Str.substr(0, Pos);
8389
8390         return Success(Str.size(), E);
8391       }
8392
8393       // Fall through to slow path to issue appropriate diagnostic.
8394     }
8395
8396     // Slow path: scan the bytes of the string looking for the terminating 0.
8397     for (uint64_t Strlen = 0; /**/; ++Strlen) {
8398       APValue Char;
8399       if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, CharTy, String, Char) ||
8400           !Char.isInt())
8401         return false;
8402       if (!Char.getInt())
8403         return Success(Strlen, E);
8404       if (!HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, String, CharTy, 1))
8405         return false;
8406     }
8407   }
8408
8409   case Builtin::BIstrcmp:
8410   case Builtin::BIwcscmp:
8411   case Builtin::BIstrncmp:
8412   case Builtin::BIwcsncmp:
8413   case Builtin::BImemcmp:
8414   case Builtin::BIwmemcmp:
8415     // A call to strlen is not a constant expression.
8416     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
8417       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_function)
8418         << /*isConstexpr*/0 << /*isConstructor*/0
8419         << (std::string("'") + Info.Ctx.BuiltinInfo.getName(BuiltinOp) + "'");
8420     else
8421       Info.CCEDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
8422     LLVM_FALLTHROUGH;
8423   case Builtin::BI__builtin_strcmp:
8424   case Builtin::BI__builtin_wcscmp:
8425   case Builtin::BI__builtin_strncmp:
8426   case Builtin::BI__builtin_wcsncmp:
8427   case Builtin::BI__builtin_memcmp:
8428   case Builtin::BI__builtin_wmemcmp: {
8429     LValue String1, String2;
8430     if (!EvaluatePointer(E->getArg(0), String1, Info) ||
8431         !EvaluatePointer(E->getArg(1), String2, Info))
8432       return false;
8433
8434     uint64_t MaxLength = uint64_t(-1);
8435     if (BuiltinOp != Builtin::BIstrcmp &&
8436         BuiltinOp != Builtin::BIwcscmp &&
8437         BuiltinOp != Builtin::BI__builtin_strcmp &&
8438         BuiltinOp != Builtin::BI__builtin_wcscmp) {
8439       APSInt N;
8440       if (!EvaluateInteger(E->getArg(2), N, Info))
8441         return false;
8442       MaxLength = N.getExtValue();
8443     }
8444
8445     // Empty substrings compare equal by definition.
8446     if (MaxLength == 0u)
8447       return Success(0, E);
8448
8449     if (!String1.checkNullPointerForFoldAccess(Info, E, AK_Read) ||
8450         !String2.checkNullPointerForFoldAccess(Info, E, AK_Read) ||
8451         String1.Designator.Invalid || String2.Designator.Invalid)
8452       return false;
8453
8454     QualType CharTy1 = String1.Designator.getType(Info.Ctx);
8455     QualType CharTy2 = String2.Designator.getType(Info.Ctx);
8456
8457     bool IsRawByte = BuiltinOp == Builtin::BImemcmp ||
8458                      BuiltinOp == Builtin::BI__builtin_memcmp;
8459
8460     assert(IsRawByte ||
8461            (Info.Ctx.hasSameUnqualifiedType(
8462                 CharTy1, E->getArg(0)->getType()->getPointeeType()) &&
8463             Info.Ctx.hasSameUnqualifiedType(CharTy1, CharTy2)));
8464
8465     const auto &ReadCurElems = [&](APValue &Char1, APValue &Char2) {
8466       return handleLValueToRValueConversion(Info, E, CharTy1, String1, Char1) &&
8467              handleLValueToRValueConversion(Info, E, CharTy2, String2, Char2) &&
8468              Char1.isInt() && Char2.isInt();
8469     };
8470     const auto &AdvanceElems = [&] {
8471       return HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, String1, CharTy1, 1) &&
8472              HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, String2, CharTy2, 1);
8473     };
8474
8475     if (IsRawByte) {
8476       uint64_t BytesRemaining = MaxLength;
8477       // Pointers to const void may point to objects of incomplete type.
8478       if (CharTy1->isIncompleteType()) {
8479         Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_ltor_incomplete_type) << CharTy1;
8480         return false;
8481       }
8482       if (CharTy2->isIncompleteType()) {
8483         Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_ltor_incomplete_type) << CharTy2;
8484         return false;
8485       }
8486       uint64_t CharTy1Width{Info.Ctx.getTypeSize(CharTy1)};
8487       CharUnits CharTy1Size = Info.Ctx.toCharUnitsFromBits(CharTy1Width);
8488       // Give up on comparing between elements with disparate widths.
8489       if (CharTy1Size != Info.Ctx.getTypeSizeInChars(CharTy2))
8490         return false;
8491       uint64_t BytesPerElement = CharTy1Size.getQuantity();
8492       assert(BytesRemaining && "BytesRemaining should not be zero: the "
8493                                "following loop considers at least one element");
8494       while (true) {
8495         APValue Char1, Char2;
8496         if (!ReadCurElems(Char1, Char2))
8497           return false;
8498         // We have compatible in-memory widths, but a possible type and
8499         // (for `bool`) internal representation mismatch.
8500         // Assuming two's complement representation, including 0 for `false` and
8501         // 1 for `true`, we can check an appropriate number of elements for
8502         // equality even if they are not byte-sized.
8503         APSInt Char1InMem = Char1.getInt().extOrTrunc(CharTy1Width);
8504         APSInt Char2InMem = Char2.getInt().extOrTrunc(CharTy1Width);
8505         if (Char1InMem.ne(Char2InMem)) {
8506           // If the elements are byte-sized, then we can produce a three-way
8507           // comparison result in a straightforward manner.
8508           if (BytesPerElement == 1u) {
8509             // memcmp always compares unsigned chars.
8510             return Success(Char1InMem.ult(Char2InMem) ? -1 : 1, E);
8511           }
8512           // The result is byte-order sensitive, and we have multibyte elements.
8513           // FIXME: We can compare the remaining bytes in the correct order.
8514           return false;
8515         }
8516         if (!AdvanceElems())
8517           return false;
8518         if (BytesRemaining <= BytesPerElement)
8519           break;
8520         BytesRemaining -= BytesPerElement;
8521       }
8522       // Enough elements are equal to account for the memcmp limit.
8523       return Success(0, E);
8524     }
8525
8526     bool StopAtNull = (BuiltinOp != Builtin::BImemcmp &&
8527                        BuiltinOp != Builtin::BIwmemcmp &&
8528                        BuiltinOp != Builtin::BI__builtin_memcmp &&
8529                        BuiltinOp != Builtin::BI__builtin_wmemcmp);
8530     bool IsWide = BuiltinOp == Builtin::BIwcscmp ||
8531                   BuiltinOp == Builtin::BIwcsncmp ||
8532                   BuiltinOp == Builtin::BIwmemcmp ||
8533                   BuiltinOp == Builtin::BI__builtin_wcscmp ||
8534                   BuiltinOp == Builtin::BI__builtin_wcsncmp ||
8535                   BuiltinOp == Builtin::BI__builtin_wmemcmp;
8536
8537     for (; MaxLength; --MaxLength) {
8538       APValue Char1, Char2;
8539       if (!ReadCurElems(Char1, Char2))
8540         return false;
8541       if (Char1.getInt() != Char2.getInt()) {
8542         if (IsWide) // wmemcmp compares with wchar_t signedness.
8543           return Success(Char1.getInt() < Char2.getInt() ? -1 : 1, E);
8544         // memcmp always compares unsigned chars.
8545         return Success(Char1.getInt().ult(Char2.getInt()) ? -1 : 1, E);
8546       }
8547       if (StopAtNull && !Char1.getInt())
8548         return Success(0, E);
8549       assert(!(StopAtNull && !Char2.getInt()));
8550       if (!AdvanceElems())
8551         return false;
8552     }
8553     // We hit the strncmp / memcmp limit.
8554     return Success(0, E);
8555   }
8556
8557   case Builtin::BI__atomic_always_lock_free:
8558   case Builtin::BI__atomic_is_lock_free:
8559   case Builtin::BI__c11_atomic_is_lock_free: {
8560     APSInt SizeVal;
8561     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), SizeVal, Info))
8562       return false;
8563
8564     // For __atomic_is_lock_free(sizeof(_Atomic(T))), if the size is a power
8565     // of two less than the maximum inline atomic width, we know it is
8566     // lock-free.  If the size isn't a power of two, or greater than the
8567     // maximum alignment where we promote atomics, we know it is not lock-free
8568     // (at least not in the sense of atomic_is_lock_free).  Otherwise,
8569     // the answer can only be determined at runtime; for example, 16-byte
8570     // atomics have lock-free implementations on some, but not all,
8571     // x86-64 processors.
8572
8573     // Check power-of-two.
8574     CharUnits Size = CharUnits::fromQuantity(SizeVal.getZExtValue());
8575     if (Size.isPowerOfTwo()) {
8576       // Check against inlining width.
8577       unsigned InlineWidthBits =
8578           Info.Ctx.getTargetInfo().getMaxAtomicInlineWidth();
8579       if (Size <= Info.Ctx.toCharUnitsFromBits(InlineWidthBits)) {
8580         if (BuiltinOp == Builtin::BI__c11_atomic_is_lock_free ||
8581             Size == CharUnits::One() ||
8582             E->getArg(1)->isNullPointerConstant(Info.Ctx,
8583                                                 Expr::NPC_NeverValueDependent))
8584           // OK, we will inline appropriately-aligned operations of this size,
8585           // and _Atomic(T) is appropriately-aligned.
8586           return Success(1, E);
8587
8588         QualType PointeeType = E->getArg(1)->IgnoreImpCasts()->getType()->
8589           castAs<PointerType>()->getPointeeType();
8590         if (!PointeeType->isIncompleteType() &&
8591             Info.Ctx.getTypeAlignInChars(PointeeType) >= Size) {
8592           // OK, we will inline operations on this object.
8593           return Success(1, E);
8594         }
8595       }
8596     }
8597
8598     return BuiltinOp == Builtin::BI__atomic_always_lock_free ?
8599         Success(0, E) : Error(E);
8600   }
8601   case Builtin::BIomp_is_initial_device:
8602     // We can decide statically which value the runtime would return if called.
8603     return Success(Info.getLangOpts().OpenMPIsDevice ? 0 : 1, E);
8604   case Builtin::BI__builtin_add_overflow:
8605   case Builtin::BI__builtin_sub_overflow:
8606   case Builtin::BI__builtin_mul_overflow:
8607   case Builtin::BI__builtin_sadd_overflow:
8608   case Builtin::BI__builtin_uadd_overflow:
8609   case Builtin::BI__builtin_uaddl_overflow:
8610   case Builtin::BI__builtin_uaddll_overflow:
8611   case Builtin::BI__builtin_usub_overflow:
8612   case Builtin::BI__builtin_usubl_overflow:
8613   case Builtin::BI__builtin_usubll_overflow:
8614   case Builtin::BI__builtin_umul_overflow:
8615   case Builtin::BI__builtin_umull_overflow:
8616   case Builtin::BI__builtin_umulll_overflow:
8617   case Builtin::BI__builtin_saddl_overflow:
8618   case Builtin::BI__builtin_saddll_overflow:
8619   case Builtin::BI__builtin_ssub_overflow:
8620   case Builtin::BI__builtin_ssubl_overflow:
8621   case Builtin::BI__builtin_ssubll_overflow:
8622   case Builtin::BI__builtin_smul_overflow:
8623   case Builtin::BI__builtin_smull_overflow:
8624   case Builtin::BI__builtin_smulll_overflow: {
8625     LValue ResultLValue;
8626     APSInt LHS, RHS;
8627
8628     QualType ResultType = E->getArg(2)->getType()->getPointeeType();
8629     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), LHS, Info) ||
8630         !EvaluateInteger(E->getArg(1), RHS, Info) ||
8631         !EvaluatePointer(E->getArg(2), ResultLValue, Info))
8632       return false;
8633
8634     APSInt Result;
8635     bool DidOverflow = false;
8636
8637     // If the types don't have to match, enlarge all 3 to the largest of them.
8638     if (BuiltinOp == Builtin::BI__builtin_add_overflow ||
8639         BuiltinOp == Builtin::BI__builtin_sub_overflow ||
8640         BuiltinOp == Builtin::BI__builtin_mul_overflow) {
8641       bool IsSigned = LHS.isSigned() || RHS.isSigned() ||
8642                       ResultType->isSignedIntegerOrEnumerationType();
8643       bool AllSigned = LHS.isSigned() && RHS.isSigned() &&
8644                       ResultType->isSignedIntegerOrEnumerationType();
8645       uint64_t LHSSize = LHS.getBitWidth();
8646       uint64_t RHSSize = RHS.getBitWidth();
8647       uint64_t ResultSize = Info.Ctx.getTypeSize(ResultType);
8648       uint64_t MaxBits = std::max(std::max(LHSSize, RHSSize), ResultSize);
8649
8650       // Add an additional bit if the signedness isn't uniformly agreed to. We
8651       // could do this ONLY if there is a signed and an unsigned that both have
8652       // MaxBits, but the code to check that is pretty nasty.  The issue will be
8653       // caught in the shrink-to-result later anyway.
8654       if (IsSigned && !AllSigned)
8655         ++MaxBits;
8656
8657       LHS = APSInt(IsSigned ? LHS.sextOrSelf(MaxBits) : LHS.zextOrSelf(MaxBits),
8658                    !IsSigned);
8659       RHS = APSInt(IsSigned ? RHS.sextOrSelf(MaxBits) : RHS.zextOrSelf(MaxBits),
8660                    !IsSigned);
8661       Result = APSInt(MaxBits, !IsSigned);
8662     }
8663
8664     // Find largest int.
8665     switch (BuiltinOp) {
8666     default:
8667       llvm_unreachable("Invalid value for BuiltinOp");
8668     case Builtin::BI__builtin_add_overflow:
8669     case Builtin::BI__builtin_sadd_overflow:
8670     case Builtin::BI__builtin_saddl_overflow:
8671     case Builtin::BI__builtin_saddll_overflow:
8672     case Builtin::BI__builtin_uadd_overflow:
8673     case Builtin::BI__builtin_uaddl_overflow:
8674     case Builtin::BI__builtin_uaddll_overflow:
8675       Result = LHS.isSigned() ? LHS.sadd_ov(RHS, DidOverflow)
8676                               : LHS.uadd_ov(RHS, DidOverflow);
8677       break;
8678     case Builtin::BI__builtin_sub_overflow:
8679     case Builtin::BI__builtin_ssub_overflow:
8680     case Builtin::BI__builtin_ssubl_overflow:
8681     case Builtin::BI__builtin_ssubll_overflow:
8682     case Builtin::BI__builtin_usub_overflow:
8683     case Builtin::BI__builtin_usubl_overflow:
8684     case Builtin::BI__builtin_usubll_overflow:
8685       Result = LHS.isSigned() ? LHS.ssub_ov(RHS, DidOverflow)
8686                               : LHS.usub_ov(RHS, DidOverflow);
8687       break;
8688     case Builtin::BI__builtin_mul_overflow:
8689     case Builtin::BI__builtin_smul_overflow:
8690     case Builtin::BI__builtin_smull_overflow:
8691     case Builtin::BI__builtin_smulll_overflow:
8692     case Builtin::BI__builtin_umul_overflow:
8693     case Builtin::BI__builtin_umull_overflow:
8694     case Builtin::BI__builtin_umulll_overflow:
8695       Result = LHS.isSigned() ? LHS.smul_ov(RHS, DidOverflow)
8696                               : LHS.umul_ov(RHS, DidOverflow);
8697       break;
8698     }
8699
8700     // In the case where multiple sizes are allowed, truncate and see if
8701     // the values are the same.
8702     if (BuiltinOp == Builtin::BI__builtin_add_overflow ||
8703         BuiltinOp == Builtin::BI__builtin_sub_overflow ||
8704         BuiltinOp == Builtin::BI__builtin_mul_overflow) {
8705       // APSInt doesn't have a TruncOrSelf, so we use extOrTrunc instead,
8706       // since it will give us the behavior of a TruncOrSelf in the case where
8707       // its parameter <= its size.  We previously set Result to be at least the
8708       // type-size of the result, so getTypeSize(ResultType) <= Result.BitWidth
8709       // will work exactly like TruncOrSelf.
8710       APSInt Temp = Result.extOrTrunc(Info.Ctx.getTypeSize(ResultType));
8711       Temp.setIsSigned(ResultType->isSignedIntegerOrEnumerationType());
8712
8713       if (!APSInt::isSameValue(Temp, Result))
8714         DidOverflow = true;
8715       Result = Temp;
8716     }
8717
8718     APValue APV{Result};
8719     if (!handleAssignment(Info, E, ResultLValue, ResultType, APV))
8720       return false;
8721     return Success(DidOverflow, E);
8722   }
8723   }
8724 }
8725
8726 /// Determine whether this is a pointer past the end of the complete
8727 /// object referred to by the lvalue.
8728 static bool isOnePastTheEndOfCompleteObject(const ASTContext &Ctx,
8729                                             const LValue &LV) {
8730   // A null pointer can be viewed as being "past the end" but we don't
8731   // choose to look at it that way here.
8732   if (!LV.getLValueBase())
8733     return false;
8734
8735   // If the designator is valid and refers to a subobject, we're not pointing
8736   // past the end.
8737   if (!LV.getLValueDesignator().Invalid &&
8738       !LV.getLValueDesignator().isOnePastTheEnd())
8739     return false;
8740
8741   // A pointer to an incomplete type might be past-the-end if the type's size is
8742   // zero.  We cannot tell because the type is incomplete.
8743   QualType Ty = getType(LV.getLValueBase());
8744   if (Ty->isIncompleteType())
8745     return true;
8746
8747   // We're a past-the-end pointer if we point to the byte after the object,
8748   // no matter what our type or path is.
8749   auto Size = Ctx.getTypeSizeInChars(Ty);
8750   return LV.getLValueOffset() == Size;
8751 }
8752
8753 namespace {
8754
8755 /// Data recursive integer evaluator of certain binary operators.
8756 ///
8757 /// We use a data recursive algorithm for binary operators so that we are able
8758 /// to handle extreme cases of chained binary operators without causing stack
8759 /// overflow.
8760 class DataRecursiveIntBinOpEvaluator {
8761   struct EvalResult {
8762     APValue Val;
8763     bool Failed;
8764
8765     EvalResult() : Failed(false) { }
8766
8767     void swap(EvalResult &RHS) {
8768       Val.swap(RHS.Val);
8769       Failed = RHS.Failed;
8770       RHS.Failed = false;
8771     }
8772   };
8773
8774   struct Job {
8775     const Expr *E;
8776     EvalResult LHSResult; // meaningful only for binary operator expression.
8777     enum { AnyExprKind, BinOpKind, BinOpVisitedLHSKind } Kind;
8778
8779     Job() = default;
8780     Job(Job &&) = default;
8781
8782     void startSpeculativeEval(EvalInfo &Info) {
8783       SpecEvalRAII = SpeculativeEvaluationRAII(Info);
8784     }
8785
8786   private:
8787     SpeculativeEvaluationRAII SpecEvalRAII;
8788   };
8789
8790   SmallVector<Job, 16> Queue;
8791
8792   IntExprEvaluator &IntEval;
8793   EvalInfo &Info;
8794   APValue &FinalResult;
8795
8796 public:
8797   DataRecursiveIntBinOpEvaluator(IntExprEvaluator &IntEval, APValue &Result)
8798     : IntEval(IntEval), Info(IntEval.getEvalInfo()), FinalResult(Result) { }
8799
8800   /// True if \param E is a binary operator that we are going to handle
8801   /// data recursively.
8802   /// We handle binary operators that are comma, logical, or that have operands
8803   /// with integral or enumeration type.
8804   static bool shouldEnqueue(const BinaryOperator *E) {
8805     return E->getOpcode() == BO_Comma || E->isLogicalOp() ||
8806            (E->isRValue() && E->getType()->isIntegralOrEnumerationType() &&
8807             E->getLHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType() &&
8808             E->getRHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType());
8809   }
8810
8811   bool Traverse(const BinaryOperator *E) {
8812     enqueue(E);
8813     EvalResult PrevResult;
8814     while (!Queue.empty())
8815       process(PrevResult);
8816
8817     if (PrevResult.Failed) return false;
8818
8819     FinalResult.swap(PrevResult.Val);
8820     return true;
8821   }
8822
8823 private:
8824   bool Success(uint64_t Value, const Expr *E, APValue &Result) {
8825     return IntEval.Success(Value, E, Result);
8826   }
8827   bool Success(const APSInt &Value, const Expr *E, APValue &Result) {
8828     return IntEval.Success(Value, E, Result);
8829   }
8830   bool Error(const Expr *E) {
8831     return IntEval.Error(E);
8832   }
8833   bool Error(const Expr *E, diag::kind D) {
8834     return IntEval.Error(E, D);
8835   }
8836
8837   OptionalDiagnostic CCEDiag(const Expr *E, diag::kind D) {
8838     return Info.CCEDiag(E, D);
8839   }
8840
8841   // Returns true if visiting the RHS is necessary, false otherwise.
8842   bool VisitBinOpLHSOnly(EvalResult &LHSResult, const BinaryOperator *E,
8843                          bool &SuppressRHSDiags);
8844
8845   bool VisitBinOp(const EvalResult &LHSResult, const EvalResult &RHSResult,
8846                   const BinaryOperator *E, APValue &Result);
8847
8848   void EvaluateExpr(const Expr *E, EvalResult &Result) {
8849     Result.Failed = !Evaluate(Result.Val, Info, E);
8850     if (Result.Failed)
8851       Result.Val = APValue();
8852   }
8853
8854   void process(EvalResult &Result);
8855
8856   void enqueue(const Expr *E) {
8857     E = E->IgnoreParens();
8858     Queue.resize(Queue.size()+1);
8859     Queue.back().E = E;
8860     Queue.back().Kind = Job::AnyExprKind;
8861   }
8862 };
8863
8864 }
8865
8866 bool DataRecursiveIntBinOpEvaluator::
8867        VisitBinOpLHSOnly(EvalResult &LHSResult, const BinaryOperator *E,
8868                          bool &SuppressRHSDiags) {
8869   if (E->getOpcode() == BO_Comma) {
8870     // Ignore LHS but note if we could not evaluate it.
8871     if (LHSResult.Failed)
8872       return Info.noteSideEffect();
8873     return true;
8874   }
8875
8876   if (E->isLogicalOp()) {
8877     bool LHSAsBool;
8878     if (!LHSResult.Failed && HandleConversionToBool(LHSResult.Val, LHSAsBool)) {
8879       // We were able to evaluate the LHS, see if we can get away with not
8880       // evaluating the RHS: 0 && X -> 0, 1 || X -> 1
8881       if (LHSAsBool == (E->getOpcode() == BO_LOr)) {
8882         Success(LHSAsBool, E, LHSResult.Val);
8883         return false; // Ignore RHS
8884       }
8885     } else {
8886       LHSResult.Failed = true;
8887
8888       // Since we weren't able to evaluate the left hand side, it
8889       // might have had side effects.
8890       if (!Info.noteSideEffect())
8891         return false;
8892
8893       // We can't evaluate the LHS; however, sometimes the result
8894       // is determined by the RHS: X && 0 -> 0, X || 1 -> 1.
8895       // Don't ignore RHS and suppress diagnostics from this arm.
8896       SuppressRHSDiags = true;
8897     }
8898
8899     return true;
8900   }
8901
8902   assert(E->getLHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType() &&
8903          E->getRHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType());
8904
8905   if (LHSResult.Failed && !Info.noteFailure())
8906     return false; // Ignore RHS;
8907
8908   return true;
8909 }
8910
8911 static void addOrSubLValueAsInteger(APValue &LVal, const APSInt &Index,
8912                                     bool IsSub) {
8913   // Compute the new offset in the appropriate width, wrapping at 64 bits.
8914   // FIXME: When compiling for a 32-bit target, we should use 32-bit
8915   // offsets.
8916   assert(!LVal.hasLValuePath() && "have designator for integer lvalue");
8917   CharUnits &Offset = LVal.getLValueOffset();
8918   uint64_t Offset64 = Offset.getQuantity();
8919   uint64_t Index64 = Index.extOrTrunc(64).getZExtValue();
8920   Offset = CharUnits::fromQuantity(IsSub ? Offset64 - Index64
8921                                          : Offset64 + Index64);
8922 }
8923
8924 bool DataRecursiveIntBinOpEvaluator::
8925        VisitBinOp(const EvalResult &LHSResult, const EvalResult &RHSResult,
8926                   const BinaryOperator *E, APValue &Result) {
8927   if (E->getOpcode() == BO_Comma) {
8928     if (RHSResult.Failed)
8929       return false;
8930     Result = RHSResult.Val;
8931     return true;
8932   }
8933
8934   if (E->isLogicalOp()) {
8935     bool lhsResult, rhsResult;
8936     bool LHSIsOK = HandleConversionToBool(LHSResult.Val, lhsResult);
8937     bool RHSIsOK = HandleConversionToBool(RHSResult.Val, rhsResult);
8938
8939     if (LHSIsOK) {
8940       if (RHSIsOK) {
8941         if (E->getOpcode() == BO_LOr)
8942           return Success(lhsResult || rhsResult, E, Result);
8943         else
8944           return Success(lhsResult && rhsResult, E, Result);
8945       }
8946     } else {
8947       if (RHSIsOK) {
8948         // We can't evaluate the LHS; however, sometimes the result
8949         // is determined by the RHS: X && 0 -> 0, X || 1 -> 1.
8950         if (rhsResult == (E->getOpcode() == BO_LOr))
8951           return Success(rhsResult, E, Result);
8952       }
8953     }
8954
8955     return false;
8956   }
8957
8958   assert(E->getLHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType() &&
8959          E->getRHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType());
8960
8961   if (LHSResult.Failed || RHSResult.Failed)
8962     return false;
8963
8964   const APValue &LHSVal = LHSResult.Val;
8965   const APValue &RHSVal = RHSResult.Val;
8966
8967   // Handle cases like (unsigned long)&a + 4.
8968   if (E->isAdditiveOp() && LHSVal.isLValue() && RHSVal.isInt()) {
8969     Result = LHSVal;
8970     addOrSubLValueAsInteger(Result, RHSVal.getInt(), E->getOpcode() == BO_Sub);
8971     return true;
8972   }
8973
8974   // Handle cases like 4 + (unsigned long)&a
8975   if (E->getOpcode() == BO_Add &&
8976       RHSVal.isLValue() && LHSVal.isInt()) {
8977     Result = RHSVal;
8978     addOrSubLValueAsInteger(Result, LHSVal.getInt(), /*IsSub*/false);
8979     return true;
8980   }
8981
8982   if (E->getOpcode() == BO_Sub && LHSVal.isLValue() && RHSVal.isLValue()) {
8983     // Handle (intptr_t)&&A - (intptr_t)&&B.
8984     if (!LHSVal.getLValueOffset().isZero() ||
8985         !RHSVal.getLValueOffset().isZero())
8986       return false;
8987     const Expr *LHSExpr = LHSVal.getLValueBase().dyn_cast<const Expr*>();
8988     const Expr *RHSExpr = RHSVal.getLValueBase().dyn_cast<const Expr*>();
8989     if (!LHSExpr || !RHSExpr)
8990       return false;
8991     const AddrLabelExpr *LHSAddrExpr = dyn_cast<AddrLabelExpr>(LHSExpr);
8992     const AddrLabelExpr *RHSAddrExpr = dyn_cast<AddrLabelExpr>(RHSExpr);
8993     if (!LHSAddrExpr || !RHSAddrExpr)
8994       return false;
8995     // Make sure both labels come from the same function.
8996     if (LHSAddrExpr->getLabel()->getDeclContext() !=
8997         RHSAddrExpr->getLabel()->getDeclContext())
8998       return false;
8999     Result = APValue(LHSAddrExpr, RHSAddrExpr);
9000     return true;
9001   }
9002
9003   // All the remaining cases expect both operands to be an integer
9004   if (!LHSVal.isInt() || !RHSVal.isInt())
9005     return Error(E);
9006
9007   // Set up the width and signedness manually, in case it can't be deduced
9008   // from the operation we're performing.
9009   // FIXME: Don't do this in the cases where we can deduce it.
9010   APSInt Value(Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()),
9011                E->getType()->isUnsignedIntegerOrEnumerationType());
9012   if (!handleIntIntBinOp(Info, E, LHSVal.getInt(), E->getOpcode(),
9013                          RHSVal.getInt(), Value))
9014     return false;
9015   return Success(Value, E, Result);
9016 }
9017
9018 void DataRecursiveIntBinOpEvaluator::process(EvalResult &Result) {
9019   Job &job = Queue.back();
9020
9021   switch (job.Kind) {
9022     case Job::AnyExprKind: {
9023       if (const BinaryOperator *Bop = dyn_cast<BinaryOperator>(job.E)) {
9024         if (shouldEnqueue(Bop)) {
9025           job.Kind = Job::BinOpKind;
9026           enqueue(Bop->getLHS());
9027           return;
9028         }
9029       }
9030
9031       EvaluateExpr(job.E, Result);
9032       Queue.pop_back();
9033       return;
9034     }
9035
9036     case Job::BinOpKind: {
9037       const BinaryOperator *Bop = cast<BinaryOperator>(job.E);
9038       bool SuppressRHSDiags = false;
9039       if (!VisitBinOpLHSOnly(Result, Bop, SuppressRHSDiags)) {
9040         Queue.pop_back();
9041         return;
9042       }
9043       if (SuppressRHSDiags)
9044         job.startSpeculativeEval(Info);
9045       job.LHSResult.swap(Result);
9046       job.Kind = Job::BinOpVisitedLHSKind;
9047       enqueue(Bop->getRHS());
9048       return;
9049     }
9050
9051     case Job::BinOpVisitedLHSKind: {
9052       const BinaryOperator *Bop = cast<BinaryOperator>(job.E);
9053       EvalResult RHS;
9054       RHS.swap(Result);
9055       Result.Failed = !VisitBinOp(job.LHSResult, RHS, Bop, Result.Val);
9056       Queue.pop_back();
9057       return;
9058     }
9059   }
9060
9061   llvm_unreachable("Invalid Job::Kind!");
9062 }
9063
9064 namespace {
9065 /// Used when we determine that we should fail, but can keep evaluating prior to
9066 /// noting that we had a failure.
9067 class DelayedNoteFailureRAII {
9068   EvalInfo &Info;
9069   bool NoteFailure;
9070
9071 public:
9072   DelayedNoteFailureRAII(EvalInfo &Info, bool NoteFailure = true)
9073       : Info(Info), NoteFailure(NoteFailure) {}
9074   ~DelayedNoteFailureRAII() {
9075     if (NoteFailure) {
9076       bool ContinueAfterFailure = Info.noteFailure();
9077       (void)ContinueAfterFailure;
9078       assert(ContinueAfterFailure &&
9079              "Shouldn't have kept evaluating on failure.");
9080     }
9081   }
9082 };
9083 }
9084
9085 template <class SuccessCB, class AfterCB>
9086 static bool
9087 EvaluateComparisonBinaryOperator(EvalInfo &Info, const BinaryOperator *E,
9088                                  SuccessCB &&Success, AfterCB &&DoAfter) {
9089   assert(E->isComparisonOp() && "expected comparison operator");
9090   assert((E->getOpcode() == BO_Cmp ||
9091           E->getType()->isIntegralOrEnumerationType()) &&
9092          "unsupported binary expression evaluation");
9093   auto Error = [&](const Expr *E) {
9094     Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
9095     return false;
9096   };
9097
9098   using CCR = ComparisonCategoryResult;
9099   bool IsRelational = E->isRelationalOp();
9100   bool IsEquality = E->isEqualityOp();
9101   if (E->getOpcode() == BO_Cmp) {
9102     const ComparisonCategoryInfo &CmpInfo =
9103         Info.Ctx.CompCategories.getInfoForType(E->getType());
9104     IsRelational = CmpInfo.isOrdered();
9105     IsEquality = CmpInfo.isEquality();
9106   }
9107
9108   QualType LHSTy = E->getLHS()->getType();
9109   QualType RHSTy = E->getRHS()->getType();
9110
9111   if (LHSTy->isIntegralOrEnumerationType() &&
9112       RHSTy->isIntegralOrEnumerationType()) {
9113     APSInt LHS, RHS;
9114     bool LHSOK = EvaluateInteger(E->getLHS(), LHS, Info);
9115     if (!LHSOK && !Info.noteFailure())
9116       return false;
9117     if (!EvaluateInteger(E->getRHS(), RHS, Info) || !LHSOK)
9118       return false;
9119     if (LHS < RHS)
9120       return Success(CCR::Less, E);
9121     if (LHS > RHS)
9122       return Success(CCR::Greater, E);
9123     return Success(CCR::Equal, E);
9124   }
9125
9126   if (LHSTy->isAnyComplexType() || RHSTy->isAnyComplexType()) {
9127     ComplexValue LHS, RHS;
9128     bool LHSOK;
9129     if (E->isAssignmentOp()) {
9130       LValue LV;
9131       EvaluateLValue(E->getLHS(), LV, Info);
9132       LHSOK = false;
9133     } else if (LHSTy->isRealFloatingType()) {
9134       LHSOK = EvaluateFloat(E->getLHS(), LHS.FloatReal, Info);
9135       if (LHSOK) {
9136         LHS.makeComplexFloat();
9137         LHS.FloatImag = APFloat(LHS.FloatReal.getSemantics());
9138       }
9139     } else {
9140       LHSOK = EvaluateComplex(E->getLHS(), LHS, Info);
9141     }
9142     if (!LHSOK && !Info.noteFailure())
9143       return false;
9144
9145     if (E->getRHS()->getType()->isRealFloatingType()) {
9146       if (!EvaluateFloat(E->getRHS(), RHS.FloatReal, Info) || !LHSOK)
9147         return false;
9148       RHS.makeComplexFloat();
9149       RHS.FloatImag = APFloat(RHS.FloatReal.getSemantics());
9150     } else if (!EvaluateComplex(E->getRHS(), RHS, Info) || !LHSOK)
9151       return false;
9152
9153     if (LHS.isComplexFloat()) {
9154       APFloat::cmpResult CR_r =
9155         LHS.getComplexFloatReal().compare(RHS.getComplexFloatReal());
9156       APFloat::cmpResult CR_i =
9157         LHS.getComplexFloatImag().compare(RHS.getComplexFloatImag());
9158       bool IsEqual = CR_r == APFloat::cmpEqual && CR_i == APFloat::cmpEqual;
9159       return Success(IsEqual ? CCR::Equal : CCR::Nonequal, E);
9160     } else {
9161       assert(IsEquality && "invalid complex comparison");
9162       bool IsEqual = LHS.getComplexIntReal() == RHS.getComplexIntReal() &&
9163                      LHS.getComplexIntImag() == RHS.getComplexIntImag();
9164       return Success(IsEqual ? CCR::Equal : CCR::Nonequal, E);
9165     }
9166   }
9167
9168   if (LHSTy->isRealFloatingType() &&
9169       RHSTy->isRealFloatingType()) {
9170     APFloat RHS(0.0), LHS(0.0);
9171
9172     bool LHSOK = EvaluateFloat(E->getRHS(), RHS, Info);
9173     if (!LHSOK && !Info.noteFailure())
9174       return false;
9175
9176     if (!EvaluateFloat(E->getLHS(), LHS, Info) || !LHSOK)
9177       return false;
9178
9179     assert(E->isComparisonOp() && "Invalid binary operator!");
9180     auto GetCmpRes = [&]() {
9181       switch (LHS.compare(RHS)) {
9182       case APFloat::cmpEqual:
9183         return CCR::Equal;
9184       case APFloat::cmpLessThan:
9185         return CCR::Less;
9186       case APFloat::cmpGreaterThan:
9187         return CCR::Greater;
9188       case APFloat::cmpUnordered:
9189         return CCR::Unordered;
9190       }
9191       llvm_unreachable("Unrecognised APFloat::cmpResult enum");
9192     };
9193     return Success(GetCmpRes(), E);
9194   }
9195
9196   if (LHSTy->isPointerType() && RHSTy->isPointerType()) {
9197     LValue LHSValue, RHSValue;
9198
9199     bool LHSOK = EvaluatePointer(E->getLHS(), LHSValue, Info);
9200     if (!LHSOK && !Info.noteFailure())
9201       return false;
9202
9203     if (!EvaluatePointer(E->getRHS(), RHSValue, Info) || !LHSOK)
9204       return false;
9205
9206     // Reject differing bases from the normal codepath; we special-case
9207     // comparisons to null.
9208     if (!HasSameBase(LHSValue, RHSValue)) {
9209       // Inequalities and subtractions between unrelated pointers have
9210       // unspecified or undefined behavior.
9211       if (!IsEquality)
9212         return Error(E);
9213       // A constant address may compare equal to the address of a symbol.
9214       // The one exception is that address of an object cannot compare equal
9215       // to a null pointer constant.
9216       if ((!LHSValue.Base && !LHSValue.Offset.isZero()) ||
9217           (!RHSValue.Base && !RHSValue.Offset.isZero()))
9218         return Error(E);
9219       // It's implementation-defined whether distinct literals will have
9220       // distinct addresses. In clang, the result of such a comparison is
9221       // unspecified, so it is not a constant expression. However, we do know
9222       // that the address of a literal will be non-null.
9223       if ((IsLiteralLValue(LHSValue) || IsLiteralLValue(RHSValue)) &&
9224           LHSValue.Base && RHSValue.Base)
9225         return Error(E);
9226       // We can't tell whether weak symbols will end up pointing to the same
9227       // object.
9228       if (IsWeakLValue(LHSValue) || IsWeakLValue(RHSValue))
9229         return Error(E);
9230       // We can't compare the address of the start of one object with the
9231       // past-the-end address of another object, per C++ DR1652.
9232       if ((LHSValue.Base && LHSValue.Offset.isZero() &&
9233            isOnePastTheEndOfCompleteObject(Info.Ctx, RHSValue)) ||
9234           (RHSValue.Base && RHSValue.Offset.isZero() &&
9235            isOnePastTheEndOfCompleteObject(Info.Ctx, LHSValue)))
9236         return Error(E);
9237       // We can't tell whether an object is at the same address as another
9238       // zero sized object.
9239       if ((RHSValue.Base && isZeroSized(LHSValue)) ||
9240           (LHSValue.Base && isZeroSized(RHSValue)))
9241         return Error(E);
9242       return Success(CCR::Nonequal, E);
9243     }
9244
9245     const CharUnits &LHSOffset = LHSValue.getLValueOffset();
9246     const CharUnits &RHSOffset = RHSValue.getLValueOffset();
9247
9248     SubobjectDesignator &LHSDesignator = LHSValue.getLValueDesignator();
9249     SubobjectDesignator &RHSDesignator = RHSValue.getLValueDesignator();
9250
9251     // C++11 [expr.rel]p3:
9252     //   Pointers to void (after pointer conversions) can be compared, with a
9253     //   result defined as follows: If both pointers represent the same
9254     //   address or are both the null pointer value, the result is true if the
9255     //   operator is <= or >= and false otherwise; otherwise the result is
9256     //   unspecified.
9257     // We interpret this as applying to pointers to *cv* void.
9258     if (LHSTy->isVoidPointerType() && LHSOffset != RHSOffset && IsRelational)
9259       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_void_comparison);
9260
9261     // C++11 [expr.rel]p2:
9262     // - If two pointers point to non-static data members of the same object,
9263     //   or to subobjects or array elements fo such members, recursively, the
9264     //   pointer to the later declared member compares greater provided the
9265     //   two members have the same access control and provided their class is
9266     //   not a union.
9267     //   [...]
9268     // - Otherwise pointer comparisons are unspecified.
9269     if (!LHSDesignator.Invalid && !RHSDesignator.Invalid && IsRelational) {
9270       bool WasArrayIndex;
9271       unsigned Mismatch = FindDesignatorMismatch(
9272           getType(LHSValue.Base), LHSDesignator, RHSDesignator, WasArrayIndex);
9273       // At the point where the designators diverge, the comparison has a
9274       // specified value if:
9275       //  - we are comparing array indices
9276       //  - we are comparing fields of a union, or fields with the same access
9277       // Otherwise, the result is unspecified and thus the comparison is not a
9278       // constant expression.
9279       if (!WasArrayIndex && Mismatch < LHSDesignator.Entries.size() &&
9280           Mismatch < RHSDesignator.Entries.size()) {
9281         const FieldDecl *LF = getAsField(LHSDesignator.Entries[Mismatch]);
9282         const FieldDecl *RF = getAsField(RHSDesignator.Entries[Mismatch]);
9283         if (!LF && !RF)
9284           Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_pointer_comparison_base_classes);
9285         else if (!LF)
9286           Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_pointer_comparison_base_field)
9287               << getAsBaseClass(LHSDesignator.Entries[Mismatch])
9288               << RF->getParent() << RF;
9289         else if (!RF)
9290           Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_pointer_comparison_base_field)
9291               << getAsBaseClass(RHSDesignator.Entries[Mismatch])
9292               << LF->getParent() << LF;
9293         else if (!LF->getParent()->isUnion() &&
9294                  LF->getAccess() != RF->getAccess())
9295           Info.CCEDiag(E,
9296                        diag::note_constexpr_pointer_comparison_differing_access)
9297               << LF << LF->getAccess() << RF << RF->getAccess()
9298               << LF->getParent();
9299       }
9300     }
9301
9302     // The comparison here must be unsigned, and performed with the same
9303     // width as the pointer.
9304     unsigned PtrSize = Info.Ctx.getTypeSize(LHSTy);
9305     uint64_t CompareLHS = LHSOffset.getQuantity();
9306     uint64_t CompareRHS = RHSOffset.getQuantity();
9307     assert(PtrSize <= 64 && "Unexpected pointer width");
9308     uint64_t Mask = ~0ULL >> (64 - PtrSize);
9309     CompareLHS &= Mask;
9310     CompareRHS &= Mask;
9311
9312     // If there is a base and this is a relational operator, we can only
9313     // compare pointers within the object in question; otherwise, the result
9314     // depends on where the object is located in memory.
9315     if (!LHSValue.Base.isNull() && IsRelational) {
9316       QualType BaseTy = getType(LHSValue.Base);
9317       if (BaseTy->isIncompleteType())
9318         return Error(E);
9319       CharUnits Size = Info.Ctx.getTypeSizeInChars(BaseTy);
9320       uint64_t OffsetLimit = Size.getQuantity();
9321       if (CompareLHS > OffsetLimit || CompareRHS > OffsetLimit)
9322         return Error(E);
9323     }
9324
9325     if (CompareLHS < CompareRHS)
9326       return Success(CCR::Less, E);
9327     if (CompareLHS > CompareRHS)
9328       return Success(CCR::Greater, E);
9329     return Success(CCR::Equal, E);
9330   }
9331
9332   if (LHSTy->isMemberPointerType()) {
9333     assert(IsEquality && "unexpected member pointer operation");
9334     assert(RHSTy->isMemberPointerType() && "invalid comparison");
9335
9336     MemberPtr LHSValue, RHSValue;
9337
9338     bool LHSOK = EvaluateMemberPointer(E->getLHS(), LHSValue, Info);
9339     if (!LHSOK && !Info.noteFailure())
9340       return false;
9341
9342     if (!EvaluateMemberPointer(E->getRHS(), RHSValue, Info) || !LHSOK)
9343       return false;
9344
9345     // C++11 [expr.eq]p2:
9346     //   If both operands are null, they compare equal. Otherwise if only one is
9347     //   null, they compare unequal.
9348     if (!LHSValue.getDecl() || !RHSValue.getDecl()) {
9349       bool Equal = !LHSValue.getDecl() && !RHSValue.getDecl();
9350       return Success(Equal ? CCR::Equal : CCR::Nonequal, E);
9351     }
9352
9353     //   Otherwise if either is a pointer to a virtual member function, the
9354     //   result is unspecified.
9355     if (const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(LHSValue.getDecl()))
9356       if (MD->isVirtual())
9357         Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_compare_virtual_mem_ptr) << MD;
9358     if (const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(RHSValue.getDecl()))
9359       if (MD->isVirtual())
9360         Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_compare_virtual_mem_ptr) << MD;
9361
9362     //   Otherwise they compare equal if and only if they would refer to the
9363     //   same member of the same most derived object or the same subobject if
9364     //   they were dereferenced with a hypothetical object of the associated
9365     //   class type.
9366     bool Equal = LHSValue == RHSValue;
9367     return Success(Equal ? CCR::Equal : CCR::Nonequal, E);
9368   }
9369
9370   if (LHSTy->isNullPtrType()) {
9371     assert(E->isComparisonOp() && "unexpected nullptr operation");
9372     assert(RHSTy->isNullPtrType() && "missing pointer conversion");
9373     // C++11 [expr.rel]p4, [expr.eq]p3: If two operands of type std::nullptr_t
9374     // are compared, the result is true of the operator is <=, >= or ==, and
9375     // false otherwise.
9376     return Success(CCR::Equal, E);
9377   }
9378
9379   return DoAfter();
9380 }
9381
9382 bool RecordExprEvaluator::VisitBinCmp(const BinaryOperator *E) {
9383   if (!CheckLiteralType(Info, E))
9384     return false;
9385
9386   auto OnSuccess = [&](ComparisonCategoryResult ResKind,
9387                        const BinaryOperator *E) {
9388     // Evaluation succeeded. Lookup the information for the comparison category
9389     // type and fetch the VarDecl for the result.
9390     const ComparisonCategoryInfo &CmpInfo =
9391         Info.Ctx.CompCategories.getInfoForType(E->getType());
9392     const VarDecl *VD =
9393         CmpInfo.getValueInfo(CmpInfo.makeWeakResult(ResKind))->VD;
9394     // Check and evaluate the result as a constant expression.
9395     LValue LV;
9396     LV.set(VD);
9397     if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, E->getType(), LV, Result))
9398       return false;
9399     return CheckConstantExpression(Info, E->getExprLoc(), E->getType(), Result);
9400   };
9401   return EvaluateComparisonBinaryOperator(Info, E, OnSuccess, [&]() {
9402     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitBinCmp(E);
9403   });
9404 }
9405
9406 bool IntExprEvaluator::VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
9407   // We don't call noteFailure immediately because the assignment happens after
9408   // we evaluate LHS and RHS.
9409   if (!Info.keepEvaluatingAfterFailure() && E->isAssignmentOp())
9410     return Error(E);
9411
9412   DelayedNoteFailureRAII MaybeNoteFailureLater(Info, E->isAssignmentOp());
9413   if (DataRecursiveIntBinOpEvaluator::shouldEnqueue(E))
9414     return DataRecursiveIntBinOpEvaluator(*this, Result).Traverse(E);
9415
9416   assert((!E->getLHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType() ||
9417           !E->getRHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType()) &&
9418          "DataRecursiveIntBinOpEvaluator should have handled integral types");
9419
9420   if (E->isComparisonOp()) {
9421     // Evaluate builtin binary comparisons by evaluating them as C++2a three-way
9422     // comparisons and then translating the result.
9423     auto OnSuccess = [&](ComparisonCategoryResult ResKind,
9424                          const BinaryOperator *E) {
9425       using CCR = ComparisonCategoryResult;
9426       bool IsEqual   = ResKind == CCR::Equal,
9427            IsLess    = ResKind == CCR::Less,
9428            IsGreater = ResKind == CCR::Greater;
9429       auto Op = E->getOpcode();
9430       switch (Op) {
9431       default:
9432         llvm_unreachable("unsupported binary operator");
9433       case BO_EQ:
9434       case BO_NE:
9435         return Success(IsEqual == (Op == BO_EQ), E);
9436       case BO_LT: return Success(IsLess, E);
9437       case BO_GT: return Success(IsGreater, E);
9438       case BO_LE: return Success(IsEqual || IsLess, E);
9439       case BO_GE: return Success(IsEqual || IsGreater, E);
9440       }
9441     };
9442     return EvaluateComparisonBinaryOperator(Info, E, OnSuccess, [&]() {
9443       return ExprEvaluatorBaseTy::VisitBinaryOperator(E);
9444     });
9445   }
9446
9447   QualType LHSTy = E->getLHS()->getType();
9448   QualType RHSTy = E->getRHS()->getType();
9449
9450   if (LHSTy->isPointerType() && RHSTy->isPointerType() &&
9451       E->getOpcode() == BO_Sub) {
9452     LValue LHSValue, RHSValue;
9453
9454     bool LHSOK = EvaluatePointer(E->getLHS(), LHSValue, Info);
9455     if (!LHSOK && !Info.noteFailure())
9456       return false;
9457
9458     if (!EvaluatePointer(E->getRHS(), RHSValue, Info) || !LHSOK)
9459       return false;
9460
9461     // Reject differing bases from the normal codepath; we special-case
9462     // comparisons to null.
9463     if (!HasSameBase(LHSValue, RHSValue)) {
9464       // Handle &&A - &&B.
9465       if (!LHSValue.Offset.isZero() || !RHSValue.Offset.isZero())
9466         return Error(E);
9467       const Expr *LHSExpr = LHSValue.Base.dyn_cast<const Expr *>();
9468       const Expr *RHSExpr = RHSValue.Base.dyn_cast<const Expr *>();
9469       if (!LHSExpr || !RHSExpr)
9470         return Error(E);
9471       const AddrLabelExpr *LHSAddrExpr = dyn_cast<AddrLabelExpr>(LHSExpr);
9472       const AddrLabelExpr *RHSAddrExpr = dyn_cast<AddrLabelExpr>(RHSExpr);
9473       if (!LHSAddrExpr || !RHSAddrExpr)
9474         return Error(E);
9475       // Make sure both labels come from the same function.
9476       if (LHSAddrExpr->getLabel()->getDeclContext() !=
9477           RHSAddrExpr->getLabel()->getDeclContext())
9478         return Error(E);
9479       return Success(APValue(LHSAddrExpr, RHSAddrExpr), E);
9480     }
9481     const CharUnits &LHSOffset = LHSValue.getLValueOffset();
9482     const CharUnits &RHSOffset = RHSValue.getLValueOffset();
9483
9484     SubobjectDesignator &LHSDesignator = LHSValue.getLValueDesignator();
9485     SubobjectDesignator &RHSDesignator = RHSValue.getLValueDesignator();
9486
9487     // C++11 [expr.add]p6:
9488     //   Unless both pointers point to elements of the same array object, or
9489     //   one past the last element of the array object, the behavior is
9490     //   undefined.
9491     if (!LHSDesignator.Invalid && !RHSDesignator.Invalid &&
9492         !AreElementsOfSameArray(getType(LHSValue.Base), LHSDesignator,
9493                                 RHSDesignator))
9494       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_pointer_subtraction_not_same_array);
9495
9496     QualType Type = E->getLHS()->getType();
9497     QualType ElementType = Type->getAs<PointerType>()->getPointeeType();
9498
9499     CharUnits ElementSize;
9500     if (!HandleSizeof(Info, E->getExprLoc(), ElementType, ElementSize))
9501       return false;
9502
9503     // As an extension, a type may have zero size (empty struct or union in
9504     // C, array of zero length). Pointer subtraction in such cases has
9505     // undefined behavior, so is not constant.
9506     if (ElementSize.isZero()) {
9507       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_pointer_subtraction_zero_size)
9508           << ElementType;
9509       return false;
9510     }
9511
9512     // FIXME: LLVM and GCC both compute LHSOffset - RHSOffset at runtime,
9513     // and produce incorrect results when it overflows. Such behavior
9514     // appears to be non-conforming, but is common, so perhaps we should
9515     // assume the standard intended for such cases to be undefined behavior
9516     // and check for them.
9517
9518     // Compute (LHSOffset - RHSOffset) / Size carefully, checking for
9519     // overflow in the final conversion to ptrdiff_t.
9520     APSInt LHS(llvm::APInt(65, (int64_t)LHSOffset.getQuantity(), true), false);
9521     APSInt RHS(llvm::APInt(65, (int64_t)RHSOffset.getQuantity(), true), false);
9522     APSInt ElemSize(llvm::APInt(65, (int64_t)ElementSize.getQuantity(), true),
9523                     false);
9524     APSInt TrueResult = (LHS - RHS) / ElemSize;
9525     APSInt Result = TrueResult.trunc(Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()));
9526
9527     if (Result.extend(65) != TrueResult &&
9528         !HandleOverflow(Info, E, TrueResult, E->getType()))
9529       return false;
9530     return Success(Result, E);
9531   }
9532
9533   return ExprEvaluatorBaseTy::VisitBinaryOperator(E);
9534 }
9535
9536 /// VisitUnaryExprOrTypeTraitExpr - Evaluate a sizeof, alignof or vec_step with
9537 /// a result as the expression's type.
9538 bool IntExprEvaluator::VisitUnaryExprOrTypeTraitExpr(
9539                                     const UnaryExprOrTypeTraitExpr *E) {
9540   switch(E->getKind()) {
9541   case UETT_PreferredAlignOf:
9542   case UETT_AlignOf: {
9543     if (E->isArgumentType())
9544       return Success(GetAlignOfType(Info, E->getArgumentType(), E->getKind()),
9545                      E);
9546     else
9547       return Success(GetAlignOfExpr(Info, E->getArgumentExpr(), E->getKind()),
9548                      E);
9549   }
9550
9551   case UETT_VecStep: {
9552     QualType Ty = E->getTypeOfArgument();
9553
9554     if (Ty->isVectorType()) {
9555       unsigned n = Ty->castAs<VectorType>()->getNumElements();
9556
9557       // The vec_step built-in functions that take a 3-component
9558       // vector return 4. (OpenCL 1.1 spec 6.11.12)
9559       if (n == 3)
9560         n = 4;
9561
9562       return Success(n, E);
9563     } else
9564       return Success(1, E);
9565   }
9566
9567   case UETT_SizeOf: {
9568     QualType SrcTy = E->getTypeOfArgument();
9569     // C++ [expr.sizeof]p2: "When applied to a reference or a reference type,
9570     //   the result is the size of the referenced type."
9571     if (const ReferenceType *Ref = SrcTy->getAs<ReferenceType>())
9572       SrcTy = Ref->getPointeeType();
9573
9574     CharUnits Sizeof;
9575     if (!HandleSizeof(Info, E->getExprLoc(), SrcTy, Sizeof))
9576       return false;
9577     return Success(Sizeof, E);
9578   }
9579   case UETT_OpenMPRequiredSimdAlign:
9580     assert(E->isArgumentType());
9581     return Success(
9582         Info.Ctx.toCharUnitsFromBits(
9583                     Info.Ctx.getOpenMPDefaultSimdAlign(E->getArgumentType()))
9584             .getQuantity(),
9585         E);
9586   }
9587
9588   llvm_unreachable("unknown expr/type trait");
9589 }
9590
9591 bool IntExprEvaluator::VisitOffsetOfExpr(const OffsetOfExpr *OOE) {
9592   CharUnits Result;
9593   unsigned n = OOE->getNumComponents();
9594   if (n == 0)
9595     return Error(OOE);
9596   QualType CurrentType = OOE->getTypeSourceInfo()->getType();
9597   for (unsigned i = 0; i != n; ++i) {
9598     OffsetOfNode ON = OOE->getComponent(i);
9599     switch (ON.getKind()) {
9600     case OffsetOfNode::Array: {
9601       const Expr *Idx = OOE->getIndexExpr(ON.getArrayExprIndex());
9602       APSInt IdxResult;
9603       if (!EvaluateInteger(Idx, IdxResult, Info))
9604         return false;
9605       const ArrayType *AT = Info.Ctx.getAsArrayType(CurrentType);
9606       if (!AT)
9607         return Error(OOE);
9608       CurrentType = AT->getElementType();
9609       CharUnits ElementSize = Info.Ctx.getTypeSizeInChars(CurrentType);
9610       Result += IdxResult.getSExtValue() * ElementSize;
9611       break;
9612     }
9613
9614     case OffsetOfNode::Field: {
9615       FieldDecl *MemberDecl = ON.getField();
9616       const RecordType *RT = CurrentType->getAs<RecordType>();
9617       if (!RT)
9618         return Error(OOE);
9619       RecordDecl *RD = RT->getDecl();
9620       if (RD->isInvalidDecl()) return false;
9621       const ASTRecordLayout &RL = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
9622       unsigned i = MemberDecl->getFieldIndex();
9623       assert(i < RL.getFieldCount() && "offsetof field in wrong type");
9624       Result += Info.Ctx.toCharUnitsFromBits(RL.getFieldOffset(i));
9625       CurrentType = MemberDecl->getType().getNonReferenceType();
9626       break;
9627     }
9628
9629     case OffsetOfNode::Identifier:
9630       llvm_unreachable("dependent __builtin_offsetof");
9631
9632     case OffsetOfNode::Base: {
9633       CXXBaseSpecifier *BaseSpec = ON.getBase();
9634       if (BaseSpec->isVirtual())
9635         return Error(OOE);
9636
9637       // Find the layout of the class whose base we are looking into.
9638       const RecordType *RT = CurrentType->getAs<RecordType>();
9639       if (!RT)
9640         return Error(OOE);
9641       RecordDecl *RD = RT->getDecl();
9642       if (RD->isInvalidDecl()) return false;
9643       const ASTRecordLayout &RL = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
9644
9645       // Find the base class itself.
9646       CurrentType = BaseSpec->getType();
9647       const RecordType *BaseRT = CurrentType->getAs<RecordType>();
9648       if (!BaseRT)
9649         return Error(OOE);
9650
9651       // Add the offset to the base.
9652       Result += RL.getBaseClassOffset(cast<CXXRecordDecl>(BaseRT->getDecl()));
9653       break;
9654     }
9655     }
9656   }
9657   return Success(Result, OOE);
9658 }
9659
9660 bool IntExprEvaluator::VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E) {
9661   switch (E->getOpcode()) {
9662   default:
9663     // Address, indirect, pre/post inc/dec, etc are not valid constant exprs.
9664     // See C99 6.6p3.
9665     return Error(E);
9666   case UO_Extension:
9667     // FIXME: Should extension allow i-c-e extension expressions in its scope?
9668     // If so, we could clear the diagnostic ID.
9669     return Visit(E->getSubExpr());
9670   case UO_Plus:
9671     // The result is just the value.
9672     return Visit(E->getSubExpr());
9673   case UO_Minus: {
9674     if (!Visit(E->getSubExpr()))
9675       return false;
9676     if (!Result.isInt()) return Error(E);
9677     const APSInt &Value = Result.getInt();
9678     if (Value.isSigned() && Value.isMinSignedValue() && E->canOverflow() &&
9679         !HandleOverflow(Info, E, -Value.extend(Value.getBitWidth() + 1),
9680                         E->getType()))
9681       return false;
9682     return Success(-Value, E);
9683   }
9684   case UO_Not: {
9685     if (!Visit(E->getSubExpr()))
9686       return false;
9687     if (!Result.isInt()) return Error(E);
9688     return Success(~Result.getInt(), E);
9689   }
9690   case UO_LNot: {
9691     bool bres;
9692     if (!EvaluateAsBooleanCondition(E->getSubExpr(), bres, Info))
9693       return false;
9694     return Success(!bres, E);
9695   }
9696   }
9697 }
9698
9699 /// HandleCast - This is used to evaluate implicit or explicit casts where the
9700 /// result type is integer.
9701 bool IntExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
9702   const Expr *SubExpr = E->getSubExpr();
9703   QualType DestType = E->getType();
9704   QualType SrcType = SubExpr->getType();
9705
9706   switch (E->getCastKind()) {
9707   case CK_BaseToDerived:
9708   case CK_DerivedToBase:
9709   case CK_UncheckedDerivedToBase:
9710   case CK_Dynamic:
9711   case CK_ToUnion:
9712   case CK_ArrayToPointerDecay:
9713   case CK_FunctionToPointerDecay:
9714   case CK_NullToPointer:
9715   case CK_NullToMemberPointer:
9716   case CK_BaseToDerivedMemberPointer:
9717   case CK_DerivedToBaseMemberPointer:
9718   case CK_ReinterpretMemberPointer:
9719   case CK_ConstructorConversion:
9720   case CK_IntegralToPointer:
9721   case CK_ToVoid:
9722   case CK_VectorSplat:
9723   case CK_IntegralToFloating:
9724   case CK_FloatingCast:
9725   case CK_CPointerToObjCPointerCast:
9726   case CK_BlockPointerToObjCPointerCast:
9727   case CK_AnyPointerToBlockPointerCast:
9728   case CK_ObjCObjectLValueCast:
9729   case CK_FloatingRealToComplex:
9730   case CK_FloatingComplexToReal:
9731   case CK_FloatingComplexCast:
9732   case CK_FloatingComplexToIntegralComplex:
9733   case CK_IntegralRealToComplex:
9734   case CK_IntegralComplexCast:
9735   case CK_IntegralComplexToFloatingComplex:
9736   case CK_BuiltinFnToFnPtr:
9737   case CK_ZeroToOCLOpaqueType:
9738   case CK_NonAtomicToAtomic:
9739   case CK_AddressSpaceConversion:
9740   case CK_IntToOCLSampler:
9741   case CK_FixedPointCast:
9742     llvm_unreachable("invalid cast kind for integral value");
9743
9744   case CK_BitCast:
9745   case CK_Dependent:
9746   case CK_LValueBitCast:
9747   case CK_ARCProduceObject:
9748   case CK_ARCConsumeObject:
9749   case CK_ARCReclaimReturnedObject:
9750   case CK_ARCExtendBlockObject:
9751   case CK_CopyAndAutoreleaseBlockObject:
9752     return Error(E);
9753
9754   case CK_UserDefinedConversion:
9755   case CK_LValueToRValue:
9756   case CK_AtomicToNonAtomic:
9757   case CK_NoOp:
9758     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
9759
9760   case CK_MemberPointerToBoolean:
9761   case CK_PointerToBoolean:
9762   case CK_IntegralToBoolean:
9763   case CK_FloatingToBoolean:
9764   case CK_BooleanToSignedIntegral:
9765   case CK_FloatingComplexToBoolean:
9766   case CK_IntegralComplexToBoolean: {
9767     bool BoolResult;
9768     if (!EvaluateAsBooleanCondition(SubExpr, BoolResult, Info))
9769       return false;
9770     uint64_t IntResult = BoolResult;
9771     if (BoolResult && E->getCastKind() == CK_BooleanToSignedIntegral)
9772       IntResult = (uint64_t)-1;
9773     return Success(IntResult, E);
9774   }
9775
9776   case CK_FixedPointToBoolean: {
9777     // Unsigned padding does not affect this.
9778     APValue Val;
9779     if (!Evaluate(Val, Info, SubExpr))
9780       return false;
9781     return Success(Val.getInt().getBoolValue(), E);
9782   }
9783
9784   case CK_IntegralCast: {
9785     if (!Visit(SubExpr))
9786       return false;
9787
9788     if (!Result.isInt()) {
9789       // Allow casts of address-of-label differences if they are no-ops
9790       // or narrowing.  (The narrowing case isn't actually guaranteed to
9791       // be constant-evaluatable except in some narrow cases which are hard
9792       // to detect here.  We let it through on the assumption the user knows
9793       // what they are doing.)
9794       if (Result.isAddrLabelDiff())
9795         return Info.Ctx.getTypeSize(DestType) <= Info.Ctx.getTypeSize(SrcType);
9796       // Only allow casts of lvalues if they are lossless.
9797       return Info.Ctx.getTypeSize(DestType) == Info.Ctx.getTypeSize(SrcType);
9798     }
9799
9800     return Success(HandleIntToIntCast(Info, E, DestType, SrcType,
9801                                       Result.getInt()), E);
9802   }
9803
9804   case CK_PointerToIntegral: {
9805     CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 2;
9806
9807     LValue LV;
9808     if (!EvaluatePointer(SubExpr, LV, Info))
9809       return false;
9810
9811     if (LV.getLValueBase()) {
9812       // Only allow based lvalue casts if they are lossless.
9813       // FIXME: Allow a larger integer size than the pointer size, and allow
9814       // narrowing back down to pointer width in subsequent integral casts.
9815       // FIXME: Check integer type's active bits, not its type size.
9816       if (Info.Ctx.getTypeSize(DestType) != Info.Ctx.getTypeSize(SrcType))
9817         return Error(E);
9818
9819       LV.Designator.setInvalid();
9820       LV.moveInto(Result);
9821       return true;
9822     }
9823
9824     APSInt AsInt;
9825     APValue V;
9826     LV.moveInto(V);
9827     if (!V.toIntegralConstant(AsInt, SrcType, Info.Ctx))
9828       llvm_unreachable("Can't cast this!");
9829
9830     return Success(HandleIntToIntCast(Info, E, DestType, SrcType, AsInt), E);
9831   }
9832
9833   case CK_IntegralComplexToReal: {
9834     ComplexValue C;
9835     if (!EvaluateComplex(SubExpr, C, Info))
9836       return false;
9837     return Success(C.getComplexIntReal(), E);
9838   }
9839
9840   case CK_FloatingToIntegral: {
9841     APFloat F(0.0);
9842     if (!EvaluateFloat(SubExpr, F, Info))
9843       return false;
9844
9845     APSInt Value;
9846     if (!HandleFloatToIntCast(Info, E, SrcType, F, DestType, Value))
9847       return false;
9848     return Success(Value, E);
9849   }
9850   }
9851
9852   llvm_unreachable("unknown cast resulting in integral value");
9853 }
9854
9855 bool IntExprEvaluator::VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E) {
9856   if (E->getSubExpr()->getType()->isAnyComplexType()) {
9857     ComplexValue LV;
9858     if (!EvaluateComplex(E->getSubExpr(), LV, Info))
9859       return false;
9860     if (!LV.isComplexInt())
9861       return Error(E);
9862     return Success(LV.getComplexIntReal(), E);
9863   }
9864
9865   return Visit(E->getSubExpr());
9866 }
9867
9868 bool IntExprEvaluator::VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E) {
9869   if (E->getSubExpr()->getType()->isComplexIntegerType()) {
9870     ComplexValue LV;
9871     if (!EvaluateComplex(E->getSubExpr(), LV, Info))
9872       return false;
9873     if (!LV.isComplexInt())
9874       return Error(E);
9875     return Success(LV.getComplexIntImag(), E);
9876   }
9877
9878   VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
9879   return Success(0, E);
9880 }
9881
9882 bool IntExprEvaluator::VisitSizeOfPackExpr(const SizeOfPackExpr *E) {
9883   return Success(E->getPackLength(), E);
9884 }
9885
9886 bool IntExprEvaluator::VisitCXXNoexceptExpr(const CXXNoexceptExpr *E) {
9887   return Success(E->getValue(), E);
9888 }
9889
9890 bool FixedPointExprEvaluator::VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E) {
9891   switch (E->getOpcode()) {
9892     default:
9893       // Invalid unary operators
9894       return Error(E);
9895     case UO_Plus:
9896       // The result is just the value.
9897       return Visit(E->getSubExpr());
9898     case UO_Minus: {
9899       if (!Visit(E->getSubExpr())) return false;
9900       if (!Result.isInt()) return Error(E);
9901       const APSInt &Value = Result.getInt();
9902       if (Value.isSigned() && Value.isMinSignedValue() && E->canOverflow()) {
9903         SmallString<64> S;
9904         FixedPointValueToString(S, Value,
9905                                 Info.Ctx.getTypeInfo(E->getType()).Width);
9906         Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_overflow) << S << E->getType();
9907         if (Info.noteUndefinedBehavior()) return false;
9908       }
9909       return Success(-Value, E);
9910     }
9911     case UO_LNot: {
9912       bool bres;
9913       if (!EvaluateAsBooleanCondition(E->getSubExpr(), bres, Info))
9914         return false;
9915       return Success(!bres, E);
9916     }
9917   }
9918 }
9919
9920 //===----------------------------------------------------------------------===//
9921 // Float Evaluation
9922 //===----------------------------------------------------------------------===//
9923
9924 namespace {
9925 class FloatExprEvaluator
9926   : public ExprEvaluatorBase<FloatExprEvaluator> {
9927   APFloat &Result;
9928 public:
9929   FloatExprEvaluator(EvalInfo &info, APFloat &result)
9930     : ExprEvaluatorBaseTy(info), Result(result) {}
9931
9932   bool Success(const APValue &V, const Expr *e) {
9933     Result = V.getFloat();
9934     return true;
9935   }
9936
9937   bool ZeroInitialization(const Expr *E) {
9938     Result = APFloat::getZero(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(E->getType()));
9939     return true;
9940   }
9941
9942   bool VisitCallExpr(const CallExpr *E);
9943
9944   bool VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E);
9945   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E);
9946   bool VisitFloatingLiteral(const FloatingLiteral *E);
9947   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E);
9948
9949   bool VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E);
9950   bool VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E);
9951
9952   // FIXME: Missing: array subscript of vector, member of vector
9953 };
9954 } // end anonymous namespace
9955
9956 static bool EvaluateFloat(const Expr* E, APFloat& Result, EvalInfo &Info) {
9957   assert(E->isRValue() && E->getType()->isRealFloatingType());
9958   return FloatExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
9959 }
9960
9961 static bool TryEvaluateBuiltinNaN(const ASTContext &Context,
9962                                   QualType ResultTy,
9963                                   const Expr *Arg,
9964                                   bool SNaN,
9965                                   llvm::APFloat &Result) {
9966   const StringLiteral *S = dyn_cast<StringLiteral>(Arg->IgnoreParenCasts());
9967   if (!S) return false;
9968
9969   const llvm::fltSemantics &Sem = Context.getFloatTypeSemantics(ResultTy);
9970
9971   llvm::APInt fill;
9972
9973   // Treat empty strings as if they were zero.
9974   if (S->getString().empty())
9975     fill = llvm::APInt(32, 0);
9976   else if (S->getString().getAsInteger(0, fill))
9977     return false;
9978
9979   if (Context.getTargetInfo().isNan2008()) {
9980     if (SNaN)
9981       Result = llvm::APFloat::getSNaN(Sem, false, &fill);
9982     else
9983       Result = llvm::APFloat::getQNaN(Sem, false, &fill);
9984   } else {
9985     // Prior to IEEE 754-2008, architectures were allowed to choose whether
9986     // the first bit of their significand was set for qNaN or sNaN. MIPS chose
9987     // a different encoding to what became a standard in 2008, and for pre-
9988     // 2008 revisions, MIPS interpreted sNaN-2008 as qNan and qNaN-2008 as
9989     // sNaN. This is now known as "legacy NaN" encoding.
9990     if (SNaN)
9991       Result = llvm::APFloat::getQNaN(Sem, false, &fill);
9992     else
9993       Result = llvm::APFloat::getSNaN(Sem, false, &fill);
9994   }
9995
9996   return true;
9997 }
9998
9999 bool FloatExprEvaluator::VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
10000   switch (E->getBuiltinCallee()) {
10001   default:
10002     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCallExpr(E);
10003
10004   case Builtin::BI__builtin_huge_val:
10005   case Builtin::BI__builtin_huge_valf:
10006   case Builtin::BI__builtin_huge_vall:
10007   case Builtin::BI__builtin_huge_valf128:
10008   case Builtin::BI__builtin_inf:
10009   case Builtin::BI__builtin_inff:
10010   case Builtin::BI__builtin_infl:
10011   case Builtin::BI__builtin_inff128: {
10012     const llvm::fltSemantics &Sem =
10013       Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(E->getType());
10014     Result = llvm::APFloat::getInf(Sem);
10015     return true;
10016   }
10017
10018   case Builtin::BI__builtin_nans:
10019   case Builtin::BI__builtin_nansf:
10020   case Builtin::BI__builtin_nansl:
10021   case Builtin::BI__builtin_nansf128:
10022     if (!TryEvaluateBuiltinNaN(Info.Ctx, E->getType(), E->getArg(0),
10023                                true, Result))
10024       return Error(E);
10025     return true;
10026
10027   case Builtin::BI__builtin_nan:
10028   case Builtin::BI__builtin_nanf:
10029   case Builtin::BI__builtin_nanl:
10030   case Builtin::BI__builtin_nanf128:
10031     // If this is __builtin_nan() turn this into a nan, otherwise we
10032     // can't constant fold it.
10033     if (!TryEvaluateBuiltinNaN(Info.Ctx, E->getType(), E->getArg(0),
10034                                false, Result))
10035       return Error(E);
10036     return true;
10037
10038   case Builtin::BI__builtin_fabs:
10039   case Builtin::BI__builtin_fabsf:
10040   case Builtin::BI__builtin_fabsl:
10041   case Builtin::BI__builtin_fabsf128:
10042     if (!EvaluateFloat(E->getArg(0), Result, Info))
10043       return false;
10044
10045     if (Result.isNegative())
10046       Result.changeSign();
10047     return true;
10048
10049   // FIXME: Builtin::BI__builtin_powi
10050   // FIXME: Builtin::BI__builtin_powif
10051   // FIXME: Builtin::BI__builtin_powil
10052
10053   case Builtin::BI__builtin_copysign:
10054   case Builtin::BI__builtin_copysignf:
10055   case Builtin::BI__builtin_copysignl:
10056   case Builtin::BI__builtin_copysignf128: {
10057     APFloat RHS(0.);
10058     if (!EvaluateFloat(E->getArg(0), Result, Info) ||
10059         !EvaluateFloat(E->getArg(1), RHS, Info))
10060       return false;
10061     Result.copySign(RHS);
10062     return true;
10063   }
10064   }
10065 }
10066
10067 bool FloatExprEvaluator::VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E) {
10068   if (E->getSubExpr()->getType()->isAnyComplexType()) {
10069     ComplexValue CV;
10070     if (!EvaluateComplex(E->getSubExpr(), CV, Info))
10071       return false;
10072     Result = CV.FloatReal;
10073     return true;
10074   }
10075
10076   return Visit(E->getSubExpr());
10077 }
10078
10079 bool FloatExprEvaluator::VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E) {
10080   if (E->getSubExpr()->getType()->isAnyComplexType()) {
10081     ComplexValue CV;
10082     if (!EvaluateComplex(E->getSubExpr(), CV, Info))
10083       return false;
10084     Result = CV.FloatImag;
10085     return true;
10086   }
10087
10088   VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
10089   const llvm::fltSemantics &Sem = Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(E->getType());
10090   Result = llvm::APFloat::getZero(Sem);
10091   return true;
10092 }
10093
10094 bool FloatExprEvaluator::VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E) {
10095   switch (E->getOpcode()) {
10096   default: return Error(E);
10097   case UO_Plus:
10098     return EvaluateFloat(E->getSubExpr(), Result, Info);
10099   case UO_Minus:
10100     if (!EvaluateFloat(E->getSubExpr(), Result, Info))
10101       return false;
10102     Result.changeSign();
10103     return true;
10104   }
10105 }
10106
10107 bool FloatExprEvaluator::VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
10108   if (E->isPtrMemOp() || E->isAssignmentOp() || E->getOpcode() == BO_Comma)
10109     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitBinaryOperator(E);
10110
10111   APFloat RHS(0.0);
10112   bool LHSOK = EvaluateFloat(E->getLHS(), Result, Info);
10113   if (!LHSOK && !Info.noteFailure())
10114     return false;
10115   return EvaluateFloat(E->getRHS(), RHS, Info) && LHSOK &&
10116          handleFloatFloatBinOp(Info, E, Result, E->getOpcode(), RHS);
10117 }
10118
10119 bool FloatExprEvaluator::VisitFloatingLiteral(const FloatingLiteral *E) {
10120   Result = E->getValue();
10121   return true;
10122 }
10123
10124 bool FloatExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
10125   const Expr* SubExpr = E->getSubExpr();
10126
10127   switch (E->getCastKind()) {
10128   default:
10129     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
10130
10131   case CK_IntegralToFloating: {
10132     APSInt IntResult;
10133     return EvaluateInteger(SubExpr, IntResult, Info) &&
10134            HandleIntToFloatCast(Info, E, SubExpr->getType(), IntResult,
10135                                 E->getType(), Result);
10136   }
10137
10138   case CK_FloatingCast: {
10139     if (!Visit(SubExpr))
10140       return false;
10141     return HandleFloatToFloatCast(Info, E, SubExpr->getType(), E->getType(),
10142                                   Result);
10143   }
10144
10145   case CK_FloatingComplexToReal: {
10146     ComplexValue V;
10147     if (!EvaluateComplex(SubExpr, V, Info))
10148       return false;
10149     Result = V.getComplexFloatReal();
10150     return true;
10151   }
10152   }
10153 }
10154
10155 //===----------------------------------------------------------------------===//
10156 // Complex Evaluation (for float and integer)
10157 //===----------------------------------------------------------------------===//
10158
10159 namespace {
10160 class ComplexExprEvaluator
10161   : public ExprEvaluatorBase<ComplexExprEvaluator> {
10162   ComplexValue &Result;
10163
10164 public:
10165   ComplexExprEvaluator(EvalInfo &info, ComplexValue &Result)
10166     : ExprEvaluatorBaseTy(info), Result(Result) {}
10167
10168   bool Success(const APValue &V, const Expr *e) {
10169     Result.setFrom(V);
10170     return true;
10171   }
10172
10173   bool ZeroInitialization(const Expr *E);
10174
10175   //===--------------------------------------------------------------------===//
10176   //                            Visitor Methods
10177   //===--------------------------------------------------------------------===//
10178
10179   bool VisitImaginaryLiteral(const ImaginaryLiteral *E);
10180   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E);
10181   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E);
10182   bool VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E);
10183   bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E);
10184 };
10185 } // end anonymous namespace
10186
10187 static bool EvaluateComplex(const Expr *E, ComplexValue &Result,
10188                             EvalInfo &Info) {
10189   assert(E->isRValue() && E->getType()->isAnyComplexType());
10190   return ComplexExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
10191 }
10192
10193 bool ComplexExprEvaluator::ZeroInitialization(const Expr *E) {
10194   QualType ElemTy = E->getType()->castAs<ComplexType>()->getElementType();
10195   if (ElemTy->isRealFloatingType()) {
10196     Result.makeComplexFloat();
10197     APFloat Zero = APFloat::getZero(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(ElemTy));
10198     Result.FloatReal = Zero;
10199     Result.FloatImag = Zero;
10200   } else {
10201     Result.makeComplexInt();
10202     APSInt Zero = Info.Ctx.MakeIntValue(0, ElemTy);
10203     Result.IntReal = Zero;
10204     Result.IntImag = Zero;
10205   }
10206   return true;
10207 }
10208
10209 bool ComplexExprEvaluator::VisitImaginaryLiteral(const ImaginaryLiteral *E) {
10210   const Expr* SubExpr = E->getSubExpr();
10211
10212   if (SubExpr->getType()->isRealFloatingType()) {
10213     Result.makeComplexFloat();
10214     APFloat &Imag = Result.FloatImag;
10215     if (!EvaluateFloat(SubExpr, Imag, Info))
10216       return false;
10217
10218     Result.FloatReal = APFloat(Imag.getSemantics());
10219     return true;
10220   } else {
10221     assert(SubExpr->getType()->isIntegerType() &&
10222            "Unexpected imaginary literal.");
10223
10224     Result.makeComplexInt();
10225     APSInt &Imag = Result.IntImag;
10226     if (!EvaluateInteger(SubExpr, Imag, Info))
10227       return false;
10228
10229     Result.IntReal = APSInt(Imag.getBitWidth(), !Imag.isSigned());
10230     return true;
10231   }
10232 }
10233
10234 bool ComplexExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
10235
10236   switch (E->getCastKind()) {
10237   case CK_BitCast:
10238   case CK_BaseToDerived:
10239   case CK_DerivedToBase:
10240   case CK_UncheckedDerivedToBase:
10241   case CK_Dynamic:
10242   case CK_ToUnion:
10243   case CK_ArrayToPointerDecay:
10244   case CK_FunctionToPointerDecay:
10245   case CK_NullToPointer:
10246   case CK_NullToMemberPointer:
10247   case CK_BaseToDerivedMemberPointer:
10248   case CK_DerivedToBaseMemberPointer:
10249   case CK_MemberPointerToBoolean:
10250   case CK_ReinterpretMemberPointer:
10251   case CK_ConstructorConversion:
10252   case CK_IntegralToPointer:
10253   case CK_PointerToIntegral:
10254   case CK_PointerToBoolean:
10255   case CK_ToVoid:
10256   case CK_VectorSplat:
10257   case CK_IntegralCast:
10258   case CK_BooleanToSignedIntegral:
10259   case CK_IntegralToBoolean:
10260   case CK_IntegralToFloating:
10261   case CK_FloatingToIntegral:
10262   case CK_FloatingToBoolean:
10263   case CK_FloatingCast:
10264   case CK_CPointerToObjCPointerCast:
10265   case CK_BlockPointerToObjCPointerCast:
10266   case CK_AnyPointerToBlockPointerCast:
10267   case CK_ObjCObjectLValueCast:
10268   case CK_FloatingComplexToReal:
10269   case CK_FloatingComplexToBoolean:
10270   case CK_IntegralComplexToReal:
10271   case CK_IntegralComplexToBoolean:
10272   case CK_ARCProduceObject:
10273   case CK_ARCConsumeObject:
10274   case CK_ARCReclaimReturnedObject:
10275   case CK_ARCExtendBlockObject:
10276   case CK_CopyAndAutoreleaseBlockObject:
10277   case CK_BuiltinFnToFnPtr:
10278   case CK_ZeroToOCLOpaqueType:
10279   case CK_NonAtomicToAtomic:
10280   case CK_AddressSpaceConversion:
10281   case CK_IntToOCLSampler:
10282   case CK_FixedPointCast:
10283   case CK_FixedPointToBoolean:
10284     llvm_unreachable("invalid cast kind for complex value");
10285
10286   case CK_LValueToRValue:
10287   case CK_AtomicToNonAtomic:
10288   case CK_NoOp:
10289     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
10290
10291   case CK_Dependent:
10292   case CK_LValueBitCast:
10293   case CK_UserDefinedConversion:
10294     return Error(E);
10295
10296   case CK_FloatingRealToComplex: {
10297     APFloat &Real = Result.FloatReal;
10298     if (!EvaluateFloat(E->getSubExpr(), Real, Info))
10299       return false;
10300
10301     Result.makeComplexFloat();
10302     Result.FloatImag = APFloat(Real.getSemantics());
10303     return true;
10304   }
10305
10306   case CK_FloatingComplexCast: {
10307     if (!Visit(E->getSubExpr()))
10308       return false;
10309
10310     QualType To = E->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
10311     QualType From
10312       = E->getSubExpr()->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
10313
10314     return HandleFloatToFloatCast(Info, E, From, To, Result.FloatReal) &&
10315            HandleFloatToFloatCast(Info, E, From, To, Result.FloatImag);
10316   }
10317
10318   case CK_FloatingComplexToIntegralComplex: {
10319     if (!Visit(E->getSubExpr()))
10320       return false;
10321
10322     QualType To = E->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
10323     QualType From
10324       = E->getSubExpr()->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
10325     Result.makeComplexInt();
10326     return HandleFloatToIntCast(Info, E, From, Result.FloatReal,
10327                                 To, Result.IntReal) &&
10328            HandleFloatToIntCast(Info, E, From, Result.FloatImag,
10329                                 To, Result.IntImag);
10330   }
10331
10332   case CK_IntegralRealToComplex: {
10333     APSInt &Real = Result.IntReal;
10334     if (!EvaluateInteger(E->getSubExpr(), Real, Info))
10335       return false;
10336
10337     Result.makeComplexInt();
10338     Result.IntImag = APSInt(Real.getBitWidth(), !Real.isSigned());
10339     return true;
10340   }
10341
10342   case CK_IntegralComplexCast: {
10343     if (!Visit(E->getSubExpr()))
10344       return false;
10345
10346     QualType To = E->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
10347     QualType From
10348       = E->getSubExpr()->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
10349
10350     Result.IntReal = HandleIntToIntCast(Info, E, To, From, Result.IntReal);
10351     Result.IntImag = HandleIntToIntCast(Info, E, To, From, Result.IntImag);
10352     return true;
10353   }
10354
10355   case CK_IntegralComplexToFloatingComplex: {
10356     if (!Visit(E->getSubExpr()))
10357       return false;
10358
10359     QualType To = E->getType()->castAs<ComplexType>()->getElementType();
10360     QualType From
10361       = E->getSubExpr()->getType()->castAs<ComplexType>()->getElementType();
10362     Result.makeComplexFloat();
10363     return HandleIntToFloatCast(Info, E, From, Result.IntReal,
10364                                 To, Result.FloatReal) &&
10365            HandleIntToFloatCast(Info, E, From, Result.IntImag,
10366                                 To, Result.FloatImag);
10367   }
10368   }
10369
10370   llvm_unreachable("unknown cast resulting in complex value");
10371 }
10372
10373 bool ComplexExprEvaluator::VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
10374   if (E->isPtrMemOp() || E->isAssignmentOp() || E->getOpcode() == BO_Comma)
10375     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitBinaryOperator(E);
10376
10377   // Track whether the LHS or RHS is real at the type system level. When this is
10378   // the case we can simplify our evaluation strategy.
10379   bool LHSReal = false, RHSReal = false;
10380
10381   bool LHSOK;
10382   if (E->getLHS()->getType()->isRealFloatingType()) {
10383     LHSReal = true;
10384     APFloat &Real = Result.FloatReal;
10385     LHSOK = EvaluateFloat(E->getLHS(), Real, Info);
10386     if (LHSOK) {
10387       Result.makeComplexFloat();
10388       Result.FloatImag = APFloat(Real.getSemantics());
10389     }
10390   } else {
10391     LHSOK = Visit(E->getLHS());
10392   }
10393   if (!LHSOK && !Info.noteFailure())
10394     return false;
10395
10396   ComplexValue RHS;
10397   if (E->getRHS()->getType()->isRealFloatingType()) {
10398     RHSReal = true;
10399     APFloat &Real = RHS.FloatReal;
10400     if (!EvaluateFloat(E->getRHS(), Real, Info) || !LHSOK)
10401       return false;
10402     RHS.makeComplexFloat();
10403     RHS.FloatImag = APFloat(Real.getSemantics());
10404   } else if (!EvaluateComplex(E->getRHS(), RHS, Info) || !LHSOK)
10405     return false;
10406
10407   assert(!(LHSReal && RHSReal) &&
10408          "Cannot have both operands of a complex operation be real.");
10409   switch (E->getOpcode()) {
10410   default: return Error(E);
10411   case BO_Add:
10412     if (Result.isComplexFloat()) {
10413       Result.getComplexFloatReal().add(RHS.getComplexFloatReal(),
10414                                        APFloat::rmNearestTiesToEven);
10415       if (LHSReal)
10416         Result.getComplexFloatImag() = RHS.getComplexFloatImag();
10417       else if (!RHSReal)
10418         Result.getComplexFloatImag().add(RHS.getComplexFloatImag(),
10419                                          APFloat::rmNearestTiesToEven);
10420     } else {
10421       Result.getComplexIntReal() += RHS.getComplexIntReal();
10422       Result.getComplexIntImag() += RHS.getComplexIntImag();
10423     }
10424     break;
10425   case BO_Sub:
10426     if (Result.isComplexFloat()) {
10427       Result.getComplexFloatReal().subtract(RHS.getComplexFloatReal(),
10428                                             APFloat::rmNearestTiesToEven);
10429       if (LHSReal) {
10430         Result.getComplexFloatImag() = RHS.getComplexFloatImag();
10431         Result.getComplexFloatImag().changeSign();
10432       } else if (!RHSReal) {
10433         Result.getComplexFloatImag().subtract(RHS.getComplexFloatImag(),
10434                                               APFloat::rmNearestTiesToEven);
10435       }
10436     } else {
10437       Result.getComplexIntReal() -= RHS.getComplexIntReal();
10438       Result.getComplexIntImag() -= RHS.getComplexIntImag();
10439     }
10440     break;
10441   case BO_Mul:
10442     if (Result.isComplexFloat()) {
10443       // This is an implementation of complex multiplication according to the
10444       // constraints laid out in C11 Annex G. The implementation uses the
10445       // following naming scheme:
10446       //   (a + ib) * (c + id)
10447       ComplexValue LHS = Result;
10448       APFloat &A = LHS.getComplexFloatReal();
10449       APFloat &B = LHS.getComplexFloatImag();
10450       APFloat &C = RHS.getComplexFloatReal();
10451       APFloat &D = RHS.getComplexFloatImag();
10452       APFloat &ResR = Result.getComplexFloatReal();
10453       APFloat &ResI = Result.getComplexFloatImag();
10454       if (LHSReal) {
10455         assert(!RHSReal && "Cannot have two real operands for a complex op!");
10456         ResR = A * C;
10457         ResI = A * D;
10458       } else if (RHSReal) {
10459         ResR = C * A;
10460         ResI = C * B;
10461       } else {
10462         // In the fully general case, we need to handle NaNs and infinities
10463         // robustly.
10464         APFloat AC = A * C;
10465         APFloat BD = B * D;
10466         APFloat AD = A * D;
10467         APFloat BC = B * C;
10468         ResR = AC - BD;
10469         ResI = AD + BC;
10470         if (ResR.isNaN() && ResI.isNaN()) {
10471           bool Recalc = false;
10472           if (A.isInfinity() || B.isInfinity()) {
10473             A = APFloat::copySign(
10474                 APFloat(A.getSemantics(), A.isInfinity() ? 1 : 0), A);
10475             B = APFloat::copySign(
10476                 APFloat(B.getSemantics(), B.isInfinity() ? 1 : 0), B);
10477             if (C.isNaN())
10478               C = APFloat::copySign(APFloat(C.getSemantics()), C);
10479             if (D.isNaN())
10480               D = APFloat::copySign(APFloat(D.getSemantics()), D);
10481             Recalc = true;
10482           }
10483           if (C.isInfinity() || D.isInfinity()) {
10484             C = APFloat::copySign(
10485                 APFloat(C.getSemantics(), C.isInfinity() ? 1 : 0), C);
10486             D = APFloat::copySign(
10487                 APFloat(D.getSemantics(), D.isInfinity() ? 1 : 0), D);
10488             if (A.isNaN())
10489               A = APFloat::copySign(APFloat(A.getSemantics()), A);
10490             if (B.isNaN())
10491               B = APFloat::copySign(APFloat(B.getSemantics()), B);
10492             Recalc = true;
10493           }
10494           if (!Recalc && (AC.isInfinity() || BD.isInfinity() ||
10495                           AD.isInfinity() || BC.isInfinity())) {
10496             if (A.isNaN())
10497               A = APFloat::copySign(APFloat(A.getSemantics()), A);
10498             if (B.isNaN())
10499               B = APFloat::copySign(APFloat(B.getSemantics()), B);
10500             if (C.isNaN())
10501               C = APFloat::copySign(APFloat(C.getSemantics()), C);
10502             if (D.isNaN())
10503               D = APFloat::copySign(APFloat(D.getSemantics()), D);
10504             Recalc = true;
10505           }
10506           if (Recalc) {
10507             ResR = APFloat::getInf(A.getSemantics()) * (A * C - B * D);
10508             ResI = APFloat::getInf(A.getSemantics()) * (A * D + B * C);
10509           }
10510         }
10511       }
10512     } else {
10513       ComplexValue LHS = Result;
10514       Result.getComplexIntReal() =
10515         (LHS.getComplexIntReal() * RHS.getComplexIntReal() -
10516          LHS.getComplexIntImag() * RHS.getComplexIntImag());
10517       Result.getComplexIntImag() =
10518         (LHS.getComplexIntReal() * RHS.getComplexIntImag() +
10519          LHS.getComplexIntImag() * RHS.getComplexIntReal());
10520     }
10521     break;
10522   case BO_Div:
10523     if (Result.isComplexFloat()) {
10524       // This is an implementation of complex division according to the
10525       // constraints laid out in C11 Annex G. The implementation uses the
10526       // following naming scheme:
10527       //   (a + ib) / (c + id)
10528       ComplexValue LHS = Result;
10529       APFloat &A = LHS.getComplexFloatReal();
10530       APFloat &B = LHS.getComplexFloatImag();
10531       APFloat &C = RHS.getComplexFloatReal();
10532       APFloat &D = RHS.getComplexFloatImag();
10533       APFloat &ResR = Result.getComplexFloatReal();
10534       APFloat &ResI = Result.getComplexFloatImag();
10535       if (RHSReal) {
10536         ResR = A / C;
10537         ResI = B / C;
10538       } else {
10539         if (LHSReal) {
10540           // No real optimizations we can do here, stub out with zero.
10541           B = APFloat::getZero(A.getSemantics());
10542         }
10543         int DenomLogB = 0;
10544         APFloat MaxCD = maxnum(abs(C), abs(D));
10545         if (MaxCD.isFinite()) {
10546           DenomLogB = ilogb(MaxCD);
10547           C = scalbn(C, -DenomLogB, APFloat::rmNearestTiesToEven);
10548           D = scalbn(D, -DenomLogB, APFloat::rmNearestTiesToEven);
10549         }
10550         APFloat Denom = C * C + D * D;
10551         ResR = scalbn((A * C + B * D) / Denom, -DenomLogB,
10552                       APFloat::rmNearestTiesToEven);
10553         ResI = scalbn((B * C - A * D) / Denom, -DenomLogB,
10554                       APFloat::rmNearestTiesToEven);
10555         if (ResR.isNaN() && ResI.isNaN()) {
10556           if (Denom.isPosZero() && (!A.isNaN() || !B.isNaN())) {
10557             ResR = APFloat::getInf(ResR.getSemantics(), C.isNegative()) * A;
10558             ResI = APFloat::getInf(ResR.getSemantics(), C.isNegative()) * B;
10559           } else if ((A.isInfinity() || B.isInfinity()) && C.isFinite() &&
10560                      D.isFinite()) {
10561             A = APFloat::copySign(
10562                 APFloat(A.getSemantics(), A.isInfinity() ? 1 : 0), A);
10563             B = APFloat::copySign(
10564                 APFloat(B.getSemantics(), B.isInfinity() ? 1 : 0), B);
10565             ResR = APFloat::getInf(ResR.getSemantics()) * (A * C + B * D);
10566             ResI = APFloat::getInf(ResI.getSemantics()) * (B * C - A * D);
10567           } else if (MaxCD.isInfinity() && A.isFinite() && B.isFinite()) {
10568             C = APFloat::copySign(
10569                 APFloat(C.getSemantics(), C.isInfinity() ? 1 : 0), C);
10570             D = APFloat::copySign(
10571                 APFloat(D.getSemantics(), D.isInfinity() ? 1 : 0), D);
10572             ResR = APFloat::getZero(ResR.getSemantics()) * (A * C + B * D);
10573             ResI = APFloat::getZero(ResI.getSemantics()) * (B * C - A * D);
10574           }
10575         }
10576       }
10577     } else {
10578       if (RHS.getComplexIntReal() == 0 && RHS.getComplexIntImag() == 0)
10579         return Error(E, diag::note_expr_divide_by_zero);
10580
10581       ComplexValue LHS = Result;
10582       APSInt Den = RHS.getComplexIntReal() * RHS.getComplexIntReal() +
10583         RHS.getComplexIntImag() * RHS.getComplexIntImag();
10584       Result.getComplexIntReal() =
10585         (LHS.getComplexIntReal() * RHS.getComplexIntReal() +
10586          LHS.getComplexIntImag() * RHS.getComplexIntImag()) / Den;
10587       Result.getComplexIntImag() =
10588         (LHS.getComplexIntImag() * RHS.getComplexIntReal() -
10589          LHS.getComplexIntReal() * RHS.getComplexIntImag()) / Den;
10590     }
10591     break;
10592   }
10593
10594   return true;
10595 }
10596
10597 bool ComplexExprEvaluator::VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E) {
10598   // Get the operand value into 'Result'.
10599   if (!Visit(E->getSubExpr()))
10600     return false;
10601
10602   switch (E->getOpcode()) {
10603   default:
10604     return Error(E);
10605   case UO_Extension:
10606     return true;
10607   case UO_Plus:
10608     // The result is always just the subexpr.
10609     return true;
10610   case UO_Minus:
10611     if (Result.isComplexFloat()) {
10612       Result.getComplexFloatReal().changeSign();
10613       Result.getComplexFloatImag().changeSign();
10614     }
10615     else {
10616       Result.getComplexIntReal() = -Result.getComplexIntReal();
10617       Result.getComplexIntImag() = -Result.getComplexIntImag();
10618     }
10619     return true;
10620   case UO_Not:
10621     if (Result.isComplexFloat())
10622       Result.getComplexFloatImag().changeSign();
10623     else
10624       Result.getComplexIntImag() = -Result.getComplexIntImag();
10625     return true;
10626   }
10627 }
10628
10629 bool ComplexExprEvaluator::VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
10630   if (E->getNumInits() == 2) {
10631     if (E->getType()->isComplexType()) {
10632       Result.makeComplexFloat();
10633       if (!EvaluateFloat(E->getInit(0), Result.FloatReal, Info))
10634         return false;
10635       if (!EvaluateFloat(E->getInit(1), Result.FloatImag, Info))
10636         return false;
10637     } else {
10638       Result.makeComplexInt();
10639       if (!EvaluateInteger(E->getInit(0), Result.IntReal, Info))
10640         return false;
10641       if (!EvaluateInteger(E->getInit(1), Result.IntImag, Info))
10642         return false;
10643     }
10644     return true;
10645   }
10646   return ExprEvaluatorBaseTy::VisitInitListExpr(E);
10647 }
10648
10649 //===----------------------------------------------------------------------===//
10650 // Atomic expression evaluation, essentially just handling the NonAtomicToAtomic
10651 // implicit conversion.
10652 //===----------------------------------------------------------------------===//
10653
10654 namespace {
10655 class AtomicExprEvaluator :
10656     public ExprEvaluatorBase<AtomicExprEvaluator> {
10657   const LValue *This;
10658   APValue &Result;
10659 public:
10660   AtomicExprEvaluator(EvalInfo &Info, const LValue *This, APValue &Result)
10661       : ExprEvaluatorBaseTy(Info), This(This), Result(Result) {}
10662
10663   bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
10664     Result = V;
10665     return true;
10666   }
10667
10668   bool ZeroInitialization(const Expr *E) {
10669     ImplicitValueInitExpr VIE(
10670         E->getType()->castAs<AtomicType>()->getValueType());
10671     // For atomic-qualified class (and array) types in C++, initialize the
10672     // _Atomic-wrapped subobject directly, in-place.
10673     return This ? EvaluateInPlace(Result, Info, *This, &VIE)
10674                 : Evaluate(Result, Info, &VIE);
10675   }
10676
10677   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
10678     switch (E->getCastKind()) {
10679     default:
10680       return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
10681     case CK_NonAtomicToAtomic:
10682       return This ? EvaluateInPlace(Result, Info, *This, E->getSubExpr())
10683                   : Evaluate(Result, Info, E->getSubExpr());
10684     }
10685   }
10686 };
10687 } // end anonymous namespace
10688
10689 static bool EvaluateAtomic(const Expr *E, const LValue *This, APValue &Result,
10690                            EvalInfo &Info) {
10691   assert(E->isRValue() && E->getType()->isAtomicType());
10692   return AtomicExprEvaluator(Info, This, Result).Visit(E);
10693 }
10694
10695 //===----------------------------------------------------------------------===//
10696 // Void expression evaluation, primarily for a cast to void on the LHS of a
10697 // comma operator
10698 //===----------------------------------------------------------------------===//
10699
10700 namespace {
10701 class VoidExprEvaluator
10702   : public ExprEvaluatorBase<VoidExprEvaluator> {
10703 public:
10704   VoidExprEvaluator(EvalInfo &Info) : ExprEvaluatorBaseTy(Info) {}
10705
10706   bool Success(const APValue &V, const Expr *e) { return true; }
10707
10708   bool ZeroInitialization(const Expr *E) { return true; }
10709
10710   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
10711     switch (E->getCastKind()) {
10712     default:
10713       return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
10714     case CK_ToVoid:
10715       VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
10716       return true;
10717     }
10718   }
10719
10720   bool VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
10721     switch (E->getBuiltinCallee()) {
10722     default:
10723       return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCallExpr(E);
10724     case Builtin::BI__assume:
10725     case Builtin::BI__builtin_assume:
10726       // The argument is not evaluated!
10727       return true;
10728     }
10729   }
10730 };
10731 } // end anonymous namespace
10732
10733 static bool EvaluateVoid(const Expr *E, EvalInfo &Info) {
10734   assert(E->isRValue() && E->getType()->isVoidType());
10735   return VoidExprEvaluator(Info).Visit(E);
10736 }
10737
10738 //===----------------------------------------------------------------------===//
10739 // Top level Expr::EvaluateAsRValue method.
10740 //===----------------------------------------------------------------------===//
10741
10742 static bool Evaluate(APValue &Result, EvalInfo &Info, const Expr *E) {
10743   // In C, function designators are not lvalues, but we evaluate them as if they
10744   // are.
10745   QualType T = E->getType();
10746   if (E->isGLValue() || T->isFunctionType()) {
10747     LValue LV;
10748     if (!EvaluateLValue(E, LV, Info))
10749       return false;
10750     LV.moveInto(Result);
10751   } else if (T->isVectorType()) {
10752     if (!EvaluateVector(E, Result, Info))
10753       return false;
10754   } else if (T->isIntegralOrEnumerationType()) {
10755     if (!IntExprEvaluator(Info, Result).Visit(E))
10756       return false;
10757   } else if (T->hasPointerRepresentation()) {
10758     LValue LV;
10759     if (!EvaluatePointer(E, LV, Info))
10760       return false;
10761     LV.moveInto(Result);
10762   } else if (T->isRealFloatingType()) {
10763     llvm::APFloat F(0.0);
10764     if (!EvaluateFloat(E, F, Info))
10765       return false;
10766     Result = APValue(F);
10767   } else if (T->isAnyComplexType()) {
10768     ComplexValue C;
10769     if (!EvaluateComplex(E, C, Info))
10770       return false;
10771     C.moveInto(Result);
10772   } else if (T->isFixedPointType()) {
10773     if (!FixedPointExprEvaluator(Info, Result).Visit(E)) return false;
10774   } else if (T->isMemberPointerType()) {
10775     MemberPtr P;
10776     if (!EvaluateMemberPointer(E, P, Info))
10777       return false;
10778     P.moveInto(Result);
10779     return true;
10780   } else if (T->isArrayType()) {
10781     LValue LV;
10782     APValue &Value = createTemporary(E, false, LV, *Info.CurrentCall);
10783     if (!EvaluateArray(E, LV, Value, Info))
10784       return false;
10785     Result = Value;
10786   } else if (T->isRecordType()) {
10787     LValue LV;
10788     APValue &Value = createTemporary(E, false, LV, *Info.CurrentCall);
10789     if (!EvaluateRecord(E, LV, Value, Info))
10790       return false;
10791     Result = Value;
10792   } else if (T->isVoidType()) {
10793     if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
10794       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_nonliteral)
10795         << E->getType();
10796     if (!EvaluateVoid(E, Info))
10797       return false;
10798   } else if (T->isAtomicType()) {
10799     QualType Unqual = T.getAtomicUnqualifiedType();
10800     if (Unqual->isArrayType() || Unqual->isRecordType()) {
10801       LValue LV;
10802       APValue &Value = createTemporary(E, false, LV, *Info.CurrentCall);
10803       if (!EvaluateAtomic(E, &LV, Value, Info))
10804         return false;
10805     } else {
10806       if (!EvaluateAtomic(E, nullptr, Result, Info))
10807         return false;
10808     }
10809   } else if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11) {
10810     Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_nonliteral) << E->getType();
10811     return false;
10812   } else {
10813     Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
10814     return false;
10815   }
10816
10817   return true;
10818 }
10819
10820 /// EvaluateInPlace - Evaluate an expression in-place in an APValue. In some
10821 /// cases, the in-place evaluation is essential, since later initializers for
10822 /// an object can indirectly refer to subobjects which were initialized earlier.
10823 static bool EvaluateInPlace(APValue &Result, EvalInfo &Info, const LValue &This,
10824                             const Expr *E, bool AllowNonLiteralTypes) {
10825   assert(!E->isValueDependent());
10826
10827   if (!AllowNonLiteralTypes && !CheckLiteralType(Info, E, &This))
10828     return false;
10829
10830   if (E->isRValue()) {
10831     // Evaluate arrays and record types in-place, so that later initializers can
10832     // refer to earlier-initialized members of the object.
10833     QualType T = E->getType();
10834     if (T->isArrayType())
10835       return EvaluateArray(E, This, Result, Info);
10836     else if (T->isRecordType())
10837       return EvaluateRecord(E, This, Result, Info);
10838     else if (T->isAtomicType()) {
10839       QualType Unqual = T.getAtomicUnqualifiedType();
10840       if (Unqual->isArrayType() || Unqual->isRecordType())
10841         return EvaluateAtomic(E, &This, Result, Info);
10842     }
10843   }
10844
10845   // For any other type, in-place evaluation is unimportant.
10846   return Evaluate(Result, Info, E);
10847 }
10848
10849 /// EvaluateAsRValue - Try to evaluate this expression, performing an implicit
10850 /// lvalue-to-rvalue cast if it is an lvalue.
10851 static bool EvaluateAsRValue(EvalInfo &Info, const Expr *E, APValue &Result) {
10852   if (E->getType().isNull())
10853     return false;
10854
10855   if (!CheckLiteralType(Info, E))
10856     return false;
10857
10858   if (!::Evaluate(Result, Info, E))
10859     return false;
10860
10861   if (E->isGLValue()) {
10862     LValue LV;
10863     LV.setFrom(Info.Ctx, Result);
10864     if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, E->getType(), LV, Result))
10865       return false;
10866   }
10867
10868   // Check this core constant expression is a constant expression.
10869   return CheckConstantExpression(Info, E->getExprLoc(), E->getType(), Result);
10870 }
10871
10872 static bool FastEvaluateAsRValue(const Expr *Exp, Expr::EvalResult &Result,
10873                                  const ASTContext &Ctx, bool &IsConst) {
10874   // Fast-path evaluations of integer literals, since we sometimes see files
10875   // containing vast quantities of these.
10876   if (const IntegerLiteral *L = dyn_cast<IntegerLiteral>(Exp)) {
10877     Result.Val = APValue(APSInt(L->getValue(),
10878                                 L->getType()->isUnsignedIntegerType()));
10879     IsConst = true;
10880     return true;
10881   }
10882
10883   // This case should be rare, but we need to check it before we check on
10884   // the type below.
10885   if (Exp->getType().isNull()) {
10886     IsConst = false;
10887     return true;
10888   }
10889
10890   // FIXME: Evaluating values of large array and record types can cause
10891   // performance problems. Only do so in C++11 for now.
10892   if (Exp->isRValue() && (Exp->getType()->isArrayType() ||
10893                           Exp->getType()->isRecordType()) &&
10894       !Ctx.getLangOpts().CPlusPlus11) {
10895     IsConst = false;
10896     return true;
10897   }
10898   return false;
10899 }
10900
10901 static bool hasUnacceptableSideEffect(Expr::EvalStatus &Result,
10902                                       Expr::SideEffectsKind SEK) {
10903   return (SEK < Expr::SE_AllowSideEffects && Result.HasSideEffects) ||
10904          (SEK < Expr::SE_AllowUndefinedBehavior && Result.HasUndefinedBehavior);
10905 }
10906
10907 static bool EvaluateAsRValue(const Expr *E, Expr::EvalResult &Result,
10908                              const ASTContext &Ctx, EvalInfo &Info) {
10909   bool IsConst;
10910   if (FastEvaluateAsRValue(E, Result, Ctx, IsConst))
10911     return IsConst;
10912
10913   return EvaluateAsRValue(Info, E, Result.Val);
10914 }
10915
10916 static bool EvaluateAsInt(const Expr *E, Expr::EvalResult &ExprResult,
10917                           const ASTContext &Ctx,
10918                           Expr::SideEffectsKind AllowSideEffects,
10919                           EvalInfo &Info) {
10920   if (!E->getType()->isIntegralOrEnumerationType())
10921     return false;
10922
10923   if (!::EvaluateAsRValue(E, ExprResult, Ctx, Info) ||
10924       !ExprResult.Val.isInt() ||
10925       hasUnacceptableSideEffect(ExprResult, AllowSideEffects))
10926     return false;
10927
10928   return true;
10929 }
10930
10931 /// EvaluateAsRValue - Return true if this is a constant which we can fold using
10932 /// any crazy technique (that has nothing to do with language standards) that
10933 /// we want to.  If this function returns true, it returns the folded constant
10934 /// in Result. If this expression is a glvalue, an lvalue-to-rvalue conversion
10935 /// will be applied to the result.
10936 bool Expr::EvaluateAsRValue(EvalResult &Result, const ASTContext &Ctx,
10937                             bool InConstantContext) const {
10938   EvalInfo Info(Ctx, Result, EvalInfo::EM_IgnoreSideEffects);
10939   Info.InConstantContext = InConstantContext;
10940   return ::EvaluateAsRValue(this, Result, Ctx, Info);
10941 }
10942
10943 bool Expr::EvaluateAsBooleanCondition(bool &Result,
10944                                       const ASTContext &Ctx) const {
10945   EvalResult Scratch;
10946   return EvaluateAsRValue(Scratch, Ctx) &&
10947          HandleConversionToBool(Scratch.Val, Result);
10948 }
10949
10950 bool Expr::EvaluateAsInt(EvalResult &Result, const ASTContext &Ctx,
10951                          SideEffectsKind AllowSideEffects) const {
10952   EvalInfo Info(Ctx, Result, EvalInfo::EM_IgnoreSideEffects);
10953   return ::EvaluateAsInt(this, Result, Ctx, AllowSideEffects, Info);
10954 }
10955
10956 bool Expr::EvaluateAsFloat(APFloat &Result, const ASTContext &Ctx,
10957                            SideEffectsKind AllowSideEffects) const {
10958   if (!getType()->isRealFloatingType())
10959     return false;
10960
10961   EvalResult ExprResult;
10962   if (!EvaluateAsRValue(ExprResult, Ctx) || !ExprResult.Val.isFloat() ||
10963       hasUnacceptableSideEffect(ExprResult, AllowSideEffects))
10964     return false;
10965
10966   Result = ExprResult.Val.getFloat();
10967   return true;
10968 }
10969
10970 bool Expr::EvaluateAsLValue(EvalResult &Result, const ASTContext &Ctx) const {
10971   EvalInfo Info(Ctx, Result, EvalInfo::EM_ConstantFold);
10972
10973   LValue LV;
10974   if (!EvaluateLValue(this, LV, Info) || Result.HasSideEffects ||
10975       !CheckLValueConstantExpression(Info, getExprLoc(),
10976                                      Ctx.getLValueReferenceType(getType()), LV,
10977                                      Expr::EvaluateForCodeGen))
10978     return false;
10979
10980   LV.moveInto(Result.Val);
10981   return true;
10982 }
10983
10984 bool Expr::EvaluateAsConstantExpr(EvalResult &Result, ConstExprUsage Usage,
10985                                   const ASTContext &Ctx) const {
10986   EvalInfo::EvaluationMode EM = EvalInfo::EM_ConstantExpression;
10987   EvalInfo Info(Ctx, Result, EM);
10988   Info.InConstantContext = true;
10989   if (!::Evaluate(Result.Val, Info, this))
10990     return false;
10991
10992   return CheckConstantExpression(Info, getExprLoc(), getType(), Result.Val,
10993                                  Usage);
10994 }
10995
10996 bool Expr::EvaluateAsInitializer(APValue &Value, const ASTContext &Ctx,
10997                                  const VarDecl *VD,
10998                             SmallVectorImpl<PartialDiagnosticAt> &Notes) const {
10999   // FIXME: Evaluating initializers for large array and record types can cause
11000   // performance problems. Only do so in C++11 for now.
11001   if (isRValue() && (getType()->isArrayType() || getType()->isRecordType()) &&
11002       !Ctx.getLangOpts().CPlusPlus11)
11003     return false;
11004
11005   Expr::EvalStatus EStatus;
11006   EStatus.Diag = &Notes;
11007
11008   EvalInfo InitInfo(Ctx, EStatus, VD->isConstexpr()
11009                                       ? EvalInfo::EM_ConstantExpression
11010                                       : EvalInfo::EM_ConstantFold);
11011   InitInfo.setEvaluatingDecl(VD, Value);
11012   InitInfo.InConstantContext = true;
11013
11014   LValue LVal;
11015   LVal.set(VD);
11016
11017   // C++11 [basic.start.init]p2:
11018   //  Variables with static storage duration or thread storage duration shall be
11019   //  zero-initialized before any other initialization takes place.
11020   // This behavior is not present in C.
11021   if (Ctx.getLangOpts().CPlusPlus && !VD->hasLocalStorage() &&
11022       !VD->getType()->isReferenceType()) {
11023     ImplicitValueInitExpr VIE(VD->getType());
11024     if (!EvaluateInPlace(Value, InitInfo, LVal, &VIE,
11025                          /*AllowNonLiteralTypes=*/true))
11026       return false;
11027   }
11028
11029   if (!EvaluateInPlace(Value, InitInfo, LVal, this,
11030                        /*AllowNonLiteralTypes=*/true) ||
11031       EStatus.HasSideEffects)
11032     return false;
11033
11034   return CheckConstantExpression(InitInfo, VD->getLocation(), VD->getType(),
11035                                  Value);
11036 }
11037
11038 /// isEvaluatable - Call EvaluateAsRValue to see if this expression can be
11039 /// constant folded, but discard the result.
11040 bool Expr::isEvaluatable(const ASTContext &Ctx, SideEffectsKind SEK) const {
11041   EvalResult Result;
11042   return EvaluateAsRValue(Result, Ctx, /* in constant context */ true) &&
11043          !hasUnacceptableSideEffect(Result, SEK);
11044 }
11045
11046 APSInt Expr::EvaluateKnownConstInt(const ASTContext &Ctx,
11047                     SmallVectorImpl<PartialDiagnosticAt> *Diag) const {
11048   EvalResult EVResult;
11049   EVResult.Diag = Diag;
11050   EvalInfo Info(Ctx, EVResult, EvalInfo::EM_IgnoreSideEffects);
11051   Info.InConstantContext = true;
11052
11053   bool Result = ::EvaluateAsRValue(this, EVResult, Ctx, Info);
11054   (void)Result;
11055   assert(Result && "Could not evaluate expression");
11056   assert(EVResult.Val.isInt() && "Expression did not evaluate to integer");
11057
11058   return EVResult.Val.getInt();
11059 }
11060
11061 APSInt Expr::EvaluateKnownConstIntCheckOverflow(
11062     const ASTContext &Ctx, SmallVectorImpl<PartialDiagnosticAt> *Diag) const {
11063   EvalResult EVResult;
11064   EVResult.Diag = Diag;
11065   EvalInfo Info(Ctx, EVResult, EvalInfo::EM_EvaluateForOverflow);
11066   Info.InConstantContext = true;
11067
11068   bool Result = ::EvaluateAsRValue(Info, this, EVResult.Val);
11069   (void)Result;
11070   assert(Result && "Could not evaluate expression");
11071   assert(EVResult.Val.isInt() && "Expression did not evaluate to integer");
11072
11073   return EVResult.Val.getInt();
11074 }
11075
11076 void Expr::EvaluateForOverflow(const ASTContext &Ctx) const {
11077   bool IsConst;
11078   EvalResult EVResult;
11079   if (!FastEvaluateAsRValue(this, EVResult, Ctx, IsConst)) {
11080     EvalInfo Info(Ctx, EVResult, EvalInfo::EM_EvaluateForOverflow);
11081     (void)::EvaluateAsRValue(Info, this, EVResult.Val);
11082   }
11083 }
11084
11085 bool Expr::EvalResult::isGlobalLValue() const {
11086   assert(Val.isLValue());
11087   return IsGlobalLValue(Val.getLValueBase());
11088 }
11089
11090
11091 /// isIntegerConstantExpr - this recursive routine will test if an expression is
11092 /// an integer constant expression.
11093
11094 /// FIXME: Pass up a reason why! Invalid operation in i-c-e, division by zero,
11095 /// comma, etc
11096
11097 // CheckICE - This function does the fundamental ICE checking: the returned
11098 // ICEDiag contains an ICEKind indicating whether the expression is an ICE,
11099 // and a (possibly null) SourceLocation indicating the location of the problem.
11100 //
11101 // Note that to reduce code duplication, this helper does no evaluation
11102 // itself; the caller checks whether the expression is evaluatable, and
11103 // in the rare cases where CheckICE actually cares about the evaluated
11104 // value, it calls into Evaluate.
11105
11106 namespace {
11107
11108 enum ICEKind {
11109   /// This expression is an ICE.
11110   IK_ICE,
11111   /// This expression is not an ICE, but if it isn't evaluated, it's
11112   /// a legal subexpression for an ICE. This return value is used to handle
11113   /// the comma operator in C99 mode, and non-constant subexpressions.
11114   IK_ICEIfUnevaluated,
11115   /// This expression is not an ICE, and is not a legal subexpression for one.
11116   IK_NotICE
11117 };
11118
11119 struct ICEDiag {
11120   ICEKind Kind;
11121   SourceLocation Loc;
11122
11123   ICEDiag(ICEKind IK, SourceLocation l) : Kind(IK), Loc(l) {}
11124 };
11125
11126 }
11127
11128 static ICEDiag NoDiag() { return ICEDiag(IK_ICE, SourceLocation()); }
11129
11130 static ICEDiag Worst(ICEDiag A, ICEDiag B) { return A.Kind >= B.Kind ? A : B; }
11131
11132 static ICEDiag CheckEvalInICE(const Expr* E, const ASTContext &Ctx) {
11133   Expr::EvalResult EVResult;
11134   Expr::EvalStatus Status;
11135   EvalInfo Info(Ctx, Status, EvalInfo::EM_ConstantExpression);
11136
11137   Info.InConstantContext = true;
11138   if (!::EvaluateAsRValue(E, EVResult, Ctx, Info) || EVResult.HasSideEffects ||
11139       !EVResult.Val.isInt())
11140     return ICEDiag(IK_NotICE, E->getBeginLoc());
11141
11142   return NoDiag();
11143 }
11144
11145 static ICEDiag CheckICE(const Expr* E, const ASTContext &Ctx) {
11146   assert(!E->isValueDependent() && "Should not see value dependent exprs!");
11147   if (!E->getType()->isIntegralOrEnumerationType())
11148     return ICEDiag(IK_NotICE, E->getBeginLoc());
11149
11150   switch (E->getStmtClass()) {
11151 #define ABSTRACT_STMT(Node)
11152 #define STMT(Node, Base) case Expr::Node##Class:
11153 #define EXPR(Node, Base)
11154 #include "clang/AST/StmtNodes.inc"
11155   case Expr::PredefinedExprClass:
11156   case Expr::FloatingLiteralClass:
11157   case Expr::ImaginaryLiteralClass:
11158   case Expr::StringLiteralClass:
11159   case Expr::ArraySubscriptExprClass:
11160   case Expr::OMPArraySectionExprClass:
11161   case Expr::MemberExprClass:
11162   case Expr::CompoundAssignOperatorClass:
11163   case Expr::CompoundLiteralExprClass:
11164   case Expr::ExtVectorElementExprClass:
11165   case Expr::DesignatedInitExprClass:
11166   case Expr::ArrayInitLoopExprClass:
11167   case Expr::ArrayInitIndexExprClass:
11168   case Expr::NoInitExprClass:
11169   case Expr::DesignatedInitUpdateExprClass:
11170   case Expr::ImplicitValueInitExprClass:
11171   case Expr::ParenListExprClass:
11172   case Expr::VAArgExprClass:
11173   case Expr::AddrLabelExprClass:
11174   case Expr::StmtExprClass:
11175   case Expr::CXXMemberCallExprClass:
11176   case Expr::CUDAKernelCallExprClass:
11177   case Expr::CXXDynamicCastExprClass:
11178   case Expr::CXXTypeidExprClass:
11179   case Expr::CXXUuidofExprClass:
11180   case Expr::MSPropertyRefExprClass:
11181   case Expr::MSPropertySubscriptExprClass:
11182   case Expr::CXXNullPtrLiteralExprClass:
11183   case Expr::UserDefinedLiteralClass:
11184   case Expr::CXXThisExprClass:
11185   case Expr::CXXThrowExprClass:
11186   case Expr::CXXNewExprClass:
11187   case Expr::CXXDeleteExprClass:
11188   case Expr::CXXPseudoDestructorExprClass:
11189   case Expr::UnresolvedLookupExprClass:
11190   case Expr::TypoExprClass:
11191   case Expr::DependentScopeDeclRefExprClass:
11192   case Expr::CXXConstructExprClass:
11193   case Expr::CXXInheritedCtorInitExprClass:
11194   case Expr::CXXStdInitializerListExprClass:
11195   case Expr::CXXBindTemporaryExprClass:
11196   case Expr::ExprWithCleanupsClass:
11197   case Expr::CXXTemporaryObjectExprClass:
11198   case Expr::CXXUnresolvedConstructExprClass:
11199   case Expr::CXXDependentScopeMemberExprClass:
11200   case Expr::UnresolvedMemberExprClass:
11201   case Expr::ObjCStringLiteralClass:
11202   case Expr::ObjCBoxedExprClass:
11203   case Expr::ObjCArrayLiteralClass:
11204   case Expr::ObjCDictionaryLiteralClass:
11205   case Expr::ObjCEncodeExprClass:
11206   case Expr::ObjCMessageExprClass:
11207   case Expr::ObjCSelectorExprClass:
11208   case Expr::ObjCProtocolExprClass:
11209   case Expr::ObjCIvarRefExprClass:
11210   case Expr::ObjCPropertyRefExprClass:
11211   case Expr::ObjCSubscriptRefExprClass:
11212   case Expr::ObjCIsaExprClass:
11213   case Expr::ObjCAvailabilityCheckExprClass:
11214   case Expr::ShuffleVectorExprClass:
11215   case Expr::ConvertVectorExprClass:
11216   case Expr::BlockExprClass:
11217   case Expr::NoStmtClass:
11218   case Expr::OpaqueValueExprClass:
11219   case Expr::PackExpansionExprClass:
11220   case Expr::SubstNonTypeTemplateParmPackExprClass:
11221   case Expr::FunctionParmPackExprClass:
11222   case Expr::AsTypeExprClass:
11223   case Expr::ObjCIndirectCopyRestoreExprClass:
11224   case Expr::MaterializeTemporaryExprClass:
11225   case Expr::PseudoObjectExprClass:
11226   case Expr::AtomicExprClass:
11227   case Expr::LambdaExprClass:
11228   case Expr::CXXFoldExprClass:
11229   case Expr::CoawaitExprClass:
11230   case Expr::DependentCoawaitExprClass:
11231   case Expr::CoyieldExprClass:
11232     return ICEDiag(IK_NotICE, E->getBeginLoc());
11233
11234   case Expr::InitListExprClass: {
11235     // C++03 [dcl.init]p13: If T is a scalar type, then a declaration of the
11236     // form "T x = { a };" is equivalent to "T x = a;".
11237     // Unless we're initializing a reference, T is a scalar as it is known to be
11238     // of integral or enumeration type.
11239     if (E->isRValue())
11240       if (cast<InitListExpr>(E)->getNumInits() == 1)
11241         return CheckICE(cast<InitListExpr>(E)->getInit(0), Ctx);
11242     return ICEDiag(IK_NotICE, E->getBeginLoc());
11243   }
11244
11245   case Expr::SizeOfPackExprClass:
11246   case Expr::GNUNullExprClass:
11247     // GCC considers the GNU __null value to be an integral constant expression.
11248     return NoDiag();
11249
11250   case Expr::SubstNonTypeTemplateParmExprClass:
11251     return
11252       CheckICE(cast<SubstNonTypeTemplateParmExpr>(E)->getReplacement(), Ctx);
11253
11254   case Expr::ConstantExprClass:
11255     return CheckICE(cast<ConstantExpr>(E)->getSubExpr(), Ctx);
11256
11257   case Expr::ParenExprClass:
11258     return CheckICE(cast<ParenExpr>(E)->getSubExpr(), Ctx);
11259   case Expr::GenericSelectionExprClass:
11260     return CheckICE(cast<GenericSelectionExpr>(E)->getResultExpr(), Ctx);
11261   case Expr::IntegerLiteralClass:
11262   case Expr::FixedPointLiteralClass:
11263   case Expr::CharacterLiteralClass:
11264   case Expr::ObjCBoolLiteralExprClass:
11265   case Expr::CXXBoolLiteralExprClass:
11266   case Expr::CXXScalarValueInitExprClass:
11267   case Expr::TypeTraitExprClass:
11268   case Expr::ArrayTypeTraitExprClass:
11269   case Expr::ExpressionTraitExprClass:
11270   case Expr::CXXNoexceptExprClass:
11271     return NoDiag();
11272   case Expr::CallExprClass:
11273   case Expr::CXXOperatorCallExprClass: {
11274     // C99 6.6/3 allows function calls within unevaluated subexpressions of
11275     // constant expressions, but they can never be ICEs because an ICE cannot
11276     // contain an operand of (pointer to) function type.
11277     const CallExpr *CE = cast<CallExpr>(E);
11278     if (CE->getBuiltinCallee())
11279       return CheckEvalInICE(E, Ctx);
11280     return ICEDiag(IK_NotICE, E->getBeginLoc());
11281   }
11282   case Expr::DeclRefExprClass: {
11283     if (isa<EnumConstantDecl>(cast<DeclRefExpr>(E)->getDecl()))
11284       return NoDiag();
11285     const ValueDecl *D = cast<DeclRefExpr>(E)->getDecl();
11286     if (Ctx.getLangOpts().CPlusPlus &&
11287         D && IsConstNonVolatile(D->getType())) {
11288       // Parameter variables are never constants.  Without this check,
11289       // getAnyInitializer() can find a default argument, which leads
11290       // to chaos.
11291       if (isa<ParmVarDecl>(D))
11292         return ICEDiag(IK_NotICE, cast<DeclRefExpr>(E)->getLocation());
11293
11294       // C++ 7.1.5.1p2
11295       //   A variable of non-volatile const-qualified integral or enumeration
11296       //   type initialized by an ICE can be used in ICEs.
11297       if (const VarDecl *Dcl = dyn_cast<VarDecl>(D)) {
11298         if (!Dcl->getType()->isIntegralOrEnumerationType())
11299           return ICEDiag(IK_NotICE, cast<DeclRefExpr>(E)->getLocation());
11300
11301         const VarDecl *VD;
11302         // Look for a declaration of this variable that has an initializer, and
11303         // check whether it is an ICE.
11304         if (Dcl->getAnyInitializer(VD) && VD->checkInitIsICE())
11305           return NoDiag();
11306         else
11307           return ICEDiag(IK_NotICE, cast<DeclRefExpr>(E)->getLocation());
11308       }
11309     }
11310     return ICEDiag(IK_NotICE, E->getBeginLoc());
11311   }
11312   case Expr::UnaryOperatorClass: {
11313     const UnaryOperator *Exp = cast<UnaryOperator>(E);
11314     switch (Exp->getOpcode()) {
11315     case UO_PostInc:
11316     case UO_PostDec:
11317     case UO_PreInc:
11318     case UO_PreDec:
11319     case UO_AddrOf:
11320     case UO_Deref:
11321     case UO_Coawait:
11322       // C99 6.6/3 allows increment and decrement within unevaluated
11323       // subexpressions of constant expressions, but they can never be ICEs
11324       // because an ICE cannot contain an lvalue operand.
11325       return ICEDiag(IK_NotICE, E->getBeginLoc());
11326     case UO_Extension:
11327     case UO_LNot:
11328     case UO_Plus:
11329     case UO_Minus:
11330     case UO_Not:
11331     case UO_Real:
11332     case UO_Imag:
11333       return CheckICE(Exp->getSubExpr(), Ctx);
11334     }
11335     llvm_unreachable("invalid unary operator class");
11336   }
11337   case Expr::OffsetOfExprClass: {
11338     // Note that per C99, offsetof must be an ICE. And AFAIK, using
11339     // EvaluateAsRValue matches the proposed gcc behavior for cases like
11340     // "offsetof(struct s{int x[4];}, x[1.0])".  This doesn't affect
11341     // compliance: we should warn earlier for offsetof expressions with
11342     // array subscripts that aren't ICEs, and if the array subscripts
11343     // are ICEs, the value of the offsetof must be an integer constant.
11344     return CheckEvalInICE(E, Ctx);
11345   }
11346   case Expr::UnaryExprOrTypeTraitExprClass: {
11347     const UnaryExprOrTypeTraitExpr *Exp = cast<UnaryExprOrTypeTraitExpr>(E);
11348     if ((Exp->getKind() ==  UETT_SizeOf) &&
11349         Exp->getTypeOfArgument()->isVariableArrayType())
11350       return ICEDiag(IK_NotICE, E->getBeginLoc());
11351     return NoDiag();
11352   }
11353   case Expr::BinaryOperatorClass: {
11354     const BinaryOperator *Exp = cast<BinaryOperator>(E);
11355     switch (Exp->getOpcode()) {
11356     case BO_PtrMemD:
11357     case BO_PtrMemI:
11358     case BO_Assign:
11359     case BO_MulAssign:
11360     case BO_DivAssign:
11361     case BO_RemAssign:
11362     case BO_AddAssign:
11363     case BO_SubAssign:
11364     case BO_ShlAssign:
11365     case BO_ShrAssign:
11366     case BO_AndAssign:
11367     case BO_XorAssign:
11368     case BO_OrAssign:
11369       // C99 6.6/3 allows assignments within unevaluated subexpressions of
11370       // constant expressions, but they can never be ICEs because an ICE cannot
11371       // contain an lvalue operand.
11372       return ICEDiag(IK_NotICE, E->getBeginLoc());
11373
11374     case BO_Mul:
11375     case BO_Div:
11376     case BO_Rem:
11377     case BO_Add:
11378     case BO_Sub:
11379     case BO_Shl:
11380     case BO_Shr:
11381     case BO_LT:
11382     case BO_GT:
11383     case BO_LE:
11384     case BO_GE:
11385     case BO_EQ:
11386     case BO_NE:
11387     case BO_And:
11388     case BO_Xor:
11389     case BO_Or:
11390     case BO_Comma:
11391     case BO_Cmp: {
11392       ICEDiag LHSResult = CheckICE(Exp->getLHS(), Ctx);
11393       ICEDiag RHSResult = CheckICE(Exp->getRHS(), Ctx);
11394       if (Exp->getOpcode() == BO_Div ||
11395           Exp->getOpcode() == BO_Rem) {
11396         // EvaluateAsRValue gives an error for undefined Div/Rem, so make sure
11397         // we don't evaluate one.
11398         if (LHSResult.Kind == IK_ICE && RHSResult.Kind == IK_ICE) {
11399           llvm::APSInt REval = Exp->getRHS()->EvaluateKnownConstInt(Ctx);
11400           if (REval == 0)
11401             return ICEDiag(IK_ICEIfUnevaluated, E->getBeginLoc());
11402           if (REval.isSigned() && REval.isAllOnesValue()) {
11403             llvm::APSInt LEval = Exp->getLHS()->EvaluateKnownConstInt(Ctx);
11404             if (LEval.isMinSignedValue())
11405               return ICEDiag(IK_ICEIfUnevaluated, E->getBeginLoc());
11406           }
11407         }
11408       }
11409       if (Exp->getOpcode() == BO_Comma) {
11410         if (Ctx.getLangOpts().C99) {
11411           // C99 6.6p3 introduces a strange edge case: comma can be in an ICE
11412           // if it isn't evaluated.
11413           if (LHSResult.Kind == IK_ICE && RHSResult.Kind == IK_ICE)
11414             return ICEDiag(IK_ICEIfUnevaluated, E->getBeginLoc());
11415         } else {
11416           // In both C89 and C++, commas in ICEs are illegal.
11417           return ICEDiag(IK_NotICE, E->getBeginLoc());
11418         }
11419       }
11420       return Worst(LHSResult, RHSResult);
11421     }
11422     case BO_LAnd:
11423     case BO_LOr: {
11424       ICEDiag LHSResult = CheckICE(Exp->getLHS(), Ctx);
11425       ICEDiag RHSResult = CheckICE(Exp->getRHS(), Ctx);
11426       if (LHSResult.Kind == IK_ICE && RHSResult.Kind == IK_ICEIfUnevaluated) {
11427         // Rare case where the RHS has a comma "side-effect"; we need
11428         // to actually check the condition to see whether the side
11429         // with the comma is evaluated.
11430         if ((Exp->getOpcode() == BO_LAnd) !=
11431             (Exp->getLHS()->EvaluateKnownConstInt(Ctx) == 0))
11432           return RHSResult;
11433         return NoDiag();
11434       }
11435
11436       return Worst(LHSResult, RHSResult);
11437     }
11438     }
11439     llvm_unreachable("invalid binary operator kind");
11440   }
11441   case Expr::ImplicitCastExprClass:
11442   case Expr::CStyleCastExprClass:
11443   case Expr::CXXFunctionalCastExprClass:
11444   case Expr::CXXStaticCastExprClass:
11445   case Expr::CXXReinterpretCastExprClass:
11446   case Expr::CXXConstCastExprClass:
11447   case Expr::ObjCBridgedCastExprClass: {
11448     const Expr *SubExpr = cast<CastExpr>(E)->getSubExpr();
11449     if (isa<ExplicitCastExpr>(E)) {
11450       if (const FloatingLiteral *FL
11451             = dyn_cast<FloatingLiteral>(SubExpr->IgnoreParenImpCasts())) {
11452         unsigned DestWidth = Ctx.getIntWidth(E->getType());
11453         bool DestSigned = E->getType()->isSignedIntegerOrEnumerationType();
11454         APSInt IgnoredVal(DestWidth, !DestSigned);
11455         bool Ignored;
11456         // If the value does not fit in the destination type, the behavior is
11457         // undefined, so we are not required to treat it as a constant
11458         // expression.
11459         if (FL->getValue().convertToInteger(IgnoredVal,
11460                                             llvm::APFloat::rmTowardZero,
11461                                             &Ignored) & APFloat::opInvalidOp)
11462           return ICEDiag(IK_NotICE, E->getBeginLoc());
11463         return NoDiag();
11464       }
11465     }
11466     switch (cast<CastExpr>(E)->getCastKind()) {
11467     case CK_LValueToRValue:
11468     case CK_AtomicToNonAtomic:
11469     case CK_NonAtomicToAtomic:
11470     case CK_NoOp:
11471     case CK_IntegralToBoolean:
11472     case CK_IntegralCast:
11473       return CheckICE(SubExpr, Ctx);
11474     default:
11475       return ICEDiag(IK_NotICE, E->getBeginLoc());
11476     }
11477   }
11478   case Expr::BinaryConditionalOperatorClass: {
11479     const BinaryConditionalOperator *Exp = cast<BinaryConditionalOperator>(E);
11480     ICEDiag CommonResult = CheckICE(Exp->getCommon(), Ctx);
11481     if (CommonResult.Kind == IK_NotICE) return CommonResult;
11482     ICEDiag FalseResult = CheckICE(Exp->getFalseExpr(), Ctx);
11483     if (FalseResult.Kind == IK_NotICE) return FalseResult;
11484     if (CommonResult.Kind == IK_ICEIfUnevaluated) return CommonResult;
11485     if (FalseResult.Kind == IK_ICEIfUnevaluated &&
11486         Exp->getCommon()->EvaluateKnownConstInt(Ctx) != 0) return NoDiag();
11487     return FalseResult;
11488   }
11489   case Expr::ConditionalOperatorClass: {
11490     const ConditionalOperator *Exp = cast<ConditionalOperator>(E);
11491     // If the condition (ignoring parens) is a __builtin_constant_p call,
11492     // then only the true side is actually considered in an integer constant
11493     // expression, and it is fully evaluated.  This is an important GNU
11494     // extension.  See GCC PR38377 for discussion.
11495     if (const CallExpr *CallCE
11496         = dyn_cast<CallExpr>(Exp->getCond()->IgnoreParenCasts()))
11497       if (CallCE->getBuiltinCallee() == Builtin::BI__builtin_constant_p)
11498         return CheckEvalInICE(E, Ctx);
11499     ICEDiag CondResult = CheckICE(Exp->getCond(), Ctx);
11500     if (CondResult.Kind == IK_NotICE)
11501       return CondResult;
11502
11503     ICEDiag TrueResult = CheckICE(Exp->getTrueExpr(), Ctx);
11504     ICEDiag FalseResult = CheckICE(Exp->getFalseExpr(), Ctx);
11505
11506     if (TrueResult.Kind == IK_NotICE)
11507       return TrueResult;
11508     if (FalseResult.Kind == IK_NotICE)
11509       return FalseResult;
11510     if (CondResult.Kind == IK_ICEIfUnevaluated)
11511       return CondResult;
11512     if (TrueResult.Kind == IK_ICE && FalseResult.Kind == IK_ICE)
11513       return NoDiag();
11514     // Rare case where the diagnostics depend on which side is evaluated
11515     // Note that if we get here, CondResult is 0, and at least one of
11516     // TrueResult and FalseResult is non-zero.
11517     if (Exp->getCond()->EvaluateKnownConstInt(Ctx) == 0)
11518       return FalseResult;
11519     return TrueResult;
11520   }
11521   case Expr::CXXDefaultArgExprClass:
11522     return CheckICE(cast<CXXDefaultArgExpr>(E)->getExpr(), Ctx);
11523   case Expr::CXXDefaultInitExprClass:
11524     return CheckICE(cast<CXXDefaultInitExpr>(E)->getExpr(), Ctx);
11525   case Expr::ChooseExprClass: {
11526     return CheckICE(cast<ChooseExpr>(E)->getChosenSubExpr(), Ctx);
11527   }
11528   }
11529
11530   llvm_unreachable("Invalid StmtClass!");
11531 }
11532
11533 /// Evaluate an expression as a C++11 integral constant expression.
11534 static bool EvaluateCPlusPlus11IntegralConstantExpr(const ASTContext &Ctx,
11535                                                     const Expr *E,
11536                                                     llvm::APSInt *Value,
11537                                                     SourceLocation *Loc) {
11538   if (!E->getType()->isIntegralOrUnscopedEnumerationType()) {
11539     if (Loc) *Loc = E->getExprLoc();
11540     return false;
11541   }
11542
11543   APValue Result;
11544   if (!E->isCXX11ConstantExpr(Ctx, &Result, Loc))
11545     return false;
11546
11547   if (!Result.isInt()) {
11548     if (Loc) *Loc = E->getExprLoc();
11549     return false;
11550   }
11551
11552   if (Value) *Value = Result.getInt();
11553   return true;
11554 }
11555
11556 bool Expr::isIntegerConstantExpr(const ASTContext &Ctx,
11557                                  SourceLocation *Loc) const {
11558   if (Ctx.getLangOpts().CPlusPlus11)
11559     return EvaluateCPlusPlus11IntegralConstantExpr(Ctx, this, nullptr, Loc);
11560
11561   ICEDiag D = CheckICE(this, Ctx);
11562   if (D.Kind != IK_ICE) {
11563     if (Loc) *Loc = D.Loc;
11564     return false;
11565   }
11566   return true;
11567 }
11568
11569 bool Expr::isIntegerConstantExpr(llvm::APSInt &Value, const ASTContext &Ctx,
11570                                  SourceLocation *Loc, bool isEvaluated) const {
11571   if (Ctx.getLangOpts().CPlusPlus11)
11572     return EvaluateCPlusPlus11IntegralConstantExpr(Ctx, this, &Value, Loc);
11573
11574   if (!isIntegerConstantExpr(Ctx, Loc))
11575     return false;
11576
11577   // The only possible side-effects here are due to UB discovered in the
11578   // evaluation (for instance, INT_MAX + 1). In such a case, we are still
11579   // required to treat the expression as an ICE, so we produce the folded
11580   // value.
11581   EvalResult ExprResult;
11582   Expr::EvalStatus Status;
11583   EvalInfo Info(Ctx, Status, EvalInfo::EM_IgnoreSideEffects);
11584   Info.InConstantContext = true;
11585
11586   if (!::EvaluateAsInt(this, ExprResult, Ctx, SE_AllowSideEffects, Info))
11587     llvm_unreachable("ICE cannot be evaluated!");
11588
11589   Value = ExprResult.Val.getInt();
11590   return true;
11591 }
11592
11593 bool Expr::isCXX98IntegralConstantExpr(const ASTContext &Ctx) const {
11594   return CheckICE(this, Ctx).Kind == IK_ICE;
11595 }
11596
11597 bool Expr::isCXX11ConstantExpr(const ASTContext &Ctx, APValue *Result,
11598                                SourceLocation *Loc) const {
11599   // We support this checking in C++98 mode in order to diagnose compatibility
11600   // issues.
11601   assert(Ctx.getLangOpts().CPlusPlus);
11602
11603   // Build evaluation settings.
11604   Expr::EvalStatus Status;
11605   SmallVector<PartialDiagnosticAt, 8> Diags;
11606   Status.Diag = &Diags;
11607   EvalInfo Info(Ctx, Status, EvalInfo::EM_ConstantExpression);
11608
11609   APValue Scratch;
11610   bool IsConstExpr = ::EvaluateAsRValue(Info, this, Result ? *Result : Scratch);
11611
11612   if (!Diags.empty()) {
11613     IsConstExpr = false;
11614     if (Loc) *Loc = Diags[0].first;
11615   } else if (!IsConstExpr) {
11616     // FIXME: This shouldn't happen.
11617     if (Loc) *Loc = getExprLoc();
11618   }
11619
11620   return IsConstExpr;
11621 }
11622
11623 bool Expr::EvaluateWithSubstitution(APValue &Value, ASTContext &Ctx,
11624                                     const FunctionDecl *Callee,
11625                                     ArrayRef<const Expr*> Args,
11626                                     const Expr *This) const {
11627   Expr::EvalStatus Status;
11628   EvalInfo Info(Ctx, Status, EvalInfo::EM_ConstantExpressionUnevaluated);
11629   Info.InConstantContext = true;
11630
11631   LValue ThisVal;
11632   const LValue *ThisPtr = nullptr;
11633   if (This) {
11634 #ifndef NDEBUG
11635     auto *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Callee);
11636     assert(MD && "Don't provide `this` for non-methods.");
11637     assert(!MD->isStatic() && "Don't provide `this` for static methods.");
11638 #endif
11639     if (EvaluateObjectArgument(Info, This, ThisVal))
11640       ThisPtr = &ThisVal;
11641     if (Info.EvalStatus.HasSideEffects)
11642       return false;
11643   }
11644
11645   ArgVector ArgValues(Args.size());
11646   for (ArrayRef<const Expr*>::iterator I = Args.begin(), E = Args.end();
11647        I != E; ++I) {
11648     if ((*I)->isValueDependent() ||
11649         !Evaluate(ArgValues[I - Args.begin()], Info, *I))
11650       // If evaluation fails, throw away the argument entirely.
11651       ArgValues[I - Args.begin()] = APValue();
11652     if (Info.EvalStatus.HasSideEffects)
11653       return false;
11654   }
11655
11656   // Build fake call to Callee.
11657   CallStackFrame Frame(Info, Callee->getLocation(), Callee, ThisPtr,
11658                        ArgValues.data());
11659   return Evaluate(Value, Info, this) && !Info.EvalStatus.HasSideEffects;
11660 }
11661
11662 bool Expr::isPotentialConstantExpr(const FunctionDecl *FD,
11663                                    SmallVectorImpl<
11664                                      PartialDiagnosticAt> &Diags) {
11665   // FIXME: It would be useful to check constexpr function templates, but at the
11666   // moment the constant expression evaluator cannot cope with the non-rigorous
11667   // ASTs which we build for dependent expressions.
11668   if (FD->isDependentContext())
11669     return true;
11670
11671   Expr::EvalStatus Status;
11672   Status.Diag = &Diags;
11673
11674   EvalInfo Info(FD->getASTContext(), Status,
11675                 EvalInfo::EM_PotentialConstantExpression);
11676   Info.InConstantContext = true;
11677
11678   const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(FD);
11679   const CXXRecordDecl *RD = MD ? MD->getParent()->getCanonicalDecl() : nullptr;
11680
11681   // Fabricate an arbitrary expression on the stack and pretend that it
11682   // is a temporary being used as the 'this' pointer.
11683   LValue This;
11684   ImplicitValueInitExpr VIE(RD ? Info.Ctx.getRecordType(RD) : Info.Ctx.IntTy);
11685   This.set({&VIE, Info.CurrentCall->Index});
11686
11687   ArrayRef<const Expr*> Args;
11688
11689   APValue Scratch;
11690   if (const CXXConstructorDecl *CD = dyn_cast<CXXConstructorDecl>(FD)) {
11691     // Evaluate the call as a constant initializer, to allow the construction
11692     // of objects of non-literal types.
11693     Info.setEvaluatingDecl(This.getLValueBase(), Scratch);
11694     HandleConstructorCall(&VIE, This, Args, CD, Info, Scratch);
11695   } else {
11696     SourceLocation Loc = FD->getLocation();
11697     HandleFunctionCall(Loc, FD, (MD && MD->isInstance()) ? &This : nullptr,
11698                        Args, FD->getBody(), Info, Scratch, nullptr);
11699   }
11700
11701   return Diags.empty();
11702 }
11703
11704 bool Expr::isPotentialConstantExprUnevaluated(Expr *E,
11705                                               const FunctionDecl *FD,
11706                                               SmallVectorImpl<
11707                                                 PartialDiagnosticAt> &Diags) {
11708   Expr::EvalStatus Status;
11709   Status.Diag = &Diags;
11710
11711   EvalInfo Info(FD->getASTContext(), Status,
11712                 EvalInfo::EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated);
11713   Info.InConstantContext = true;
11714
11715   // Fabricate a call stack frame to give the arguments a plausible cover story.
11716   ArrayRef<const Expr*> Args;
11717   ArgVector ArgValues(0);
11718   bool Success = EvaluateArgs(Args, ArgValues, Info);
11719   (void)Success;
11720   assert(Success &&
11721          "Failed to set up arguments for potential constant evaluation");
11722   CallStackFrame Frame(Info, SourceLocation(), FD, nullptr, ArgValues.data());
11723
11724   APValue ResultScratch;
11725   Evaluate(ResultScratch, Info, E);
11726   return Diags.empty();
11727 }
11728
11729 bool Expr::tryEvaluateObjectSize(uint64_t &Result, ASTContext &Ctx,
11730                                  unsigned Type) const {
11731   if (!getType()->isPointerType())
11732     return false;
11733
11734   Expr::EvalStatus Status;
11735   EvalInfo Info(Ctx, Status, EvalInfo::EM_ConstantFold);
11736   return tryEvaluateBuiltinObjectSize(this, Type, Info, Result);
11737 }