]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/tools/clang/lib/AST/ExprConstant.cpp
Merge llvm, clang, lld and lldb trunk r291476.
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / tools / clang / lib / AST / ExprConstant.cpp
1 //===--- ExprConstant.cpp - Expression Constant Evaluator -----------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file implements the Expr constant evaluator.
11 //
12 // Constant expression evaluation produces four main results:
13 //
14 //  * A success/failure flag indicating whether constant folding was successful.
15 //    This is the 'bool' return value used by most of the code in this file. A
16 //    'false' return value indicates that constant folding has failed, and any
17 //    appropriate diagnostic has already been produced.
18 //
19 //  * An evaluated result, valid only if constant folding has not failed.
20 //
21 //  * A flag indicating if evaluation encountered (unevaluated) side-effects.
22 //    These arise in cases such as (sideEffect(), 0) and (sideEffect() || 1),
23 //    where it is possible to determine the evaluated result regardless.
24 //
25 //  * A set of notes indicating why the evaluation was not a constant expression
26 //    (under the C++11 / C++1y rules only, at the moment), or, if folding failed
27 //    too, why the expression could not be folded.
28 //
29 // If we are checking for a potential constant expression, failure to constant
30 // fold a potential constant sub-expression will be indicated by a 'false'
31 // return value (the expression could not be folded) and no diagnostic (the
32 // expression is not necessarily non-constant).
33 //
34 //===----------------------------------------------------------------------===//
35
36 #include "clang/AST/APValue.h"
37 #include "clang/AST/ASTContext.h"
38 #include "clang/AST/ASTDiagnostic.h"
39 #include "clang/AST/ASTLambda.h"
40 #include "clang/AST/CharUnits.h"
41 #include "clang/AST/Expr.h"
42 #include "clang/AST/RecordLayout.h"
43 #include "clang/AST/StmtVisitor.h"
44 #include "clang/AST/TypeLoc.h"
45 #include "clang/Basic/Builtins.h"
46 #include "clang/Basic/TargetInfo.h"
47 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
48 #include <cstring>
49 #include <functional>
50
51 using namespace clang;
52 using llvm::APSInt;
53 using llvm::APFloat;
54
55 static bool IsGlobalLValue(APValue::LValueBase B);
56
57 namespace {
58   struct LValue;
59   struct CallStackFrame;
60   struct EvalInfo;
61
62   static QualType getType(APValue::LValueBase B) {
63     if (!B) return QualType();
64     if (const ValueDecl *D = B.dyn_cast<const ValueDecl*>())
65       return D->getType();
66
67     const Expr *Base = B.get<const Expr*>();
68
69     // For a materialized temporary, the type of the temporary we materialized
70     // may not be the type of the expression.
71     if (const MaterializeTemporaryExpr *MTE =
72             dyn_cast<MaterializeTemporaryExpr>(Base)) {
73       SmallVector<const Expr *, 2> CommaLHSs;
74       SmallVector<SubobjectAdjustment, 2> Adjustments;
75       const Expr *Temp = MTE->GetTemporaryExpr();
76       const Expr *Inner = Temp->skipRValueSubobjectAdjustments(CommaLHSs,
77                                                                Adjustments);
78       // Keep any cv-qualifiers from the reference if we generated a temporary
79       // for it directly. Otherwise use the type after adjustment.
80       if (!Adjustments.empty())
81         return Inner->getType();
82     }
83
84     return Base->getType();
85   }
86
87   /// Get an LValue path entry, which is known to not be an array index, as a
88   /// field or base class.
89   static
90   APValue::BaseOrMemberType getAsBaseOrMember(APValue::LValuePathEntry E) {
91     APValue::BaseOrMemberType Value;
92     Value.setFromOpaqueValue(E.BaseOrMember);
93     return Value;
94   }
95
96   /// Get an LValue path entry, which is known to not be an array index, as a
97   /// field declaration.
98   static const FieldDecl *getAsField(APValue::LValuePathEntry E) {
99     return dyn_cast<FieldDecl>(getAsBaseOrMember(E).getPointer());
100   }
101   /// Get an LValue path entry, which is known to not be an array index, as a
102   /// base class declaration.
103   static const CXXRecordDecl *getAsBaseClass(APValue::LValuePathEntry E) {
104     return dyn_cast<CXXRecordDecl>(getAsBaseOrMember(E).getPointer());
105   }
106   /// Determine whether this LValue path entry for a base class names a virtual
107   /// base class.
108   static bool isVirtualBaseClass(APValue::LValuePathEntry E) {
109     return getAsBaseOrMember(E).getInt();
110   }
111
112   /// Given a CallExpr, try to get the alloc_size attribute. May return null.
113   static const AllocSizeAttr *getAllocSizeAttr(const CallExpr *CE) {
114     const FunctionDecl *Callee = CE->getDirectCallee();
115     return Callee ? Callee->getAttr<AllocSizeAttr>() : nullptr;
116   }
117
118   /// Attempts to unwrap a CallExpr (with an alloc_size attribute) from an Expr.
119   /// This will look through a single cast.
120   ///
121   /// Returns null if we couldn't unwrap a function with alloc_size.
122   static const CallExpr *tryUnwrapAllocSizeCall(const Expr *E) {
123     if (!E->getType()->isPointerType())
124       return nullptr;
125
126     E = E->IgnoreParens();
127     // If we're doing a variable assignment from e.g. malloc(N), there will
128     // probably be a cast of some kind. Ignore it.
129     if (const auto *Cast = dyn_cast<CastExpr>(E))
130       E = Cast->getSubExpr()->IgnoreParens();
131
132     if (const auto *CE = dyn_cast<CallExpr>(E))
133       return getAllocSizeAttr(CE) ? CE : nullptr;
134     return nullptr;
135   }
136
137   /// Determines whether or not the given Base contains a call to a function
138   /// with the alloc_size attribute.
139   static bool isBaseAnAllocSizeCall(APValue::LValueBase Base) {
140     const auto *E = Base.dyn_cast<const Expr *>();
141     return E && E->getType()->isPointerType() && tryUnwrapAllocSizeCall(E);
142   }
143
144   /// Determines if an LValue with the given LValueBase will have an unsized
145   /// array in its designator.
146   /// Find the path length and type of the most-derived subobject in the given
147   /// path, and find the size of the containing array, if any.
148   static unsigned
149   findMostDerivedSubobject(ASTContext &Ctx, APValue::LValueBase Base,
150                            ArrayRef<APValue::LValuePathEntry> Path,
151                            uint64_t &ArraySize, QualType &Type, bool &IsArray) {
152     // This only accepts LValueBases from APValues, and APValues don't support
153     // arrays that lack size info.
154     assert(!isBaseAnAllocSizeCall(Base) &&
155            "Unsized arrays shouldn't appear here");
156     unsigned MostDerivedLength = 0;
157     Type = getType(Base);
158
159     for (unsigned I = 0, N = Path.size(); I != N; ++I) {
160       if (Type->isArrayType()) {
161         const ConstantArrayType *CAT =
162             cast<ConstantArrayType>(Ctx.getAsArrayType(Type));
163         Type = CAT->getElementType();
164         ArraySize = CAT->getSize().getZExtValue();
165         MostDerivedLength = I + 1;
166         IsArray = true;
167       } else if (Type->isAnyComplexType()) {
168         const ComplexType *CT = Type->castAs<ComplexType>();
169         Type = CT->getElementType();
170         ArraySize = 2;
171         MostDerivedLength = I + 1;
172         IsArray = true;
173       } else if (const FieldDecl *FD = getAsField(Path[I])) {
174         Type = FD->getType();
175         ArraySize = 0;
176         MostDerivedLength = I + 1;
177         IsArray = false;
178       } else {
179         // Path[I] describes a base class.
180         ArraySize = 0;
181         IsArray = false;
182       }
183     }
184     return MostDerivedLength;
185   }
186
187   // The order of this enum is important for diagnostics.
188   enum CheckSubobjectKind {
189     CSK_Base, CSK_Derived, CSK_Field, CSK_ArrayToPointer, CSK_ArrayIndex,
190     CSK_This, CSK_Real, CSK_Imag
191   };
192
193   /// A path from a glvalue to a subobject of that glvalue.
194   struct SubobjectDesignator {
195     /// True if the subobject was named in a manner not supported by C++11. Such
196     /// lvalues can still be folded, but they are not core constant expressions
197     /// and we cannot perform lvalue-to-rvalue conversions on them.
198     unsigned Invalid : 1;
199
200     /// Is this a pointer one past the end of an object?
201     unsigned IsOnePastTheEnd : 1;
202
203     /// Indicator of whether the first entry is an unsized array.
204     unsigned FirstEntryIsAnUnsizedArray : 1;
205
206     /// Indicator of whether the most-derived object is an array element.
207     unsigned MostDerivedIsArrayElement : 1;
208
209     /// The length of the path to the most-derived object of which this is a
210     /// subobject.
211     unsigned MostDerivedPathLength : 28;
212
213     /// The size of the array of which the most-derived object is an element.
214     /// This will always be 0 if the most-derived object is not an array
215     /// element. 0 is not an indicator of whether or not the most-derived object
216     /// is an array, however, because 0-length arrays are allowed.
217     ///
218     /// If the current array is an unsized array, the value of this is
219     /// undefined.
220     uint64_t MostDerivedArraySize;
221
222     /// The type of the most derived object referred to by this address.
223     QualType MostDerivedType;
224
225     typedef APValue::LValuePathEntry PathEntry;
226
227     /// The entries on the path from the glvalue to the designated subobject.
228     SmallVector<PathEntry, 8> Entries;
229
230     SubobjectDesignator() : Invalid(true) {}
231
232     explicit SubobjectDesignator(QualType T)
233         : Invalid(false), IsOnePastTheEnd(false),
234           FirstEntryIsAnUnsizedArray(false), MostDerivedIsArrayElement(false),
235           MostDerivedPathLength(0), MostDerivedArraySize(0),
236           MostDerivedType(T) {}
237
238     SubobjectDesignator(ASTContext &Ctx, const APValue &V)
239         : Invalid(!V.isLValue() || !V.hasLValuePath()), IsOnePastTheEnd(false),
240           FirstEntryIsAnUnsizedArray(false), MostDerivedIsArrayElement(false),
241           MostDerivedPathLength(0), MostDerivedArraySize(0) {
242       assert(V.isLValue() && "Non-LValue used to make an LValue designator?");
243       if (!Invalid) {
244         IsOnePastTheEnd = V.isLValueOnePastTheEnd();
245         ArrayRef<PathEntry> VEntries = V.getLValuePath();
246         Entries.insert(Entries.end(), VEntries.begin(), VEntries.end());
247         if (V.getLValueBase()) {
248           bool IsArray = false;
249           MostDerivedPathLength = findMostDerivedSubobject(
250               Ctx, V.getLValueBase(), V.getLValuePath(), MostDerivedArraySize,
251               MostDerivedType, IsArray);
252           MostDerivedIsArrayElement = IsArray;
253         }
254       }
255     }
256
257     void setInvalid() {
258       Invalid = true;
259       Entries.clear();
260     }
261
262     /// Determine whether the most derived subobject is an array without a
263     /// known bound.
264     bool isMostDerivedAnUnsizedArray() const {
265       assert(!Invalid && "Calling this makes no sense on invalid designators");
266       return Entries.size() == 1 && FirstEntryIsAnUnsizedArray;
267     }
268
269     /// Determine what the most derived array's size is. Results in an assertion
270     /// failure if the most derived array lacks a size.
271     uint64_t getMostDerivedArraySize() const {
272       assert(!isMostDerivedAnUnsizedArray() && "Unsized array has no size");
273       return MostDerivedArraySize;
274     }
275
276     /// Determine whether this is a one-past-the-end pointer.
277     bool isOnePastTheEnd() const {
278       assert(!Invalid);
279       if (IsOnePastTheEnd)
280         return true;
281       if (!isMostDerivedAnUnsizedArray() && MostDerivedIsArrayElement &&
282           Entries[MostDerivedPathLength - 1].ArrayIndex == MostDerivedArraySize)
283         return true;
284       return false;
285     }
286
287     /// Check that this refers to a valid subobject.
288     bool isValidSubobject() const {
289       if (Invalid)
290         return false;
291       return !isOnePastTheEnd();
292     }
293     /// Check that this refers to a valid subobject, and if not, produce a
294     /// relevant diagnostic and set the designator as invalid.
295     bool checkSubobject(EvalInfo &Info, const Expr *E, CheckSubobjectKind CSK);
296
297     /// Update this designator to refer to the first element within this array.
298     void addArrayUnchecked(const ConstantArrayType *CAT) {
299       PathEntry Entry;
300       Entry.ArrayIndex = 0;
301       Entries.push_back(Entry);
302
303       // This is a most-derived object.
304       MostDerivedType = CAT->getElementType();
305       MostDerivedIsArrayElement = true;
306       MostDerivedArraySize = CAT->getSize().getZExtValue();
307       MostDerivedPathLength = Entries.size();
308     }
309     /// Update this designator to refer to the first element within the array of
310     /// elements of type T. This is an array of unknown size.
311     void addUnsizedArrayUnchecked(QualType ElemTy) {
312       PathEntry Entry;
313       Entry.ArrayIndex = 0;
314       Entries.push_back(Entry);
315
316       MostDerivedType = ElemTy;
317       MostDerivedIsArrayElement = true;
318       // The value in MostDerivedArraySize is undefined in this case. So, set it
319       // to an arbitrary value that's likely to loudly break things if it's
320       // used.
321       MostDerivedArraySize = std::numeric_limits<uint64_t>::max() / 2;
322       MostDerivedPathLength = Entries.size();
323     }
324     /// Update this designator to refer to the given base or member of this
325     /// object.
326     void addDeclUnchecked(const Decl *D, bool Virtual = false) {
327       PathEntry Entry;
328       APValue::BaseOrMemberType Value(D, Virtual);
329       Entry.BaseOrMember = Value.getOpaqueValue();
330       Entries.push_back(Entry);
331
332       // If this isn't a base class, it's a new most-derived object.
333       if (const FieldDecl *FD = dyn_cast<FieldDecl>(D)) {
334         MostDerivedType = FD->getType();
335         MostDerivedIsArrayElement = false;
336         MostDerivedArraySize = 0;
337         MostDerivedPathLength = Entries.size();
338       }
339     }
340     /// Update this designator to refer to the given complex component.
341     void addComplexUnchecked(QualType EltTy, bool Imag) {
342       PathEntry Entry;
343       Entry.ArrayIndex = Imag;
344       Entries.push_back(Entry);
345
346       // This is technically a most-derived object, though in practice this
347       // is unlikely to matter.
348       MostDerivedType = EltTy;
349       MostDerivedIsArrayElement = true;
350       MostDerivedArraySize = 2;
351       MostDerivedPathLength = Entries.size();
352     }
353     void diagnosePointerArithmetic(EvalInfo &Info, const Expr *E, uint64_t N);
354     /// Add N to the address of this subobject.
355     void adjustIndex(EvalInfo &Info, const Expr *E, uint64_t N) {
356       if (Invalid) return;
357       if (isMostDerivedAnUnsizedArray()) {
358         // Can't verify -- trust that the user is doing the right thing (or if
359         // not, trust that the caller will catch the bad behavior).
360         Entries.back().ArrayIndex += N;
361         return;
362       }
363       if (MostDerivedPathLength == Entries.size() &&
364           MostDerivedIsArrayElement) {
365         Entries.back().ArrayIndex += N;
366         if (Entries.back().ArrayIndex > getMostDerivedArraySize()) {
367           diagnosePointerArithmetic(Info, E, Entries.back().ArrayIndex);
368           setInvalid();
369         }
370         return;
371       }
372       // [expr.add]p4: For the purposes of these operators, a pointer to a
373       // nonarray object behaves the same as a pointer to the first element of
374       // an array of length one with the type of the object as its element type.
375       if (IsOnePastTheEnd && N == (uint64_t)-1)
376         IsOnePastTheEnd = false;
377       else if (!IsOnePastTheEnd && N == 1)
378         IsOnePastTheEnd = true;
379       else if (N != 0) {
380         diagnosePointerArithmetic(Info, E, uint64_t(IsOnePastTheEnd) + N);
381         setInvalid();
382       }
383     }
384   };
385
386   /// A stack frame in the constexpr call stack.
387   struct CallStackFrame {
388     EvalInfo &Info;
389
390     /// Parent - The caller of this stack frame.
391     CallStackFrame *Caller;
392
393     /// Callee - The function which was called.
394     const FunctionDecl *Callee;
395
396     /// This - The binding for the this pointer in this call, if any.
397     const LValue *This;
398
399     /// Arguments - Parameter bindings for this function call, indexed by
400     /// parameters' function scope indices.
401     APValue *Arguments;
402
403     // Note that we intentionally use std::map here so that references to
404     // values are stable.
405     typedef std::map<const void*, APValue> MapTy;
406     typedef MapTy::const_iterator temp_iterator;
407     /// Temporaries - Temporary lvalues materialized within this stack frame.
408     MapTy Temporaries;
409
410     /// CallLoc - The location of the call expression for this call.
411     SourceLocation CallLoc;
412
413     /// Index - The call index of this call.
414     unsigned Index;
415
416     CallStackFrame(EvalInfo &Info, SourceLocation CallLoc,
417                    const FunctionDecl *Callee, const LValue *This,
418                    APValue *Arguments);
419     ~CallStackFrame();
420
421     APValue *getTemporary(const void *Key) {
422       MapTy::iterator I = Temporaries.find(Key);
423       return I == Temporaries.end() ? nullptr : &I->second;
424     }
425     APValue &createTemporary(const void *Key, bool IsLifetimeExtended);
426   };
427
428   /// Temporarily override 'this'.
429   class ThisOverrideRAII {
430   public:
431     ThisOverrideRAII(CallStackFrame &Frame, const LValue *NewThis, bool Enable)
432         : Frame(Frame), OldThis(Frame.This) {
433       if (Enable)
434         Frame.This = NewThis;
435     }
436     ~ThisOverrideRAII() {
437       Frame.This = OldThis;
438     }
439   private:
440     CallStackFrame &Frame;
441     const LValue *OldThis;
442   };
443
444   /// A partial diagnostic which we might know in advance that we are not going
445   /// to emit.
446   class OptionalDiagnostic {
447     PartialDiagnostic *Diag;
448
449   public:
450     explicit OptionalDiagnostic(PartialDiagnostic *Diag = nullptr)
451       : Diag(Diag) {}
452
453     template<typename T>
454     OptionalDiagnostic &operator<<(const T &v) {
455       if (Diag)
456         *Diag << v;
457       return *this;
458     }
459
460     OptionalDiagnostic &operator<<(const APSInt &I) {
461       if (Diag) {
462         SmallVector<char, 32> Buffer;
463         I.toString(Buffer);
464         *Diag << StringRef(Buffer.data(), Buffer.size());
465       }
466       return *this;
467     }
468
469     OptionalDiagnostic &operator<<(const APFloat &F) {
470       if (Diag) {
471         // FIXME: Force the precision of the source value down so we don't
472         // print digits which are usually useless (we don't really care here if
473         // we truncate a digit by accident in edge cases).  Ideally,
474         // APFloat::toString would automatically print the shortest 
475         // representation which rounds to the correct value, but it's a bit
476         // tricky to implement.
477         unsigned precision =
478             llvm::APFloat::semanticsPrecision(F.getSemantics());
479         precision = (precision * 59 + 195) / 196;
480         SmallVector<char, 32> Buffer;
481         F.toString(Buffer, precision);
482         *Diag << StringRef(Buffer.data(), Buffer.size());
483       }
484       return *this;
485     }
486   };
487
488   /// A cleanup, and a flag indicating whether it is lifetime-extended.
489   class Cleanup {
490     llvm::PointerIntPair<APValue*, 1, bool> Value;
491
492   public:
493     Cleanup(APValue *Val, bool IsLifetimeExtended)
494         : Value(Val, IsLifetimeExtended) {}
495
496     bool isLifetimeExtended() const { return Value.getInt(); }
497     void endLifetime() {
498       *Value.getPointer() = APValue();
499     }
500   };
501
502   /// EvalInfo - This is a private struct used by the evaluator to capture
503   /// information about a subexpression as it is folded.  It retains information
504   /// about the AST context, but also maintains information about the folded
505   /// expression.
506   ///
507   /// If an expression could be evaluated, it is still possible it is not a C
508   /// "integer constant expression" or constant expression.  If not, this struct
509   /// captures information about how and why not.
510   ///
511   /// One bit of information passed *into* the request for constant folding
512   /// indicates whether the subexpression is "evaluated" or not according to C
513   /// rules.  For example, the RHS of (0 && foo()) is not evaluated.  We can
514   /// evaluate the expression regardless of what the RHS is, but C only allows
515   /// certain things in certain situations.
516   struct LLVM_ALIGNAS(/*alignof(uint64_t)*/ 8) EvalInfo {
517     ASTContext &Ctx;
518
519     /// EvalStatus - Contains information about the evaluation.
520     Expr::EvalStatus &EvalStatus;
521
522     /// CurrentCall - The top of the constexpr call stack.
523     CallStackFrame *CurrentCall;
524
525     /// CallStackDepth - The number of calls in the call stack right now.
526     unsigned CallStackDepth;
527
528     /// NextCallIndex - The next call index to assign.
529     unsigned NextCallIndex;
530
531     /// StepsLeft - The remaining number of evaluation steps we're permitted
532     /// to perform. This is essentially a limit for the number of statements
533     /// we will evaluate.
534     unsigned StepsLeft;
535
536     /// BottomFrame - The frame in which evaluation started. This must be
537     /// initialized after CurrentCall and CallStackDepth.
538     CallStackFrame BottomFrame;
539
540     /// A stack of values whose lifetimes end at the end of some surrounding
541     /// evaluation frame.
542     llvm::SmallVector<Cleanup, 16> CleanupStack;
543
544     /// EvaluatingDecl - This is the declaration whose initializer is being
545     /// evaluated, if any.
546     APValue::LValueBase EvaluatingDecl;
547
548     /// EvaluatingDeclValue - This is the value being constructed for the
549     /// declaration whose initializer is being evaluated, if any.
550     APValue *EvaluatingDeclValue;
551
552     /// The current array initialization index, if we're performing array
553     /// initialization.
554     uint64_t ArrayInitIndex = -1;
555
556     /// HasActiveDiagnostic - Was the previous diagnostic stored? If so, further
557     /// notes attached to it will also be stored, otherwise they will not be.
558     bool HasActiveDiagnostic;
559
560     /// \brief Have we emitted a diagnostic explaining why we couldn't constant
561     /// fold (not just why it's not strictly a constant expression)?
562     bool HasFoldFailureDiagnostic;
563
564     /// \brief Whether or not we're currently speculatively evaluating.
565     bool IsSpeculativelyEvaluating;
566
567     enum EvaluationMode {
568       /// Evaluate as a constant expression. Stop if we find that the expression
569       /// is not a constant expression.
570       EM_ConstantExpression,
571
572       /// Evaluate as a potential constant expression. Keep going if we hit a
573       /// construct that we can't evaluate yet (because we don't yet know the
574       /// value of something) but stop if we hit something that could never be
575       /// a constant expression.
576       EM_PotentialConstantExpression,
577
578       /// Fold the expression to a constant. Stop if we hit a side-effect that
579       /// we can't model.
580       EM_ConstantFold,
581
582       /// Evaluate the expression looking for integer overflow and similar
583       /// issues. Don't worry about side-effects, and try to visit all
584       /// subexpressions.
585       EM_EvaluateForOverflow,
586
587       /// Evaluate in any way we know how. Don't worry about side-effects that
588       /// can't be modeled.
589       EM_IgnoreSideEffects,
590
591       /// Evaluate as a constant expression. Stop if we find that the expression
592       /// is not a constant expression. Some expressions can be retried in the
593       /// optimizer if we don't constant fold them here, but in an unevaluated
594       /// context we try to fold them immediately since the optimizer never
595       /// gets a chance to look at it.
596       EM_ConstantExpressionUnevaluated,
597
598       /// Evaluate as a potential constant expression. Keep going if we hit a
599       /// construct that we can't evaluate yet (because we don't yet know the
600       /// value of something) but stop if we hit something that could never be
601       /// a constant expression. Some expressions can be retried in the
602       /// optimizer if we don't constant fold them here, but in an unevaluated
603       /// context we try to fold them immediately since the optimizer never
604       /// gets a chance to look at it.
605       EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated,
606
607       /// Evaluate as a constant expression. Continue evaluating if either:
608       /// - We find a MemberExpr with a base that can't be evaluated.
609       /// - We find a variable initialized with a call to a function that has
610       ///   the alloc_size attribute on it.
611       /// In either case, the LValue returned shall have an invalid base; in the
612       /// former, the base will be the invalid MemberExpr, in the latter, the
613       /// base will be either the alloc_size CallExpr or a CastExpr wrapping
614       /// said CallExpr.
615       EM_OffsetFold,
616     } EvalMode;
617
618     /// Are we checking whether the expression is a potential constant
619     /// expression?
620     bool checkingPotentialConstantExpression() const {
621       return EvalMode == EM_PotentialConstantExpression ||
622              EvalMode == EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated;
623     }
624
625     /// Are we checking an expression for overflow?
626     // FIXME: We should check for any kind of undefined or suspicious behavior
627     // in such constructs, not just overflow.
628     bool checkingForOverflow() { return EvalMode == EM_EvaluateForOverflow; }
629
630     EvalInfo(const ASTContext &C, Expr::EvalStatus &S, EvaluationMode Mode)
631       : Ctx(const_cast<ASTContext &>(C)), EvalStatus(S), CurrentCall(nullptr),
632         CallStackDepth(0), NextCallIndex(1),
633         StepsLeft(getLangOpts().ConstexprStepLimit),
634         BottomFrame(*this, SourceLocation(), nullptr, nullptr, nullptr),
635         EvaluatingDecl((const ValueDecl *)nullptr),
636         EvaluatingDeclValue(nullptr), HasActiveDiagnostic(false),
637         HasFoldFailureDiagnostic(false), IsSpeculativelyEvaluating(false),
638         EvalMode(Mode) {}
639
640     void setEvaluatingDecl(APValue::LValueBase Base, APValue &Value) {
641       EvaluatingDecl = Base;
642       EvaluatingDeclValue = &Value;
643     }
644
645     const LangOptions &getLangOpts() const { return Ctx.getLangOpts(); }
646
647     bool CheckCallLimit(SourceLocation Loc) {
648       // Don't perform any constexpr calls (other than the call we're checking)
649       // when checking a potential constant expression.
650       if (checkingPotentialConstantExpression() && CallStackDepth > 1)
651         return false;
652       if (NextCallIndex == 0) {
653         // NextCallIndex has wrapped around.
654         FFDiag(Loc, diag::note_constexpr_call_limit_exceeded);
655         return false;
656       }
657       if (CallStackDepth <= getLangOpts().ConstexprCallDepth)
658         return true;
659       FFDiag(Loc, diag::note_constexpr_depth_limit_exceeded)
660         << getLangOpts().ConstexprCallDepth;
661       return false;
662     }
663
664     CallStackFrame *getCallFrame(unsigned CallIndex) {
665       assert(CallIndex && "no call index in getCallFrame");
666       // We will eventually hit BottomFrame, which has Index 1, so Frame can't
667       // be null in this loop.
668       CallStackFrame *Frame = CurrentCall;
669       while (Frame->Index > CallIndex)
670         Frame = Frame->Caller;
671       return (Frame->Index == CallIndex) ? Frame : nullptr;
672     }
673
674     bool nextStep(const Stmt *S) {
675       if (!StepsLeft) {
676         FFDiag(S->getLocStart(), diag::note_constexpr_step_limit_exceeded);
677         return false;
678       }
679       --StepsLeft;
680       return true;
681     }
682
683   private:
684     /// Add a diagnostic to the diagnostics list.
685     PartialDiagnostic &addDiag(SourceLocation Loc, diag::kind DiagId) {
686       PartialDiagnostic PD(DiagId, Ctx.getDiagAllocator());
687       EvalStatus.Diag->push_back(std::make_pair(Loc, PD));
688       return EvalStatus.Diag->back().second;
689     }
690
691     /// Add notes containing a call stack to the current point of evaluation.
692     void addCallStack(unsigned Limit);
693
694   private:
695     OptionalDiagnostic Diag(SourceLocation Loc, diag::kind DiagId,
696                             unsigned ExtraNotes, bool IsCCEDiag) {
697     
698       if (EvalStatus.Diag) {
699         // If we have a prior diagnostic, it will be noting that the expression
700         // isn't a constant expression. This diagnostic is more important,
701         // unless we require this evaluation to produce a constant expression.
702         //
703         // FIXME: We might want to show both diagnostics to the user in
704         // EM_ConstantFold mode.
705         if (!EvalStatus.Diag->empty()) {
706           switch (EvalMode) {
707           case EM_ConstantFold:
708           case EM_IgnoreSideEffects:
709           case EM_EvaluateForOverflow:
710             if (!HasFoldFailureDiagnostic)
711               break;
712             // We've already failed to fold something. Keep that diagnostic.
713           case EM_ConstantExpression:
714           case EM_PotentialConstantExpression:
715           case EM_ConstantExpressionUnevaluated:
716           case EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated:
717           case EM_OffsetFold:
718             HasActiveDiagnostic = false;
719             return OptionalDiagnostic();
720           }
721         }
722
723         unsigned CallStackNotes = CallStackDepth - 1;
724         unsigned Limit = Ctx.getDiagnostics().getConstexprBacktraceLimit();
725         if (Limit)
726           CallStackNotes = std::min(CallStackNotes, Limit + 1);
727         if (checkingPotentialConstantExpression())
728           CallStackNotes = 0;
729
730         HasActiveDiagnostic = true;
731         HasFoldFailureDiagnostic = !IsCCEDiag;
732         EvalStatus.Diag->clear();
733         EvalStatus.Diag->reserve(1 + ExtraNotes + CallStackNotes);
734         addDiag(Loc, DiagId);
735         if (!checkingPotentialConstantExpression())
736           addCallStack(Limit);
737         return OptionalDiagnostic(&(*EvalStatus.Diag)[0].second);
738       }
739       HasActiveDiagnostic = false;
740       return OptionalDiagnostic();
741     }
742   public:
743     // Diagnose that the evaluation could not be folded (FF => FoldFailure)
744     OptionalDiagnostic
745     FFDiag(SourceLocation Loc,
746           diag::kind DiagId = diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr,
747           unsigned ExtraNotes = 0) {
748       return Diag(Loc, DiagId, ExtraNotes, false);
749     }
750     
751     OptionalDiagnostic FFDiag(const Expr *E, diag::kind DiagId
752                               = diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr,
753                             unsigned ExtraNotes = 0) {
754       if (EvalStatus.Diag)
755         return Diag(E->getExprLoc(), DiagId, ExtraNotes, /*IsCCEDiag*/false);
756       HasActiveDiagnostic = false;
757       return OptionalDiagnostic();
758     }
759
760     /// Diagnose that the evaluation does not produce a C++11 core constant
761     /// expression.
762     ///
763     /// FIXME: Stop evaluating if we're in EM_ConstantExpression or
764     /// EM_PotentialConstantExpression mode and we produce one of these.
765     OptionalDiagnostic CCEDiag(SourceLocation Loc, diag::kind DiagId
766                                  = diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr,
767                                unsigned ExtraNotes = 0) {
768       // Don't override a previous diagnostic. Don't bother collecting
769       // diagnostics if we're evaluating for overflow.
770       if (!EvalStatus.Diag || !EvalStatus.Diag->empty()) {
771         HasActiveDiagnostic = false;
772         return OptionalDiagnostic();
773       }
774       return Diag(Loc, DiagId, ExtraNotes, true);
775     }
776     OptionalDiagnostic CCEDiag(const Expr *E, diag::kind DiagId
777                                  = diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr,
778                                unsigned ExtraNotes = 0) {
779       return CCEDiag(E->getExprLoc(), DiagId, ExtraNotes);
780     }
781     /// Add a note to a prior diagnostic.
782     OptionalDiagnostic Note(SourceLocation Loc, diag::kind DiagId) {
783       if (!HasActiveDiagnostic)
784         return OptionalDiagnostic();
785       return OptionalDiagnostic(&addDiag(Loc, DiagId));
786     }
787
788     /// Add a stack of notes to a prior diagnostic.
789     void addNotes(ArrayRef<PartialDiagnosticAt> Diags) {
790       if (HasActiveDiagnostic) {
791         EvalStatus.Diag->insert(EvalStatus.Diag->end(),
792                                 Diags.begin(), Diags.end());
793       }
794     }
795
796     /// Should we continue evaluation after encountering a side-effect that we
797     /// couldn't model?
798     bool keepEvaluatingAfterSideEffect() {
799       switch (EvalMode) {
800       case EM_PotentialConstantExpression:
801       case EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated:
802       case EM_EvaluateForOverflow:
803       case EM_IgnoreSideEffects:
804         return true;
805
806       case EM_ConstantExpression:
807       case EM_ConstantExpressionUnevaluated:
808       case EM_ConstantFold:
809       case EM_OffsetFold:
810         return false;
811       }
812       llvm_unreachable("Missed EvalMode case");
813     }
814
815     /// Note that we have had a side-effect, and determine whether we should
816     /// keep evaluating.
817     bool noteSideEffect() {
818       EvalStatus.HasSideEffects = true;
819       return keepEvaluatingAfterSideEffect();
820     }
821
822     /// Should we continue evaluation after encountering undefined behavior?
823     bool keepEvaluatingAfterUndefinedBehavior() {
824       switch (EvalMode) {
825       case EM_EvaluateForOverflow:
826       case EM_IgnoreSideEffects:
827       case EM_ConstantFold:
828       case EM_OffsetFold:
829         return true;
830
831       case EM_PotentialConstantExpression:
832       case EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated:
833       case EM_ConstantExpression:
834       case EM_ConstantExpressionUnevaluated:
835         return false;
836       }
837       llvm_unreachable("Missed EvalMode case");
838     }
839
840     /// Note that we hit something that was technically undefined behavior, but
841     /// that we can evaluate past it (such as signed overflow or floating-point
842     /// division by zero.)
843     bool noteUndefinedBehavior() {
844       EvalStatus.HasUndefinedBehavior = true;
845       return keepEvaluatingAfterUndefinedBehavior();
846     }
847
848     /// Should we continue evaluation as much as possible after encountering a
849     /// construct which can't be reduced to a value?
850     bool keepEvaluatingAfterFailure() {
851       if (!StepsLeft)
852         return false;
853
854       switch (EvalMode) {
855       case EM_PotentialConstantExpression:
856       case EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated:
857       case EM_EvaluateForOverflow:
858         return true;
859
860       case EM_ConstantExpression:
861       case EM_ConstantExpressionUnevaluated:
862       case EM_ConstantFold:
863       case EM_IgnoreSideEffects:
864       case EM_OffsetFold:
865         return false;
866       }
867       llvm_unreachable("Missed EvalMode case");
868     }
869
870     /// Notes that we failed to evaluate an expression that other expressions
871     /// directly depend on, and determine if we should keep evaluating. This
872     /// should only be called if we actually intend to keep evaluating.
873     ///
874     /// Call noteSideEffect() instead if we may be able to ignore the value that
875     /// we failed to evaluate, e.g. if we failed to evaluate Foo() in:
876     ///
877     /// (Foo(), 1)      // use noteSideEffect
878     /// (Foo() || true) // use noteSideEffect
879     /// Foo() + 1       // use noteFailure
880     LLVM_NODISCARD bool noteFailure() {
881       // Failure when evaluating some expression often means there is some
882       // subexpression whose evaluation was skipped. Therefore, (because we
883       // don't track whether we skipped an expression when unwinding after an
884       // evaluation failure) every evaluation failure that bubbles up from a
885       // subexpression implies that a side-effect has potentially happened. We
886       // skip setting the HasSideEffects flag to true until we decide to
887       // continue evaluating after that point, which happens here.
888       bool KeepGoing = keepEvaluatingAfterFailure();
889       EvalStatus.HasSideEffects |= KeepGoing;
890       return KeepGoing;
891     }
892
893     bool allowInvalidBaseExpr() const {
894       return EvalMode == EM_OffsetFold;
895     }
896
897     class ArrayInitLoopIndex {
898       EvalInfo &Info;
899       uint64_t OuterIndex;
900
901     public:
902       ArrayInitLoopIndex(EvalInfo &Info)
903           : Info(Info), OuterIndex(Info.ArrayInitIndex) {
904         Info.ArrayInitIndex = 0;
905       }
906       ~ArrayInitLoopIndex() { Info.ArrayInitIndex = OuterIndex; }
907
908       operator uint64_t&() { return Info.ArrayInitIndex; }
909     };
910   };
911
912   /// Object used to treat all foldable expressions as constant expressions.
913   struct FoldConstant {
914     EvalInfo &Info;
915     bool Enabled;
916     bool HadNoPriorDiags;
917     EvalInfo::EvaluationMode OldMode;
918
919     explicit FoldConstant(EvalInfo &Info, bool Enabled)
920       : Info(Info),
921         Enabled(Enabled),
922         HadNoPriorDiags(Info.EvalStatus.Diag &&
923                         Info.EvalStatus.Diag->empty() &&
924                         !Info.EvalStatus.HasSideEffects),
925         OldMode(Info.EvalMode) {
926       if (Enabled &&
927           (Info.EvalMode == EvalInfo::EM_ConstantExpression ||
928            Info.EvalMode == EvalInfo::EM_ConstantExpressionUnevaluated))
929         Info.EvalMode = EvalInfo::EM_ConstantFold;
930     }
931     void keepDiagnostics() { Enabled = false; }
932     ~FoldConstant() {
933       if (Enabled && HadNoPriorDiags && !Info.EvalStatus.Diag->empty() &&
934           !Info.EvalStatus.HasSideEffects)
935         Info.EvalStatus.Diag->clear();
936       Info.EvalMode = OldMode;
937     }
938   };
939
940   /// RAII object used to treat the current evaluation as the correct pointer
941   /// offset fold for the current EvalMode
942   struct FoldOffsetRAII {
943     EvalInfo &Info;
944     EvalInfo::EvaluationMode OldMode;
945     explicit FoldOffsetRAII(EvalInfo &Info)
946         : Info(Info), OldMode(Info.EvalMode) {
947       if (!Info.checkingPotentialConstantExpression())
948         Info.EvalMode = EvalInfo::EM_OffsetFold;
949     }
950
951     ~FoldOffsetRAII() { Info.EvalMode = OldMode; }
952   };
953
954   /// RAII object used to optionally suppress diagnostics and side-effects from
955   /// a speculative evaluation.
956   class SpeculativeEvaluationRAII {
957     /// Pair of EvalInfo, and a bit that stores whether or not we were
958     /// speculatively evaluating when we created this RAII.
959     llvm::PointerIntPair<EvalInfo *, 1, bool> InfoAndOldSpecEval;
960     Expr::EvalStatus Old;
961
962     void moveFromAndCancel(SpeculativeEvaluationRAII &&Other) {
963       InfoAndOldSpecEval = Other.InfoAndOldSpecEval;
964       Old = Other.Old;
965       Other.InfoAndOldSpecEval.setPointer(nullptr);
966     }
967
968     void maybeRestoreState() {
969       EvalInfo *Info = InfoAndOldSpecEval.getPointer();
970       if (!Info)
971         return;
972
973       Info->EvalStatus = Old;
974       Info->IsSpeculativelyEvaluating = InfoAndOldSpecEval.getInt();
975     }
976
977   public:
978     SpeculativeEvaluationRAII() = default;
979
980     SpeculativeEvaluationRAII(
981         EvalInfo &Info, SmallVectorImpl<PartialDiagnosticAt> *NewDiag = nullptr)
982         : InfoAndOldSpecEval(&Info, Info.IsSpeculativelyEvaluating),
983           Old(Info.EvalStatus) {
984       Info.EvalStatus.Diag = NewDiag;
985       Info.IsSpeculativelyEvaluating = true;
986     }
987
988     SpeculativeEvaluationRAII(const SpeculativeEvaluationRAII &Other) = delete;
989     SpeculativeEvaluationRAII(SpeculativeEvaluationRAII &&Other) {
990       moveFromAndCancel(std::move(Other));
991     }
992
993     SpeculativeEvaluationRAII &operator=(SpeculativeEvaluationRAII &&Other) {
994       maybeRestoreState();
995       moveFromAndCancel(std::move(Other));
996       return *this;
997     }
998
999     ~SpeculativeEvaluationRAII() { maybeRestoreState(); }
1000   };
1001
1002   /// RAII object wrapping a full-expression or block scope, and handling
1003   /// the ending of the lifetime of temporaries created within it.
1004   template<bool IsFullExpression>
1005   class ScopeRAII {
1006     EvalInfo &Info;
1007     unsigned OldStackSize;
1008   public:
1009     ScopeRAII(EvalInfo &Info)
1010         : Info(Info), OldStackSize(Info.CleanupStack.size()) {}
1011     ~ScopeRAII() {
1012       // Body moved to a static method to encourage the compiler to inline away
1013       // instances of this class.
1014       cleanup(Info, OldStackSize);
1015     }
1016   private:
1017     static void cleanup(EvalInfo &Info, unsigned OldStackSize) {
1018       unsigned NewEnd = OldStackSize;
1019       for (unsigned I = OldStackSize, N = Info.CleanupStack.size();
1020            I != N; ++I) {
1021         if (IsFullExpression && Info.CleanupStack[I].isLifetimeExtended()) {
1022           // Full-expression cleanup of a lifetime-extended temporary: nothing
1023           // to do, just move this cleanup to the right place in the stack.
1024           std::swap(Info.CleanupStack[I], Info.CleanupStack[NewEnd]);
1025           ++NewEnd;
1026         } else {
1027           // End the lifetime of the object.
1028           Info.CleanupStack[I].endLifetime();
1029         }
1030       }
1031       Info.CleanupStack.erase(Info.CleanupStack.begin() + NewEnd,
1032                               Info.CleanupStack.end());
1033     }
1034   };
1035   typedef ScopeRAII<false> BlockScopeRAII;
1036   typedef ScopeRAII<true> FullExpressionRAII;
1037 }
1038
1039 bool SubobjectDesignator::checkSubobject(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1040                                          CheckSubobjectKind CSK) {
1041   if (Invalid)
1042     return false;
1043   if (isOnePastTheEnd()) {
1044     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_past_end_subobject)
1045       << CSK;
1046     setInvalid();
1047     return false;
1048   }
1049   return true;
1050 }
1051
1052 void SubobjectDesignator::diagnosePointerArithmetic(EvalInfo &Info,
1053                                                     const Expr *E, uint64_t N) {
1054   // If we're complaining, we must be able to statically determine the size of
1055   // the most derived array.
1056   if (MostDerivedPathLength == Entries.size() && MostDerivedIsArrayElement)
1057     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_array_index)
1058       << static_cast<int>(N) << /*array*/ 0
1059       << static_cast<unsigned>(getMostDerivedArraySize());
1060   else
1061     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_array_index)
1062       << static_cast<int>(N) << /*non-array*/ 1;
1063   setInvalid();
1064 }
1065
1066 CallStackFrame::CallStackFrame(EvalInfo &Info, SourceLocation CallLoc,
1067                                const FunctionDecl *Callee, const LValue *This,
1068                                APValue *Arguments)
1069     : Info(Info), Caller(Info.CurrentCall), Callee(Callee), This(This),
1070       Arguments(Arguments), CallLoc(CallLoc), Index(Info.NextCallIndex++) {
1071   Info.CurrentCall = this;
1072   ++Info.CallStackDepth;
1073 }
1074
1075 CallStackFrame::~CallStackFrame() {
1076   assert(Info.CurrentCall == this && "calls retired out of order");
1077   --Info.CallStackDepth;
1078   Info.CurrentCall = Caller;
1079 }
1080
1081 APValue &CallStackFrame::createTemporary(const void *Key,
1082                                          bool IsLifetimeExtended) {
1083   APValue &Result = Temporaries[Key];
1084   assert(Result.isUninit() && "temporary created multiple times");
1085   Info.CleanupStack.push_back(Cleanup(&Result, IsLifetimeExtended));
1086   return Result;
1087 }
1088
1089 static void describeCall(CallStackFrame *Frame, raw_ostream &Out);
1090
1091 void EvalInfo::addCallStack(unsigned Limit) {
1092   // Determine which calls to skip, if any.
1093   unsigned ActiveCalls = CallStackDepth - 1;
1094   unsigned SkipStart = ActiveCalls, SkipEnd = SkipStart;
1095   if (Limit && Limit < ActiveCalls) {
1096     SkipStart = Limit / 2 + Limit % 2;
1097     SkipEnd = ActiveCalls - Limit / 2;
1098   }
1099
1100   // Walk the call stack and add the diagnostics.
1101   unsigned CallIdx = 0;
1102   for (CallStackFrame *Frame = CurrentCall; Frame != &BottomFrame;
1103        Frame = Frame->Caller, ++CallIdx) {
1104     // Skip this call?
1105     if (CallIdx >= SkipStart && CallIdx < SkipEnd) {
1106       if (CallIdx == SkipStart) {
1107         // Note that we're skipping calls.
1108         addDiag(Frame->CallLoc, diag::note_constexpr_calls_suppressed)
1109           << unsigned(ActiveCalls - Limit);
1110       }
1111       continue;
1112     }
1113
1114     // Use a different note for an inheriting constructor, because from the
1115     // user's perspective it's not really a function at all.
1116     if (auto *CD = dyn_cast_or_null<CXXConstructorDecl>(Frame->Callee)) {
1117       if (CD->isInheritingConstructor()) {
1118         addDiag(Frame->CallLoc, diag::note_constexpr_inherited_ctor_call_here)
1119           << CD->getParent();
1120         continue;
1121       }
1122     }
1123
1124     SmallVector<char, 128> Buffer;
1125     llvm::raw_svector_ostream Out(Buffer);
1126     describeCall(Frame, Out);
1127     addDiag(Frame->CallLoc, diag::note_constexpr_call_here) << Out.str();
1128   }
1129 }
1130
1131 namespace {
1132   struct ComplexValue {
1133   private:
1134     bool IsInt;
1135
1136   public:
1137     APSInt IntReal, IntImag;
1138     APFloat FloatReal, FloatImag;
1139
1140     ComplexValue() : FloatReal(APFloat::Bogus()), FloatImag(APFloat::Bogus()) {}
1141
1142     void makeComplexFloat() { IsInt = false; }
1143     bool isComplexFloat() const { return !IsInt; }
1144     APFloat &getComplexFloatReal() { return FloatReal; }
1145     APFloat &getComplexFloatImag() { return FloatImag; }
1146
1147     void makeComplexInt() { IsInt = true; }
1148     bool isComplexInt() const { return IsInt; }
1149     APSInt &getComplexIntReal() { return IntReal; }
1150     APSInt &getComplexIntImag() { return IntImag; }
1151
1152     void moveInto(APValue &v) const {
1153       if (isComplexFloat())
1154         v = APValue(FloatReal, FloatImag);
1155       else
1156         v = APValue(IntReal, IntImag);
1157     }
1158     void setFrom(const APValue &v) {
1159       assert(v.isComplexFloat() || v.isComplexInt());
1160       if (v.isComplexFloat()) {
1161         makeComplexFloat();
1162         FloatReal = v.getComplexFloatReal();
1163         FloatImag = v.getComplexFloatImag();
1164       } else {
1165         makeComplexInt();
1166         IntReal = v.getComplexIntReal();
1167         IntImag = v.getComplexIntImag();
1168       }
1169     }
1170   };
1171
1172   struct LValue {
1173     APValue::LValueBase Base;
1174     CharUnits Offset;
1175     unsigned InvalidBase : 1;
1176     unsigned CallIndex : 31;
1177     SubobjectDesignator Designator;
1178     bool IsNullPtr;
1179
1180     const APValue::LValueBase getLValueBase() const { return Base; }
1181     CharUnits &getLValueOffset() { return Offset; }
1182     const CharUnits &getLValueOffset() const { return Offset; }
1183     unsigned getLValueCallIndex() const { return CallIndex; }
1184     SubobjectDesignator &getLValueDesignator() { return Designator; }
1185     const SubobjectDesignator &getLValueDesignator() const { return Designator;}
1186     bool isNullPointer() const { return IsNullPtr;}
1187
1188     void moveInto(APValue &V) const {
1189       if (Designator.Invalid)
1190         V = APValue(Base, Offset, APValue::NoLValuePath(), CallIndex,
1191                     IsNullPtr);
1192       else {
1193         assert(!InvalidBase && "APValues can't handle invalid LValue bases");
1194         assert(!Designator.FirstEntryIsAnUnsizedArray &&
1195                "Unsized array with a valid base?");
1196         V = APValue(Base, Offset, Designator.Entries,
1197                     Designator.IsOnePastTheEnd, CallIndex, IsNullPtr);
1198       }
1199     }
1200     void setFrom(ASTContext &Ctx, const APValue &V) {
1201       assert(V.isLValue() && "Setting LValue from a non-LValue?");
1202       Base = V.getLValueBase();
1203       Offset = V.getLValueOffset();
1204       InvalidBase = false;
1205       CallIndex = V.getLValueCallIndex();
1206       Designator = SubobjectDesignator(Ctx, V);
1207       IsNullPtr = V.isNullPointer();
1208     }
1209
1210     void set(APValue::LValueBase B, unsigned I = 0, bool BInvalid = false,
1211              bool IsNullPtr_ = false, uint64_t Offset_ = 0) {
1212 #ifndef NDEBUG
1213       // We only allow a few types of invalid bases. Enforce that here.
1214       if (BInvalid) {
1215         const auto *E = B.get<const Expr *>();
1216         assert((isa<MemberExpr>(E) || tryUnwrapAllocSizeCall(E)) &&
1217                "Unexpected type of invalid base");
1218       }
1219 #endif
1220
1221       Base = B;
1222       Offset = CharUnits::fromQuantity(Offset_);
1223       InvalidBase = BInvalid;
1224       CallIndex = I;
1225       Designator = SubobjectDesignator(getType(B));
1226       IsNullPtr = IsNullPtr_;
1227     }
1228
1229     void setInvalid(APValue::LValueBase B, unsigned I = 0) {
1230       set(B, I, true);
1231     }
1232
1233     // Check that this LValue is not based on a null pointer. If it is, produce
1234     // a diagnostic and mark the designator as invalid.
1235     bool checkNullPointer(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1236                           CheckSubobjectKind CSK) {
1237       if (Designator.Invalid)
1238         return false;
1239       if (IsNullPtr) {
1240         Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_null_subobject)
1241           << CSK;
1242         Designator.setInvalid();
1243         return false;
1244       }
1245       return true;
1246     }
1247
1248     // Check this LValue refers to an object. If not, set the designator to be
1249     // invalid and emit a diagnostic.
1250     bool checkSubobject(EvalInfo &Info, const Expr *E, CheckSubobjectKind CSK) {
1251       return (CSK == CSK_ArrayToPointer || checkNullPointer(Info, E, CSK)) &&
1252              Designator.checkSubobject(Info, E, CSK);
1253     }
1254
1255     void addDecl(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1256                  const Decl *D, bool Virtual = false) {
1257       if (checkSubobject(Info, E, isa<FieldDecl>(D) ? CSK_Field : CSK_Base))
1258         Designator.addDeclUnchecked(D, Virtual);
1259     }
1260     void addUnsizedArray(EvalInfo &Info, QualType ElemTy) {
1261       assert(Designator.Entries.empty() && getType(Base)->isPointerType());
1262       assert(isBaseAnAllocSizeCall(Base) &&
1263              "Only alloc_size bases can have unsized arrays");
1264       Designator.FirstEntryIsAnUnsizedArray = true;
1265       Designator.addUnsizedArrayUnchecked(ElemTy);
1266     }
1267     void addArray(EvalInfo &Info, const Expr *E, const ConstantArrayType *CAT) {
1268       if (checkSubobject(Info, E, CSK_ArrayToPointer))
1269         Designator.addArrayUnchecked(CAT);
1270     }
1271     void addComplex(EvalInfo &Info, const Expr *E, QualType EltTy, bool Imag) {
1272       if (checkSubobject(Info, E, Imag ? CSK_Imag : CSK_Real))
1273         Designator.addComplexUnchecked(EltTy, Imag);
1274     }
1275     void clearIsNullPointer() {
1276       IsNullPtr = false;
1277     }
1278     void adjustOffsetAndIndex(EvalInfo &Info, const Expr *E, uint64_t Index,
1279                               CharUnits ElementSize) {
1280       // Compute the new offset in the appropriate width.
1281       Offset += Index * ElementSize;
1282       if (Index && checkNullPointer(Info, E, CSK_ArrayIndex))
1283         Designator.adjustIndex(Info, E, Index);
1284       if (Index)
1285         clearIsNullPointer();
1286     }
1287     void adjustOffset(CharUnits N) {
1288       Offset += N;
1289       if (N.getQuantity())
1290         clearIsNullPointer();
1291     }
1292   };
1293
1294   struct MemberPtr {
1295     MemberPtr() {}
1296     explicit MemberPtr(const ValueDecl *Decl) :
1297       DeclAndIsDerivedMember(Decl, false), Path() {}
1298
1299     /// The member or (direct or indirect) field referred to by this member
1300     /// pointer, or 0 if this is a null member pointer.
1301     const ValueDecl *getDecl() const {
1302       return DeclAndIsDerivedMember.getPointer();
1303     }
1304     /// Is this actually a member of some type derived from the relevant class?
1305     bool isDerivedMember() const {
1306       return DeclAndIsDerivedMember.getInt();
1307     }
1308     /// Get the class which the declaration actually lives in.
1309     const CXXRecordDecl *getContainingRecord() const {
1310       return cast<CXXRecordDecl>(
1311           DeclAndIsDerivedMember.getPointer()->getDeclContext());
1312     }
1313
1314     void moveInto(APValue &V) const {
1315       V = APValue(getDecl(), isDerivedMember(), Path);
1316     }
1317     void setFrom(const APValue &V) {
1318       assert(V.isMemberPointer());
1319       DeclAndIsDerivedMember.setPointer(V.getMemberPointerDecl());
1320       DeclAndIsDerivedMember.setInt(V.isMemberPointerToDerivedMember());
1321       Path.clear();
1322       ArrayRef<const CXXRecordDecl*> P = V.getMemberPointerPath();
1323       Path.insert(Path.end(), P.begin(), P.end());
1324     }
1325
1326     /// DeclAndIsDerivedMember - The member declaration, and a flag indicating
1327     /// whether the member is a member of some class derived from the class type
1328     /// of the member pointer.
1329     llvm::PointerIntPair<const ValueDecl*, 1, bool> DeclAndIsDerivedMember;
1330     /// Path - The path of base/derived classes from the member declaration's
1331     /// class (exclusive) to the class type of the member pointer (inclusive).
1332     SmallVector<const CXXRecordDecl*, 4> Path;
1333
1334     /// Perform a cast towards the class of the Decl (either up or down the
1335     /// hierarchy).
1336     bool castBack(const CXXRecordDecl *Class) {
1337       assert(!Path.empty());
1338       const CXXRecordDecl *Expected;
1339       if (Path.size() >= 2)
1340         Expected = Path[Path.size() - 2];
1341       else
1342         Expected = getContainingRecord();
1343       if (Expected->getCanonicalDecl() != Class->getCanonicalDecl()) {
1344         // C++11 [expr.static.cast]p12: In a conversion from (D::*) to (B::*),
1345         // if B does not contain the original member and is not a base or
1346         // derived class of the class containing the original member, the result
1347         // of the cast is undefined.
1348         // C++11 [conv.mem]p2 does not cover this case for a cast from (B::*) to
1349         // (D::*). We consider that to be a language defect.
1350         return false;
1351       }
1352       Path.pop_back();
1353       return true;
1354     }
1355     /// Perform a base-to-derived member pointer cast.
1356     bool castToDerived(const CXXRecordDecl *Derived) {
1357       if (!getDecl())
1358         return true;
1359       if (!isDerivedMember()) {
1360         Path.push_back(Derived);
1361         return true;
1362       }
1363       if (!castBack(Derived))
1364         return false;
1365       if (Path.empty())
1366         DeclAndIsDerivedMember.setInt(false);
1367       return true;
1368     }
1369     /// Perform a derived-to-base member pointer cast.
1370     bool castToBase(const CXXRecordDecl *Base) {
1371       if (!getDecl())
1372         return true;
1373       if (Path.empty())
1374         DeclAndIsDerivedMember.setInt(true);
1375       if (isDerivedMember()) {
1376         Path.push_back(Base);
1377         return true;
1378       }
1379       return castBack(Base);
1380     }
1381   };
1382
1383   /// Compare two member pointers, which are assumed to be of the same type.
1384   static bool operator==(const MemberPtr &LHS, const MemberPtr &RHS) {
1385     if (!LHS.getDecl() || !RHS.getDecl())
1386       return !LHS.getDecl() && !RHS.getDecl();
1387     if (LHS.getDecl()->getCanonicalDecl() != RHS.getDecl()->getCanonicalDecl())
1388       return false;
1389     return LHS.Path == RHS.Path;
1390   }
1391 }
1392
1393 static bool Evaluate(APValue &Result, EvalInfo &Info, const Expr *E);
1394 static bool EvaluateInPlace(APValue &Result, EvalInfo &Info,
1395                             const LValue &This, const Expr *E,
1396                             bool AllowNonLiteralTypes = false);
1397 static bool EvaluateLValue(const Expr *E, LValue &Result, EvalInfo &Info);
1398 static bool EvaluatePointer(const Expr *E, LValue &Result, EvalInfo &Info);
1399 static bool EvaluateMemberPointer(const Expr *E, MemberPtr &Result,
1400                                   EvalInfo &Info);
1401 static bool EvaluateTemporary(const Expr *E, LValue &Result, EvalInfo &Info);
1402 static bool EvaluateInteger(const Expr *E, APSInt &Result, EvalInfo &Info);
1403 static bool EvaluateIntegerOrLValue(const Expr *E, APValue &Result,
1404                                     EvalInfo &Info);
1405 static bool EvaluateFloat(const Expr *E, APFloat &Result, EvalInfo &Info);
1406 static bool EvaluateComplex(const Expr *E, ComplexValue &Res, EvalInfo &Info);
1407 static bool EvaluateAtomic(const Expr *E, APValue &Result, EvalInfo &Info);
1408 static bool EvaluateAsRValue(EvalInfo &Info, const Expr *E, APValue &Result);
1409
1410 //===----------------------------------------------------------------------===//
1411 // Misc utilities
1412 //===----------------------------------------------------------------------===//
1413
1414 /// Produce a string describing the given constexpr call.
1415 static void describeCall(CallStackFrame *Frame, raw_ostream &Out) {
1416   unsigned ArgIndex = 0;
1417   bool IsMemberCall = isa<CXXMethodDecl>(Frame->Callee) &&
1418                       !isa<CXXConstructorDecl>(Frame->Callee) &&
1419                       cast<CXXMethodDecl>(Frame->Callee)->isInstance();
1420
1421   if (!IsMemberCall)
1422     Out << *Frame->Callee << '(';
1423
1424   if (Frame->This && IsMemberCall) {
1425     APValue Val;
1426     Frame->This->moveInto(Val);
1427     Val.printPretty(Out, Frame->Info.Ctx,
1428                     Frame->This->Designator.MostDerivedType);
1429     // FIXME: Add parens around Val if needed.
1430     Out << "->" << *Frame->Callee << '(';
1431     IsMemberCall = false;
1432   }
1433
1434   for (FunctionDecl::param_const_iterator I = Frame->Callee->param_begin(),
1435        E = Frame->Callee->param_end(); I != E; ++I, ++ArgIndex) {
1436     if (ArgIndex > (unsigned)IsMemberCall)
1437       Out << ", ";
1438
1439     const ParmVarDecl *Param = *I;
1440     const APValue &Arg = Frame->Arguments[ArgIndex];
1441     Arg.printPretty(Out, Frame->Info.Ctx, Param->getType());
1442
1443     if (ArgIndex == 0 && IsMemberCall)
1444       Out << "->" << *Frame->Callee << '(';
1445   }
1446
1447   Out << ')';
1448 }
1449
1450 /// Evaluate an expression to see if it had side-effects, and discard its
1451 /// result.
1452 /// \return \c true if the caller should keep evaluating.
1453 static bool EvaluateIgnoredValue(EvalInfo &Info, const Expr *E) {
1454   APValue Scratch;
1455   if (!Evaluate(Scratch, Info, E))
1456     // We don't need the value, but we might have skipped a side effect here.
1457     return Info.noteSideEffect();
1458   return true;
1459 }
1460
1461 /// Sign- or zero-extend a value to 64 bits. If it's already 64 bits, just
1462 /// return its existing value.
1463 static int64_t getExtValue(const APSInt &Value) {
1464   return Value.isSigned() ? Value.getSExtValue()
1465                           : static_cast<int64_t>(Value.getZExtValue());
1466 }
1467
1468 /// Should this call expression be treated as a string literal?
1469 static bool IsStringLiteralCall(const CallExpr *E) {
1470   unsigned Builtin = E->getBuiltinCallee();
1471   return (Builtin == Builtin::BI__builtin___CFStringMakeConstantString ||
1472           Builtin == Builtin::BI__builtin___NSStringMakeConstantString);
1473 }
1474
1475 static bool IsGlobalLValue(APValue::LValueBase B) {
1476   // C++11 [expr.const]p3 An address constant expression is a prvalue core
1477   // constant expression of pointer type that evaluates to...
1478
1479   // ... a null pointer value, or a prvalue core constant expression of type
1480   // std::nullptr_t.
1481   if (!B) return true;
1482
1483   if (const ValueDecl *D = B.dyn_cast<const ValueDecl*>()) {
1484     // ... the address of an object with static storage duration,
1485     if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(D))
1486       return VD->hasGlobalStorage();
1487     // ... the address of a function,
1488     return isa<FunctionDecl>(D);
1489   }
1490
1491   const Expr *E = B.get<const Expr*>();
1492   switch (E->getStmtClass()) {
1493   default:
1494     return false;
1495   case Expr::CompoundLiteralExprClass: {
1496     const CompoundLiteralExpr *CLE = cast<CompoundLiteralExpr>(E);
1497     return CLE->isFileScope() && CLE->isLValue();
1498   }
1499   case Expr::MaterializeTemporaryExprClass:
1500     // A materialized temporary might have been lifetime-extended to static
1501     // storage duration.
1502     return cast<MaterializeTemporaryExpr>(E)->getStorageDuration() == SD_Static;
1503   // A string literal has static storage duration.
1504   case Expr::StringLiteralClass:
1505   case Expr::PredefinedExprClass:
1506   case Expr::ObjCStringLiteralClass:
1507   case Expr::ObjCEncodeExprClass:
1508   case Expr::CXXTypeidExprClass:
1509   case Expr::CXXUuidofExprClass:
1510     return true;
1511   case Expr::CallExprClass:
1512     return IsStringLiteralCall(cast<CallExpr>(E));
1513   // For GCC compatibility, &&label has static storage duration.
1514   case Expr::AddrLabelExprClass:
1515     return true;
1516   // A Block literal expression may be used as the initialization value for
1517   // Block variables at global or local static scope.
1518   case Expr::BlockExprClass:
1519     return !cast<BlockExpr>(E)->getBlockDecl()->hasCaptures();
1520   case Expr::ImplicitValueInitExprClass:
1521     // FIXME:
1522     // We can never form an lvalue with an implicit value initialization as its
1523     // base through expression evaluation, so these only appear in one case: the
1524     // implicit variable declaration we invent when checking whether a constexpr
1525     // constructor can produce a constant expression. We must assume that such
1526     // an expression might be a global lvalue.
1527     return true;
1528   }
1529 }
1530
1531 static void NoteLValueLocation(EvalInfo &Info, APValue::LValueBase Base) {
1532   assert(Base && "no location for a null lvalue");
1533   const ValueDecl *VD = Base.dyn_cast<const ValueDecl*>();
1534   if (VD)
1535     Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
1536   else
1537     Info.Note(Base.get<const Expr*>()->getExprLoc(),
1538               diag::note_constexpr_temporary_here);
1539 }
1540
1541 /// Check that this reference or pointer core constant expression is a valid
1542 /// value for an address or reference constant expression. Return true if we
1543 /// can fold this expression, whether or not it's a constant expression.
1544 static bool CheckLValueConstantExpression(EvalInfo &Info, SourceLocation Loc,
1545                                           QualType Type, const LValue &LVal) {
1546   bool IsReferenceType = Type->isReferenceType();
1547
1548   APValue::LValueBase Base = LVal.getLValueBase();
1549   const SubobjectDesignator &Designator = LVal.getLValueDesignator();
1550
1551   // Check that the object is a global. Note that the fake 'this' object we
1552   // manufacture when checking potential constant expressions is conservatively
1553   // assumed to be global here.
1554   if (!IsGlobalLValue(Base)) {
1555     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11) {
1556       const ValueDecl *VD = Base.dyn_cast<const ValueDecl*>();
1557       Info.FFDiag(Loc, diag::note_constexpr_non_global, 1)
1558         << IsReferenceType << !Designator.Entries.empty()
1559         << !!VD << VD;
1560       NoteLValueLocation(Info, Base);
1561     } else {
1562       Info.FFDiag(Loc);
1563     }
1564     // Don't allow references to temporaries to escape.
1565     return false;
1566   }
1567   assert((Info.checkingPotentialConstantExpression() ||
1568           LVal.getLValueCallIndex() == 0) &&
1569          "have call index for global lvalue");
1570
1571   if (const ValueDecl *VD = Base.dyn_cast<const ValueDecl*>()) {
1572     if (const VarDecl *Var = dyn_cast<const VarDecl>(VD)) {
1573       // Check if this is a thread-local variable.
1574       if (Var->getTLSKind())
1575         return false;
1576
1577       // A dllimport variable never acts like a constant.
1578       if (Var->hasAttr<DLLImportAttr>())
1579         return false;
1580     }
1581     if (const auto *FD = dyn_cast<const FunctionDecl>(VD)) {
1582       // __declspec(dllimport) must be handled very carefully:
1583       // We must never initialize an expression with the thunk in C++.
1584       // Doing otherwise would allow the same id-expression to yield
1585       // different addresses for the same function in different translation
1586       // units.  However, this means that we must dynamically initialize the
1587       // expression with the contents of the import address table at runtime.
1588       //
1589       // The C language has no notion of ODR; furthermore, it has no notion of
1590       // dynamic initialization.  This means that we are permitted to
1591       // perform initialization with the address of the thunk.
1592       if (Info.getLangOpts().CPlusPlus && FD->hasAttr<DLLImportAttr>())
1593         return false;
1594     }
1595   }
1596
1597   // Allow address constant expressions to be past-the-end pointers. This is
1598   // an extension: the standard requires them to point to an object.
1599   if (!IsReferenceType)
1600     return true;
1601
1602   // A reference constant expression must refer to an object.
1603   if (!Base) {
1604     // FIXME: diagnostic
1605     Info.CCEDiag(Loc);
1606     return true;
1607   }
1608
1609   // Does this refer one past the end of some object?
1610   if (!Designator.Invalid && Designator.isOnePastTheEnd()) {
1611     const ValueDecl *VD = Base.dyn_cast<const ValueDecl*>();
1612     Info.FFDiag(Loc, diag::note_constexpr_past_end, 1)
1613       << !Designator.Entries.empty() << !!VD << VD;
1614     NoteLValueLocation(Info, Base);
1615   }
1616
1617   return true;
1618 }
1619
1620 /// Check that this core constant expression is of literal type, and if not,
1621 /// produce an appropriate diagnostic.
1622 static bool CheckLiteralType(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1623                              const LValue *This = nullptr) {
1624   if (!E->isRValue() || E->getType()->isLiteralType(Info.Ctx))
1625     return true;
1626
1627   // C++1y: A constant initializer for an object o [...] may also invoke
1628   // constexpr constructors for o and its subobjects even if those objects
1629   // are of non-literal class types.
1630   if (Info.getLangOpts().CPlusPlus14 && This &&
1631       Info.EvaluatingDecl == This->getLValueBase())
1632     return true;
1633
1634   // Prvalue constant expressions must be of literal types.
1635   if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
1636     Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_nonliteral)
1637       << E->getType();
1638   else
1639     Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
1640   return false;
1641 }
1642
1643 /// Check that this core constant expression value is a valid value for a
1644 /// constant expression. If not, report an appropriate diagnostic. Does not
1645 /// check that the expression is of literal type.
1646 static bool CheckConstantExpression(EvalInfo &Info, SourceLocation DiagLoc,
1647                                     QualType Type, const APValue &Value) {
1648   if (Value.isUninit()) {
1649     Info.FFDiag(DiagLoc, diag::note_constexpr_uninitialized)
1650       << true << Type;
1651     return false;
1652   }
1653
1654   // We allow _Atomic(T) to be initialized from anything that T can be
1655   // initialized from.
1656   if (const AtomicType *AT = Type->getAs<AtomicType>())
1657     Type = AT->getValueType();
1658
1659   // Core issue 1454: For a literal constant expression of array or class type,
1660   // each subobject of its value shall have been initialized by a constant
1661   // expression.
1662   if (Value.isArray()) {
1663     QualType EltTy = Type->castAsArrayTypeUnsafe()->getElementType();
1664     for (unsigned I = 0, N = Value.getArrayInitializedElts(); I != N; ++I) {
1665       if (!CheckConstantExpression(Info, DiagLoc, EltTy,
1666                                    Value.getArrayInitializedElt(I)))
1667         return false;
1668     }
1669     if (!Value.hasArrayFiller())
1670       return true;
1671     return CheckConstantExpression(Info, DiagLoc, EltTy,
1672                                    Value.getArrayFiller());
1673   }
1674   if (Value.isUnion() && Value.getUnionField()) {
1675     return CheckConstantExpression(Info, DiagLoc,
1676                                    Value.getUnionField()->getType(),
1677                                    Value.getUnionValue());
1678   }
1679   if (Value.isStruct()) {
1680     RecordDecl *RD = Type->castAs<RecordType>()->getDecl();
1681     if (const CXXRecordDecl *CD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD)) {
1682       unsigned BaseIndex = 0;
1683       for (CXXRecordDecl::base_class_const_iterator I = CD->bases_begin(),
1684              End = CD->bases_end(); I != End; ++I, ++BaseIndex) {
1685         if (!CheckConstantExpression(Info, DiagLoc, I->getType(),
1686                                      Value.getStructBase(BaseIndex)))
1687           return false;
1688       }
1689     }
1690     for (const auto *I : RD->fields()) {
1691       if (!CheckConstantExpression(Info, DiagLoc, I->getType(),
1692                                    Value.getStructField(I->getFieldIndex())))
1693         return false;
1694     }
1695   }
1696
1697   if (Value.isLValue()) {
1698     LValue LVal;
1699     LVal.setFrom(Info.Ctx, Value);
1700     return CheckLValueConstantExpression(Info, DiagLoc, Type, LVal);
1701   }
1702
1703   // Everything else is fine.
1704   return true;
1705 }
1706
1707 static const ValueDecl *GetLValueBaseDecl(const LValue &LVal) {
1708   return LVal.Base.dyn_cast<const ValueDecl*>();
1709 }
1710
1711 static bool IsLiteralLValue(const LValue &Value) {
1712   if (Value.CallIndex)
1713     return false;
1714   const Expr *E = Value.Base.dyn_cast<const Expr*>();
1715   return E && !isa<MaterializeTemporaryExpr>(E);
1716 }
1717
1718 static bool IsWeakLValue(const LValue &Value) {
1719   const ValueDecl *Decl = GetLValueBaseDecl(Value);
1720   return Decl && Decl->isWeak();
1721 }
1722
1723 static bool isZeroSized(const LValue &Value) {
1724   const ValueDecl *Decl = GetLValueBaseDecl(Value);
1725   if (Decl && isa<VarDecl>(Decl)) {
1726     QualType Ty = Decl->getType();
1727     if (Ty->isArrayType())
1728       return Ty->isIncompleteType() ||
1729              Decl->getASTContext().getTypeSize(Ty) == 0;
1730   }
1731   return false;
1732 }
1733
1734 static bool EvalPointerValueAsBool(const APValue &Value, bool &Result) {
1735   // A null base expression indicates a null pointer.  These are always
1736   // evaluatable, and they are false unless the offset is zero.
1737   if (!Value.getLValueBase()) {
1738     Result = !Value.getLValueOffset().isZero();
1739     return true;
1740   }
1741
1742   // We have a non-null base.  These are generally known to be true, but if it's
1743   // a weak declaration it can be null at runtime.
1744   Result = true;
1745   const ValueDecl *Decl = Value.getLValueBase().dyn_cast<const ValueDecl*>();
1746   return !Decl || !Decl->isWeak();
1747 }
1748
1749 static bool HandleConversionToBool(const APValue &Val, bool &Result) {
1750   switch (Val.getKind()) {
1751   case APValue::Uninitialized:
1752     return false;
1753   case APValue::Int:
1754     Result = Val.getInt().getBoolValue();
1755     return true;
1756   case APValue::Float:
1757     Result = !Val.getFloat().isZero();
1758     return true;
1759   case APValue::ComplexInt:
1760     Result = Val.getComplexIntReal().getBoolValue() ||
1761              Val.getComplexIntImag().getBoolValue();
1762     return true;
1763   case APValue::ComplexFloat:
1764     Result = !Val.getComplexFloatReal().isZero() ||
1765              !Val.getComplexFloatImag().isZero();
1766     return true;
1767   case APValue::LValue:
1768     return EvalPointerValueAsBool(Val, Result);
1769   case APValue::MemberPointer:
1770     Result = Val.getMemberPointerDecl();
1771     return true;
1772   case APValue::Vector:
1773   case APValue::Array:
1774   case APValue::Struct:
1775   case APValue::Union:
1776   case APValue::AddrLabelDiff:
1777     return false;
1778   }
1779
1780   llvm_unreachable("unknown APValue kind");
1781 }
1782
1783 static bool EvaluateAsBooleanCondition(const Expr *E, bool &Result,
1784                                        EvalInfo &Info) {
1785   assert(E->isRValue() && "missing lvalue-to-rvalue conv in bool condition");
1786   APValue Val;
1787   if (!Evaluate(Val, Info, E))
1788     return false;
1789   return HandleConversionToBool(Val, Result);
1790 }
1791
1792 template<typename T>
1793 static bool HandleOverflow(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1794                            const T &SrcValue, QualType DestType) {
1795   Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_overflow)
1796     << SrcValue << DestType;
1797   return Info.noteUndefinedBehavior();
1798 }
1799
1800 static bool HandleFloatToIntCast(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1801                                  QualType SrcType, const APFloat &Value,
1802                                  QualType DestType, APSInt &Result) {
1803   unsigned DestWidth = Info.Ctx.getIntWidth(DestType);
1804   // Determine whether we are converting to unsigned or signed.
1805   bool DestSigned = DestType->isSignedIntegerOrEnumerationType();
1806
1807   Result = APSInt(DestWidth, !DestSigned);
1808   bool ignored;
1809   if (Value.convertToInteger(Result, llvm::APFloat::rmTowardZero, &ignored)
1810       & APFloat::opInvalidOp)
1811     return HandleOverflow(Info, E, Value, DestType);
1812   return true;
1813 }
1814
1815 static bool HandleFloatToFloatCast(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1816                                    QualType SrcType, QualType DestType,
1817                                    APFloat &Result) {
1818   APFloat Value = Result;
1819   bool ignored;
1820   if (Result.convert(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(DestType),
1821                      APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored)
1822       & APFloat::opOverflow)
1823     return HandleOverflow(Info, E, Value, DestType);
1824   return true;
1825 }
1826
1827 static APSInt HandleIntToIntCast(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1828                                  QualType DestType, QualType SrcType,
1829                                  const APSInt &Value) {
1830   unsigned DestWidth = Info.Ctx.getIntWidth(DestType);
1831   APSInt Result = Value;
1832   // Figure out if this is a truncate, extend or noop cast.
1833   // If the input is signed, do a sign extend, noop, or truncate.
1834   Result = Result.extOrTrunc(DestWidth);
1835   Result.setIsUnsigned(DestType->isUnsignedIntegerOrEnumerationType());
1836   return Result;
1837 }
1838
1839 static bool HandleIntToFloatCast(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1840                                  QualType SrcType, const APSInt &Value,
1841                                  QualType DestType, APFloat &Result) {
1842   Result = APFloat(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(DestType), 1);
1843   if (Result.convertFromAPInt(Value, Value.isSigned(),
1844                               APFloat::rmNearestTiesToEven)
1845       & APFloat::opOverflow)
1846     return HandleOverflow(Info, E, Value, DestType);
1847   return true;
1848 }
1849
1850 static bool truncateBitfieldValue(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1851                                   APValue &Value, const FieldDecl *FD) {
1852   assert(FD->isBitField() && "truncateBitfieldValue on non-bitfield");
1853
1854   if (!Value.isInt()) {
1855     // Trying to store a pointer-cast-to-integer into a bitfield.
1856     // FIXME: In this case, we should provide the diagnostic for casting
1857     // a pointer to an integer.
1858     assert(Value.isLValue() && "integral value neither int nor lvalue?");
1859     Info.FFDiag(E);
1860     return false;
1861   }
1862
1863   APSInt &Int = Value.getInt();
1864   unsigned OldBitWidth = Int.getBitWidth();
1865   unsigned NewBitWidth = FD->getBitWidthValue(Info.Ctx);
1866   if (NewBitWidth < OldBitWidth)
1867     Int = Int.trunc(NewBitWidth).extend(OldBitWidth);
1868   return true;
1869 }
1870
1871 static bool EvalAndBitcastToAPInt(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1872                                   llvm::APInt &Res) {
1873   APValue SVal;
1874   if (!Evaluate(SVal, Info, E))
1875     return false;
1876   if (SVal.isInt()) {
1877     Res = SVal.getInt();
1878     return true;
1879   }
1880   if (SVal.isFloat()) {
1881     Res = SVal.getFloat().bitcastToAPInt();
1882     return true;
1883   }
1884   if (SVal.isVector()) {
1885     QualType VecTy = E->getType();
1886     unsigned VecSize = Info.Ctx.getTypeSize(VecTy);
1887     QualType EltTy = VecTy->castAs<VectorType>()->getElementType();
1888     unsigned EltSize = Info.Ctx.getTypeSize(EltTy);
1889     bool BigEndian = Info.Ctx.getTargetInfo().isBigEndian();
1890     Res = llvm::APInt::getNullValue(VecSize);
1891     for (unsigned i = 0; i < SVal.getVectorLength(); i++) {
1892       APValue &Elt = SVal.getVectorElt(i);
1893       llvm::APInt EltAsInt;
1894       if (Elt.isInt()) {
1895         EltAsInt = Elt.getInt();
1896       } else if (Elt.isFloat()) {
1897         EltAsInt = Elt.getFloat().bitcastToAPInt();
1898       } else {
1899         // Don't try to handle vectors of anything other than int or float
1900         // (not sure if it's possible to hit this case).
1901         Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
1902         return false;
1903       }
1904       unsigned BaseEltSize = EltAsInt.getBitWidth();
1905       if (BigEndian)
1906         Res |= EltAsInt.zextOrTrunc(VecSize).rotr(i*EltSize+BaseEltSize);
1907       else
1908         Res |= EltAsInt.zextOrTrunc(VecSize).rotl(i*EltSize);
1909     }
1910     return true;
1911   }
1912   // Give up if the input isn't an int, float, or vector.  For example, we
1913   // reject "(v4i16)(intptr_t)&a".
1914   Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
1915   return false;
1916 }
1917
1918 /// Perform the given integer operation, which is known to need at most BitWidth
1919 /// bits, and check for overflow in the original type (if that type was not an
1920 /// unsigned type).
1921 template<typename Operation>
1922 static bool CheckedIntArithmetic(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1923                                  const APSInt &LHS, const APSInt &RHS,
1924                                  unsigned BitWidth, Operation Op,
1925                                  APSInt &Result) {
1926   if (LHS.isUnsigned()) {
1927     Result = Op(LHS, RHS);
1928     return true;
1929   }
1930
1931   APSInt Value(Op(LHS.extend(BitWidth), RHS.extend(BitWidth)), false);
1932   Result = Value.trunc(LHS.getBitWidth());
1933   if (Result.extend(BitWidth) != Value) {
1934     if (Info.checkingForOverflow())
1935       Info.Ctx.getDiagnostics().Report(E->getExprLoc(),
1936                                        diag::warn_integer_constant_overflow)
1937           << Result.toString(10) << E->getType();
1938     else
1939       return HandleOverflow(Info, E, Value, E->getType());
1940   }
1941   return true;
1942 }
1943
1944 /// Perform the given binary integer operation.
1945 static bool handleIntIntBinOp(EvalInfo &Info, const Expr *E, const APSInt &LHS,
1946                               BinaryOperatorKind Opcode, APSInt RHS,
1947                               APSInt &Result) {
1948   switch (Opcode) {
1949   default:
1950     Info.FFDiag(E);
1951     return false;
1952   case BO_Mul:
1953     return CheckedIntArithmetic(Info, E, LHS, RHS, LHS.getBitWidth() * 2,
1954                                 std::multiplies<APSInt>(), Result);
1955   case BO_Add:
1956     return CheckedIntArithmetic(Info, E, LHS, RHS, LHS.getBitWidth() + 1,
1957                                 std::plus<APSInt>(), Result);
1958   case BO_Sub:
1959     return CheckedIntArithmetic(Info, E, LHS, RHS, LHS.getBitWidth() + 1,
1960                                 std::minus<APSInt>(), Result);
1961   case BO_And: Result = LHS & RHS; return true;
1962   case BO_Xor: Result = LHS ^ RHS; return true;
1963   case BO_Or:  Result = LHS | RHS; return true;
1964   case BO_Div:
1965   case BO_Rem:
1966     if (RHS == 0) {
1967       Info.FFDiag(E, diag::note_expr_divide_by_zero);
1968       return false;
1969     }
1970     Result = (Opcode == BO_Rem ? LHS % RHS : LHS / RHS);
1971     // Check for overflow case: INT_MIN / -1 or INT_MIN % -1. APSInt supports
1972     // this operation and gives the two's complement result.
1973     if (RHS.isNegative() && RHS.isAllOnesValue() &&
1974         LHS.isSigned() && LHS.isMinSignedValue())
1975       return HandleOverflow(Info, E, -LHS.extend(LHS.getBitWidth() + 1),
1976                             E->getType());
1977     return true;
1978   case BO_Shl: {
1979     if (Info.getLangOpts().OpenCL)
1980       // OpenCL 6.3j: shift values are effectively % word size of LHS.
1981       RHS &= APSInt(llvm::APInt(RHS.getBitWidth(),
1982                     static_cast<uint64_t>(LHS.getBitWidth() - 1)),
1983                     RHS.isUnsigned());
1984     else if (RHS.isSigned() && RHS.isNegative()) {
1985       // During constant-folding, a negative shift is an opposite shift. Such
1986       // a shift is not a constant expression.
1987       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_negative_shift) << RHS;
1988       RHS = -RHS;
1989       goto shift_right;
1990     }
1991   shift_left:
1992     // C++11 [expr.shift]p1: Shift width must be less than the bit width of
1993     // the shifted type.
1994     unsigned SA = (unsigned) RHS.getLimitedValue(LHS.getBitWidth()-1);
1995     if (SA != RHS) {
1996       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_large_shift)
1997         << RHS << E->getType() << LHS.getBitWidth();
1998     } else if (LHS.isSigned()) {
1999       // C++11 [expr.shift]p2: A signed left shift must have a non-negative
2000       // operand, and must not overflow the corresponding unsigned type.
2001       if (LHS.isNegative())
2002         Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_lshift_of_negative) << LHS;
2003       else if (LHS.countLeadingZeros() < SA)
2004         Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_lshift_discards);
2005     }
2006     Result = LHS << SA;
2007     return true;
2008   }
2009   case BO_Shr: {
2010     if (Info.getLangOpts().OpenCL)
2011       // OpenCL 6.3j: shift values are effectively % word size of LHS.
2012       RHS &= APSInt(llvm::APInt(RHS.getBitWidth(),
2013                     static_cast<uint64_t>(LHS.getBitWidth() - 1)),
2014                     RHS.isUnsigned());
2015     else if (RHS.isSigned() && RHS.isNegative()) {
2016       // During constant-folding, a negative shift is an opposite shift. Such a
2017       // shift is not a constant expression.
2018       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_negative_shift) << RHS;
2019       RHS = -RHS;
2020       goto shift_left;
2021     }
2022   shift_right:
2023     // C++11 [expr.shift]p1: Shift width must be less than the bit width of the
2024     // shifted type.
2025     unsigned SA = (unsigned) RHS.getLimitedValue(LHS.getBitWidth()-1);
2026     if (SA != RHS)
2027       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_large_shift)
2028         << RHS << E->getType() << LHS.getBitWidth();
2029     Result = LHS >> SA;
2030     return true;
2031   }
2032
2033   case BO_LT: Result = LHS < RHS; return true;
2034   case BO_GT: Result = LHS > RHS; return true;
2035   case BO_LE: Result = LHS <= RHS; return true;
2036   case BO_GE: Result = LHS >= RHS; return true;
2037   case BO_EQ: Result = LHS == RHS; return true;
2038   case BO_NE: Result = LHS != RHS; return true;
2039   }
2040 }
2041
2042 /// Perform the given binary floating-point operation, in-place, on LHS.
2043 static bool handleFloatFloatBinOp(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2044                                   APFloat &LHS, BinaryOperatorKind Opcode,
2045                                   const APFloat &RHS) {
2046   switch (Opcode) {
2047   default:
2048     Info.FFDiag(E);
2049     return false;
2050   case BO_Mul:
2051     LHS.multiply(RHS, APFloat::rmNearestTiesToEven);
2052     break;
2053   case BO_Add:
2054     LHS.add(RHS, APFloat::rmNearestTiesToEven);
2055     break;
2056   case BO_Sub:
2057     LHS.subtract(RHS, APFloat::rmNearestTiesToEven);
2058     break;
2059   case BO_Div:
2060     LHS.divide(RHS, APFloat::rmNearestTiesToEven);
2061     break;
2062   }
2063
2064   if (LHS.isInfinity() || LHS.isNaN()) {
2065     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_float_arithmetic) << LHS.isNaN();
2066     return Info.noteUndefinedBehavior();
2067   }
2068   return true;
2069 }
2070
2071 /// Cast an lvalue referring to a base subobject to a derived class, by
2072 /// truncating the lvalue's path to the given length.
2073 static bool CastToDerivedClass(EvalInfo &Info, const Expr *E, LValue &Result,
2074                                const RecordDecl *TruncatedType,
2075                                unsigned TruncatedElements) {
2076   SubobjectDesignator &D = Result.Designator;
2077
2078   // Check we actually point to a derived class object.
2079   if (TruncatedElements == D.Entries.size())
2080     return true;
2081   assert(TruncatedElements >= D.MostDerivedPathLength &&
2082          "not casting to a derived class");
2083   if (!Result.checkSubobject(Info, E, CSK_Derived))
2084     return false;
2085
2086   // Truncate the path to the subobject, and remove any derived-to-base offsets.
2087   const RecordDecl *RD = TruncatedType;
2088   for (unsigned I = TruncatedElements, N = D.Entries.size(); I != N; ++I) {
2089     if (RD->isInvalidDecl()) return false;
2090     const ASTRecordLayout &Layout = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
2091     const CXXRecordDecl *Base = getAsBaseClass(D.Entries[I]);
2092     if (isVirtualBaseClass(D.Entries[I]))
2093       Result.Offset -= Layout.getVBaseClassOffset(Base);
2094     else
2095       Result.Offset -= Layout.getBaseClassOffset(Base);
2096     RD = Base;
2097   }
2098   D.Entries.resize(TruncatedElements);
2099   return true;
2100 }
2101
2102 static bool HandleLValueDirectBase(EvalInfo &Info, const Expr *E, LValue &Obj,
2103                                    const CXXRecordDecl *Derived,
2104                                    const CXXRecordDecl *Base,
2105                                    const ASTRecordLayout *RL = nullptr) {
2106   if (!RL) {
2107     if (Derived->isInvalidDecl()) return false;
2108     RL = &Info.Ctx.getASTRecordLayout(Derived);
2109   }
2110
2111   Obj.getLValueOffset() += RL->getBaseClassOffset(Base);
2112   Obj.addDecl(Info, E, Base, /*Virtual*/ false);
2113   return true;
2114 }
2115
2116 static bool HandleLValueBase(EvalInfo &Info, const Expr *E, LValue &Obj,
2117                              const CXXRecordDecl *DerivedDecl,
2118                              const CXXBaseSpecifier *Base) {
2119   const CXXRecordDecl *BaseDecl = Base->getType()->getAsCXXRecordDecl();
2120
2121   if (!Base->isVirtual())
2122     return HandleLValueDirectBase(Info, E, Obj, DerivedDecl, BaseDecl);
2123
2124   SubobjectDesignator &D = Obj.Designator;
2125   if (D.Invalid)
2126     return false;
2127
2128   // Extract most-derived object and corresponding type.
2129   DerivedDecl = D.MostDerivedType->getAsCXXRecordDecl();
2130   if (!CastToDerivedClass(Info, E, Obj, DerivedDecl, D.MostDerivedPathLength))
2131     return false;
2132
2133   // Find the virtual base class.
2134   if (DerivedDecl->isInvalidDecl()) return false;
2135   const ASTRecordLayout &Layout = Info.Ctx.getASTRecordLayout(DerivedDecl);
2136   Obj.getLValueOffset() += Layout.getVBaseClassOffset(BaseDecl);
2137   Obj.addDecl(Info, E, BaseDecl, /*Virtual*/ true);
2138   return true;
2139 }
2140
2141 static bool HandleLValueBasePath(EvalInfo &Info, const CastExpr *E,
2142                                  QualType Type, LValue &Result) {
2143   for (CastExpr::path_const_iterator PathI = E->path_begin(),
2144                                      PathE = E->path_end();
2145        PathI != PathE; ++PathI) {
2146     if (!HandleLValueBase(Info, E, Result, Type->getAsCXXRecordDecl(),
2147                           *PathI))
2148       return false;
2149     Type = (*PathI)->getType();
2150   }
2151   return true;
2152 }
2153
2154 /// Update LVal to refer to the given field, which must be a member of the type
2155 /// currently described by LVal.
2156 static bool HandleLValueMember(EvalInfo &Info, const Expr *E, LValue &LVal,
2157                                const FieldDecl *FD,
2158                                const ASTRecordLayout *RL = nullptr) {
2159   if (!RL) {
2160     if (FD->getParent()->isInvalidDecl()) return false;
2161     RL = &Info.Ctx.getASTRecordLayout(FD->getParent());
2162   }
2163
2164   unsigned I = FD->getFieldIndex();
2165   LVal.adjustOffset(Info.Ctx.toCharUnitsFromBits(RL->getFieldOffset(I)));
2166   LVal.addDecl(Info, E, FD);
2167   return true;
2168 }
2169
2170 /// Update LVal to refer to the given indirect field.
2171 static bool HandleLValueIndirectMember(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2172                                        LValue &LVal,
2173                                        const IndirectFieldDecl *IFD) {
2174   for (const auto *C : IFD->chain())
2175     if (!HandleLValueMember(Info, E, LVal, cast<FieldDecl>(C)))
2176       return false;
2177   return true;
2178 }
2179
2180 /// Get the size of the given type in char units.
2181 static bool HandleSizeof(EvalInfo &Info, SourceLocation Loc,
2182                          QualType Type, CharUnits &Size) {
2183   // sizeof(void), __alignof__(void), sizeof(function) = 1 as a gcc
2184   // extension.
2185   if (Type->isVoidType() || Type->isFunctionType()) {
2186     Size = CharUnits::One();
2187     return true;
2188   }
2189
2190   if (Type->isDependentType()) {
2191     Info.FFDiag(Loc);
2192     return false;
2193   }
2194
2195   if (!Type->isConstantSizeType()) {
2196     // sizeof(vla) is not a constantexpr: C99 6.5.3.4p2.
2197     // FIXME: Better diagnostic.
2198     Info.FFDiag(Loc);
2199     return false;
2200   }
2201
2202   Size = Info.Ctx.getTypeSizeInChars(Type);
2203   return true;
2204 }
2205
2206 /// Update a pointer value to model pointer arithmetic.
2207 /// \param Info - Information about the ongoing evaluation.
2208 /// \param E - The expression being evaluated, for diagnostic purposes.
2209 /// \param LVal - The pointer value to be updated.
2210 /// \param EltTy - The pointee type represented by LVal.
2211 /// \param Adjustment - The adjustment, in objects of type EltTy, to add.
2212 static bool HandleLValueArrayAdjustment(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2213                                         LValue &LVal, QualType EltTy,
2214                                         int64_t Adjustment) {
2215   CharUnits SizeOfPointee;
2216   if (!HandleSizeof(Info, E->getExprLoc(), EltTy, SizeOfPointee))
2217     return false;
2218
2219   LVal.adjustOffsetAndIndex(Info, E, Adjustment, SizeOfPointee);
2220   return true;
2221 }
2222
2223 /// Update an lvalue to refer to a component of a complex number.
2224 /// \param Info - Information about the ongoing evaluation.
2225 /// \param LVal - The lvalue to be updated.
2226 /// \param EltTy - The complex number's component type.
2227 /// \param Imag - False for the real component, true for the imaginary.
2228 static bool HandleLValueComplexElement(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2229                                        LValue &LVal, QualType EltTy,
2230                                        bool Imag) {
2231   if (Imag) {
2232     CharUnits SizeOfComponent;
2233     if (!HandleSizeof(Info, E->getExprLoc(), EltTy, SizeOfComponent))
2234       return false;
2235     LVal.Offset += SizeOfComponent;
2236   }
2237   LVal.addComplex(Info, E, EltTy, Imag);
2238   return true;
2239 }
2240
2241 /// Try to evaluate the initializer for a variable declaration.
2242 ///
2243 /// \param Info   Information about the ongoing evaluation.
2244 /// \param E      An expression to be used when printing diagnostics.
2245 /// \param VD     The variable whose initializer should be obtained.
2246 /// \param Frame  The frame in which the variable was created. Must be null
2247 ///               if this variable is not local to the evaluation.
2248 /// \param Result Filled in with a pointer to the value of the variable.
2249 static bool evaluateVarDeclInit(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2250                                 const VarDecl *VD, CallStackFrame *Frame,
2251                                 APValue *&Result) {
2252   // If this is a parameter to an active constexpr function call, perform
2253   // argument substitution.
2254   if (const ParmVarDecl *PVD = dyn_cast<ParmVarDecl>(VD)) {
2255     // Assume arguments of a potential constant expression are unknown
2256     // constant expressions.
2257     if (Info.checkingPotentialConstantExpression())
2258       return false;
2259     if (!Frame || !Frame->Arguments) {
2260       Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
2261       return false;
2262     }
2263     Result = &Frame->Arguments[PVD->getFunctionScopeIndex()];
2264     return true;
2265   }
2266
2267   // If this is a local variable, dig out its value.
2268   if (Frame) {
2269     Result = Frame->getTemporary(VD);
2270     if (!Result) {
2271       // Assume variables referenced within a lambda's call operator that were
2272       // not declared within the call operator are captures and during checking
2273       // of a potential constant expression, assume they are unknown constant
2274       // expressions.
2275       assert(isLambdaCallOperator(Frame->Callee) &&
2276              (VD->getDeclContext() != Frame->Callee || VD->isInitCapture()) &&
2277              "missing value for local variable");
2278       if (Info.checkingPotentialConstantExpression())
2279         return false;
2280       // FIXME: implement capture evaluation during constant expr evaluation.
2281       Info.FFDiag(E->getLocStart(),
2282            diag::note_unimplemented_constexpr_lambda_feature_ast)
2283           << "captures not currently allowed";
2284       return false;
2285     }
2286     return true;
2287   }
2288
2289   // Dig out the initializer, and use the declaration which it's attached to.
2290   const Expr *Init = VD->getAnyInitializer(VD);
2291   if (!Init || Init->isValueDependent()) {
2292     // If we're checking a potential constant expression, the variable could be
2293     // initialized later.
2294     if (!Info.checkingPotentialConstantExpression())
2295       Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
2296     return false;
2297   }
2298
2299   // If we're currently evaluating the initializer of this declaration, use that
2300   // in-flight value.
2301   if (Info.EvaluatingDecl.dyn_cast<const ValueDecl*>() == VD) {
2302     Result = Info.EvaluatingDeclValue;
2303     return true;
2304   }
2305
2306   // Never evaluate the initializer of a weak variable. We can't be sure that
2307   // this is the definition which will be used.
2308   if (VD->isWeak()) {
2309     Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
2310     return false;
2311   }
2312
2313   // Check that we can fold the initializer. In C++, we will have already done
2314   // this in the cases where it matters for conformance.
2315   SmallVector<PartialDiagnosticAt, 8> Notes;
2316   if (!VD->evaluateValue(Notes)) {
2317     Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_var_init_non_constant,
2318               Notes.size() + 1) << VD;
2319     Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
2320     Info.addNotes(Notes);
2321     return false;
2322   } else if (!VD->checkInitIsICE()) {
2323     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_var_init_non_constant,
2324                  Notes.size() + 1) << VD;
2325     Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
2326     Info.addNotes(Notes);
2327   }
2328
2329   Result = VD->getEvaluatedValue();
2330   return true;
2331 }
2332
2333 static bool IsConstNonVolatile(QualType T) {
2334   Qualifiers Quals = T.getQualifiers();
2335   return Quals.hasConst() && !Quals.hasVolatile();
2336 }
2337
2338 /// Get the base index of the given base class within an APValue representing
2339 /// the given derived class.
2340 static unsigned getBaseIndex(const CXXRecordDecl *Derived,
2341                              const CXXRecordDecl *Base) {
2342   Base = Base->getCanonicalDecl();
2343   unsigned Index = 0;
2344   for (CXXRecordDecl::base_class_const_iterator I = Derived->bases_begin(),
2345          E = Derived->bases_end(); I != E; ++I, ++Index) {
2346     if (I->getType()->getAsCXXRecordDecl()->getCanonicalDecl() == Base)
2347       return Index;
2348   }
2349
2350   llvm_unreachable("base class missing from derived class's bases list");
2351 }
2352
2353 /// Extract the value of a character from a string literal.
2354 static APSInt extractStringLiteralCharacter(EvalInfo &Info, const Expr *Lit,
2355                                             uint64_t Index) {
2356   // FIXME: Support ObjCEncodeExpr, MakeStringConstant
2357   if (auto PE = dyn_cast<PredefinedExpr>(Lit))
2358     Lit = PE->getFunctionName();
2359   const StringLiteral *S = cast<StringLiteral>(Lit);
2360   const ConstantArrayType *CAT =
2361       Info.Ctx.getAsConstantArrayType(S->getType());
2362   assert(CAT && "string literal isn't an array");
2363   QualType CharType = CAT->getElementType();
2364   assert(CharType->isIntegerType() && "unexpected character type");
2365
2366   APSInt Value(S->getCharByteWidth() * Info.Ctx.getCharWidth(),
2367                CharType->isUnsignedIntegerType());
2368   if (Index < S->getLength())
2369     Value = S->getCodeUnit(Index);
2370   return Value;
2371 }
2372
2373 // Expand a string literal into an array of characters.
2374 static void expandStringLiteral(EvalInfo &Info, const Expr *Lit,
2375                                 APValue &Result) {
2376   const StringLiteral *S = cast<StringLiteral>(Lit);
2377   const ConstantArrayType *CAT =
2378       Info.Ctx.getAsConstantArrayType(S->getType());
2379   assert(CAT && "string literal isn't an array");
2380   QualType CharType = CAT->getElementType();
2381   assert(CharType->isIntegerType() && "unexpected character type");
2382
2383   unsigned Elts = CAT->getSize().getZExtValue();
2384   Result = APValue(APValue::UninitArray(),
2385                    std::min(S->getLength(), Elts), Elts);
2386   APSInt Value(S->getCharByteWidth() * Info.Ctx.getCharWidth(),
2387                CharType->isUnsignedIntegerType());
2388   if (Result.hasArrayFiller())
2389     Result.getArrayFiller() = APValue(Value);
2390   for (unsigned I = 0, N = Result.getArrayInitializedElts(); I != N; ++I) {
2391     Value = S->getCodeUnit(I);
2392     Result.getArrayInitializedElt(I) = APValue(Value);
2393   }
2394 }
2395
2396 // Expand an array so that it has more than Index filled elements.
2397 static void expandArray(APValue &Array, unsigned Index) {
2398   unsigned Size = Array.getArraySize();
2399   assert(Index < Size);
2400
2401   // Always at least double the number of elements for which we store a value.
2402   unsigned OldElts = Array.getArrayInitializedElts();
2403   unsigned NewElts = std::max(Index+1, OldElts * 2);
2404   NewElts = std::min(Size, std::max(NewElts, 8u));
2405
2406   // Copy the data across.
2407   APValue NewValue(APValue::UninitArray(), NewElts, Size);
2408   for (unsigned I = 0; I != OldElts; ++I)
2409     NewValue.getArrayInitializedElt(I).swap(Array.getArrayInitializedElt(I));
2410   for (unsigned I = OldElts; I != NewElts; ++I)
2411     NewValue.getArrayInitializedElt(I) = Array.getArrayFiller();
2412   if (NewValue.hasArrayFiller())
2413     NewValue.getArrayFiller() = Array.getArrayFiller();
2414   Array.swap(NewValue);
2415 }
2416
2417 /// Determine whether a type would actually be read by an lvalue-to-rvalue
2418 /// conversion. If it's of class type, we may assume that the copy operation
2419 /// is trivial. Note that this is never true for a union type with fields
2420 /// (because the copy always "reads" the active member) and always true for
2421 /// a non-class type.
2422 static bool isReadByLvalueToRvalueConversion(QualType T) {
2423   CXXRecordDecl *RD = T->getBaseElementTypeUnsafe()->getAsCXXRecordDecl();
2424   if (!RD || (RD->isUnion() && !RD->field_empty()))
2425     return true;
2426   if (RD->isEmpty())
2427     return false;
2428
2429   for (auto *Field : RD->fields())
2430     if (isReadByLvalueToRvalueConversion(Field->getType()))
2431       return true;
2432
2433   for (auto &BaseSpec : RD->bases())
2434     if (isReadByLvalueToRvalueConversion(BaseSpec.getType()))
2435       return true;
2436
2437   return false;
2438 }
2439
2440 /// Diagnose an attempt to read from any unreadable field within the specified
2441 /// type, which might be a class type.
2442 static bool diagnoseUnreadableFields(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2443                                      QualType T) {
2444   CXXRecordDecl *RD = T->getBaseElementTypeUnsafe()->getAsCXXRecordDecl();
2445   if (!RD)
2446     return false;
2447
2448   if (!RD->hasMutableFields())
2449     return false;
2450
2451   for (auto *Field : RD->fields()) {
2452     // If we're actually going to read this field in some way, then it can't
2453     // be mutable. If we're in a union, then assigning to a mutable field
2454     // (even an empty one) can change the active member, so that's not OK.
2455     // FIXME: Add core issue number for the union case.
2456     if (Field->isMutable() &&
2457         (RD->isUnion() || isReadByLvalueToRvalueConversion(Field->getType()))) {
2458       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_ltor_mutable, 1) << Field;
2459       Info.Note(Field->getLocation(), diag::note_declared_at);
2460       return true;
2461     }
2462
2463     if (diagnoseUnreadableFields(Info, E, Field->getType()))
2464       return true;
2465   }
2466
2467   for (auto &BaseSpec : RD->bases())
2468     if (diagnoseUnreadableFields(Info, E, BaseSpec.getType()))
2469       return true;
2470
2471   // All mutable fields were empty, and thus not actually read.
2472   return false;
2473 }
2474
2475 /// Kinds of access we can perform on an object, for diagnostics.
2476 enum AccessKinds {
2477   AK_Read,
2478   AK_Assign,
2479   AK_Increment,
2480   AK_Decrement
2481 };
2482
2483 namespace {
2484 /// A handle to a complete object (an object that is not a subobject of
2485 /// another object).
2486 struct CompleteObject {
2487   /// The value of the complete object.
2488   APValue *Value;
2489   /// The type of the complete object.
2490   QualType Type;
2491
2492   CompleteObject() : Value(nullptr) {}
2493   CompleteObject(APValue *Value, QualType Type)
2494       : Value(Value), Type(Type) {
2495     assert(Value && "missing value for complete object");
2496   }
2497
2498   explicit operator bool() const { return Value; }
2499 };
2500 } // end anonymous namespace
2501
2502 /// Find the designated sub-object of an rvalue.
2503 template<typename SubobjectHandler>
2504 typename SubobjectHandler::result_type
2505 findSubobject(EvalInfo &Info, const Expr *E, const CompleteObject &Obj,
2506               const SubobjectDesignator &Sub, SubobjectHandler &handler) {
2507   if (Sub.Invalid)
2508     // A diagnostic will have already been produced.
2509     return handler.failed();
2510   if (Sub.isOnePastTheEnd()) {
2511     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
2512       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_past_end)
2513         << handler.AccessKind;
2514     else
2515       Info.FFDiag(E);
2516     return handler.failed();
2517   }
2518
2519   APValue *O = Obj.Value;
2520   QualType ObjType = Obj.Type;
2521   const FieldDecl *LastField = nullptr;
2522
2523   // Walk the designator's path to find the subobject.
2524   for (unsigned I = 0, N = Sub.Entries.size(); /**/; ++I) {
2525     if (O->isUninit()) {
2526       if (!Info.checkingPotentialConstantExpression())
2527         Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_uninit) << handler.AccessKind;
2528       return handler.failed();
2529     }
2530
2531     if (I == N) {
2532       // If we are reading an object of class type, there may still be more
2533       // things we need to check: if there are any mutable subobjects, we
2534       // cannot perform this read. (This only happens when performing a trivial
2535       // copy or assignment.)
2536       if (ObjType->isRecordType() && handler.AccessKind == AK_Read &&
2537           diagnoseUnreadableFields(Info, E, ObjType))
2538         return handler.failed();
2539
2540       if (!handler.found(*O, ObjType))
2541         return false;
2542
2543       // If we modified a bit-field, truncate it to the right width.
2544       if (handler.AccessKind != AK_Read &&
2545           LastField && LastField->isBitField() &&
2546           !truncateBitfieldValue(Info, E, *O, LastField))
2547         return false;
2548
2549       return true;
2550     }
2551
2552     LastField = nullptr;
2553     if (ObjType->isArrayType()) {
2554       // Next subobject is an array element.
2555       const ConstantArrayType *CAT = Info.Ctx.getAsConstantArrayType(ObjType);
2556       assert(CAT && "vla in literal type?");
2557       uint64_t Index = Sub.Entries[I].ArrayIndex;
2558       if (CAT->getSize().ule(Index)) {
2559         // Note, it should not be possible to form a pointer with a valid
2560         // designator which points more than one past the end of the array.
2561         if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
2562           Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_past_end)
2563             << handler.AccessKind;
2564         else
2565           Info.FFDiag(E);
2566         return handler.failed();
2567       }
2568
2569       ObjType = CAT->getElementType();
2570
2571       // An array object is represented as either an Array APValue or as an
2572       // LValue which refers to a string literal.
2573       if (O->isLValue()) {
2574         assert(I == N - 1 && "extracting subobject of character?");
2575         assert(!O->hasLValuePath() || O->getLValuePath().empty());
2576         if (handler.AccessKind != AK_Read)
2577           expandStringLiteral(Info, O->getLValueBase().get<const Expr *>(),
2578                               *O);
2579         else
2580           return handler.foundString(*O, ObjType, Index);
2581       }
2582
2583       if (O->getArrayInitializedElts() > Index)
2584         O = &O->getArrayInitializedElt(Index);
2585       else if (handler.AccessKind != AK_Read) {
2586         expandArray(*O, Index);
2587         O = &O->getArrayInitializedElt(Index);
2588       } else
2589         O = &O->getArrayFiller();
2590     } else if (ObjType->isAnyComplexType()) {
2591       // Next subobject is a complex number.
2592       uint64_t Index = Sub.Entries[I].ArrayIndex;
2593       if (Index > 1) {
2594         if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
2595           Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_past_end)
2596             << handler.AccessKind;
2597         else
2598           Info.FFDiag(E);
2599         return handler.failed();
2600       }
2601
2602       bool WasConstQualified = ObjType.isConstQualified();
2603       ObjType = ObjType->castAs<ComplexType>()->getElementType();
2604       if (WasConstQualified)
2605         ObjType.addConst();
2606
2607       assert(I == N - 1 && "extracting subobject of scalar?");
2608       if (O->isComplexInt()) {
2609         return handler.found(Index ? O->getComplexIntImag()
2610                                    : O->getComplexIntReal(), ObjType);
2611       } else {
2612         assert(O->isComplexFloat());
2613         return handler.found(Index ? O->getComplexFloatImag()
2614                                    : O->getComplexFloatReal(), ObjType);
2615       }
2616     } else if (const FieldDecl *Field = getAsField(Sub.Entries[I])) {
2617       if (Field->isMutable() && handler.AccessKind == AK_Read) {
2618         Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_ltor_mutable, 1)
2619           << Field;
2620         Info.Note(Field->getLocation(), diag::note_declared_at);
2621         return handler.failed();
2622       }
2623
2624       // Next subobject is a class, struct or union field.
2625       RecordDecl *RD = ObjType->castAs<RecordType>()->getDecl();
2626       if (RD->isUnion()) {
2627         const FieldDecl *UnionField = O->getUnionField();
2628         if (!UnionField ||
2629             UnionField->getCanonicalDecl() != Field->getCanonicalDecl()) {
2630           Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_inactive_union_member)
2631             << handler.AccessKind << Field << !UnionField << UnionField;
2632           return handler.failed();
2633         }
2634         O = &O->getUnionValue();
2635       } else
2636         O = &O->getStructField(Field->getFieldIndex());
2637
2638       bool WasConstQualified = ObjType.isConstQualified();
2639       ObjType = Field->getType();
2640       if (WasConstQualified && !Field->isMutable())
2641         ObjType.addConst();
2642
2643       if (ObjType.isVolatileQualified()) {
2644         if (Info.getLangOpts().CPlusPlus) {
2645           // FIXME: Include a description of the path to the volatile subobject.
2646           Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_volatile_obj, 1)
2647             << handler.AccessKind << 2 << Field;
2648           Info.Note(Field->getLocation(), diag::note_declared_at);
2649         } else {
2650           Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
2651         }
2652         return handler.failed();
2653       }
2654
2655       LastField = Field;
2656     } else {
2657       // Next subobject is a base class.
2658       const CXXRecordDecl *Derived = ObjType->getAsCXXRecordDecl();
2659       const CXXRecordDecl *Base = getAsBaseClass(Sub.Entries[I]);
2660       O = &O->getStructBase(getBaseIndex(Derived, Base));
2661
2662       bool WasConstQualified = ObjType.isConstQualified();
2663       ObjType = Info.Ctx.getRecordType(Base);
2664       if (WasConstQualified)
2665         ObjType.addConst();
2666     }
2667   }
2668 }
2669
2670 namespace {
2671 struct ExtractSubobjectHandler {
2672   EvalInfo &Info;
2673   APValue &Result;
2674
2675   static const AccessKinds AccessKind = AK_Read;
2676
2677   typedef bool result_type;
2678   bool failed() { return false; }
2679   bool found(APValue &Subobj, QualType SubobjType) {
2680     Result = Subobj;
2681     return true;
2682   }
2683   bool found(APSInt &Value, QualType SubobjType) {
2684     Result = APValue(Value);
2685     return true;
2686   }
2687   bool found(APFloat &Value, QualType SubobjType) {
2688     Result = APValue(Value);
2689     return true;
2690   }
2691   bool foundString(APValue &Subobj, QualType SubobjType, uint64_t Character) {
2692     Result = APValue(extractStringLiteralCharacter(
2693         Info, Subobj.getLValueBase().get<const Expr *>(), Character));
2694     return true;
2695   }
2696 };
2697 } // end anonymous namespace
2698
2699 const AccessKinds ExtractSubobjectHandler::AccessKind;
2700
2701 /// Extract the designated sub-object of an rvalue.
2702 static bool extractSubobject(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2703                              const CompleteObject &Obj,
2704                              const SubobjectDesignator &Sub,
2705                              APValue &Result) {
2706   ExtractSubobjectHandler Handler = { Info, Result };
2707   return findSubobject(Info, E, Obj, Sub, Handler);
2708 }
2709
2710 namespace {
2711 struct ModifySubobjectHandler {
2712   EvalInfo &Info;
2713   APValue &NewVal;
2714   const Expr *E;
2715
2716   typedef bool result_type;
2717   static const AccessKinds AccessKind = AK_Assign;
2718
2719   bool checkConst(QualType QT) {
2720     // Assigning to a const object has undefined behavior.
2721     if (QT.isConstQualified()) {
2722       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_modify_const_type) << QT;
2723       return false;
2724     }
2725     return true;
2726   }
2727
2728   bool failed() { return false; }
2729   bool found(APValue &Subobj, QualType SubobjType) {
2730     if (!checkConst(SubobjType))
2731       return false;
2732     // We've been given ownership of NewVal, so just swap it in.
2733     Subobj.swap(NewVal);
2734     return true;
2735   }
2736   bool found(APSInt &Value, QualType SubobjType) {
2737     if (!checkConst(SubobjType))
2738       return false;
2739     if (!NewVal.isInt()) {
2740       // Maybe trying to write a cast pointer value into a complex?
2741       Info.FFDiag(E);
2742       return false;
2743     }
2744     Value = NewVal.getInt();
2745     return true;
2746   }
2747   bool found(APFloat &Value, QualType SubobjType) {
2748     if (!checkConst(SubobjType))
2749       return false;
2750     Value = NewVal.getFloat();
2751     return true;
2752   }
2753   bool foundString(APValue &Subobj, QualType SubobjType, uint64_t Character) {
2754     llvm_unreachable("shouldn't encounter string elements with ExpandArrays");
2755   }
2756 };
2757 } // end anonymous namespace
2758
2759 const AccessKinds ModifySubobjectHandler::AccessKind;
2760
2761 /// Update the designated sub-object of an rvalue to the given value.
2762 static bool modifySubobject(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2763                             const CompleteObject &Obj,
2764                             const SubobjectDesignator &Sub,
2765                             APValue &NewVal) {
2766   ModifySubobjectHandler Handler = { Info, NewVal, E };
2767   return findSubobject(Info, E, Obj, Sub, Handler);
2768 }
2769
2770 /// Find the position where two subobject designators diverge, or equivalently
2771 /// the length of the common initial subsequence.
2772 static unsigned FindDesignatorMismatch(QualType ObjType,
2773                                        const SubobjectDesignator &A,
2774                                        const SubobjectDesignator &B,
2775                                        bool &WasArrayIndex) {
2776   unsigned I = 0, N = std::min(A.Entries.size(), B.Entries.size());
2777   for (/**/; I != N; ++I) {
2778     if (!ObjType.isNull() &&
2779         (ObjType->isArrayType() || ObjType->isAnyComplexType())) {
2780       // Next subobject is an array element.
2781       if (A.Entries[I].ArrayIndex != B.Entries[I].ArrayIndex) {
2782         WasArrayIndex = true;
2783         return I;
2784       }
2785       if (ObjType->isAnyComplexType())
2786         ObjType = ObjType->castAs<ComplexType>()->getElementType();
2787       else
2788         ObjType = ObjType->castAsArrayTypeUnsafe()->getElementType();
2789     } else {
2790       if (A.Entries[I].BaseOrMember != B.Entries[I].BaseOrMember) {
2791         WasArrayIndex = false;
2792         return I;
2793       }
2794       if (const FieldDecl *FD = getAsField(A.Entries[I]))
2795         // Next subobject is a field.
2796         ObjType = FD->getType();
2797       else
2798         // Next subobject is a base class.
2799         ObjType = QualType();
2800     }
2801   }
2802   WasArrayIndex = false;
2803   return I;
2804 }
2805
2806 /// Determine whether the given subobject designators refer to elements of the
2807 /// same array object.
2808 static bool AreElementsOfSameArray(QualType ObjType,
2809                                    const SubobjectDesignator &A,
2810                                    const SubobjectDesignator &B) {
2811   if (A.Entries.size() != B.Entries.size())
2812     return false;
2813
2814   bool IsArray = A.MostDerivedIsArrayElement;
2815   if (IsArray && A.MostDerivedPathLength != A.Entries.size())
2816     // A is a subobject of the array element.
2817     return false;
2818
2819   // If A (and B) designates an array element, the last entry will be the array
2820   // index. That doesn't have to match. Otherwise, we're in the 'implicit array
2821   // of length 1' case, and the entire path must match.
2822   bool WasArrayIndex;
2823   unsigned CommonLength = FindDesignatorMismatch(ObjType, A, B, WasArrayIndex);
2824   return CommonLength >= A.Entries.size() - IsArray;
2825 }
2826
2827 /// Find the complete object to which an LValue refers.
2828 static CompleteObject findCompleteObject(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2829                                          AccessKinds AK, const LValue &LVal,
2830                                          QualType LValType) {
2831   if (!LVal.Base) {
2832     Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_null) << AK;
2833     return CompleteObject();
2834   }
2835
2836   CallStackFrame *Frame = nullptr;
2837   if (LVal.CallIndex) {
2838     Frame = Info.getCallFrame(LVal.CallIndex);
2839     if (!Frame) {
2840       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_lifetime_ended, 1)
2841         << AK << LVal.Base.is<const ValueDecl*>();
2842       NoteLValueLocation(Info, LVal.Base);
2843       return CompleteObject();
2844     }
2845   }
2846
2847   // C++11 DR1311: An lvalue-to-rvalue conversion on a volatile-qualified type
2848   // is not a constant expression (even if the object is non-volatile). We also
2849   // apply this rule to C++98, in order to conform to the expected 'volatile'
2850   // semantics.
2851   if (LValType.isVolatileQualified()) {
2852     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus)
2853       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_volatile_type)
2854         << AK << LValType;
2855     else
2856       Info.FFDiag(E);
2857     return CompleteObject();
2858   }
2859
2860   // Compute value storage location and type of base object.
2861   APValue *BaseVal = nullptr;
2862   QualType BaseType = getType(LVal.Base);
2863
2864   if (const ValueDecl *D = LVal.Base.dyn_cast<const ValueDecl*>()) {
2865     // In C++98, const, non-volatile integers initialized with ICEs are ICEs.
2866     // In C++11, constexpr, non-volatile variables initialized with constant
2867     // expressions are constant expressions too. Inside constexpr functions,
2868     // parameters are constant expressions even if they're non-const.
2869     // In C++1y, objects local to a constant expression (those with a Frame) are
2870     // both readable and writable inside constant expressions.
2871     // In C, such things can also be folded, although they are not ICEs.
2872     const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(D);
2873     if (VD) {
2874       if (const VarDecl *VDef = VD->getDefinition(Info.Ctx))
2875         VD = VDef;
2876     }
2877     if (!VD || VD->isInvalidDecl()) {
2878       Info.FFDiag(E);
2879       return CompleteObject();
2880     }
2881
2882     // Accesses of volatile-qualified objects are not allowed.
2883     if (BaseType.isVolatileQualified()) {
2884       if (Info.getLangOpts().CPlusPlus) {
2885         Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_volatile_obj, 1)
2886           << AK << 1 << VD;
2887         Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
2888       } else {
2889         Info.FFDiag(E);
2890       }
2891       return CompleteObject();
2892     }
2893
2894     // Unless we're looking at a local variable or argument in a constexpr call,
2895     // the variable we're reading must be const.
2896     if (!Frame) {
2897       if (Info.getLangOpts().CPlusPlus14 &&
2898           VD == Info.EvaluatingDecl.dyn_cast<const ValueDecl *>()) {
2899         // OK, we can read and modify an object if we're in the process of
2900         // evaluating its initializer, because its lifetime began in this
2901         // evaluation.
2902       } else if (AK != AK_Read) {
2903         // All the remaining cases only permit reading.
2904         Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_modify_global);
2905         return CompleteObject();
2906       } else if (VD->isConstexpr()) {
2907         // OK, we can read this variable.
2908       } else if (BaseType->isIntegralOrEnumerationType()) {
2909         // In OpenCL if a variable is in constant address space it is a const value.
2910         if (!(BaseType.isConstQualified() ||
2911               (Info.getLangOpts().OpenCL &&
2912                BaseType.getAddressSpace() == LangAS::opencl_constant))) {
2913           if (Info.getLangOpts().CPlusPlus) {
2914             Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_ltor_non_const_int, 1) << VD;
2915             Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
2916           } else {
2917             Info.FFDiag(E);
2918           }
2919           return CompleteObject();
2920         }
2921       } else if (BaseType->isFloatingType() && BaseType.isConstQualified()) {
2922         // We support folding of const floating-point types, in order to make
2923         // static const data members of such types (supported as an extension)
2924         // more useful.
2925         if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11) {
2926           Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_ltor_non_constexpr, 1) << VD;
2927           Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
2928         } else {
2929           Info.CCEDiag(E);
2930         }
2931       } else if (BaseType.isConstQualified() && VD->hasDefinition(Info.Ctx)) {
2932         Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_ltor_non_constexpr) << VD;
2933         // Keep evaluating to see what we can do.
2934       } else {
2935         // FIXME: Allow folding of values of any literal type in all languages.
2936         if (Info.checkingPotentialConstantExpression() &&
2937             VD->getType().isConstQualified() && !VD->hasDefinition(Info.Ctx)) {
2938           // The definition of this variable could be constexpr. We can't
2939           // access it right now, but may be able to in future.
2940         } else if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11) {
2941           Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_ltor_non_constexpr, 1) << VD;
2942           Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
2943         } else {
2944           Info.FFDiag(E);
2945         }
2946         return CompleteObject();
2947       }
2948     }
2949
2950     if (!evaluateVarDeclInit(Info, E, VD, Frame, BaseVal))
2951       return CompleteObject();
2952   } else {
2953     const Expr *Base = LVal.Base.dyn_cast<const Expr*>();
2954
2955     if (!Frame) {
2956       if (const MaterializeTemporaryExpr *MTE =
2957               dyn_cast<MaterializeTemporaryExpr>(Base)) {
2958         assert(MTE->getStorageDuration() == SD_Static &&
2959                "should have a frame for a non-global materialized temporary");
2960
2961         // Per C++1y [expr.const]p2:
2962         //  an lvalue-to-rvalue conversion [is not allowed unless it applies to]
2963         //   - a [...] glvalue of integral or enumeration type that refers to
2964         //     a non-volatile const object [...]
2965         //   [...]
2966         //   - a [...] glvalue of literal type that refers to a non-volatile
2967         //     object whose lifetime began within the evaluation of e.
2968         //
2969         // C++11 misses the 'began within the evaluation of e' check and
2970         // instead allows all temporaries, including things like:
2971         //   int &&r = 1;
2972         //   int x = ++r;
2973         //   constexpr int k = r;
2974         // Therefore we use the C++1y rules in C++11 too.
2975         const ValueDecl *VD = Info.EvaluatingDecl.dyn_cast<const ValueDecl*>();
2976         const ValueDecl *ED = MTE->getExtendingDecl();
2977         if (!(BaseType.isConstQualified() &&
2978               BaseType->isIntegralOrEnumerationType()) &&
2979             !(VD && VD->getCanonicalDecl() == ED->getCanonicalDecl())) {
2980           Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_static_temporary, 1) << AK;
2981           Info.Note(MTE->getExprLoc(), diag::note_constexpr_temporary_here);
2982           return CompleteObject();
2983         }
2984
2985         BaseVal = Info.Ctx.getMaterializedTemporaryValue(MTE, false);
2986         assert(BaseVal && "got reference to unevaluated temporary");
2987       } else {
2988         Info.FFDiag(E);
2989         return CompleteObject();
2990       }
2991     } else {
2992       BaseVal = Frame->getTemporary(Base);
2993       assert(BaseVal && "missing value for temporary");
2994     }
2995
2996     // Volatile temporary objects cannot be accessed in constant expressions.
2997     if (BaseType.isVolatileQualified()) {
2998       if (Info.getLangOpts().CPlusPlus) {
2999         Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_volatile_obj, 1)
3000           << AK << 0;
3001         Info.Note(Base->getExprLoc(), diag::note_constexpr_temporary_here);
3002       } else {
3003         Info.FFDiag(E);
3004       }
3005       return CompleteObject();
3006     }
3007   }
3008
3009   // During the construction of an object, it is not yet 'const'.
3010   // FIXME: We don't set up EvaluatingDecl for local variables or temporaries,
3011   // and this doesn't do quite the right thing for const subobjects of the
3012   // object under construction.
3013   if (LVal.getLValueBase() == Info.EvaluatingDecl) {
3014     BaseType = Info.Ctx.getCanonicalType(BaseType);
3015     BaseType.removeLocalConst();
3016   }
3017
3018   // In C++1y, we can't safely access any mutable state when we might be
3019   // evaluating after an unmodeled side effect.
3020   //
3021   // FIXME: Not all local state is mutable. Allow local constant subobjects
3022   // to be read here (but take care with 'mutable' fields).
3023   if ((Frame && Info.getLangOpts().CPlusPlus14 &&
3024        Info.EvalStatus.HasSideEffects) ||
3025       (AK != AK_Read && Info.IsSpeculativelyEvaluating))
3026     return CompleteObject();
3027
3028   return CompleteObject(BaseVal, BaseType);
3029 }
3030
3031 /// \brief Perform an lvalue-to-rvalue conversion on the given glvalue. This
3032 /// can also be used for 'lvalue-to-lvalue' conversions for looking up the
3033 /// glvalue referred to by an entity of reference type.
3034 ///
3035 /// \param Info - Information about the ongoing evaluation.
3036 /// \param Conv - The expression for which we are performing the conversion.
3037 ///               Used for diagnostics.
3038 /// \param Type - The type of the glvalue (before stripping cv-qualifiers in the
3039 ///               case of a non-class type).
3040 /// \param LVal - The glvalue on which we are attempting to perform this action.
3041 /// \param RVal - The produced value will be placed here.
3042 static bool handleLValueToRValueConversion(EvalInfo &Info, const Expr *Conv,
3043                                            QualType Type,
3044                                            const LValue &LVal, APValue &RVal) {
3045   if (LVal.Designator.Invalid)
3046     return false;
3047
3048   // Check for special cases where there is no existing APValue to look at.
3049   const Expr *Base = LVal.Base.dyn_cast<const Expr*>();
3050   if (Base && !LVal.CallIndex && !Type.isVolatileQualified()) {
3051     if (const CompoundLiteralExpr *CLE = dyn_cast<CompoundLiteralExpr>(Base)) {
3052       // In C99, a CompoundLiteralExpr is an lvalue, and we defer evaluating the
3053       // initializer until now for such expressions. Such an expression can't be
3054       // an ICE in C, so this only matters for fold.
3055       if (Type.isVolatileQualified()) {
3056         Info.FFDiag(Conv);
3057         return false;
3058       }
3059       APValue Lit;
3060       if (!Evaluate(Lit, Info, CLE->getInitializer()))
3061         return false;
3062       CompleteObject LitObj(&Lit, Base->getType());
3063       return extractSubobject(Info, Conv, LitObj, LVal.Designator, RVal);
3064     } else if (isa<StringLiteral>(Base) || isa<PredefinedExpr>(Base)) {
3065       // We represent a string literal array as an lvalue pointing at the
3066       // corresponding expression, rather than building an array of chars.
3067       // FIXME: Support ObjCEncodeExpr, MakeStringConstant
3068       APValue Str(Base, CharUnits::Zero(), APValue::NoLValuePath(), 0);
3069       CompleteObject StrObj(&Str, Base->getType());
3070       return extractSubobject(Info, Conv, StrObj, LVal.Designator, RVal);
3071     }
3072   }
3073
3074   CompleteObject Obj = findCompleteObject(Info, Conv, AK_Read, LVal, Type);
3075   return Obj && extractSubobject(Info, Conv, Obj, LVal.Designator, RVal);
3076 }
3077
3078 /// Perform an assignment of Val to LVal. Takes ownership of Val.
3079 static bool handleAssignment(EvalInfo &Info, const Expr *E, const LValue &LVal,
3080                              QualType LValType, APValue &Val) {
3081   if (LVal.Designator.Invalid)
3082     return false;
3083
3084   if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus14) {
3085     Info.FFDiag(E);
3086     return false;
3087   }
3088
3089   CompleteObject Obj = findCompleteObject(Info, E, AK_Assign, LVal, LValType);
3090   return Obj && modifySubobject(Info, E, Obj, LVal.Designator, Val);
3091 }
3092
3093 static bool isOverflowingIntegerType(ASTContext &Ctx, QualType T) {
3094   return T->isSignedIntegerType() &&
3095          Ctx.getIntWidth(T) >= Ctx.getIntWidth(Ctx.IntTy);
3096 }
3097
3098 namespace {
3099 struct CompoundAssignSubobjectHandler {
3100   EvalInfo &Info;
3101   const Expr *E;
3102   QualType PromotedLHSType;
3103   BinaryOperatorKind Opcode;
3104   const APValue &RHS;
3105
3106   static const AccessKinds AccessKind = AK_Assign;
3107
3108   typedef bool result_type;
3109
3110   bool checkConst(QualType QT) {
3111     // Assigning to a const object has undefined behavior.
3112     if (QT.isConstQualified()) {
3113       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_modify_const_type) << QT;
3114       return false;
3115     }
3116     return true;
3117   }
3118
3119   bool failed() { return false; }
3120   bool found(APValue &Subobj, QualType SubobjType) {
3121     switch (Subobj.getKind()) {
3122     case APValue::Int:
3123       return found(Subobj.getInt(), SubobjType);
3124     case APValue::Float:
3125       return found(Subobj.getFloat(), SubobjType);
3126     case APValue::ComplexInt:
3127     case APValue::ComplexFloat:
3128       // FIXME: Implement complex compound assignment.
3129       Info.FFDiag(E);
3130       return false;
3131     case APValue::LValue:
3132       return foundPointer(Subobj, SubobjType);
3133     default:
3134       // FIXME: can this happen?
3135       Info.FFDiag(E);
3136       return false;
3137     }
3138   }
3139   bool found(APSInt &Value, QualType SubobjType) {
3140     if (!checkConst(SubobjType))
3141       return false;
3142
3143     if (!SubobjType->isIntegerType() || !RHS.isInt()) {
3144       // We don't support compound assignment on integer-cast-to-pointer
3145       // values.
3146       Info.FFDiag(E);
3147       return false;
3148     }
3149
3150     APSInt LHS = HandleIntToIntCast(Info, E, PromotedLHSType,
3151                                     SubobjType, Value);
3152     if (!handleIntIntBinOp(Info, E, LHS, Opcode, RHS.getInt(), LHS))
3153       return false;
3154     Value = HandleIntToIntCast(Info, E, SubobjType, PromotedLHSType, LHS);
3155     return true;
3156   }
3157   bool found(APFloat &Value, QualType SubobjType) {
3158     return checkConst(SubobjType) &&
3159            HandleFloatToFloatCast(Info, E, SubobjType, PromotedLHSType,
3160                                   Value) &&
3161            handleFloatFloatBinOp(Info, E, Value, Opcode, RHS.getFloat()) &&
3162            HandleFloatToFloatCast(Info, E, PromotedLHSType, SubobjType, Value);
3163   }
3164   bool foundPointer(APValue &Subobj, QualType SubobjType) {
3165     if (!checkConst(SubobjType))
3166       return false;
3167
3168     QualType PointeeType;
3169     if (const PointerType *PT = SubobjType->getAs<PointerType>())
3170       PointeeType = PT->getPointeeType();
3171
3172     if (PointeeType.isNull() || !RHS.isInt() ||
3173         (Opcode != BO_Add && Opcode != BO_Sub)) {
3174       Info.FFDiag(E);
3175       return false;
3176     }
3177
3178     int64_t Offset = getExtValue(RHS.getInt());
3179     if (Opcode == BO_Sub)
3180       Offset = -Offset;
3181
3182     LValue LVal;
3183     LVal.setFrom(Info.Ctx, Subobj);
3184     if (!HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, LVal, PointeeType, Offset))
3185       return false;
3186     LVal.moveInto(Subobj);
3187     return true;
3188   }
3189   bool foundString(APValue &Subobj, QualType SubobjType, uint64_t Character) {
3190     llvm_unreachable("shouldn't encounter string elements here");
3191   }
3192 };
3193 } // end anonymous namespace
3194
3195 const AccessKinds CompoundAssignSubobjectHandler::AccessKind;
3196
3197 /// Perform a compound assignment of LVal <op>= RVal.
3198 static bool handleCompoundAssignment(
3199     EvalInfo &Info, const Expr *E,
3200     const LValue &LVal, QualType LValType, QualType PromotedLValType,
3201     BinaryOperatorKind Opcode, const APValue &RVal) {
3202   if (LVal.Designator.Invalid)
3203     return false;
3204
3205   if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus14) {
3206     Info.FFDiag(E);
3207     return false;
3208   }
3209
3210   CompleteObject Obj = findCompleteObject(Info, E, AK_Assign, LVal, LValType);
3211   CompoundAssignSubobjectHandler Handler = { Info, E, PromotedLValType, Opcode,
3212                                              RVal };
3213   return Obj && findSubobject(Info, E, Obj, LVal.Designator, Handler);
3214 }
3215
3216 namespace {
3217 struct IncDecSubobjectHandler {
3218   EvalInfo &Info;
3219   const Expr *E;
3220   AccessKinds AccessKind;
3221   APValue *Old;
3222
3223   typedef bool result_type;
3224
3225   bool checkConst(QualType QT) {
3226     // Assigning to a const object has undefined behavior.
3227     if (QT.isConstQualified()) {
3228       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_modify_const_type) << QT;
3229       return false;
3230     }
3231     return true;
3232   }
3233
3234   bool failed() { return false; }
3235   bool found(APValue &Subobj, QualType SubobjType) {
3236     // Stash the old value. Also clear Old, so we don't clobber it later
3237     // if we're post-incrementing a complex.
3238     if (Old) {
3239       *Old = Subobj;
3240       Old = nullptr;
3241     }
3242
3243     switch (Subobj.getKind()) {
3244     case APValue::Int:
3245       return found(Subobj.getInt(), SubobjType);
3246     case APValue::Float:
3247       return found(Subobj.getFloat(), SubobjType);
3248     case APValue::ComplexInt:
3249       return found(Subobj.getComplexIntReal(),
3250                    SubobjType->castAs<ComplexType>()->getElementType()
3251                      .withCVRQualifiers(SubobjType.getCVRQualifiers()));
3252     case APValue::ComplexFloat:
3253       return found(Subobj.getComplexFloatReal(),
3254                    SubobjType->castAs<ComplexType>()->getElementType()
3255                      .withCVRQualifiers(SubobjType.getCVRQualifiers()));
3256     case APValue::LValue:
3257       return foundPointer(Subobj, SubobjType);
3258     default:
3259       // FIXME: can this happen?
3260       Info.FFDiag(E);
3261       return false;
3262     }
3263   }
3264   bool found(APSInt &Value, QualType SubobjType) {
3265     if (!checkConst(SubobjType))
3266       return false;
3267
3268     if (!SubobjType->isIntegerType()) {
3269       // We don't support increment / decrement on integer-cast-to-pointer
3270       // values.
3271       Info.FFDiag(E);
3272       return false;
3273     }
3274
3275     if (Old) *Old = APValue(Value);
3276
3277     // bool arithmetic promotes to int, and the conversion back to bool
3278     // doesn't reduce mod 2^n, so special-case it.
3279     if (SubobjType->isBooleanType()) {
3280       if (AccessKind == AK_Increment)
3281         Value = 1;
3282       else
3283         Value = !Value;
3284       return true;
3285     }
3286
3287     bool WasNegative = Value.isNegative();
3288     if (AccessKind == AK_Increment) {
3289       ++Value;
3290
3291       if (!WasNegative && Value.isNegative() &&
3292           isOverflowingIntegerType(Info.Ctx, SubobjType)) {
3293         APSInt ActualValue(Value, /*IsUnsigned*/true);
3294         return HandleOverflow(Info, E, ActualValue, SubobjType);
3295       }
3296     } else {
3297       --Value;
3298
3299       if (WasNegative && !Value.isNegative() &&
3300           isOverflowingIntegerType(Info.Ctx, SubobjType)) {
3301         unsigned BitWidth = Value.getBitWidth();
3302         APSInt ActualValue(Value.sext(BitWidth + 1), /*IsUnsigned*/false);
3303         ActualValue.setBit(BitWidth);
3304         return HandleOverflow(Info, E, ActualValue, SubobjType);
3305       }
3306     }
3307     return true;
3308   }
3309   bool found(APFloat &Value, QualType SubobjType) {
3310     if (!checkConst(SubobjType))
3311       return false;
3312
3313     if (Old) *Old = APValue(Value);
3314
3315     APFloat One(Value.getSemantics(), 1);
3316     if (AccessKind == AK_Increment)
3317       Value.add(One, APFloat::rmNearestTiesToEven);
3318     else
3319       Value.subtract(One, APFloat::rmNearestTiesToEven);
3320     return true;
3321   }
3322   bool foundPointer(APValue &Subobj, QualType SubobjType) {
3323     if (!checkConst(SubobjType))
3324       return false;
3325
3326     QualType PointeeType;
3327     if (const PointerType *PT = SubobjType->getAs<PointerType>())
3328       PointeeType = PT->getPointeeType();
3329     else {
3330       Info.FFDiag(E);
3331       return false;
3332     }
3333
3334     LValue LVal;
3335     LVal.setFrom(Info.Ctx, Subobj);
3336     if (!HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, LVal, PointeeType,
3337                                      AccessKind == AK_Increment ? 1 : -1))
3338       return false;
3339     LVal.moveInto(Subobj);
3340     return true;
3341   }
3342   bool foundString(APValue &Subobj, QualType SubobjType, uint64_t Character) {
3343     llvm_unreachable("shouldn't encounter string elements here");
3344   }
3345 };
3346 } // end anonymous namespace
3347
3348 /// Perform an increment or decrement on LVal.
3349 static bool handleIncDec(EvalInfo &Info, const Expr *E, const LValue &LVal,
3350                          QualType LValType, bool IsIncrement, APValue *Old) {
3351   if (LVal.Designator.Invalid)
3352     return false;
3353
3354   if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus14) {
3355     Info.FFDiag(E);
3356     return false;
3357   }
3358
3359   AccessKinds AK = IsIncrement ? AK_Increment : AK_Decrement;
3360   CompleteObject Obj = findCompleteObject(Info, E, AK, LVal, LValType);
3361   IncDecSubobjectHandler Handler = { Info, E, AK, Old };
3362   return Obj && findSubobject(Info, E, Obj, LVal.Designator, Handler);
3363 }
3364
3365 /// Build an lvalue for the object argument of a member function call.
3366 static bool EvaluateObjectArgument(EvalInfo &Info, const Expr *Object,
3367                                    LValue &This) {
3368   if (Object->getType()->isPointerType())
3369     return EvaluatePointer(Object, This, Info);
3370
3371   if (Object->isGLValue())
3372     return EvaluateLValue(Object, This, Info);
3373
3374   if (Object->getType()->isLiteralType(Info.Ctx))
3375     return EvaluateTemporary(Object, This, Info);
3376
3377   Info.FFDiag(Object, diag::note_constexpr_nonliteral) << Object->getType();
3378   return false;
3379 }
3380
3381 /// HandleMemberPointerAccess - Evaluate a member access operation and build an
3382 /// lvalue referring to the result.
3383 ///
3384 /// \param Info - Information about the ongoing evaluation.
3385 /// \param LV - An lvalue referring to the base of the member pointer.
3386 /// \param RHS - The member pointer expression.
3387 /// \param IncludeMember - Specifies whether the member itself is included in
3388 ///        the resulting LValue subobject designator. This is not possible when
3389 ///        creating a bound member function.
3390 /// \return The field or method declaration to which the member pointer refers,
3391 ///         or 0 if evaluation fails.
3392 static const ValueDecl *HandleMemberPointerAccess(EvalInfo &Info,
3393                                                   QualType LVType,
3394                                                   LValue &LV,
3395                                                   const Expr *RHS,
3396                                                   bool IncludeMember = true) {
3397   MemberPtr MemPtr;
3398   if (!EvaluateMemberPointer(RHS, MemPtr, Info))
3399     return nullptr;
3400
3401   // C++11 [expr.mptr.oper]p6: If the second operand is the null pointer to
3402   // member value, the behavior is undefined.
3403   if (!MemPtr.getDecl()) {
3404     // FIXME: Specific diagnostic.
3405     Info.FFDiag(RHS);
3406     return nullptr;
3407   }
3408
3409   if (MemPtr.isDerivedMember()) {
3410     // This is a member of some derived class. Truncate LV appropriately.
3411     // The end of the derived-to-base path for the base object must match the
3412     // derived-to-base path for the member pointer.
3413     if (LV.Designator.MostDerivedPathLength + MemPtr.Path.size() >
3414         LV.Designator.Entries.size()) {
3415       Info.FFDiag(RHS);
3416       return nullptr;
3417     }
3418     unsigned PathLengthToMember =
3419         LV.Designator.Entries.size() - MemPtr.Path.size();
3420     for (unsigned I = 0, N = MemPtr.Path.size(); I != N; ++I) {
3421       const CXXRecordDecl *LVDecl = getAsBaseClass(
3422           LV.Designator.Entries[PathLengthToMember + I]);
3423       const CXXRecordDecl *MPDecl = MemPtr.Path[I];
3424       if (LVDecl->getCanonicalDecl() != MPDecl->getCanonicalDecl()) {
3425         Info.FFDiag(RHS);
3426         return nullptr;
3427       }
3428     }
3429
3430     // Truncate the lvalue to the appropriate derived class.
3431     if (!CastToDerivedClass(Info, RHS, LV, MemPtr.getContainingRecord(),
3432                             PathLengthToMember))
3433       return nullptr;
3434   } else if (!MemPtr.Path.empty()) {
3435     // Extend the LValue path with the member pointer's path.
3436     LV.Designator.Entries.reserve(LV.Designator.Entries.size() +
3437                                   MemPtr.Path.size() + IncludeMember);
3438
3439     // Walk down to the appropriate base class.
3440     if (const PointerType *PT = LVType->getAs<PointerType>())
3441       LVType = PT->getPointeeType();
3442     const CXXRecordDecl *RD = LVType->getAsCXXRecordDecl();
3443     assert(RD && "member pointer access on non-class-type expression");
3444     // The first class in the path is that of the lvalue.
3445     for (unsigned I = 1, N = MemPtr.Path.size(); I != N; ++I) {
3446       const CXXRecordDecl *Base = MemPtr.Path[N - I - 1];
3447       if (!HandleLValueDirectBase(Info, RHS, LV, RD, Base))
3448         return nullptr;
3449       RD = Base;
3450     }
3451     // Finally cast to the class containing the member.
3452     if (!HandleLValueDirectBase(Info, RHS, LV, RD,
3453                                 MemPtr.getContainingRecord()))
3454       return nullptr;
3455   }
3456
3457   // Add the member. Note that we cannot build bound member functions here.
3458   if (IncludeMember) {
3459     if (const FieldDecl *FD = dyn_cast<FieldDecl>(MemPtr.getDecl())) {
3460       if (!HandleLValueMember(Info, RHS, LV, FD))
3461         return nullptr;
3462     } else if (const IndirectFieldDecl *IFD =
3463                  dyn_cast<IndirectFieldDecl>(MemPtr.getDecl())) {
3464       if (!HandleLValueIndirectMember(Info, RHS, LV, IFD))
3465         return nullptr;
3466     } else {
3467       llvm_unreachable("can't construct reference to bound member function");
3468     }
3469   }
3470
3471   return MemPtr.getDecl();
3472 }
3473
3474 static const ValueDecl *HandleMemberPointerAccess(EvalInfo &Info,
3475                                                   const BinaryOperator *BO,
3476                                                   LValue &LV,
3477                                                   bool IncludeMember = true) {
3478   assert(BO->getOpcode() == BO_PtrMemD || BO->getOpcode() == BO_PtrMemI);
3479
3480   if (!EvaluateObjectArgument(Info, BO->getLHS(), LV)) {
3481     if (Info.noteFailure()) {
3482       MemberPtr MemPtr;
3483       EvaluateMemberPointer(BO->getRHS(), MemPtr, Info);
3484     }
3485     return nullptr;
3486   }
3487
3488   return HandleMemberPointerAccess(Info, BO->getLHS()->getType(), LV,
3489                                    BO->getRHS(), IncludeMember);
3490 }
3491
3492 /// HandleBaseToDerivedCast - Apply the given base-to-derived cast operation on
3493 /// the provided lvalue, which currently refers to the base object.
3494 static bool HandleBaseToDerivedCast(EvalInfo &Info, const CastExpr *E,
3495                                     LValue &Result) {
3496   SubobjectDesignator &D = Result.Designator;
3497   if (D.Invalid || !Result.checkNullPointer(Info, E, CSK_Derived))
3498     return false;
3499
3500   QualType TargetQT = E->getType();
3501   if (const PointerType *PT = TargetQT->getAs<PointerType>())
3502     TargetQT = PT->getPointeeType();
3503
3504   // Check this cast lands within the final derived-to-base subobject path.
3505   if (D.MostDerivedPathLength + E->path_size() > D.Entries.size()) {
3506     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_downcast)
3507       << D.MostDerivedType << TargetQT;
3508     return false;
3509   }
3510
3511   // Check the type of the final cast. We don't need to check the path,
3512   // since a cast can only be formed if the path is unique.
3513   unsigned NewEntriesSize = D.Entries.size() - E->path_size();
3514   const CXXRecordDecl *TargetType = TargetQT->getAsCXXRecordDecl();
3515   const CXXRecordDecl *FinalType;
3516   if (NewEntriesSize == D.MostDerivedPathLength)
3517     FinalType = D.MostDerivedType->getAsCXXRecordDecl();
3518   else
3519     FinalType = getAsBaseClass(D.Entries[NewEntriesSize - 1]);
3520   if (FinalType->getCanonicalDecl() != TargetType->getCanonicalDecl()) {
3521     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_downcast)
3522       << D.MostDerivedType << TargetQT;
3523     return false;
3524   }
3525
3526   // Truncate the lvalue to the appropriate derived class.
3527   return CastToDerivedClass(Info, E, Result, TargetType, NewEntriesSize);
3528 }
3529
3530 namespace {
3531 enum EvalStmtResult {
3532   /// Evaluation failed.
3533   ESR_Failed,
3534   /// Hit a 'return' statement.
3535   ESR_Returned,
3536   /// Evaluation succeeded.
3537   ESR_Succeeded,
3538   /// Hit a 'continue' statement.
3539   ESR_Continue,
3540   /// Hit a 'break' statement.
3541   ESR_Break,
3542   /// Still scanning for 'case' or 'default' statement.
3543   ESR_CaseNotFound
3544 };
3545 }
3546
3547 static bool EvaluateVarDecl(EvalInfo &Info, const VarDecl *VD) {
3548   // We don't need to evaluate the initializer for a static local.
3549   if (!VD->hasLocalStorage())
3550     return true;
3551
3552   LValue Result;
3553   Result.set(VD, Info.CurrentCall->Index);
3554   APValue &Val = Info.CurrentCall->createTemporary(VD, true);
3555
3556   const Expr *InitE = VD->getInit();
3557   if (!InitE) {
3558     Info.FFDiag(VD->getLocStart(), diag::note_constexpr_uninitialized)
3559       << false << VD->getType();
3560     Val = APValue();
3561     return false;
3562   }
3563
3564   if (InitE->isValueDependent())
3565     return false;
3566
3567   if (!EvaluateInPlace(Val, Info, Result, InitE)) {
3568     // Wipe out any partially-computed value, to allow tracking that this
3569     // evaluation failed.
3570     Val = APValue();
3571     return false;
3572   }
3573
3574   return true;
3575 }
3576
3577 static bool EvaluateDecl(EvalInfo &Info, const Decl *D) {
3578   bool OK = true;
3579
3580   if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(D))
3581     OK &= EvaluateVarDecl(Info, VD);
3582
3583   if (const DecompositionDecl *DD = dyn_cast<DecompositionDecl>(D))
3584     for (auto *BD : DD->bindings())
3585       if (auto *VD = BD->getHoldingVar())
3586         OK &= EvaluateDecl(Info, VD);
3587
3588   return OK;
3589 }
3590
3591
3592 /// Evaluate a condition (either a variable declaration or an expression).
3593 static bool EvaluateCond(EvalInfo &Info, const VarDecl *CondDecl,
3594                          const Expr *Cond, bool &Result) {
3595   FullExpressionRAII Scope(Info);
3596   if (CondDecl && !EvaluateDecl(Info, CondDecl))
3597     return false;
3598   return EvaluateAsBooleanCondition(Cond, Result, Info);
3599 }
3600
3601 namespace {
3602 /// \brief A location where the result (returned value) of evaluating a
3603 /// statement should be stored.
3604 struct StmtResult {
3605   /// The APValue that should be filled in with the returned value.
3606   APValue &Value;
3607   /// The location containing the result, if any (used to support RVO).
3608   const LValue *Slot;
3609 };
3610 }
3611
3612 static EvalStmtResult EvaluateStmt(StmtResult &Result, EvalInfo &Info,
3613                                    const Stmt *S,
3614                                    const SwitchCase *SC = nullptr);
3615
3616 /// Evaluate the body of a loop, and translate the result as appropriate.
3617 static EvalStmtResult EvaluateLoopBody(StmtResult &Result, EvalInfo &Info,
3618                                        const Stmt *Body,
3619                                        const SwitchCase *Case = nullptr) {
3620   BlockScopeRAII Scope(Info);
3621   switch (EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, Body, Case)) {
3622   case ESR_Break:
3623     return ESR_Succeeded;
3624   case ESR_Succeeded:
3625   case ESR_Continue:
3626     return ESR_Continue;
3627   case ESR_Failed:
3628   case ESR_Returned:
3629   case ESR_CaseNotFound:
3630     return ESR;
3631   }
3632   llvm_unreachable("Invalid EvalStmtResult!");
3633 }
3634
3635 /// Evaluate a switch statement.
3636 static EvalStmtResult EvaluateSwitch(StmtResult &Result, EvalInfo &Info,
3637                                      const SwitchStmt *SS) {
3638   BlockScopeRAII Scope(Info);
3639
3640   // Evaluate the switch condition.
3641   APSInt Value;
3642   {
3643     FullExpressionRAII Scope(Info);
3644     if (const Stmt *Init = SS->getInit()) {
3645       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, Init);
3646       if (ESR != ESR_Succeeded)
3647         return ESR;
3648     }
3649     if (SS->getConditionVariable() &&
3650         !EvaluateDecl(Info, SS->getConditionVariable()))
3651       return ESR_Failed;
3652     if (!EvaluateInteger(SS->getCond(), Value, Info))
3653       return ESR_Failed;
3654   }
3655
3656   // Find the switch case corresponding to the value of the condition.
3657   // FIXME: Cache this lookup.
3658   const SwitchCase *Found = nullptr;
3659   for (const SwitchCase *SC = SS->getSwitchCaseList(); SC;
3660        SC = SC->getNextSwitchCase()) {
3661     if (isa<DefaultStmt>(SC)) {
3662       Found = SC;
3663       continue;
3664     }
3665
3666     const CaseStmt *CS = cast<CaseStmt>(SC);
3667     APSInt LHS = CS->getLHS()->EvaluateKnownConstInt(Info.Ctx);
3668     APSInt RHS = CS->getRHS() ? CS->getRHS()->EvaluateKnownConstInt(Info.Ctx)
3669                               : LHS;
3670     if (LHS <= Value && Value <= RHS) {
3671       Found = SC;
3672       break;
3673     }
3674   }
3675
3676   if (!Found)
3677     return ESR_Succeeded;
3678
3679   // Search the switch body for the switch case and evaluate it from there.
3680   switch (EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, SS->getBody(), Found)) {
3681   case ESR_Break:
3682     return ESR_Succeeded;
3683   case ESR_Succeeded:
3684   case ESR_Continue:
3685   case ESR_Failed:
3686   case ESR_Returned:
3687     return ESR;
3688   case ESR_CaseNotFound:
3689     // This can only happen if the switch case is nested within a statement
3690     // expression. We have no intention of supporting that.
3691     Info.FFDiag(Found->getLocStart(), diag::note_constexpr_stmt_expr_unsupported);
3692     return ESR_Failed;
3693   }
3694   llvm_unreachable("Invalid EvalStmtResult!");
3695 }
3696
3697 // Evaluate a statement.
3698 static EvalStmtResult EvaluateStmt(StmtResult &Result, EvalInfo &Info,
3699                                    const Stmt *S, const SwitchCase *Case) {
3700   if (!Info.nextStep(S))
3701     return ESR_Failed;
3702
3703   // If we're hunting down a 'case' or 'default' label, recurse through
3704   // substatements until we hit the label.
3705   if (Case) {
3706     // FIXME: We don't start the lifetime of objects whose initialization we
3707     // jump over. However, such objects must be of class type with a trivial
3708     // default constructor that initialize all subobjects, so must be empty,
3709     // so this almost never matters.
3710     switch (S->getStmtClass()) {
3711     case Stmt::CompoundStmtClass:
3712       // FIXME: Precompute which substatement of a compound statement we
3713       // would jump to, and go straight there rather than performing a
3714       // linear scan each time.
3715     case Stmt::LabelStmtClass:
3716     case Stmt::AttributedStmtClass:
3717     case Stmt::DoStmtClass:
3718       break;
3719
3720     case Stmt::CaseStmtClass:
3721     case Stmt::DefaultStmtClass:
3722       if (Case == S)
3723         Case = nullptr;
3724       break;
3725
3726     case Stmt::IfStmtClass: {
3727       // FIXME: Precompute which side of an 'if' we would jump to, and go
3728       // straight there rather than scanning both sides.
3729       const IfStmt *IS = cast<IfStmt>(S);
3730
3731       // Wrap the evaluation in a block scope, in case it's a DeclStmt
3732       // preceded by our switch label.
3733       BlockScopeRAII Scope(Info);
3734
3735       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, IS->getThen(), Case);
3736       if (ESR != ESR_CaseNotFound || !IS->getElse())
3737         return ESR;
3738       return EvaluateStmt(Result, Info, IS->getElse(), Case);
3739     }
3740
3741     case Stmt::WhileStmtClass: {
3742       EvalStmtResult ESR =
3743           EvaluateLoopBody(Result, Info, cast<WhileStmt>(S)->getBody(), Case);
3744       if (ESR != ESR_Continue)
3745         return ESR;
3746       break;
3747     }
3748
3749     case Stmt::ForStmtClass: {
3750       const ForStmt *FS = cast<ForStmt>(S);
3751       EvalStmtResult ESR =
3752           EvaluateLoopBody(Result, Info, FS->getBody(), Case);
3753       if (ESR != ESR_Continue)
3754         return ESR;
3755       if (FS->getInc()) {
3756         FullExpressionRAII IncScope(Info);
3757         if (!EvaluateIgnoredValue(Info, FS->getInc()))
3758           return ESR_Failed;
3759       }
3760       break;
3761     }
3762
3763     case Stmt::DeclStmtClass:
3764       // FIXME: If the variable has initialization that can't be jumped over,
3765       // bail out of any immediately-surrounding compound-statement too.
3766     default:
3767       return ESR_CaseNotFound;
3768     }
3769   }
3770
3771   switch (S->getStmtClass()) {
3772   default:
3773     if (const Expr *E = dyn_cast<Expr>(S)) {
3774       // Don't bother evaluating beyond an expression-statement which couldn't
3775       // be evaluated.
3776       FullExpressionRAII Scope(Info);
3777       if (!EvaluateIgnoredValue(Info, E))
3778         return ESR_Failed;
3779       return ESR_Succeeded;
3780     }
3781
3782     Info.FFDiag(S->getLocStart());
3783     return ESR_Failed;
3784
3785   case Stmt::NullStmtClass:
3786     return ESR_Succeeded;
3787
3788   case Stmt::DeclStmtClass: {
3789     const DeclStmt *DS = cast<DeclStmt>(S);
3790     for (const auto *DclIt : DS->decls()) {
3791       // Each declaration initialization is its own full-expression.
3792       // FIXME: This isn't quite right; if we're performing aggregate
3793       // initialization, each braced subexpression is its own full-expression.
3794       FullExpressionRAII Scope(Info);
3795       if (!EvaluateDecl(Info, DclIt) && !Info.noteFailure())
3796         return ESR_Failed;
3797     }
3798     return ESR_Succeeded;
3799   }
3800
3801   case Stmt::ReturnStmtClass: {
3802     const Expr *RetExpr = cast<ReturnStmt>(S)->getRetValue();
3803     FullExpressionRAII Scope(Info);
3804     if (RetExpr &&
3805         !(Result.Slot
3806               ? EvaluateInPlace(Result.Value, Info, *Result.Slot, RetExpr)
3807               : Evaluate(Result.Value, Info, RetExpr)))
3808       return ESR_Failed;
3809     return ESR_Returned;
3810   }
3811
3812   case Stmt::CompoundStmtClass: {
3813     BlockScopeRAII Scope(Info);
3814
3815     const CompoundStmt *CS = cast<CompoundStmt>(S);
3816     for (const auto *BI : CS->body()) {
3817       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, BI, Case);
3818       if (ESR == ESR_Succeeded)
3819         Case = nullptr;
3820       else if (ESR != ESR_CaseNotFound)
3821         return ESR;
3822     }
3823     return Case ? ESR_CaseNotFound : ESR_Succeeded;
3824   }
3825
3826   case Stmt::IfStmtClass: {
3827     const IfStmt *IS = cast<IfStmt>(S);
3828
3829     // Evaluate the condition, as either a var decl or as an expression.
3830     BlockScopeRAII Scope(Info);
3831     if (const Stmt *Init = IS->getInit()) {
3832       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, Init);
3833       if (ESR != ESR_Succeeded)
3834         return ESR;
3835     }
3836     bool Cond;
3837     if (!EvaluateCond(Info, IS->getConditionVariable(), IS->getCond(), Cond))
3838       return ESR_Failed;
3839
3840     if (const Stmt *SubStmt = Cond ? IS->getThen() : IS->getElse()) {
3841       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, SubStmt);
3842       if (ESR != ESR_Succeeded)
3843         return ESR;
3844     }
3845     return ESR_Succeeded;
3846   }
3847
3848   case Stmt::WhileStmtClass: {
3849     const WhileStmt *WS = cast<WhileStmt>(S);
3850     while (true) {
3851       BlockScopeRAII Scope(Info);
3852       bool Continue;
3853       if (!EvaluateCond(Info, WS->getConditionVariable(), WS->getCond(),
3854                         Continue))
3855         return ESR_Failed;
3856       if (!Continue)
3857         break;
3858
3859       EvalStmtResult ESR = EvaluateLoopBody(Result, Info, WS->getBody());
3860       if (ESR != ESR_Continue)
3861         return ESR;
3862     }
3863     return ESR_Succeeded;
3864   }
3865
3866   case Stmt::DoStmtClass: {
3867     const DoStmt *DS = cast<DoStmt>(S);
3868     bool Continue;
3869     do {
3870       EvalStmtResult ESR = EvaluateLoopBody(Result, Info, DS->getBody(), Case);
3871       if (ESR != ESR_Continue)
3872         return ESR;
3873       Case = nullptr;
3874
3875       FullExpressionRAII CondScope(Info);
3876       if (!EvaluateAsBooleanCondition(DS->getCond(), Continue, Info))
3877         return ESR_Failed;
3878     } while (Continue);
3879     return ESR_Succeeded;
3880   }
3881
3882   case Stmt::ForStmtClass: {
3883     const ForStmt *FS = cast<ForStmt>(S);
3884     BlockScopeRAII Scope(Info);
3885     if (FS->getInit()) {
3886       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, FS->getInit());
3887       if (ESR != ESR_Succeeded)
3888         return ESR;
3889     }
3890     while (true) {
3891       BlockScopeRAII Scope(Info);
3892       bool Continue = true;
3893       if (FS->getCond() && !EvaluateCond(Info, FS->getConditionVariable(),
3894                                          FS->getCond(), Continue))
3895         return ESR_Failed;
3896       if (!Continue)
3897         break;
3898
3899       EvalStmtResult ESR = EvaluateLoopBody(Result, Info, FS->getBody());
3900       if (ESR != ESR_Continue)
3901         return ESR;
3902
3903       if (FS->getInc()) {
3904         FullExpressionRAII IncScope(Info);
3905         if (!EvaluateIgnoredValue(Info, FS->getInc()))
3906           return ESR_Failed;
3907       }
3908     }
3909     return ESR_Succeeded;
3910   }
3911
3912   case Stmt::CXXForRangeStmtClass: {
3913     const CXXForRangeStmt *FS = cast<CXXForRangeStmt>(S);
3914     BlockScopeRAII Scope(Info);
3915
3916     // Initialize the __range variable.
3917     EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, FS->getRangeStmt());
3918     if (ESR != ESR_Succeeded)
3919       return ESR;
3920
3921     // Create the __begin and __end iterators.
3922     ESR = EvaluateStmt(Result, Info, FS->getBeginStmt());
3923     if (ESR != ESR_Succeeded)
3924       return ESR;
3925     ESR = EvaluateStmt(Result, Info, FS->getEndStmt());
3926     if (ESR != ESR_Succeeded)
3927       return ESR;
3928
3929     while (true) {
3930       // Condition: __begin != __end.
3931       {
3932         bool Continue = true;
3933         FullExpressionRAII CondExpr(Info);
3934         if (!EvaluateAsBooleanCondition(FS->getCond(), Continue, Info))
3935           return ESR_Failed;
3936         if (!Continue)
3937           break;
3938       }
3939
3940       // User's variable declaration, initialized by *__begin.
3941       BlockScopeRAII InnerScope(Info);
3942       ESR = EvaluateStmt(Result, Info, FS->getLoopVarStmt());
3943       if (ESR != ESR_Succeeded)
3944         return ESR;
3945
3946       // Loop body.
3947       ESR = EvaluateLoopBody(Result, Info, FS->getBody());
3948       if (ESR != ESR_Continue)
3949         return ESR;
3950
3951       // Increment: ++__begin
3952       if (!EvaluateIgnoredValue(Info, FS->getInc()))
3953         return ESR_Failed;
3954     }
3955
3956     return ESR_Succeeded;
3957   }
3958
3959   case Stmt::SwitchStmtClass:
3960     return EvaluateSwitch(Result, Info, cast<SwitchStmt>(S));
3961
3962   case Stmt::ContinueStmtClass:
3963     return ESR_Continue;
3964
3965   case Stmt::BreakStmtClass:
3966     return ESR_Break;
3967
3968   case Stmt::LabelStmtClass:
3969     return EvaluateStmt(Result, Info, cast<LabelStmt>(S)->getSubStmt(), Case);
3970
3971   case Stmt::AttributedStmtClass:
3972     // As a general principle, C++11 attributes can be ignored without
3973     // any semantic impact.
3974     return EvaluateStmt(Result, Info, cast<AttributedStmt>(S)->getSubStmt(),
3975                         Case);
3976
3977   case Stmt::CaseStmtClass:
3978   case Stmt::DefaultStmtClass:
3979     return EvaluateStmt(Result, Info, cast<SwitchCase>(S)->getSubStmt(), Case);
3980   }
3981 }
3982
3983 /// CheckTrivialDefaultConstructor - Check whether a constructor is a trivial
3984 /// default constructor. If so, we'll fold it whether or not it's marked as
3985 /// constexpr. If it is marked as constexpr, we will never implicitly define it,
3986 /// so we need special handling.
3987 static bool CheckTrivialDefaultConstructor(EvalInfo &Info, SourceLocation Loc,
3988                                            const CXXConstructorDecl *CD,
3989                                            bool IsValueInitialization) {
3990   if (!CD->isTrivial() || !CD->isDefaultConstructor())
3991     return false;
3992
3993   // Value-initialization does not call a trivial default constructor, so such a
3994   // call is a core constant expression whether or not the constructor is
3995   // constexpr.
3996   if (!CD->isConstexpr() && !IsValueInitialization) {
3997     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11) {
3998       // FIXME: If DiagDecl is an implicitly-declared special member function,
3999       // we should be much more explicit about why it's not constexpr.
4000       Info.CCEDiag(Loc, diag::note_constexpr_invalid_function, 1)
4001         << /*IsConstexpr*/0 << /*IsConstructor*/1 << CD;
4002       Info.Note(CD->getLocation(), diag::note_declared_at);
4003     } else {
4004       Info.CCEDiag(Loc, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
4005     }
4006   }
4007   return true;
4008 }
4009
4010 /// CheckConstexprFunction - Check that a function can be called in a constant
4011 /// expression.
4012 static bool CheckConstexprFunction(EvalInfo &Info, SourceLocation CallLoc,
4013                                    const FunctionDecl *Declaration,
4014                                    const FunctionDecl *Definition,
4015                                    const Stmt *Body) {
4016   // Potential constant expressions can contain calls to declared, but not yet
4017   // defined, constexpr functions.
4018   if (Info.checkingPotentialConstantExpression() && !Definition &&
4019       Declaration->isConstexpr())
4020     return false;
4021
4022   // Bail out with no diagnostic if the function declaration itself is invalid.
4023   // We will have produced a relevant diagnostic while parsing it.
4024   if (Declaration->isInvalidDecl())
4025     return false;
4026
4027   // Can we evaluate this function call?
4028   if (Definition && Definition->isConstexpr() &&
4029       !Definition->isInvalidDecl() && Body)
4030     return true;
4031
4032   if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11) {
4033     const FunctionDecl *DiagDecl = Definition ? Definition : Declaration;
4034     
4035     // If this function is not constexpr because it is an inherited
4036     // non-constexpr constructor, diagnose that directly.
4037     auto *CD = dyn_cast<CXXConstructorDecl>(DiagDecl);
4038     if (CD && CD->isInheritingConstructor()) {
4039       auto *Inherited = CD->getInheritedConstructor().getConstructor();
4040       if (!Inherited->isConstexpr()) 
4041         DiagDecl = CD = Inherited;
4042     }
4043
4044     // FIXME: If DiagDecl is an implicitly-declared special member function
4045     // or an inheriting constructor, we should be much more explicit about why
4046     // it's not constexpr.
4047     if (CD && CD->isInheritingConstructor())
4048       Info.FFDiag(CallLoc, diag::note_constexpr_invalid_inhctor, 1)
4049         << CD->getInheritedConstructor().getConstructor()->getParent();
4050     else
4051       Info.FFDiag(CallLoc, diag::note_constexpr_invalid_function, 1)
4052         << DiagDecl->isConstexpr() << (bool)CD << DiagDecl;
4053     Info.Note(DiagDecl->getLocation(), diag::note_declared_at);
4054   } else {
4055     Info.FFDiag(CallLoc, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
4056   }
4057   return false;
4058 }
4059
4060 /// Determine if a class has any fields that might need to be copied by a
4061 /// trivial copy or move operation.
4062 static bool hasFields(const CXXRecordDecl *RD) {
4063   if (!RD || RD->isEmpty())
4064     return false;
4065   for (auto *FD : RD->fields()) {
4066     if (FD->isUnnamedBitfield())
4067       continue;
4068     return true;
4069   }
4070   for (auto &Base : RD->bases())
4071     if (hasFields(Base.getType()->getAsCXXRecordDecl()))
4072       return true;
4073   return false;
4074 }
4075
4076 namespace {
4077 typedef SmallVector<APValue, 8> ArgVector;
4078 }
4079
4080 /// EvaluateArgs - Evaluate the arguments to a function call.
4081 static bool EvaluateArgs(ArrayRef<const Expr*> Args, ArgVector &ArgValues,
4082                          EvalInfo &Info) {
4083   bool Success = true;
4084   for (ArrayRef<const Expr*>::iterator I = Args.begin(), E = Args.end();
4085        I != E; ++I) {
4086     if (!Evaluate(ArgValues[I - Args.begin()], Info, *I)) {
4087       // If we're checking for a potential constant expression, evaluate all
4088       // initializers even if some of them fail.
4089       if (!Info.noteFailure())
4090         return false;
4091       Success = false;
4092     }
4093   }
4094   return Success;
4095 }
4096
4097 /// Evaluate a function call.
4098 static bool HandleFunctionCall(SourceLocation CallLoc,
4099                                const FunctionDecl *Callee, const LValue *This,
4100                                ArrayRef<const Expr*> Args, const Stmt *Body,
4101                                EvalInfo &Info, APValue &Result,
4102                                const LValue *ResultSlot) {
4103   ArgVector ArgValues(Args.size());
4104   if (!EvaluateArgs(Args, ArgValues, Info))
4105     return false;
4106
4107   if (!Info.CheckCallLimit(CallLoc))
4108     return false;
4109
4110   CallStackFrame Frame(Info, CallLoc, Callee, This, ArgValues.data());
4111
4112   // For a trivial copy or move assignment, perform an APValue copy. This is
4113   // essential for unions, where the operations performed by the assignment
4114   // operator cannot be represented as statements.
4115   //
4116   // Skip this for non-union classes with no fields; in that case, the defaulted
4117   // copy/move does not actually read the object.
4118   const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Callee);
4119   if (MD && MD->isDefaulted() &&
4120       (MD->getParent()->isUnion() ||
4121        (MD->isTrivial() && hasFields(MD->getParent())))) {
4122     assert(This &&
4123            (MD->isCopyAssignmentOperator() || MD->isMoveAssignmentOperator()));
4124     LValue RHS;
4125     RHS.setFrom(Info.Ctx, ArgValues[0]);
4126     APValue RHSValue;
4127     if (!handleLValueToRValueConversion(Info, Args[0], Args[0]->getType(),
4128                                         RHS, RHSValue))
4129       return false;
4130     if (!handleAssignment(Info, Args[0], *This, MD->getThisType(Info.Ctx),
4131                           RHSValue))
4132       return false;
4133     This->moveInto(Result);
4134     return true;
4135   }
4136
4137   StmtResult Ret = {Result, ResultSlot};
4138   EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Ret, Info, Body);
4139   if (ESR == ESR_Succeeded) {
4140     if (Callee->getReturnType()->isVoidType())
4141       return true;
4142     Info.FFDiag(Callee->getLocEnd(), diag::note_constexpr_no_return);
4143   }
4144   return ESR == ESR_Returned;
4145 }
4146
4147 /// Evaluate a constructor call.
4148 static bool HandleConstructorCall(const Expr *E, const LValue &This,
4149                                   APValue *ArgValues,
4150                                   const CXXConstructorDecl *Definition,
4151                                   EvalInfo &Info, APValue &Result) {
4152   SourceLocation CallLoc = E->getExprLoc();
4153   if (!Info.CheckCallLimit(CallLoc))
4154     return false;
4155
4156   const CXXRecordDecl *RD = Definition->getParent();
4157   if (RD->getNumVBases()) {
4158     Info.FFDiag(CallLoc, diag::note_constexpr_virtual_base) << RD;
4159     return false;
4160   }
4161
4162   CallStackFrame Frame(Info, CallLoc, Definition, &This, ArgValues);
4163
4164   // FIXME: Creating an APValue just to hold a nonexistent return value is
4165   // wasteful.
4166   APValue RetVal;
4167   StmtResult Ret = {RetVal, nullptr};
4168
4169   // If it's a delegating constructor, delegate.
4170   if (Definition->isDelegatingConstructor()) {
4171     CXXConstructorDecl::init_const_iterator I = Definition->init_begin();
4172     {
4173       FullExpressionRAII InitScope(Info);
4174       if (!EvaluateInPlace(Result, Info, This, (*I)->getInit()))
4175         return false;
4176     }
4177     return EvaluateStmt(Ret, Info, Definition->getBody()) != ESR_Failed;
4178   }
4179
4180   // For a trivial copy or move constructor, perform an APValue copy. This is
4181   // essential for unions (or classes with anonymous union members), where the
4182   // operations performed by the constructor cannot be represented by
4183   // ctor-initializers.
4184   //
4185   // Skip this for empty non-union classes; we should not perform an
4186   // lvalue-to-rvalue conversion on them because their copy constructor does not
4187   // actually read them.
4188   if (Definition->isDefaulted() && Definition->isCopyOrMoveConstructor() &&
4189       (Definition->getParent()->isUnion() ||
4190        (Definition->isTrivial() && hasFields(Definition->getParent())))) {
4191     LValue RHS;
4192     RHS.setFrom(Info.Ctx, ArgValues[0]);
4193     return handleLValueToRValueConversion(
4194         Info, E, Definition->getParamDecl(0)->getType().getNonReferenceType(),
4195         RHS, Result);
4196   }
4197
4198   // Reserve space for the struct members.
4199   if (!RD->isUnion() && Result.isUninit())
4200     Result = APValue(APValue::UninitStruct(), RD->getNumBases(),
4201                      std::distance(RD->field_begin(), RD->field_end()));
4202
4203   if (RD->isInvalidDecl()) return false;
4204   const ASTRecordLayout &Layout = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
4205
4206   // A scope for temporaries lifetime-extended by reference members.
4207   BlockScopeRAII LifetimeExtendedScope(Info);
4208
4209   bool Success = true;
4210   unsigned BasesSeen = 0;
4211 #ifndef NDEBUG
4212   CXXRecordDecl::base_class_const_iterator BaseIt = RD->bases_begin();
4213 #endif
4214   for (const auto *I : Definition->inits()) {
4215     LValue Subobject = This;
4216     APValue *Value = &Result;
4217
4218     // Determine the subobject to initialize.
4219     FieldDecl *FD = nullptr;
4220     if (I->isBaseInitializer()) {
4221       QualType BaseType(I->getBaseClass(), 0);
4222 #ifndef NDEBUG
4223       // Non-virtual base classes are initialized in the order in the class
4224       // definition. We have already checked for virtual base classes.
4225       assert(!BaseIt->isVirtual() && "virtual base for literal type");
4226       assert(Info.Ctx.hasSameType(BaseIt->getType(), BaseType) &&
4227              "base class initializers not in expected order");
4228       ++BaseIt;
4229 #endif
4230       if (!HandleLValueDirectBase(Info, I->getInit(), Subobject, RD,
4231                                   BaseType->getAsCXXRecordDecl(), &Layout))
4232         return false;
4233       Value = &Result.getStructBase(BasesSeen++);
4234     } else if ((FD = I->getMember())) {
4235       if (!HandleLValueMember(Info, I->getInit(), Subobject, FD, &Layout))
4236         return false;
4237       if (RD->isUnion()) {
4238         Result = APValue(FD);
4239         Value = &Result.getUnionValue();
4240       } else {
4241         Value = &Result.getStructField(FD->getFieldIndex());
4242       }
4243     } else if (IndirectFieldDecl *IFD = I->getIndirectMember()) {
4244       // Walk the indirect field decl's chain to find the object to initialize,
4245       // and make sure we've initialized every step along it.
4246       for (auto *C : IFD->chain()) {
4247         FD = cast<FieldDecl>(C);
4248         CXXRecordDecl *CD = cast<CXXRecordDecl>(FD->getParent());
4249         // Switch the union field if it differs. This happens if we had
4250         // preceding zero-initialization, and we're now initializing a union
4251         // subobject other than the first.
4252         // FIXME: In this case, the values of the other subobjects are
4253         // specified, since zero-initialization sets all padding bits to zero.
4254         if (Value->isUninit() ||
4255             (Value->isUnion() && Value->getUnionField() != FD)) {
4256           if (CD->isUnion())
4257             *Value = APValue(FD);
4258           else
4259             *Value = APValue(APValue::UninitStruct(), CD->getNumBases(),
4260                              std::distance(CD->field_begin(), CD->field_end()));
4261         }
4262         if (!HandleLValueMember(Info, I->getInit(), Subobject, FD))
4263           return false;
4264         if (CD->isUnion())
4265           Value = &Value->getUnionValue();
4266         else
4267           Value = &Value->getStructField(FD->getFieldIndex());
4268       }
4269     } else {
4270       llvm_unreachable("unknown base initializer kind");
4271     }
4272
4273     FullExpressionRAII InitScope(Info);
4274     if (!EvaluateInPlace(*Value, Info, Subobject, I->getInit()) ||
4275         (FD && FD->isBitField() && !truncateBitfieldValue(Info, I->getInit(),
4276                                                           *Value, FD))) {
4277       // If we're checking for a potential constant expression, evaluate all
4278       // initializers even if some of them fail.
4279       if (!Info.noteFailure())
4280         return false;
4281       Success = false;
4282     }
4283   }
4284
4285   return Success &&
4286          EvaluateStmt(Ret, Info, Definition->getBody()) != ESR_Failed;
4287 }
4288
4289 static bool HandleConstructorCall(const Expr *E, const LValue &This,
4290                                   ArrayRef<const Expr*> Args,
4291                                   const CXXConstructorDecl *Definition,
4292                                   EvalInfo &Info, APValue &Result) {
4293   ArgVector ArgValues(Args.size());
4294   if (!EvaluateArgs(Args, ArgValues, Info))
4295     return false;
4296
4297   return HandleConstructorCall(E, This, ArgValues.data(), Definition,
4298                                Info, Result);
4299 }
4300
4301 //===----------------------------------------------------------------------===//
4302 // Generic Evaluation
4303 //===----------------------------------------------------------------------===//
4304 namespace {
4305
4306 template <class Derived>
4307 class ExprEvaluatorBase
4308   : public ConstStmtVisitor<Derived, bool> {
4309 private:
4310   Derived &getDerived() { return static_cast<Derived&>(*this); }
4311   bool DerivedSuccess(const APValue &V, const Expr *E) {
4312     return getDerived().Success(V, E);
4313   }
4314   bool DerivedZeroInitialization(const Expr *E) {
4315     return getDerived().ZeroInitialization(E);
4316   }
4317
4318   // Check whether a conditional operator with a non-constant condition is a
4319   // potential constant expression. If neither arm is a potential constant
4320   // expression, then the conditional operator is not either.
4321   template<typename ConditionalOperator>
4322   void CheckPotentialConstantConditional(const ConditionalOperator *E) {
4323     assert(Info.checkingPotentialConstantExpression());
4324
4325     // Speculatively evaluate both arms.
4326     SmallVector<PartialDiagnosticAt, 8> Diag;
4327     {
4328       SpeculativeEvaluationRAII Speculate(Info, &Diag);
4329       StmtVisitorTy::Visit(E->getFalseExpr());
4330       if (Diag.empty())
4331         return;
4332     }
4333
4334     {
4335       SpeculativeEvaluationRAII Speculate(Info, &Diag);
4336       Diag.clear();
4337       StmtVisitorTy::Visit(E->getTrueExpr());
4338       if (Diag.empty())
4339         return;
4340     }
4341
4342     Error(E, diag::note_constexpr_conditional_never_const);
4343   }
4344
4345
4346   template<typename ConditionalOperator>
4347   bool HandleConditionalOperator(const ConditionalOperator *E) {
4348     bool BoolResult;
4349     if (!EvaluateAsBooleanCondition(E->getCond(), BoolResult, Info)) {
4350       if (Info.checkingPotentialConstantExpression() && Info.noteFailure())
4351         CheckPotentialConstantConditional(E);
4352       return false;
4353     }
4354
4355     Expr *EvalExpr = BoolResult ? E->getTrueExpr() : E->getFalseExpr();
4356     return StmtVisitorTy::Visit(EvalExpr);
4357   }
4358
4359 protected:
4360   EvalInfo &Info;
4361   typedef ConstStmtVisitor<Derived, bool> StmtVisitorTy;
4362   typedef ExprEvaluatorBase ExprEvaluatorBaseTy;
4363
4364   OptionalDiagnostic CCEDiag(const Expr *E, diag::kind D) {
4365     return Info.CCEDiag(E, D);
4366   }
4367
4368   bool ZeroInitialization(const Expr *E) { return Error(E); }
4369
4370 public:
4371   ExprEvaluatorBase(EvalInfo &Info) : Info(Info) {}
4372
4373   EvalInfo &getEvalInfo() { return Info; }
4374
4375   /// Report an evaluation error. This should only be called when an error is
4376   /// first discovered. When propagating an error, just return false.
4377   bool Error(const Expr *E, diag::kind D) {
4378     Info.FFDiag(E, D);
4379     return false;
4380   }
4381   bool Error(const Expr *E) {
4382     return Error(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
4383   }
4384
4385   bool VisitStmt(const Stmt *) {
4386     llvm_unreachable("Expression evaluator should not be called on stmts");
4387   }
4388   bool VisitExpr(const Expr *E) {
4389     return Error(E);
4390   }
4391
4392   bool VisitParenExpr(const ParenExpr *E)
4393     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getSubExpr()); }
4394   bool VisitUnaryExtension(const UnaryOperator *E)
4395     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getSubExpr()); }
4396   bool VisitUnaryPlus(const UnaryOperator *E)
4397     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getSubExpr()); }
4398   bool VisitChooseExpr(const ChooseExpr *E)
4399     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getChosenSubExpr()); }
4400   bool VisitGenericSelectionExpr(const GenericSelectionExpr *E)
4401     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getResultExpr()); }
4402   bool VisitSubstNonTypeTemplateParmExpr(const SubstNonTypeTemplateParmExpr *E)
4403     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getReplacement()); }
4404   bool VisitCXXDefaultArgExpr(const CXXDefaultArgExpr *E)
4405     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getExpr()); }
4406   bool VisitCXXDefaultInitExpr(const CXXDefaultInitExpr *E) {
4407     // The initializer may not have been parsed yet, or might be erroneous.
4408     if (!E->getExpr())
4409       return Error(E);
4410     return StmtVisitorTy::Visit(E->getExpr());
4411   }
4412   // We cannot create any objects for which cleanups are required, so there is
4413   // nothing to do here; all cleanups must come from unevaluated subexpressions.
4414   bool VisitExprWithCleanups(const ExprWithCleanups *E)
4415     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getSubExpr()); }
4416
4417   bool VisitCXXReinterpretCastExpr(const CXXReinterpretCastExpr *E) {
4418     CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 0;
4419     return static_cast<Derived*>(this)->VisitCastExpr(E);
4420   }
4421   bool VisitCXXDynamicCastExpr(const CXXDynamicCastExpr *E) {
4422     CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 1;
4423     return static_cast<Derived*>(this)->VisitCastExpr(E);
4424   }
4425
4426   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
4427     switch (E->getOpcode()) {
4428     default:
4429       return Error(E);
4430
4431     case BO_Comma:
4432       VisitIgnoredValue(E->getLHS());
4433       return StmtVisitorTy::Visit(E->getRHS());
4434
4435     case BO_PtrMemD:
4436     case BO_PtrMemI: {
4437       LValue Obj;
4438       if (!HandleMemberPointerAccess(Info, E, Obj))
4439         return false;
4440       APValue Result;
4441       if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, E->getType(), Obj, Result))
4442         return false;
4443       return DerivedSuccess(Result, E);
4444     }
4445     }
4446   }
4447
4448   bool VisitBinaryConditionalOperator(const BinaryConditionalOperator *E) {
4449     // Evaluate and cache the common expression. We treat it as a temporary,
4450     // even though it's not quite the same thing.
4451     if (!Evaluate(Info.CurrentCall->createTemporary(E->getOpaqueValue(), false),
4452                   Info, E->getCommon()))
4453       return false;
4454
4455     return HandleConditionalOperator(E);
4456   }
4457
4458   bool VisitConditionalOperator(const ConditionalOperator *E) {
4459     bool IsBcpCall = false;
4460     // If the condition (ignoring parens) is a __builtin_constant_p call,
4461     // the result is a constant expression if it can be folded without
4462     // side-effects. This is an important GNU extension. See GCC PR38377
4463     // for discussion.
4464     if (const CallExpr *CallCE =
4465           dyn_cast<CallExpr>(E->getCond()->IgnoreParenCasts()))
4466       if (CallCE->getBuiltinCallee() == Builtin::BI__builtin_constant_p)
4467         IsBcpCall = true;
4468
4469     // Always assume __builtin_constant_p(...) ? ... : ... is a potential
4470     // constant expression; we can't check whether it's potentially foldable.
4471     if (Info.checkingPotentialConstantExpression() && IsBcpCall)
4472       return false;
4473
4474     FoldConstant Fold(Info, IsBcpCall);
4475     if (!HandleConditionalOperator(E)) {
4476       Fold.keepDiagnostics();
4477       return false;
4478     }
4479
4480     return true;
4481   }
4482
4483   bool VisitOpaqueValueExpr(const OpaqueValueExpr *E) {
4484     if (APValue *Value = Info.CurrentCall->getTemporary(E))
4485       return DerivedSuccess(*Value, E);
4486
4487     const Expr *Source = E->getSourceExpr();
4488     if (!Source)
4489       return Error(E);
4490     if (Source == E) { // sanity checking.
4491       assert(0 && "OpaqueValueExpr recursively refers to itself");
4492       return Error(E);
4493     }
4494     return StmtVisitorTy::Visit(Source);
4495   }
4496
4497   bool VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
4498     APValue Result;
4499     if (!handleCallExpr(E, Result, nullptr))
4500       return false;
4501     return DerivedSuccess(Result, E);
4502   }
4503
4504   bool handleCallExpr(const CallExpr *E, APValue &Result,
4505                      const LValue *ResultSlot) {
4506     const Expr *Callee = E->getCallee()->IgnoreParens();
4507     QualType CalleeType = Callee->getType();
4508
4509     const FunctionDecl *FD = nullptr;
4510     LValue *This = nullptr, ThisVal;
4511     auto Args = llvm::makeArrayRef(E->getArgs(), E->getNumArgs());
4512     bool HasQualifier = false;
4513
4514     // Extract function decl and 'this' pointer from the callee.
4515     if (CalleeType->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::BoundMember)) {
4516       const ValueDecl *Member = nullptr;
4517       if (const MemberExpr *ME = dyn_cast<MemberExpr>(Callee)) {
4518         // Explicit bound member calls, such as x.f() or p->g();
4519         if (!EvaluateObjectArgument(Info, ME->getBase(), ThisVal))
4520           return false;
4521         Member = ME->getMemberDecl();
4522         This = &ThisVal;
4523         HasQualifier = ME->hasQualifier();
4524       } else if (const BinaryOperator *BE = dyn_cast<BinaryOperator>(Callee)) {
4525         // Indirect bound member calls ('.*' or '->*').
4526         Member = HandleMemberPointerAccess(Info, BE, ThisVal, false);
4527         if (!Member) return false;
4528         This = &ThisVal;
4529       } else
4530         return Error(Callee);
4531
4532       FD = dyn_cast<FunctionDecl>(Member);
4533       if (!FD)
4534         return Error(Callee);
4535     } else if (CalleeType->isFunctionPointerType()) {
4536       LValue Call;
4537       if (!EvaluatePointer(Callee, Call, Info))
4538         return false;
4539
4540       if (!Call.getLValueOffset().isZero())
4541         return Error(Callee);
4542       FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(
4543                              Call.getLValueBase().dyn_cast<const ValueDecl*>());
4544       if (!FD)
4545         return Error(Callee);
4546       // Don't call function pointers which have been cast to some other type.
4547       // Per DR (no number yet), the caller and callee can differ in noexcept.
4548       if (!Info.Ctx.hasSameFunctionTypeIgnoringExceptionSpec(
4549         CalleeType->getPointeeType(), FD->getType())) {
4550         return Error(E);
4551       }
4552
4553       // Overloaded operator calls to member functions are represented as normal
4554       // calls with '*this' as the first argument.
4555       const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(FD);
4556       if (MD && !MD->isStatic()) {
4557         // FIXME: When selecting an implicit conversion for an overloaded
4558         // operator delete, we sometimes try to evaluate calls to conversion
4559         // operators without a 'this' parameter!
4560         if (Args.empty())
4561           return Error(E);
4562
4563         if (!EvaluateObjectArgument(Info, Args[0], ThisVal))
4564           return false;
4565         This = &ThisVal;
4566         Args = Args.slice(1);
4567       } else if (MD && MD->isLambdaStaticInvoker()) {   
4568         // Map the static invoker for the lambda back to the call operator.
4569         // Conveniently, we don't have to slice out the 'this' argument (as is
4570         // being done for the non-static case), since a static member function
4571         // doesn't have an implicit argument passed in.
4572         const CXXRecordDecl *ClosureClass = MD->getParent();
4573         assert(
4574             ClosureClass->captures_begin() == ClosureClass->captures_end() &&
4575             "Number of captures must be zero for conversion to function-ptr");
4576
4577         const CXXMethodDecl *LambdaCallOp =
4578             ClosureClass->getLambdaCallOperator();
4579
4580         // Set 'FD', the function that will be called below, to the call
4581         // operator.  If the closure object represents a generic lambda, find
4582         // the corresponding specialization of the call operator.
4583
4584         if (ClosureClass->isGenericLambda()) {
4585           assert(MD->isFunctionTemplateSpecialization() &&
4586                  "A generic lambda's static-invoker function must be a "
4587                  "template specialization");
4588           const TemplateArgumentList *TAL = MD->getTemplateSpecializationArgs();
4589           FunctionTemplateDecl *CallOpTemplate =
4590               LambdaCallOp->getDescribedFunctionTemplate();
4591           void *InsertPos = nullptr;
4592           FunctionDecl *CorrespondingCallOpSpecialization =
4593               CallOpTemplate->findSpecialization(TAL->asArray(), InsertPos);
4594           assert(CorrespondingCallOpSpecialization &&
4595                  "We must always have a function call operator specialization "
4596                  "that corresponds to our static invoker specialization");
4597           FD = cast<CXXMethodDecl>(CorrespondingCallOpSpecialization);
4598         } else
4599           FD = LambdaCallOp;
4600       }
4601
4602       
4603     } else
4604       return Error(E);
4605
4606     if (This && !This->checkSubobject(Info, E, CSK_This))
4607       return false;
4608
4609     // DR1358 allows virtual constexpr functions in some cases. Don't allow
4610     // calls to such functions in constant expressions.
4611     if (This && !HasQualifier &&
4612         isa<CXXMethodDecl>(FD) && cast<CXXMethodDecl>(FD)->isVirtual())
4613       return Error(E, diag::note_constexpr_virtual_call);
4614
4615     const FunctionDecl *Definition = nullptr;
4616     Stmt *Body = FD->getBody(Definition);
4617
4618     if (!CheckConstexprFunction(Info, E->getExprLoc(), FD, Definition, Body) ||
4619         !HandleFunctionCall(E->getExprLoc(), Definition, This, Args, Body, Info,
4620                             Result, ResultSlot))
4621       return false;
4622
4623     return true;
4624   }
4625
4626   bool VisitCompoundLiteralExpr(const CompoundLiteralExpr *E) {
4627     return StmtVisitorTy::Visit(E->getInitializer());
4628   }
4629   bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
4630     if (E->getNumInits() == 0)
4631       return DerivedZeroInitialization(E);
4632     if (E->getNumInits() == 1)
4633       return StmtVisitorTy::Visit(E->getInit(0));
4634     return Error(E);
4635   }
4636   bool VisitImplicitValueInitExpr(const ImplicitValueInitExpr *E) {
4637     return DerivedZeroInitialization(E);
4638   }
4639   bool VisitCXXScalarValueInitExpr(const CXXScalarValueInitExpr *E) {
4640     return DerivedZeroInitialization(E);
4641   }
4642   bool VisitCXXNullPtrLiteralExpr(const CXXNullPtrLiteralExpr *E) {
4643     return DerivedZeroInitialization(E);
4644   }
4645
4646   /// A member expression where the object is a prvalue is itself a prvalue.
4647   bool VisitMemberExpr(const MemberExpr *E) {
4648     assert(!E->isArrow() && "missing call to bound member function?");
4649
4650     APValue Val;
4651     if (!Evaluate(Val, Info, E->getBase()))
4652       return false;
4653
4654     QualType BaseTy = E->getBase()->getType();
4655
4656     const FieldDecl *FD = dyn_cast<FieldDecl>(E->getMemberDecl());
4657     if (!FD) return Error(E);
4658     assert(!FD->getType()->isReferenceType() && "prvalue reference?");
4659     assert(BaseTy->castAs<RecordType>()->getDecl()->getCanonicalDecl() ==
4660            FD->getParent()->getCanonicalDecl() && "record / field mismatch");
4661
4662     CompleteObject Obj(&Val, BaseTy);
4663     SubobjectDesignator Designator(BaseTy);
4664     Designator.addDeclUnchecked(FD);
4665
4666     APValue Result;
4667     return extractSubobject(Info, E, Obj, Designator, Result) &&
4668            DerivedSuccess(Result, E);
4669   }
4670
4671   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
4672     switch (E->getCastKind()) {
4673     default:
4674       break;
4675
4676     case CK_AtomicToNonAtomic: {
4677       APValue AtomicVal;
4678       if (!EvaluateAtomic(E->getSubExpr(), AtomicVal, Info))
4679         return false;
4680       return DerivedSuccess(AtomicVal, E);
4681     }
4682
4683     case CK_NoOp:
4684     case CK_UserDefinedConversion:
4685       return StmtVisitorTy::Visit(E->getSubExpr());
4686
4687     case CK_LValueToRValue: {
4688       LValue LVal;
4689       if (!EvaluateLValue(E->getSubExpr(), LVal, Info))
4690         return false;
4691       APValue RVal;
4692       // Note, we use the subexpression's type in order to retain cv-qualifiers.
4693       if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, E->getSubExpr()->getType(),
4694                                           LVal, RVal))
4695         return false;
4696       return DerivedSuccess(RVal, E);
4697     }
4698     }
4699
4700     return Error(E);
4701   }
4702
4703   bool VisitUnaryPostInc(const UnaryOperator *UO) {
4704     return VisitUnaryPostIncDec(UO);
4705   }
4706   bool VisitUnaryPostDec(const UnaryOperator *UO) {
4707     return VisitUnaryPostIncDec(UO);
4708   }
4709   bool VisitUnaryPostIncDec(const UnaryOperator *UO) {
4710     if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus14 && !Info.keepEvaluatingAfterFailure())
4711       return Error(UO);
4712
4713     LValue LVal;
4714     if (!EvaluateLValue(UO->getSubExpr(), LVal, Info))
4715       return false;
4716     APValue RVal;
4717     if (!handleIncDec(this->Info, UO, LVal, UO->getSubExpr()->getType(),
4718                       UO->isIncrementOp(), &RVal))
4719       return false;
4720     return DerivedSuccess(RVal, UO);
4721   }
4722
4723   bool VisitStmtExpr(const StmtExpr *E) {
4724     // We will have checked the full-expressions inside the statement expression
4725     // when they were completed, and don't need to check them again now.
4726     if (Info.checkingForOverflow())
4727       return Error(E);
4728
4729     BlockScopeRAII Scope(Info);
4730     const CompoundStmt *CS = E->getSubStmt();
4731     if (CS->body_empty())
4732       return true;
4733
4734     for (CompoundStmt::const_body_iterator BI = CS->body_begin(),
4735                                            BE = CS->body_end();
4736          /**/; ++BI) {
4737       if (BI + 1 == BE) {
4738         const Expr *FinalExpr = dyn_cast<Expr>(*BI);
4739         if (!FinalExpr) {
4740           Info.FFDiag((*BI)->getLocStart(),
4741                     diag::note_constexpr_stmt_expr_unsupported);
4742           return false;
4743         }
4744         return this->Visit(FinalExpr);
4745       }
4746
4747       APValue ReturnValue;
4748       StmtResult Result = { ReturnValue, nullptr };
4749       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, *BI);
4750       if (ESR != ESR_Succeeded) {
4751         // FIXME: If the statement-expression terminated due to 'return',
4752         // 'break', or 'continue', it would be nice to propagate that to
4753         // the outer statement evaluation rather than bailing out.
4754         if (ESR != ESR_Failed)
4755           Info.FFDiag((*BI)->getLocStart(),
4756                     diag::note_constexpr_stmt_expr_unsupported);
4757         return false;
4758       }
4759     }
4760
4761     llvm_unreachable("Return from function from the loop above.");
4762   }
4763
4764   /// Visit a value which is evaluated, but whose value is ignored.
4765   void VisitIgnoredValue(const Expr *E) {
4766     EvaluateIgnoredValue(Info, E);
4767   }
4768
4769   /// Potentially visit a MemberExpr's base expression.
4770   void VisitIgnoredBaseExpression(const Expr *E) {
4771     // While MSVC doesn't evaluate the base expression, it does diagnose the
4772     // presence of side-effecting behavior.
4773     if (Info.getLangOpts().MSVCCompat && !E->HasSideEffects(Info.Ctx))
4774       return;
4775     VisitIgnoredValue(E);
4776   }
4777 };
4778
4779 }
4780
4781 //===----------------------------------------------------------------------===//
4782 // Common base class for lvalue and temporary evaluation.
4783 //===----------------------------------------------------------------------===//
4784 namespace {
4785 template<class Derived>
4786 class LValueExprEvaluatorBase
4787   : public ExprEvaluatorBase<Derived> {
4788 protected:
4789   LValue &Result;
4790   typedef LValueExprEvaluatorBase LValueExprEvaluatorBaseTy;
4791   typedef ExprEvaluatorBase<Derived> ExprEvaluatorBaseTy;
4792
4793   bool Success(APValue::LValueBase B) {
4794     Result.set(B);
4795     return true;
4796   }
4797
4798 public:
4799   LValueExprEvaluatorBase(EvalInfo &Info, LValue &Result) :
4800     ExprEvaluatorBaseTy(Info), Result(Result) {}
4801
4802   bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
4803     Result.setFrom(this->Info.Ctx, V);
4804     return true;
4805   }
4806
4807   bool VisitMemberExpr(const MemberExpr *E) {
4808     // Handle non-static data members.
4809     QualType BaseTy;
4810     bool EvalOK;
4811     if (E->isArrow()) {
4812       EvalOK = EvaluatePointer(E->getBase(), Result, this->Info);
4813       BaseTy = E->getBase()->getType()->castAs<PointerType>()->getPointeeType();
4814     } else if (E->getBase()->isRValue()) {
4815       assert(E->getBase()->getType()->isRecordType());
4816       EvalOK = EvaluateTemporary(E->getBase(), Result, this->Info);
4817       BaseTy = E->getBase()->getType();
4818     } else {
4819       EvalOK = this->Visit(E->getBase());
4820       BaseTy = E->getBase()->getType();
4821     }
4822     if (!EvalOK) {
4823       if (!this->Info.allowInvalidBaseExpr())
4824         return false;
4825       Result.setInvalid(E);
4826       return true;
4827     }
4828
4829     const ValueDecl *MD = E->getMemberDecl();
4830     if (const FieldDecl *FD = dyn_cast<FieldDecl>(E->getMemberDecl())) {
4831       assert(BaseTy->getAs<RecordType>()->getDecl()->getCanonicalDecl() ==
4832              FD->getParent()->getCanonicalDecl() && "record / field mismatch");
4833       (void)BaseTy;
4834       if (!HandleLValueMember(this->Info, E, Result, FD))
4835         return false;
4836     } else if (const IndirectFieldDecl *IFD = dyn_cast<IndirectFieldDecl>(MD)) {
4837       if (!HandleLValueIndirectMember(this->Info, E, Result, IFD))
4838         return false;
4839     } else
4840       return this->Error(E);
4841
4842     if (MD->getType()->isReferenceType()) {
4843       APValue RefValue;
4844       if (!handleLValueToRValueConversion(this->Info, E, MD->getType(), Result,
4845                                           RefValue))
4846         return false;
4847       return Success(RefValue, E);
4848     }
4849     return true;
4850   }
4851
4852   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
4853     switch (E->getOpcode()) {
4854     default:
4855       return ExprEvaluatorBaseTy::VisitBinaryOperator(E);
4856
4857     case BO_PtrMemD:
4858     case BO_PtrMemI:
4859       return HandleMemberPointerAccess(this->Info, E, Result);
4860     }
4861   }
4862
4863   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
4864     switch (E->getCastKind()) {
4865     default:
4866       return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
4867
4868     case CK_DerivedToBase:
4869     case CK_UncheckedDerivedToBase:
4870       if (!this->Visit(E->getSubExpr()))
4871         return false;
4872
4873       // Now figure out the necessary offset to add to the base LV to get from
4874       // the derived class to the base class.
4875       return HandleLValueBasePath(this->Info, E, E->getSubExpr()->getType(),
4876                                   Result);
4877     }
4878   }
4879 };
4880 }
4881
4882 //===----------------------------------------------------------------------===//
4883 // LValue Evaluation
4884 //
4885 // This is used for evaluating lvalues (in C and C++), xvalues (in C++11),
4886 // function designators (in C), decl references to void objects (in C), and
4887 // temporaries (if building with -Wno-address-of-temporary).
4888 //
4889 // LValue evaluation produces values comprising a base expression of one of the
4890 // following types:
4891 // - Declarations
4892 //  * VarDecl
4893 //  * FunctionDecl
4894 // - Literals
4895 //  * CompoundLiteralExpr in C (and in global scope in C++)
4896 //  * StringLiteral
4897 //  * CXXTypeidExpr
4898 //  * PredefinedExpr
4899 //  * ObjCStringLiteralExpr
4900 //  * ObjCEncodeExpr
4901 //  * AddrLabelExpr
4902 //  * BlockExpr
4903 //  * CallExpr for a MakeStringConstant builtin
4904 // - Locals and temporaries
4905 //  * MaterializeTemporaryExpr
4906 //  * Any Expr, with a CallIndex indicating the function in which the temporary
4907 //    was evaluated, for cases where the MaterializeTemporaryExpr is missing
4908 //    from the AST (FIXME).
4909 //  * A MaterializeTemporaryExpr that has static storage duration, with no
4910 //    CallIndex, for a lifetime-extended temporary.
4911 // plus an offset in bytes.
4912 //===----------------------------------------------------------------------===//
4913 namespace {
4914 class LValueExprEvaluator
4915   : public LValueExprEvaluatorBase<LValueExprEvaluator> {
4916 public:
4917   LValueExprEvaluator(EvalInfo &Info, LValue &Result) :
4918     LValueExprEvaluatorBaseTy(Info, Result) {}
4919
4920   bool VisitVarDecl(const Expr *E, const VarDecl *VD);
4921   bool VisitUnaryPreIncDec(const UnaryOperator *UO);
4922
4923   bool VisitDeclRefExpr(const DeclRefExpr *E);
4924   bool VisitPredefinedExpr(const PredefinedExpr *E) { return Success(E); }
4925   bool VisitMaterializeTemporaryExpr(const MaterializeTemporaryExpr *E);
4926   bool VisitCompoundLiteralExpr(const CompoundLiteralExpr *E);
4927   bool VisitMemberExpr(const MemberExpr *E);
4928   bool VisitStringLiteral(const StringLiteral *E) { return Success(E); }
4929   bool VisitObjCEncodeExpr(const ObjCEncodeExpr *E) { return Success(E); }
4930   bool VisitCXXTypeidExpr(const CXXTypeidExpr *E);
4931   bool VisitCXXUuidofExpr(const CXXUuidofExpr *E);
4932   bool VisitArraySubscriptExpr(const ArraySubscriptExpr *E);
4933   bool VisitUnaryDeref(const UnaryOperator *E);
4934   bool VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E);
4935   bool VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E);
4936   bool VisitUnaryPreInc(const UnaryOperator *UO) {
4937     return VisitUnaryPreIncDec(UO);
4938   }
4939   bool VisitUnaryPreDec(const UnaryOperator *UO) {
4940     return VisitUnaryPreIncDec(UO);
4941   }
4942   bool VisitBinAssign(const BinaryOperator *BO);
4943   bool VisitCompoundAssignOperator(const CompoundAssignOperator *CAO);
4944
4945   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
4946     switch (E->getCastKind()) {
4947     default:
4948       return LValueExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
4949
4950     case CK_LValueBitCast:
4951       this->CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 2;
4952       if (!Visit(E->getSubExpr()))
4953         return false;
4954       Result.Designator.setInvalid();
4955       return true;
4956
4957     case CK_BaseToDerived:
4958       if (!Visit(E->getSubExpr()))
4959         return false;
4960       return HandleBaseToDerivedCast(Info, E, Result);
4961     }
4962   }
4963 };
4964 } // end anonymous namespace
4965
4966 /// Evaluate an expression as an lvalue. This can be legitimately called on
4967 /// expressions which are not glvalues, in three cases:
4968 ///  * function designators in C, and
4969 ///  * "extern void" objects
4970 ///  * @selector() expressions in Objective-C
4971 static bool EvaluateLValue(const Expr *E, LValue &Result, EvalInfo &Info) {
4972   assert(E->isGLValue() || E->getType()->isFunctionType() ||
4973          E->getType()->isVoidType() || isa<ObjCSelectorExpr>(E));
4974   return LValueExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
4975 }
4976
4977 bool LValueExprEvaluator::VisitDeclRefExpr(const DeclRefExpr *E) {
4978   if (const FunctionDecl *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(E->getDecl()))
4979     return Success(FD);
4980   if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(E->getDecl()))
4981     return VisitVarDecl(E, VD);
4982   if (const BindingDecl *BD = dyn_cast<BindingDecl>(E->getDecl()))
4983     return Visit(BD->getBinding());
4984   return Error(E);
4985 }
4986
4987
4988 bool LValueExprEvaluator::VisitVarDecl(const Expr *E, const VarDecl *VD) {
4989   CallStackFrame *Frame = nullptr;
4990   if (VD->hasLocalStorage() && Info.CurrentCall->Index > 1) {
4991     // Only if a local variable was declared in the function currently being
4992     // evaluated, do we expect to be able to find its value in the current
4993     // frame. (Otherwise it was likely declared in an enclosing context and
4994     // could either have a valid evaluatable value (for e.g. a constexpr
4995     // variable) or be ill-formed (and trigger an appropriate evaluation
4996     // diagnostic)).
4997     if (Info.CurrentCall->Callee &&
4998         Info.CurrentCall->Callee->Equals(VD->getDeclContext())) {
4999       Frame = Info.CurrentCall;
5000     }
5001   }
5002
5003   if (!VD->getType()->isReferenceType()) {
5004     if (Frame) {
5005       Result.set(VD, Frame->Index);
5006       return true;
5007     }
5008     return Success(VD);
5009   }
5010
5011   APValue *V;
5012   if (!evaluateVarDeclInit(Info, E, VD, Frame, V))
5013     return false;
5014   if (V->isUninit()) {
5015     if (!Info.checkingPotentialConstantExpression())
5016       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_use_uninit_reference);
5017     return false;
5018   }
5019   return Success(*V, E);
5020 }
5021
5022 bool LValueExprEvaluator::VisitMaterializeTemporaryExpr(
5023     const MaterializeTemporaryExpr *E) {
5024   // Walk through the expression to find the materialized temporary itself.
5025   SmallVector<const Expr *, 2> CommaLHSs;
5026   SmallVector<SubobjectAdjustment, 2> Adjustments;
5027   const Expr *Inner = E->GetTemporaryExpr()->
5028       skipRValueSubobjectAdjustments(CommaLHSs, Adjustments);
5029
5030   // If we passed any comma operators, evaluate their LHSs.
5031   for (unsigned I = 0, N = CommaLHSs.size(); I != N; ++I)
5032     if (!EvaluateIgnoredValue(Info, CommaLHSs[I]))
5033       return false;
5034
5035   // A materialized temporary with static storage duration can appear within the
5036   // result of a constant expression evaluation, so we need to preserve its
5037   // value for use outside this evaluation.
5038   APValue *Value;
5039   if (E->getStorageDuration() == SD_Static) {
5040     Value = Info.Ctx.getMaterializedTemporaryValue(E, true);
5041     *Value = APValue();
5042     Result.set(E);
5043   } else {
5044     Value = &Info.CurrentCall->
5045         createTemporary(E, E->getStorageDuration() == SD_Automatic);
5046     Result.set(E, Info.CurrentCall->Index);
5047   }
5048
5049   QualType Type = Inner->getType();
5050
5051   // Materialize the temporary itself.
5052   if (!EvaluateInPlace(*Value, Info, Result, Inner) ||
5053       (E->getStorageDuration() == SD_Static &&
5054        !CheckConstantExpression(Info, E->getExprLoc(), Type, *Value))) {
5055     *Value = APValue();
5056     return false;
5057   }
5058
5059   // Adjust our lvalue to refer to the desired subobject.
5060   for (unsigned I = Adjustments.size(); I != 0; /**/) {
5061     --I;
5062     switch (Adjustments[I].Kind) {
5063     case SubobjectAdjustment::DerivedToBaseAdjustment:
5064       if (!HandleLValueBasePath(Info, Adjustments[I].DerivedToBase.BasePath,
5065                                 Type, Result))
5066         return false;
5067       Type = Adjustments[I].DerivedToBase.BasePath->getType();
5068       break;
5069
5070     case SubobjectAdjustment::FieldAdjustment:
5071       if (!HandleLValueMember(Info, E, Result, Adjustments[I].Field))
5072         return false;
5073       Type = Adjustments[I].Field->getType();
5074       break;
5075
5076     case SubobjectAdjustment::MemberPointerAdjustment:
5077       if (!HandleMemberPointerAccess(this->Info, Type, Result,
5078                                      Adjustments[I].Ptr.RHS))
5079         return false;
5080       Type = Adjustments[I].Ptr.MPT->getPointeeType();
5081       break;
5082     }
5083   }
5084
5085   return true;
5086 }
5087
5088 bool
5089 LValueExprEvaluator::VisitCompoundLiteralExpr(const CompoundLiteralExpr *E) {
5090   assert((!Info.getLangOpts().CPlusPlus || E->isFileScope()) &&
5091          "lvalue compound literal in c++?");
5092   // Defer visiting the literal until the lvalue-to-rvalue conversion. We can
5093   // only see this when folding in C, so there's no standard to follow here.
5094   return Success(E);
5095 }
5096
5097 bool LValueExprEvaluator::VisitCXXTypeidExpr(const CXXTypeidExpr *E) {
5098   if (!E->isPotentiallyEvaluated())
5099     return Success(E);
5100
5101   Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_typeid_polymorphic)
5102     << E->getExprOperand()->getType()
5103     << E->getExprOperand()->getSourceRange();
5104   return false;
5105 }
5106
5107 bool LValueExprEvaluator::VisitCXXUuidofExpr(const CXXUuidofExpr *E) {
5108   return Success(E);
5109 }
5110
5111 bool LValueExprEvaluator::VisitMemberExpr(const MemberExpr *E) {
5112   // Handle static data members.
5113   if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(E->getMemberDecl())) {
5114     VisitIgnoredBaseExpression(E->getBase());
5115     return VisitVarDecl(E, VD);
5116   }
5117
5118   // Handle static member functions.
5119   if (const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(E->getMemberDecl())) {
5120     if (MD->isStatic()) {
5121       VisitIgnoredBaseExpression(E->getBase());
5122       return Success(MD);
5123     }
5124   }
5125
5126   // Handle non-static data members.
5127   return LValueExprEvaluatorBaseTy::VisitMemberExpr(E);
5128 }
5129
5130 bool LValueExprEvaluator::VisitArraySubscriptExpr(const ArraySubscriptExpr *E) {
5131   // FIXME: Deal with vectors as array subscript bases.
5132   if (E->getBase()->getType()->isVectorType())
5133     return Error(E);
5134
5135   if (!EvaluatePointer(E->getBase(), Result, Info))
5136     return false;
5137
5138   APSInt Index;
5139   if (!EvaluateInteger(E->getIdx(), Index, Info))
5140     return false;
5141
5142   return HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, Result, E->getType(),
5143                                      getExtValue(Index));
5144 }
5145
5146 bool LValueExprEvaluator::VisitUnaryDeref(const UnaryOperator *E) {
5147   return EvaluatePointer(E->getSubExpr(), Result, Info);
5148 }
5149
5150 bool LValueExprEvaluator::VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E) {
5151   if (!Visit(E->getSubExpr()))
5152     return false;
5153   // __real is a no-op on scalar lvalues.
5154   if (E->getSubExpr()->getType()->isAnyComplexType())
5155     HandleLValueComplexElement(Info, E, Result, E->getType(), false);
5156   return true;
5157 }
5158
5159 bool LValueExprEvaluator::VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E) {
5160   assert(E->getSubExpr()->getType()->isAnyComplexType() &&
5161          "lvalue __imag__ on scalar?");
5162   if (!Visit(E->getSubExpr()))
5163     return false;
5164   HandleLValueComplexElement(Info, E, Result, E->getType(), true);
5165   return true;
5166 }
5167
5168 bool LValueExprEvaluator::VisitUnaryPreIncDec(const UnaryOperator *UO) {
5169   if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus14 && !Info.keepEvaluatingAfterFailure())
5170     return Error(UO);
5171
5172   if (!this->Visit(UO->getSubExpr()))
5173     return false;
5174
5175   return handleIncDec(
5176       this->Info, UO, Result, UO->getSubExpr()->getType(),
5177       UO->isIncrementOp(), nullptr);
5178 }
5179
5180 bool LValueExprEvaluator::VisitCompoundAssignOperator(
5181     const CompoundAssignOperator *CAO) {
5182   if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus14 && !Info.keepEvaluatingAfterFailure())
5183     return Error(CAO);
5184
5185   APValue RHS;
5186
5187   // The overall lvalue result is the result of evaluating the LHS.
5188   if (!this->Visit(CAO->getLHS())) {
5189     if (Info.noteFailure())
5190       Evaluate(RHS, this->Info, CAO->getRHS());
5191     return false;
5192   }
5193
5194   if (!Evaluate(RHS, this->Info, CAO->getRHS()))
5195     return false;
5196
5197   return handleCompoundAssignment(
5198       this->Info, CAO,
5199       Result, CAO->getLHS()->getType(), CAO->getComputationLHSType(),
5200       CAO->getOpForCompoundAssignment(CAO->getOpcode()), RHS);
5201 }
5202
5203 bool LValueExprEvaluator::VisitBinAssign(const BinaryOperator *E) {
5204   if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus14 && !Info.keepEvaluatingAfterFailure())
5205     return Error(E);
5206
5207   APValue NewVal;
5208
5209   if (!this->Visit(E->getLHS())) {
5210     if (Info.noteFailure())
5211       Evaluate(NewVal, this->Info, E->getRHS());
5212     return false;
5213   }
5214
5215   if (!Evaluate(NewVal, this->Info, E->getRHS()))
5216     return false;
5217
5218   return handleAssignment(this->Info, E, Result, E->getLHS()->getType(),
5219                           NewVal);
5220 }
5221
5222 //===----------------------------------------------------------------------===//
5223 // Pointer Evaluation
5224 //===----------------------------------------------------------------------===//
5225
5226 /// \brief Attempts to compute the number of bytes available at the pointer
5227 /// returned by a function with the alloc_size attribute. Returns true if we
5228 /// were successful. Places an unsigned number into `Result`.
5229 ///
5230 /// This expects the given CallExpr to be a call to a function with an
5231 /// alloc_size attribute.
5232 static bool getBytesReturnedByAllocSizeCall(const ASTContext &Ctx,
5233                                             const CallExpr *Call,
5234                                             llvm::APInt &Result) {
5235   const AllocSizeAttr *AllocSize = getAllocSizeAttr(Call);
5236
5237   // alloc_size args are 1-indexed, 0 means not present.
5238   assert(AllocSize && AllocSize->getElemSizeParam() != 0);
5239   unsigned SizeArgNo = AllocSize->getElemSizeParam() - 1;
5240   unsigned BitsInSizeT = Ctx.getTypeSize(Ctx.getSizeType());
5241   if (Call->getNumArgs() <= SizeArgNo)
5242     return false;
5243
5244   auto EvaluateAsSizeT = [&](const Expr *E, APSInt &Into) {
5245     if (!E->EvaluateAsInt(Into, Ctx, Expr::SE_AllowSideEffects))
5246       return false;
5247     if (Into.isNegative() || !Into.isIntN(BitsInSizeT))
5248       return false;
5249     Into = Into.zextOrSelf(BitsInSizeT);
5250     return true;
5251   };
5252
5253   APSInt SizeOfElem;
5254   if (!EvaluateAsSizeT(Call->getArg(SizeArgNo), SizeOfElem))
5255     return false;
5256
5257   if (!AllocSize->getNumElemsParam()) {
5258     Result = std::move(SizeOfElem);
5259     return true;
5260   }
5261
5262   APSInt NumberOfElems;
5263   // Argument numbers start at 1
5264   unsigned NumArgNo = AllocSize->getNumElemsParam() - 1;
5265   if (!EvaluateAsSizeT(Call->getArg(NumArgNo), NumberOfElems))
5266     return false;
5267
5268   bool Overflow;
5269   llvm::APInt BytesAvailable = SizeOfElem.umul_ov(NumberOfElems, Overflow);
5270   if (Overflow)
5271     return false;
5272
5273   Result = std::move(BytesAvailable);
5274   return true;
5275 }
5276
5277 /// \brief Convenience function. LVal's base must be a call to an alloc_size
5278 /// function.
5279 static bool getBytesReturnedByAllocSizeCall(const ASTContext &Ctx,
5280                                             const LValue &LVal,
5281                                             llvm::APInt &Result) {
5282   assert(isBaseAnAllocSizeCall(LVal.getLValueBase()) &&
5283          "Can't get the size of a non alloc_size function");
5284   const auto *Base = LVal.getLValueBase().get<const Expr *>();
5285   const CallExpr *CE = tryUnwrapAllocSizeCall(Base);
5286   return getBytesReturnedByAllocSizeCall(Ctx, CE, Result);
5287 }
5288
5289 /// \brief Attempts to evaluate the given LValueBase as the result of a call to
5290 /// a function with the alloc_size attribute. If it was possible to do so, this
5291 /// function will return true, make Result's Base point to said function call,
5292 /// and mark Result's Base as invalid.
5293 static bool evaluateLValueAsAllocSize(EvalInfo &Info, APValue::LValueBase Base,
5294                                       LValue &Result) {
5295   if (!Info.allowInvalidBaseExpr() || Base.isNull())
5296     return false;
5297
5298   // Because we do no form of static analysis, we only support const variables.
5299   //
5300   // Additionally, we can't support parameters, nor can we support static
5301   // variables (in the latter case, use-before-assign isn't UB; in the former,
5302   // we have no clue what they'll be assigned to).
5303   const auto *VD =
5304       dyn_cast_or_null<VarDecl>(Base.dyn_cast<const ValueDecl *>());
5305   if (!VD || !VD->isLocalVarDecl() || !VD->getType().isConstQualified())
5306     return false;
5307
5308   const Expr *Init = VD->getAnyInitializer();
5309   if (!Init)
5310     return false;
5311
5312   const Expr *E = Init->IgnoreParens();
5313   if (!tryUnwrapAllocSizeCall(E))
5314     return false;
5315
5316   // Store E instead of E unwrapped so that the type of the LValue's base is
5317   // what the user wanted.
5318   Result.setInvalid(E);
5319
5320   QualType Pointee = E->getType()->castAs<PointerType>()->getPointeeType();
5321   Result.addUnsizedArray(Info, Pointee);
5322   return true;
5323 }
5324
5325 namespace {
5326 class PointerExprEvaluator
5327   : public ExprEvaluatorBase<PointerExprEvaluator> {
5328   LValue &Result;
5329
5330   bool Success(const Expr *E) {
5331     Result.set(E);
5332     return true;
5333   }
5334
5335   bool visitNonBuiltinCallExpr(const CallExpr *E);
5336 public:
5337
5338   PointerExprEvaluator(EvalInfo &info, LValue &Result)
5339     : ExprEvaluatorBaseTy(info), Result(Result) {}
5340
5341   bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
5342     Result.setFrom(Info.Ctx, V);
5343     return true;
5344   }
5345   bool ZeroInitialization(const Expr *E) {
5346     auto Offset = Info.Ctx.getTargetNullPointerValue(E->getType());
5347     Result.set((Expr*)nullptr, 0, false, true, Offset);
5348     return true;
5349   }
5350
5351   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E);
5352   bool VisitCastExpr(const CastExpr* E);
5353   bool VisitUnaryAddrOf(const UnaryOperator *E);
5354   bool VisitObjCStringLiteral(const ObjCStringLiteral *E)
5355       { return Success(E); }
5356   bool VisitObjCBoxedExpr(const ObjCBoxedExpr *E)
5357       { return Success(E); }
5358   bool VisitAddrLabelExpr(const AddrLabelExpr *E)
5359       { return Success(E); }
5360   bool VisitCallExpr(const CallExpr *E);
5361   bool VisitBuiltinCallExpr(const CallExpr *E, unsigned BuiltinOp);
5362   bool VisitBlockExpr(const BlockExpr *E) {
5363     if (!E->getBlockDecl()->hasCaptures())
5364       return Success(E);
5365     return Error(E);
5366   }
5367   bool VisitCXXThisExpr(const CXXThisExpr *E) {
5368     // Can't look at 'this' when checking a potential constant expression.
5369     if (Info.checkingPotentialConstantExpression())
5370       return false;
5371     if (!Info.CurrentCall->This) {
5372       if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
5373         Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_this) << E->isImplicit();
5374       else
5375         Info.FFDiag(E);
5376       return false;
5377     }
5378     Result = *Info.CurrentCall->This;
5379     return true;
5380   }
5381
5382   // FIXME: Missing: @protocol, @selector
5383 };
5384 } // end anonymous namespace
5385
5386 static bool EvaluatePointer(const Expr* E, LValue& Result, EvalInfo &Info) {
5387   assert(E->isRValue() && E->getType()->hasPointerRepresentation());
5388   return PointerExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
5389 }
5390
5391 bool PointerExprEvaluator::VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
5392   if (E->getOpcode() != BO_Add &&
5393       E->getOpcode() != BO_Sub)
5394     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitBinaryOperator(E);
5395
5396   const Expr *PExp = E->getLHS();
5397   const Expr *IExp = E->getRHS();
5398   if (IExp->getType()->isPointerType())
5399     std::swap(PExp, IExp);
5400
5401   bool EvalPtrOK = EvaluatePointer(PExp, Result, Info);
5402   if (!EvalPtrOK && !Info.noteFailure())
5403     return false;
5404
5405   llvm::APSInt Offset;
5406   if (!EvaluateInteger(IExp, Offset, Info) || !EvalPtrOK)
5407     return false;
5408
5409   int64_t AdditionalOffset = getExtValue(Offset);
5410   if (E->getOpcode() == BO_Sub)
5411     AdditionalOffset = -AdditionalOffset;
5412
5413   QualType Pointee = PExp->getType()->castAs<PointerType>()->getPointeeType();
5414   return HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, Result, Pointee,
5415                                      AdditionalOffset);
5416 }
5417
5418 bool PointerExprEvaluator::VisitUnaryAddrOf(const UnaryOperator *E) {
5419   return EvaluateLValue(E->getSubExpr(), Result, Info);
5420 }
5421
5422 bool PointerExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr* E) {
5423   const Expr* SubExpr = E->getSubExpr();
5424
5425   switch (E->getCastKind()) {
5426   default:
5427     break;
5428
5429   case CK_BitCast:
5430   case CK_CPointerToObjCPointerCast:
5431   case CK_BlockPointerToObjCPointerCast:
5432   case CK_AnyPointerToBlockPointerCast:
5433   case CK_AddressSpaceConversion:
5434     if (!Visit(SubExpr))
5435       return false;
5436     // Bitcasts to cv void* are static_casts, not reinterpret_casts, so are
5437     // permitted in constant expressions in C++11. Bitcasts from cv void* are
5438     // also static_casts, but we disallow them as a resolution to DR1312.
5439     if (!E->getType()->isVoidPointerType()) {
5440       Result.Designator.setInvalid();
5441       if (SubExpr->getType()->isVoidPointerType())
5442         CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast)
5443           << 3 << SubExpr->getType();
5444       else
5445         CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 2;
5446     }
5447     if (E->getCastKind() == CK_AddressSpaceConversion && Result.IsNullPtr)
5448       ZeroInitialization(E);
5449     return true;
5450
5451   case CK_DerivedToBase:
5452   case CK_UncheckedDerivedToBase:
5453     if (!EvaluatePointer(E->getSubExpr(), Result, Info))
5454       return false;
5455     if (!Result.Base && Result.Offset.isZero())
5456       return true;
5457
5458     // Now figure out the necessary offset to add to the base LV to get from
5459     // the derived class to the base class.
5460     return HandleLValueBasePath(Info, E, E->getSubExpr()->getType()->
5461                                   castAs<PointerType>()->getPointeeType(),
5462                                 Result);
5463
5464   case CK_BaseToDerived:
5465     if (!Visit(E->getSubExpr()))
5466       return false;
5467     if (!Result.Base && Result.Offset.isZero())
5468       return true;
5469     return HandleBaseToDerivedCast(Info, E, Result);
5470
5471   case CK_NullToPointer:
5472     VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
5473     return ZeroInitialization(E);
5474
5475   case CK_IntegralToPointer: {
5476     CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 2;
5477
5478     APValue Value;
5479     if (!EvaluateIntegerOrLValue(SubExpr, Value, Info))
5480       break;
5481
5482     if (Value.isInt()) {
5483       unsigned Size = Info.Ctx.getTypeSize(E->getType());
5484       uint64_t N = Value.getInt().extOrTrunc(Size).getZExtValue();
5485       Result.Base = (Expr*)nullptr;
5486       Result.InvalidBase = false;
5487       Result.Offset = CharUnits::fromQuantity(N);
5488       Result.CallIndex = 0;
5489       Result.Designator.setInvalid();
5490       Result.IsNullPtr = false;
5491       return true;
5492     } else {
5493       // Cast is of an lvalue, no need to change value.
5494       Result.setFrom(Info.Ctx, Value);
5495       return true;
5496     }
5497   }
5498   case CK_ArrayToPointerDecay:
5499     if (SubExpr->isGLValue()) {
5500       if (!EvaluateLValue(SubExpr, Result, Info))
5501         return false;
5502     } else {
5503       Result.set(SubExpr, Info.CurrentCall->Index);
5504       if (!EvaluateInPlace(Info.CurrentCall->createTemporary(SubExpr, false),
5505                            Info, Result, SubExpr))
5506         return false;
5507     }
5508     // The result is a pointer to the first element of the array.
5509     if (const ConstantArrayType *CAT
5510           = Info.Ctx.getAsConstantArrayType(SubExpr->getType()))
5511       Result.addArray(Info, E, CAT);
5512     else
5513       Result.Designator.setInvalid();
5514     return true;
5515
5516   case CK_FunctionToPointerDecay:
5517     return EvaluateLValue(SubExpr, Result, Info);
5518
5519   case CK_LValueToRValue: {
5520     LValue LVal;
5521     if (!EvaluateLValue(E->getSubExpr(), LVal, Info))
5522       return false;
5523
5524     APValue RVal;
5525     // Note, we use the subexpression's type in order to retain cv-qualifiers.
5526     if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, E->getSubExpr()->getType(),
5527                                         LVal, RVal))
5528       return evaluateLValueAsAllocSize(Info, LVal.Base, Result);
5529     return Success(RVal, E);
5530   }
5531   }
5532
5533   return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
5534 }
5535
5536 static CharUnits GetAlignOfType(EvalInfo &Info, QualType T) {
5537   // C++ [expr.alignof]p3:
5538   //     When alignof is applied to a reference type, the result is the
5539   //     alignment of the referenced type.
5540   if (const ReferenceType *Ref = T->getAs<ReferenceType>())
5541     T = Ref->getPointeeType();
5542
5543   // __alignof is defined to return the preferred alignment.
5544   return Info.Ctx.toCharUnitsFromBits(
5545     Info.Ctx.getPreferredTypeAlign(T.getTypePtr()));
5546 }
5547
5548 static CharUnits GetAlignOfExpr(EvalInfo &Info, const Expr *E) {
5549   E = E->IgnoreParens();
5550
5551   // The kinds of expressions that we have special-case logic here for
5552   // should be kept up to date with the special checks for those
5553   // expressions in Sema.
5554
5555   // alignof decl is always accepted, even if it doesn't make sense: we default
5556   // to 1 in those cases.
5557   if (const DeclRefExpr *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(E))
5558     return Info.Ctx.getDeclAlign(DRE->getDecl(),
5559                                  /*RefAsPointee*/true);
5560
5561   if (const MemberExpr *ME = dyn_cast<MemberExpr>(E))
5562     return Info.Ctx.getDeclAlign(ME->getMemberDecl(),
5563                                  /*RefAsPointee*/true);
5564
5565   return GetAlignOfType(Info, E->getType());
5566 }
5567
5568 // To be clear: this happily visits unsupported builtins. Better name welcomed.
5569 bool PointerExprEvaluator::visitNonBuiltinCallExpr(const CallExpr *E) {
5570   if (ExprEvaluatorBaseTy::VisitCallExpr(E))
5571     return true;
5572
5573   if (!(Info.allowInvalidBaseExpr() && getAllocSizeAttr(E)))
5574     return false;
5575
5576   Result.setInvalid(E);
5577   QualType PointeeTy = E->getType()->castAs<PointerType>()->getPointeeType();
5578   Result.addUnsizedArray(Info, PointeeTy);
5579   return true;
5580 }
5581
5582 bool PointerExprEvaluator::VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
5583   if (IsStringLiteralCall(E))
5584     return Success(E);
5585
5586   if (unsigned BuiltinOp = E->getBuiltinCallee())
5587     return VisitBuiltinCallExpr(E, BuiltinOp);
5588
5589   return visitNonBuiltinCallExpr(E);
5590 }
5591
5592 bool PointerExprEvaluator::VisitBuiltinCallExpr(const CallExpr *E,
5593                                                 unsigned BuiltinOp) {
5594   switch (BuiltinOp) {
5595   case Builtin::BI__builtin_addressof:
5596     return EvaluateLValue(E->getArg(0), Result, Info);
5597   case Builtin::BI__builtin_assume_aligned: {
5598     // We need to be very careful here because: if the pointer does not have the
5599     // asserted alignment, then the behavior is undefined, and undefined
5600     // behavior is non-constant.
5601     if (!EvaluatePointer(E->getArg(0), Result, Info))
5602       return false;
5603
5604     LValue OffsetResult(Result);
5605     APSInt Alignment;
5606     if (!EvaluateInteger(E->getArg(1), Alignment, Info))
5607       return false;
5608     CharUnits Align = CharUnits::fromQuantity(getExtValue(Alignment));
5609
5610     if (E->getNumArgs() > 2) {
5611       APSInt Offset;
5612       if (!EvaluateInteger(E->getArg(2), Offset, Info))
5613         return false;
5614
5615       int64_t AdditionalOffset = -getExtValue(Offset);
5616       OffsetResult.Offset += CharUnits::fromQuantity(AdditionalOffset);
5617     }
5618
5619     // If there is a base object, then it must have the correct alignment.
5620     if (OffsetResult.Base) {
5621       CharUnits BaseAlignment;
5622       if (const ValueDecl *VD =
5623           OffsetResult.Base.dyn_cast<const ValueDecl*>()) {
5624         BaseAlignment = Info.Ctx.getDeclAlign(VD);
5625       } else {
5626         BaseAlignment =
5627           GetAlignOfExpr(Info, OffsetResult.Base.get<const Expr*>());
5628       }
5629
5630       if (BaseAlignment < Align) {
5631         Result.Designator.setInvalid();
5632         // FIXME: Quantities here cast to integers because the plural modifier
5633         // does not work on APSInts yet.
5634         CCEDiag(E->getArg(0),
5635                 diag::note_constexpr_baa_insufficient_alignment) << 0
5636           << (int) BaseAlignment.getQuantity()
5637           << (unsigned) getExtValue(Alignment);
5638         return false;
5639       }
5640     }
5641
5642     // The offset must also have the correct alignment.
5643     if (OffsetResult.Offset.alignTo(Align) != OffsetResult.Offset) {
5644       Result.Designator.setInvalid();
5645       APSInt Offset(64, false);
5646       Offset = OffsetResult.Offset.getQuantity();
5647
5648       if (OffsetResult.Base)
5649         CCEDiag(E->getArg(0),
5650                 diag::note_constexpr_baa_insufficient_alignment) << 1
5651           << (int) getExtValue(Offset) << (unsigned) getExtValue(Alignment);
5652       else
5653         CCEDiag(E->getArg(0),
5654                 diag::note_constexpr_baa_value_insufficient_alignment)
5655           << Offset << (unsigned) getExtValue(Alignment);
5656
5657       return false;
5658     }
5659
5660     return true;
5661   }
5662
5663   case Builtin::BIstrchr:
5664   case Builtin::BIwcschr:
5665   case Builtin::BImemchr:
5666   case Builtin::BIwmemchr:
5667     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
5668       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_function)
5669         << /*isConstexpr*/0 << /*isConstructor*/0
5670         << (std::string("'") + Info.Ctx.BuiltinInfo.getName(BuiltinOp) + "'");
5671     else
5672       Info.CCEDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
5673     // Fall through.
5674   case Builtin::BI__builtin_strchr:
5675   case Builtin::BI__builtin_wcschr:
5676   case Builtin::BI__builtin_memchr:
5677   case Builtin::BI__builtin_wmemchr: {
5678     if (!Visit(E->getArg(0)))
5679       return false;
5680     APSInt Desired;
5681     if (!EvaluateInteger(E->getArg(1), Desired, Info))
5682       return false;
5683     uint64_t MaxLength = uint64_t(-1);
5684     if (BuiltinOp != Builtin::BIstrchr &&
5685         BuiltinOp != Builtin::BIwcschr &&
5686         BuiltinOp != Builtin::BI__builtin_strchr &&
5687         BuiltinOp != Builtin::BI__builtin_wcschr) {
5688       APSInt N;
5689       if (!EvaluateInteger(E->getArg(2), N, Info))
5690         return false;
5691       MaxLength = N.getExtValue();
5692     }
5693
5694     QualType CharTy = E->getArg(0)->getType()->getPointeeType();
5695
5696     // Figure out what value we're actually looking for (after converting to
5697     // the corresponding unsigned type if necessary).
5698     uint64_t DesiredVal;
5699     bool StopAtNull = false;
5700     switch (BuiltinOp) {
5701     case Builtin::BIstrchr:
5702     case Builtin::BI__builtin_strchr:
5703       // strchr compares directly to the passed integer, and therefore
5704       // always fails if given an int that is not a char.
5705       if (!APSInt::isSameValue(HandleIntToIntCast(Info, E, CharTy,
5706                                                   E->getArg(1)->getType(),
5707                                                   Desired),
5708                                Desired))
5709         return ZeroInitialization(E);
5710       StopAtNull = true;
5711       // Fall through.
5712     case Builtin::BImemchr:
5713     case Builtin::BI__builtin_memchr:
5714       // memchr compares by converting both sides to unsigned char. That's also
5715       // correct for strchr if we get this far (to cope with plain char being
5716       // unsigned in the strchr case).
5717       DesiredVal = Desired.trunc(Info.Ctx.getCharWidth()).getZExtValue();
5718       break;
5719
5720     case Builtin::BIwcschr:
5721     case Builtin::BI__builtin_wcschr:
5722       StopAtNull = true;
5723       // Fall through.
5724     case Builtin::BIwmemchr:
5725     case Builtin::BI__builtin_wmemchr:
5726       // wcschr and wmemchr are given a wchar_t to look for. Just use it.
5727       DesiredVal = Desired.getZExtValue();
5728       break;
5729     }
5730
5731     for (; MaxLength; --MaxLength) {
5732       APValue Char;
5733       if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, CharTy, Result, Char) ||
5734           !Char.isInt())
5735         return false;
5736       if (Char.getInt().getZExtValue() == DesiredVal)
5737         return true;
5738       if (StopAtNull && !Char.getInt())
5739         break;
5740       if (!HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, Result, CharTy, 1))
5741         return false;
5742     }
5743     // Not found: return nullptr.
5744     return ZeroInitialization(E);
5745   }
5746
5747   default:
5748     return visitNonBuiltinCallExpr(E);
5749   }
5750 }
5751
5752 //===----------------------------------------------------------------------===//
5753 // Member Pointer Evaluation
5754 //===----------------------------------------------------------------------===//
5755
5756 namespace {
5757 class MemberPointerExprEvaluator
5758   : public ExprEvaluatorBase<MemberPointerExprEvaluator> {
5759   MemberPtr &Result;
5760
5761   bool Success(const ValueDecl *D) {
5762     Result = MemberPtr(D);
5763     return true;
5764   }
5765 public:
5766
5767   MemberPointerExprEvaluator(EvalInfo &Info, MemberPtr &Result)
5768     : ExprEvaluatorBaseTy(Info), Result(Result) {}
5769
5770   bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
5771     Result.setFrom(V);
5772     return true;
5773   }
5774   bool ZeroInitialization(const Expr *E) {
5775     return Success((const ValueDecl*)nullptr);
5776   }
5777
5778   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E);
5779   bool VisitUnaryAddrOf(const UnaryOperator *E);
5780 };
5781 } // end anonymous namespace
5782
5783 static bool EvaluateMemberPointer(const Expr *E, MemberPtr &Result,
5784                                   EvalInfo &Info) {
5785   assert(E->isRValue() && E->getType()->isMemberPointerType());
5786   return MemberPointerExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
5787 }
5788
5789 bool MemberPointerExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
5790   switch (E->getCastKind()) {
5791   default:
5792     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
5793
5794   case CK_NullToMemberPointer:
5795     VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
5796     return ZeroInitialization(E);
5797
5798   case CK_BaseToDerivedMemberPointer: {
5799     if (!Visit(E->getSubExpr()))
5800       return false;
5801     if (E->path_empty())
5802       return true;
5803     // Base-to-derived member pointer casts store the path in derived-to-base
5804     // order, so iterate backwards. The CXXBaseSpecifier also provides us with
5805     // the wrong end of the derived->base arc, so stagger the path by one class.
5806     typedef std::reverse_iterator<CastExpr::path_const_iterator> ReverseIter;
5807     for (ReverseIter PathI(E->path_end() - 1), PathE(E->path_begin());
5808          PathI != PathE; ++PathI) {
5809       assert(!(*PathI)->isVirtual() && "memptr cast through vbase");
5810       const CXXRecordDecl *Derived = (*PathI)->getType()->getAsCXXRecordDecl();
5811       if (!Result.castToDerived(Derived))
5812         return Error(E);
5813     }
5814     const Type *FinalTy = E->getType()->castAs<MemberPointerType>()->getClass();
5815     if (!Result.castToDerived(FinalTy->getAsCXXRecordDecl()))
5816       return Error(E);
5817     return true;
5818   }
5819
5820   case CK_DerivedToBaseMemberPointer:
5821     if (!Visit(E->getSubExpr()))
5822       return false;
5823     for (CastExpr::path_const_iterator PathI = E->path_begin(),
5824          PathE = E->path_end(); PathI != PathE; ++PathI) {
5825       assert(!(*PathI)->isVirtual() && "memptr cast through vbase");
5826       const CXXRecordDecl *Base = (*PathI)->getType()->getAsCXXRecordDecl();
5827       if (!Result.castToBase(Base))
5828         return Error(E);
5829     }
5830     return true;
5831   }
5832 }
5833
5834 bool MemberPointerExprEvaluator::VisitUnaryAddrOf(const UnaryOperator *E) {
5835   // C++11 [expr.unary.op]p3 has very strict rules on how the address of a
5836   // member can be formed.
5837   return Success(cast<DeclRefExpr>(E->getSubExpr())->getDecl());
5838 }
5839
5840 //===----------------------------------------------------------------------===//
5841 // Record Evaluation
5842 //===----------------------------------------------------------------------===//
5843
5844 namespace {
5845   class RecordExprEvaluator
5846   : public ExprEvaluatorBase<RecordExprEvaluator> {
5847     const LValue &This;
5848     APValue &Result;
5849   public:
5850
5851     RecordExprEvaluator(EvalInfo &info, const LValue &This, APValue &Result)
5852       : ExprEvaluatorBaseTy(info), This(This), Result(Result) {}
5853
5854     bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
5855       Result = V;
5856       return true;
5857     }
5858     bool ZeroInitialization(const Expr *E) {
5859       return ZeroInitialization(E, E->getType());
5860     }
5861     bool ZeroInitialization(const Expr *E, QualType T);
5862
5863     bool VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
5864       return handleCallExpr(E, Result, &This);
5865     }
5866     bool VisitCastExpr(const CastExpr *E);
5867     bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E);
5868     bool VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E) {
5869       return VisitCXXConstructExpr(E, E->getType());
5870     }
5871     bool VisitLambdaExpr(const LambdaExpr *E);
5872     bool VisitCXXInheritedCtorInitExpr(const CXXInheritedCtorInitExpr *E);
5873     bool VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E, QualType T);
5874     bool VisitCXXStdInitializerListExpr(const CXXStdInitializerListExpr *E);
5875   };
5876 }
5877
5878 /// Perform zero-initialization on an object of non-union class type.
5879 /// C++11 [dcl.init]p5:
5880 ///  To zero-initialize an object or reference of type T means:
5881 ///    [...]
5882 ///    -- if T is a (possibly cv-qualified) non-union class type,
5883 ///       each non-static data member and each base-class subobject is
5884 ///       zero-initialized
5885 static bool HandleClassZeroInitialization(EvalInfo &Info, const Expr *E,
5886                                           const RecordDecl *RD,
5887                                           const LValue &This, APValue &Result) {
5888   assert(!RD->isUnion() && "Expected non-union class type");
5889   const CXXRecordDecl *CD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD);
5890   Result = APValue(APValue::UninitStruct(), CD ? CD->getNumBases() : 0,
5891                    std::distance(RD->field_begin(), RD->field_end()));
5892
5893   if (RD->isInvalidDecl()) return false;
5894   const ASTRecordLayout &Layout = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
5895
5896   if (CD) {
5897     unsigned Index = 0;
5898     for (CXXRecordDecl::base_class_const_iterator I = CD->bases_begin(),
5899            End = CD->bases_end(); I != End; ++I, ++Index) {
5900       const CXXRecordDecl *Base = I->getType()->getAsCXXRecordDecl();
5901       LValue Subobject = This;
5902       if (!HandleLValueDirectBase(Info, E, Subobject, CD, Base, &Layout))
5903         return false;
5904       if (!HandleClassZeroInitialization(Info, E, Base, Subobject,
5905                                          Result.getStructBase(Index)))
5906         return false;
5907     }
5908   }
5909
5910   for (const auto *I : RD->fields()) {
5911     // -- if T is a reference type, no initialization is performed.
5912     if (I->getType()->isReferenceType())
5913       continue;
5914
5915     LValue Subobject = This;
5916     if (!HandleLValueMember(Info, E, Subobject, I, &Layout))
5917       return false;
5918
5919     ImplicitValueInitExpr VIE(I->getType());
5920     if (!EvaluateInPlace(
5921           Result.getStructField(I->getFieldIndex()), Info, Subobject, &VIE))
5922       return false;
5923   }
5924
5925   return true;
5926 }
5927
5928 bool RecordExprEvaluator::ZeroInitialization(const Expr *E, QualType T) {
5929   const RecordDecl *RD = T->castAs<RecordType>()->getDecl();
5930   if (RD->isInvalidDecl()) return false;
5931   if (RD->isUnion()) {
5932     // C++11 [dcl.init]p5: If T is a (possibly cv-qualified) union type, the
5933     // object's first non-static named data member is zero-initialized
5934     RecordDecl::field_iterator I = RD->field_begin();
5935     if (I == RD->field_end()) {
5936       Result = APValue((const FieldDecl*)nullptr);
5937       return true;
5938     }
5939
5940     LValue Subobject = This;
5941     if (!HandleLValueMember(Info, E, Subobject, *I))
5942       return false;
5943     Result = APValue(*I);
5944     ImplicitValueInitExpr VIE(I->getType());
5945     return EvaluateInPlace(Result.getUnionValue(), Info, Subobject, &VIE);
5946   }
5947
5948   if (isa<CXXRecordDecl>(RD) && cast<CXXRecordDecl>(RD)->getNumVBases()) {
5949     Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_virtual_base) << RD;
5950     return false;
5951   }
5952
5953   return HandleClassZeroInitialization(Info, E, RD, This, Result);
5954 }
5955
5956 bool RecordExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
5957   switch (E->getCastKind()) {
5958   default:
5959     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
5960
5961   case CK_ConstructorConversion:
5962     return Visit(E->getSubExpr());
5963
5964   case CK_DerivedToBase:
5965   case CK_UncheckedDerivedToBase: {
5966     APValue DerivedObject;
5967     if (!Evaluate(DerivedObject, Info, E->getSubExpr()))
5968       return false;
5969     if (!DerivedObject.isStruct())
5970       return Error(E->getSubExpr());
5971
5972     // Derived-to-base rvalue conversion: just slice off the derived part.
5973     APValue *Value = &DerivedObject;
5974     const CXXRecordDecl *RD = E->getSubExpr()->getType()->getAsCXXRecordDecl();
5975     for (CastExpr::path_const_iterator PathI = E->path_begin(),
5976          PathE = E->path_end(); PathI != PathE; ++PathI) {
5977       assert(!(*PathI)->isVirtual() && "record rvalue with virtual base");
5978       const CXXRecordDecl *Base = (*PathI)->getType()->getAsCXXRecordDecl();
5979       Value = &Value->getStructBase(getBaseIndex(RD, Base));
5980       RD = Base;
5981     }
5982     Result = *Value;
5983     return true;
5984   }
5985   }
5986 }
5987
5988 bool RecordExprEvaluator::VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
5989   if (E->isTransparent())
5990     return Visit(E->getInit(0));
5991
5992   const RecordDecl *RD = E->getType()->castAs<RecordType>()->getDecl();
5993   if (RD->isInvalidDecl()) return false;
5994   const ASTRecordLayout &Layout = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
5995
5996   if (RD->isUnion()) {
5997     const FieldDecl *Field = E->getInitializedFieldInUnion();
5998     Result = APValue(Field);
5999     if (!Field)
6000       return true;
6001
6002     // If the initializer list for a union does not contain any elements, the
6003     // first element of the union is value-initialized.
6004     // FIXME: The element should be initialized from an initializer list.
6005     //        Is this difference ever observable for initializer lists which
6006     //        we don't build?
6007     ImplicitValueInitExpr VIE(Field->getType());
6008     const Expr *InitExpr = E->getNumInits() ? E->getInit(0) : &VIE;
6009
6010     LValue Subobject = This;
6011     if (!HandleLValueMember(Info, InitExpr, Subobject, Field, &Layout))
6012       return false;
6013
6014     // Temporarily override This, in case there's a CXXDefaultInitExpr in here.
6015     ThisOverrideRAII ThisOverride(*Info.CurrentCall, &This,
6016                                   isa<CXXDefaultInitExpr>(InitExpr));
6017
6018     return EvaluateInPlace(Result.getUnionValue(), Info, Subobject, InitExpr);
6019   }
6020
6021   auto *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD);
6022   if (Result.isUninit())
6023     Result = APValue(APValue::UninitStruct(), CXXRD ? CXXRD->getNumBases() : 0,
6024                      std::distance(RD->field_begin(), RD->field_end()));
6025   unsigned ElementNo = 0;
6026   bool Success = true;
6027
6028   // Initialize base classes.
6029   if (CXXRD) {
6030     for (const auto &Base : CXXRD->bases()) {
6031       assert(ElementNo < E->getNumInits() && "missing init for base class");
6032       const Expr *Init = E->getInit(ElementNo);
6033
6034       LValue Subobject = This;
6035       if (!HandleLValueBase(Info, Init, Subobject, CXXRD, &Base))
6036         return false;
6037
6038       APValue &FieldVal = Result.getStructBase(ElementNo);
6039       if (!EvaluateInPlace(FieldVal, Info, Subobject, Init)) {
6040         if (!Info.noteFailure())
6041           return false;
6042         Success = false;
6043       }
6044       ++ElementNo;
6045     }
6046   }
6047
6048   // Initialize members.
6049   for (const auto *Field : RD->fields()) {
6050     // Anonymous bit-fields are not considered members of the class for
6051     // purposes of aggregate initialization.
6052     if (Field->isUnnamedBitfield())
6053       continue;
6054
6055     LValue Subobject = This;
6056
6057     bool HaveInit = ElementNo < E->getNumInits();
6058
6059     // FIXME: Diagnostics here should point to the end of the initializer
6060     // list, not the start.
6061     if (!HandleLValueMember(Info, HaveInit ? E->getInit(ElementNo) : E,
6062                             Subobject, Field, &Layout))
6063       return false;
6064
6065     // Perform an implicit value-initialization for members beyond the end of
6066     // the initializer list.
6067     ImplicitValueInitExpr VIE(HaveInit ? Info.Ctx.IntTy : Field->getType());
6068     const Expr *Init = HaveInit ? E->getInit(ElementNo++) : &VIE;
6069
6070     // Temporarily override This, in case there's a CXXDefaultInitExpr in here.
6071     ThisOverrideRAII ThisOverride(*Info.CurrentCall, &This,
6072                                   isa<CXXDefaultInitExpr>(Init));
6073
6074     APValue &FieldVal = Result.getStructField(Field->getFieldIndex());
6075     if (!EvaluateInPlace(FieldVal, Info, Subobject, Init) ||
6076         (Field->isBitField() && !truncateBitfieldValue(Info, Init,
6077                                                        FieldVal, Field))) {
6078       if (!Info.noteFailure())
6079         return false;
6080       Success = false;
6081     }
6082   }
6083
6084   return Success;
6085 }
6086
6087 bool RecordExprEvaluator::VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E,
6088                                                 QualType T) {
6089   // Note that E's type is not necessarily the type of our class here; we might
6090   // be initializing an array element instead.
6091   const CXXConstructorDecl *FD = E->getConstructor();
6092   if (FD->isInvalidDecl() || FD->getParent()->isInvalidDecl()) return false;
6093
6094   bool ZeroInit = E->requiresZeroInitialization();
6095   if (CheckTrivialDefaultConstructor(Info, E->getExprLoc(), FD, ZeroInit)) {
6096     // If we've already performed zero-initialization, we're already done.
6097     if (!Result.isUninit())
6098       return true;
6099
6100     // We can get here in two different ways:
6101     //  1) We're performing value-initialization, and should zero-initialize
6102     //     the object, or
6103     //  2) We're performing default-initialization of an object with a trivial
6104     //     constexpr default constructor, in which case we should start the
6105     //     lifetimes of all the base subobjects (there can be no data member
6106     //     subobjects in this case) per [basic.life]p1.
6107     // Either way, ZeroInitialization is appropriate.
6108     return ZeroInitialization(E, T);
6109   }
6110
6111   const FunctionDecl *Definition = nullptr;
6112   auto Body = FD->getBody(Definition);
6113
6114   if (!CheckConstexprFunction(Info, E->getExprLoc(), FD, Definition, Body))
6115     return false;
6116
6117   // Avoid materializing a temporary for an elidable copy/move constructor.
6118   if (E->isElidable() && !ZeroInit)
6119     if (const MaterializeTemporaryExpr *ME
6120           = dyn_cast<MaterializeTemporaryExpr>(E->getArg(0)))
6121       return Visit(ME->GetTemporaryExpr());
6122
6123   if (ZeroInit && !ZeroInitialization(E, T))
6124     return false;
6125
6126   auto Args = llvm::makeArrayRef(E->getArgs(), E->getNumArgs());
6127   return HandleConstructorCall(E, This, Args,
6128                                cast<CXXConstructorDecl>(Definition), Info,
6129                                Result);
6130 }
6131
6132 bool RecordExprEvaluator::VisitCXXInheritedCtorInitExpr(
6133     const CXXInheritedCtorInitExpr *E) {
6134   if (!Info.CurrentCall) {
6135     assert(Info.checkingPotentialConstantExpression());
6136     return false;
6137   }
6138
6139   const CXXConstructorDecl *FD = E->getConstructor();
6140   if (FD->isInvalidDecl() || FD->getParent()->isInvalidDecl())
6141     return false;
6142
6143   const FunctionDecl *Definition = nullptr;
6144   auto Body = FD->getBody(Definition);
6145
6146   if (!CheckConstexprFunction(Info, E->getExprLoc(), FD, Definition, Body))
6147     return false;
6148
6149   return HandleConstructorCall(E, This, Info.CurrentCall->Arguments,
6150                                cast<CXXConstructorDecl>(Definition), Info,
6151                                Result);
6152 }
6153
6154 bool RecordExprEvaluator::VisitCXXStdInitializerListExpr(
6155     const CXXStdInitializerListExpr *E) {
6156   const ConstantArrayType *ArrayType =
6157       Info.Ctx.getAsConstantArrayType(E->getSubExpr()->getType());
6158
6159   LValue Array;
6160   if (!EvaluateLValue(E->getSubExpr(), Array, Info))
6161     return false;
6162
6163   // Get a pointer to the first element of the array.
6164   Array.addArray(Info, E, ArrayType);
6165
6166   // FIXME: Perform the checks on the field types in SemaInit.
6167   RecordDecl *Record = E->getType()->castAs<RecordType>()->getDecl();
6168   RecordDecl::field_iterator Field = Record->field_begin();
6169   if (Field == Record->field_end())
6170     return Error(E);
6171
6172   // Start pointer.
6173   if (!Field->getType()->isPointerType() ||
6174       !Info.Ctx.hasSameType(Field->getType()->getPointeeType(),
6175                             ArrayType->getElementType()))
6176     return Error(E);
6177
6178   // FIXME: What if the initializer_list type has base classes, etc?
6179   Result = APValue(APValue::UninitStruct(), 0, 2);
6180   Array.moveInto(Result.getStructField(0));
6181
6182   if (++Field == Record->field_end())
6183     return Error(E);
6184
6185   if (Field->getType()->isPointerType() &&
6186       Info.Ctx.hasSameType(Field->getType()->getPointeeType(),
6187                            ArrayType->getElementType())) {
6188     // End pointer.
6189     if (!HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, Array,
6190                                      ArrayType->getElementType(),
6191                                      ArrayType->getSize().getZExtValue()))
6192       return false;
6193     Array.moveInto(Result.getStructField(1));
6194   } else if (Info.Ctx.hasSameType(Field->getType(), Info.Ctx.getSizeType()))
6195     // Length.
6196     Result.getStructField(1) = APValue(APSInt(ArrayType->getSize()));
6197   else
6198     return Error(E);
6199
6200   if (++Field != Record->field_end())
6201     return Error(E);
6202
6203   return true;
6204 }
6205
6206 bool RecordExprEvaluator::VisitLambdaExpr(const LambdaExpr *E) {
6207   const CXXRecordDecl *ClosureClass = E->getLambdaClass();
6208   if (ClosureClass->isInvalidDecl()) return false;
6209
6210   if (Info.checkingPotentialConstantExpression()) return true;
6211   if (E->capture_size()) {
6212     Info.FFDiag(E, diag::note_unimplemented_constexpr_lambda_feature_ast)
6213         << "can not evaluate lambda expressions with captures";
6214     return false;
6215   }
6216   // FIXME: Implement captures.
6217   Result = APValue(APValue::UninitStruct(), /*NumBases*/0, /*NumFields*/0);
6218   return true;
6219 }
6220
6221 static bool EvaluateRecord(const Expr *E, const LValue &This,
6222                            APValue &Result, EvalInfo &Info) {
6223   assert(E->isRValue() && E->getType()->isRecordType() &&
6224          "can't evaluate expression as a record rvalue");
6225   return RecordExprEvaluator(Info, This, Result).Visit(E);
6226 }
6227
6228 //===----------------------------------------------------------------------===//
6229 // Temporary Evaluation
6230 //
6231 // Temporaries are represented in the AST as rvalues, but generally behave like
6232 // lvalues. The full-object of which the temporary is a subobject is implicitly
6233 // materialized so that a reference can bind to it.
6234 //===----------------------------------------------------------------------===//
6235 namespace {
6236 class TemporaryExprEvaluator
6237   : public LValueExprEvaluatorBase<TemporaryExprEvaluator> {
6238 public:
6239   TemporaryExprEvaluator(EvalInfo &Info, LValue &Result) :
6240     LValueExprEvaluatorBaseTy(Info, Result) {}
6241
6242   /// Visit an expression which constructs the value of this temporary.
6243   bool VisitConstructExpr(const Expr *E) {
6244     Result.set(E, Info.CurrentCall->Index);
6245     return EvaluateInPlace(Info.CurrentCall->createTemporary(E, false),
6246                            Info, Result, E);
6247   }
6248
6249   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
6250     switch (E->getCastKind()) {
6251     default:
6252       return LValueExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
6253
6254     case CK_ConstructorConversion:
6255       return VisitConstructExpr(E->getSubExpr());
6256     }
6257   }
6258   bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
6259     return VisitConstructExpr(E);
6260   }
6261   bool VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E) {
6262     return VisitConstructExpr(E);
6263   }
6264   bool VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
6265     return VisitConstructExpr(E);
6266   }
6267   bool VisitCXXStdInitializerListExpr(const CXXStdInitializerListExpr *E) {
6268     return VisitConstructExpr(E);
6269   }
6270   bool VisitLambdaExpr(const LambdaExpr *E) {
6271     return VisitConstructExpr(E);
6272   }
6273 };
6274 } // end anonymous namespace
6275
6276 /// Evaluate an expression of record type as a temporary.
6277 static bool EvaluateTemporary(const Expr *E, LValue &Result, EvalInfo &Info) {
6278   assert(E->isRValue() && E->getType()->isRecordType());
6279   return TemporaryExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
6280 }
6281
6282 //===----------------------------------------------------------------------===//
6283 // Vector Evaluation
6284 //===----------------------------------------------------------------------===//
6285
6286 namespace {
6287   class VectorExprEvaluator
6288   : public ExprEvaluatorBase<VectorExprEvaluator> {
6289     APValue &Result;
6290   public:
6291
6292     VectorExprEvaluator(EvalInfo &info, APValue &Result)
6293       : ExprEvaluatorBaseTy(info), Result(Result) {}
6294
6295     bool Success(ArrayRef<APValue> V, const Expr *E) {
6296       assert(V.size() == E->getType()->castAs<VectorType>()->getNumElements());
6297       // FIXME: remove this APValue copy.
6298       Result = APValue(V.data(), V.size());
6299       return true;
6300     }
6301     bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
6302       assert(V.isVector());
6303       Result = V;
6304       return true;
6305     }
6306     bool ZeroInitialization(const Expr *E);
6307
6308     bool VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E)
6309       { return Visit(E->getSubExpr()); }
6310     bool VisitCastExpr(const CastExpr* E);
6311     bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E);
6312     bool VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E);
6313     // FIXME: Missing: unary -, unary ~, binary add/sub/mul/div,
6314     //                 binary comparisons, binary and/or/xor,
6315     //                 shufflevector, ExtVectorElementExpr
6316   };
6317 } // end anonymous namespace
6318
6319 static bool EvaluateVector(const Expr* E, APValue& Result, EvalInfo &Info) {
6320   assert(E->isRValue() && E->getType()->isVectorType() &&"not a vector rvalue");
6321   return VectorExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
6322 }
6323
6324 bool VectorExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
6325   const VectorType *VTy = E->getType()->castAs<VectorType>();
6326   unsigned NElts = VTy->getNumElements();
6327
6328   const Expr *SE = E->getSubExpr();
6329   QualType SETy = SE->getType();
6330
6331   switch (E->getCastKind()) {
6332   case CK_VectorSplat: {
6333     APValue Val = APValue();
6334     if (SETy->isIntegerType()) {
6335       APSInt IntResult;
6336       if (!EvaluateInteger(SE, IntResult, Info))
6337         return false;
6338       Val = APValue(std::move(IntResult));
6339     } else if (SETy->isRealFloatingType()) {
6340       APFloat FloatResult(0.0);
6341       if (!EvaluateFloat(SE, FloatResult, Info))
6342         return false;
6343       Val = APValue(std::move(FloatResult));
6344     } else {
6345       return Error(E);
6346     }
6347
6348     // Splat and create vector APValue.
6349     SmallVector<APValue, 4> Elts(NElts, Val);
6350     return Success(Elts, E);
6351   }
6352   case CK_BitCast: {
6353     // Evaluate the operand into an APInt we can extract from.
6354     llvm::APInt SValInt;
6355     if (!EvalAndBitcastToAPInt(Info, SE, SValInt))
6356       return false;
6357     // Extract the elements
6358     QualType EltTy = VTy->getElementType();
6359     unsigned EltSize = Info.Ctx.getTypeSize(EltTy);
6360     bool BigEndian = Info.Ctx.getTargetInfo().isBigEndian();
6361     SmallVector<APValue, 4> Elts;
6362     if (EltTy->isRealFloatingType()) {
6363       const llvm::fltSemantics &Sem = Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(EltTy);
6364       unsigned FloatEltSize = EltSize;
6365       if (&Sem == &APFloat::x87DoubleExtended())
6366         FloatEltSize = 80;
6367       for (unsigned i = 0; i < NElts; i++) {
6368         llvm::APInt Elt;
6369         if (BigEndian)
6370           Elt = SValInt.rotl(i*EltSize+FloatEltSize).trunc(FloatEltSize);
6371         else
6372           Elt = SValInt.rotr(i*EltSize).trunc(FloatEltSize);
6373         Elts.push_back(APValue(APFloat(Sem, Elt)));
6374       }
6375     } else if (EltTy->isIntegerType()) {
6376       for (unsigned i = 0; i < NElts; i++) {
6377         llvm::APInt Elt;
6378         if (BigEndian)
6379           Elt = SValInt.rotl(i*EltSize+EltSize).zextOrTrunc(EltSize);
6380         else
6381           Elt = SValInt.rotr(i*EltSize).zextOrTrunc(EltSize);
6382         Elts.push_back(APValue(APSInt(Elt, EltTy->isSignedIntegerType())));
6383       }
6384     } else {
6385       return Error(E);
6386     }
6387     return Success(Elts, E);
6388   }
6389   default:
6390     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
6391   }
6392 }
6393
6394 bool
6395 VectorExprEvaluator::VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
6396   const VectorType *VT = E->getType()->castAs<VectorType>();
6397   unsigned NumInits = E->getNumInits();
6398   unsigned NumElements = VT->getNumElements();
6399
6400   QualType EltTy = VT->getElementType();
6401   SmallVector<APValue, 4> Elements;
6402
6403   // The number of initializers can be less than the number of
6404   // vector elements. For OpenCL, this can be due to nested vector
6405   // initialization. For GCC compatibility, missing trailing elements 
6406   // should be initialized with zeroes.
6407   unsigned CountInits = 0, CountElts = 0;
6408   while (CountElts < NumElements) {
6409     // Handle nested vector initialization.
6410     if (CountInits < NumInits 
6411         && E->getInit(CountInits)->getType()->isVectorType()) {
6412       APValue v;
6413       if (!EvaluateVector(E->getInit(CountInits), v, Info))
6414         return Error(E);
6415       unsigned vlen = v.getVectorLength();
6416       for (unsigned j = 0; j < vlen; j++) 
6417         Elements.push_back(v.getVectorElt(j));
6418       CountElts += vlen;
6419     } else if (EltTy->isIntegerType()) {
6420       llvm::APSInt sInt(32);
6421       if (CountInits < NumInits) {
6422         if (!EvaluateInteger(E->getInit(CountInits), sInt, Info))
6423           return false;
6424       } else // trailing integer zero.
6425         sInt = Info.Ctx.MakeIntValue(0, EltTy);
6426       Elements.push_back(APValue(sInt));
6427       CountElts++;
6428     } else {
6429       llvm::APFloat f(0.0);
6430       if (CountInits < NumInits) {
6431         if (!EvaluateFloat(E->getInit(CountInits), f, Info))
6432           return false;
6433       } else // trailing float zero.
6434         f = APFloat::getZero(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(EltTy));
6435       Elements.push_back(APValue(f));
6436       CountElts++;
6437     }
6438     CountInits++;
6439   }
6440   return Success(Elements, E);
6441 }
6442
6443 bool
6444 VectorExprEvaluator::ZeroInitialization(const Expr *E) {
6445   const VectorType *VT = E->getType()->getAs<VectorType>();
6446   QualType EltTy = VT->getElementType();
6447   APValue ZeroElement;
6448   if (EltTy->isIntegerType())
6449     ZeroElement = APValue(Info.Ctx.MakeIntValue(0, EltTy));
6450   else
6451     ZeroElement =
6452         APValue(APFloat::getZero(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(EltTy)));
6453
6454   SmallVector<APValue, 4> Elements(VT->getNumElements(), ZeroElement);
6455   return Success(Elements, E);
6456 }
6457
6458 bool VectorExprEvaluator::VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E) {
6459   VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
6460   return ZeroInitialization(E);
6461 }
6462
6463 //===----------------------------------------------------------------------===//
6464 // Array Evaluation
6465 //===----------------------------------------------------------------------===//
6466
6467 namespace {
6468   class ArrayExprEvaluator
6469   : public ExprEvaluatorBase<ArrayExprEvaluator> {
6470     const LValue &This;
6471     APValue &Result;
6472   public:
6473
6474     ArrayExprEvaluator(EvalInfo &Info, const LValue &This, APValue &Result)
6475       : ExprEvaluatorBaseTy(Info), This(This), Result(Result) {}
6476
6477     bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
6478       assert((V.isArray() || V.isLValue()) &&
6479              "expected array or string literal");
6480       Result = V;
6481       return true;
6482     }
6483
6484     bool ZeroInitialization(const Expr *E) {
6485       const ConstantArrayType *CAT =
6486           Info.Ctx.getAsConstantArrayType(E->getType());
6487       if (!CAT)
6488         return Error(E);
6489
6490       Result = APValue(APValue::UninitArray(), 0,
6491                        CAT->getSize().getZExtValue());
6492       if (!Result.hasArrayFiller()) return true;
6493
6494       // Zero-initialize all elements.
6495       LValue Subobject = This;
6496       Subobject.addArray(Info, E, CAT);
6497       ImplicitValueInitExpr VIE(CAT->getElementType());
6498       return EvaluateInPlace(Result.getArrayFiller(), Info, Subobject, &VIE);
6499     }
6500
6501     bool VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
6502       return handleCallExpr(E, Result, &This);
6503     }
6504     bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E);
6505     bool VisitArrayInitLoopExpr(const ArrayInitLoopExpr *E);
6506     bool VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E);
6507     bool VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E,
6508                                const LValue &Subobject,
6509                                APValue *Value, QualType Type);
6510   };
6511 } // end anonymous namespace
6512
6513 static bool EvaluateArray(const Expr *E, const LValue &This,
6514                           APValue &Result, EvalInfo &Info) {
6515   assert(E->isRValue() && E->getType()->isArrayType() && "not an array rvalue");
6516   return ArrayExprEvaluator(Info, This, Result).Visit(E);
6517 }
6518
6519 bool ArrayExprEvaluator::VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
6520   const ConstantArrayType *CAT = Info.Ctx.getAsConstantArrayType(E->getType());
6521   if (!CAT)
6522     return Error(E);
6523
6524   // C++11 [dcl.init.string]p1: A char array [...] can be initialized by [...]
6525   // an appropriately-typed string literal enclosed in braces.
6526   if (E->isStringLiteralInit()) {
6527     LValue LV;
6528     if (!EvaluateLValue(E->getInit(0), LV, Info))
6529       return false;
6530     APValue Val;
6531     LV.moveInto(Val);
6532     return Success(Val, E);
6533   }
6534
6535   bool Success = true;
6536
6537   assert((!Result.isArray() || Result.getArrayInitializedElts() == 0) &&
6538          "zero-initialized array shouldn't have any initialized elts");
6539   APValue Filler;
6540   if (Result.isArray() && Result.hasArrayFiller())
6541     Filler = Result.getArrayFiller();
6542
6543   unsigned NumEltsToInit = E->getNumInits();
6544   unsigned NumElts = CAT->getSize().getZExtValue();
6545   const Expr *FillerExpr = E->hasArrayFiller() ? E->getArrayFiller() : nullptr;
6546
6547   // If the initializer might depend on the array index, run it for each
6548   // array element. For now, just whitelist non-class value-initialization.
6549   if (NumEltsToInit != NumElts && !isa<ImplicitValueInitExpr>(FillerExpr))
6550     NumEltsToInit = NumElts;
6551
6552   Result = APValue(APValue::UninitArray(), NumEltsToInit, NumElts);
6553
6554   // If the array was previously zero-initialized, preserve the
6555   // zero-initialized values.
6556   if (!Filler.isUninit()) {
6557     for (unsigned I = 0, E = Result.getArrayInitializedElts(); I != E; ++I)
6558       Result.getArrayInitializedElt(I) = Filler;
6559     if (Result.hasArrayFiller())
6560       Result.getArrayFiller() = Filler;
6561   }
6562
6563   LValue Subobject = This;
6564   Subobject.addArray(Info, E, CAT);
6565   for (unsigned Index = 0; Index != NumEltsToInit; ++Index) {
6566     const Expr *Init =
6567         Index < E->getNumInits() ? E->getInit(Index) : FillerExpr;
6568     if (!EvaluateInPlace(Result.getArrayInitializedElt(Index),
6569                          Info, Subobject, Init) ||
6570         !HandleLValueArrayAdjustment(Info, Init, Subobject,
6571                                      CAT->getElementType(), 1)) {
6572       if (!Info.noteFailure())
6573         return false;
6574       Success = false;
6575     }
6576   }
6577
6578   if (!Result.hasArrayFiller())
6579     return Success;
6580
6581   // If we get here, we have a trivial filler, which we can just evaluate
6582   // once and splat over the rest of the array elements.
6583   assert(FillerExpr && "no array filler for incomplete init list");
6584   return EvaluateInPlace(Result.getArrayFiller(), Info, Subobject,
6585                          FillerExpr) && Success;
6586 }
6587
6588 bool ArrayExprEvaluator::VisitArrayInitLoopExpr(const ArrayInitLoopExpr *E) {
6589   if (E->getCommonExpr() &&
6590       !Evaluate(Info.CurrentCall->createTemporary(E->getCommonExpr(), false),
6591                 Info, E->getCommonExpr()->getSourceExpr()))
6592     return false;
6593
6594   auto *CAT = cast<ConstantArrayType>(E->getType()->castAsArrayTypeUnsafe());
6595
6596   uint64_t Elements = CAT->getSize().getZExtValue();
6597   Result = APValue(APValue::UninitArray(), Elements, Elements);
6598
6599   LValue Subobject = This;
6600   Subobject.addArray(Info, E, CAT);
6601
6602   bool Success = true;
6603   for (EvalInfo::ArrayInitLoopIndex Index(Info); Index != Elements; ++Index) {
6604     if (!EvaluateInPlace(Result.getArrayInitializedElt(Index),
6605                          Info, Subobject, E->getSubExpr()) ||
6606         !HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, Subobject,
6607                                      CAT->getElementType(), 1)) {
6608       if (!Info.noteFailure())
6609         return false;
6610       Success = false;
6611     }
6612   }
6613
6614   return Success;
6615 }
6616
6617 bool ArrayExprEvaluator::VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E) {
6618   return VisitCXXConstructExpr(E, This, &Result, E->getType());
6619 }
6620
6621 bool ArrayExprEvaluator::VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E,
6622                                                const LValue &Subobject,
6623                                                APValue *Value,
6624                                                QualType Type) {
6625   bool HadZeroInit = !Value->isUninit();
6626
6627   if (const ConstantArrayType *CAT = Info.Ctx.getAsConstantArrayType(Type)) {
6628     unsigned N = CAT->getSize().getZExtValue();
6629
6630     // Preserve the array filler if we had prior zero-initialization.
6631     APValue Filler =
6632       HadZeroInit && Value->hasArrayFiller() ? Value->getArrayFiller()
6633                                              : APValue();
6634
6635     *Value = APValue(APValue::UninitArray(), N, N);
6636
6637     if (HadZeroInit)
6638       for (unsigned I = 0; I != N; ++I)
6639         Value->getArrayInitializedElt(I) = Filler;
6640
6641     // Initialize the elements.
6642     LValue ArrayElt = Subobject;
6643     ArrayElt.addArray(Info, E, CAT);
6644     for (unsigned I = 0; I != N; ++I)
6645       if (!VisitCXXConstructExpr(E, ArrayElt, &Value->getArrayInitializedElt(I),
6646                                  CAT->getElementType()) ||
6647           !HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, ArrayElt,
6648                                        CAT->getElementType(), 1))
6649         return false;
6650
6651     return true;
6652   }
6653
6654   if (!Type->isRecordType())
6655     return Error(E);
6656
6657   return RecordExprEvaluator(Info, Subobject, *Value)
6658              .VisitCXXConstructExpr(E, Type);
6659 }
6660
6661 //===----------------------------------------------------------------------===//
6662 // Integer Evaluation
6663 //
6664 // As a GNU extension, we support casting pointers to sufficiently-wide integer
6665 // types and back in constant folding. Integer values are thus represented
6666 // either as an integer-valued APValue, or as an lvalue-valued APValue.
6667 //===----------------------------------------------------------------------===//
6668
6669 namespace {
6670 class IntExprEvaluator
6671   : public ExprEvaluatorBase<IntExprEvaluator> {
6672   APValue &Result;
6673 public:
6674   IntExprEvaluator(EvalInfo &info, APValue &result)
6675     : ExprEvaluatorBaseTy(info), Result(result) {}
6676
6677   bool Success(const llvm::APSInt &SI, const Expr *E, APValue &Result) {
6678     assert(E->getType()->isIntegralOrEnumerationType() &&
6679            "Invalid evaluation result.");
6680     assert(SI.isSigned() == E->getType()->isSignedIntegerOrEnumerationType() &&
6681            "Invalid evaluation result.");
6682     assert(SI.getBitWidth() == Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()) &&
6683            "Invalid evaluation result.");
6684     Result = APValue(SI);
6685     return true;
6686   }
6687   bool Success(const llvm::APSInt &SI, const Expr *E) {
6688     return Success(SI, E, Result);
6689   }
6690
6691   bool Success(const llvm::APInt &I, const Expr *E, APValue &Result) {
6692     assert(E->getType()->isIntegralOrEnumerationType() && 
6693            "Invalid evaluation result.");
6694     assert(I.getBitWidth() == Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()) &&
6695            "Invalid evaluation result.");
6696     Result = APValue(APSInt(I));
6697     Result.getInt().setIsUnsigned(
6698                             E->getType()->isUnsignedIntegerOrEnumerationType());
6699     return true;
6700   }
6701   bool Success(const llvm::APInt &I, const Expr *E) {
6702     return Success(I, E, Result);
6703   }
6704
6705   bool Success(uint64_t Value, const Expr *E, APValue &Result) {
6706     assert(E->getType()->isIntegralOrEnumerationType() && 
6707            "Invalid evaluation result.");
6708     Result = APValue(Info.Ctx.MakeIntValue(Value, E->getType()));
6709     return true;
6710   }
6711   bool Success(uint64_t Value, const Expr *E) {
6712     return Success(Value, E, Result);
6713   }
6714
6715   bool Success(CharUnits Size, const Expr *E) {
6716     return Success(Size.getQuantity(), E);
6717   }
6718
6719   bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
6720     if (V.isLValue() || V.isAddrLabelDiff()) {
6721       Result = V;
6722       return true;
6723     }
6724     return Success(V.getInt(), E);
6725   }
6726
6727   bool ZeroInitialization(const Expr *E) { return Success(0, E); }
6728
6729   //===--------------------------------------------------------------------===//
6730   //                            Visitor Methods
6731   //===--------------------------------------------------------------------===//
6732
6733   bool VisitIntegerLiteral(const IntegerLiteral *E) {
6734     return Success(E->getValue(), E);
6735   }
6736   bool VisitCharacterLiteral(const CharacterLiteral *E) {
6737     return Success(E->getValue(), E);
6738   }
6739
6740   bool CheckReferencedDecl(const Expr *E, const Decl *D);
6741   bool VisitDeclRefExpr(const DeclRefExpr *E) {
6742     if (CheckReferencedDecl(E, E->getDecl()))
6743       return true;
6744
6745     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitDeclRefExpr(E);
6746   }
6747   bool VisitMemberExpr(const MemberExpr *E) {
6748     if (CheckReferencedDecl(E, E->getMemberDecl())) {
6749       VisitIgnoredBaseExpression(E->getBase());
6750       return true;
6751     }
6752
6753     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitMemberExpr(E);
6754   }
6755
6756   bool VisitCallExpr(const CallExpr *E);
6757   bool VisitBuiltinCallExpr(const CallExpr *E, unsigned BuiltinOp);
6758   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E);
6759   bool VisitOffsetOfExpr(const OffsetOfExpr *E);
6760   bool VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E);
6761
6762   bool VisitCastExpr(const CastExpr* E);
6763   bool VisitUnaryExprOrTypeTraitExpr(const UnaryExprOrTypeTraitExpr *E);
6764
6765   bool VisitCXXBoolLiteralExpr(const CXXBoolLiteralExpr *E) {
6766     return Success(E->getValue(), E);
6767   }
6768
6769   bool VisitObjCBoolLiteralExpr(const ObjCBoolLiteralExpr *E) {
6770     return Success(E->getValue(), E);
6771   }
6772
6773   bool VisitArrayInitIndexExpr(const ArrayInitIndexExpr *E) {
6774     if (Info.ArrayInitIndex == uint64_t(-1)) {
6775       // We were asked to evaluate this subexpression independent of the
6776       // enclosing ArrayInitLoopExpr. We can't do that.
6777       Info.FFDiag(E);
6778       return false;
6779     }
6780     return Success(Info.ArrayInitIndex, E);
6781   }
6782     
6783   // Note, GNU defines __null as an integer, not a pointer.
6784   bool VisitGNUNullExpr(const GNUNullExpr *E) {
6785     return ZeroInitialization(E);
6786   }
6787
6788   bool VisitTypeTraitExpr(const TypeTraitExpr *E) {
6789     return Success(E->getValue(), E);
6790   }
6791
6792   bool VisitArrayTypeTraitExpr(const ArrayTypeTraitExpr *E) {
6793     return Success(E->getValue(), E);
6794   }
6795
6796   bool VisitExpressionTraitExpr(const ExpressionTraitExpr *E) {
6797     return Success(E->getValue(), E);
6798   }
6799
6800   bool VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E);
6801   bool VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E);
6802
6803   bool VisitCXXNoexceptExpr(const CXXNoexceptExpr *E);
6804   bool VisitSizeOfPackExpr(const SizeOfPackExpr *E);
6805
6806   // FIXME: Missing: array subscript of vector, member of vector
6807 };
6808 } // end anonymous namespace
6809
6810 /// EvaluateIntegerOrLValue - Evaluate an rvalue integral-typed expression, and
6811 /// produce either the integer value or a pointer.
6812 ///
6813 /// GCC has a heinous extension which folds casts between pointer types and
6814 /// pointer-sized integral types. We support this by allowing the evaluation of
6815 /// an integer rvalue to produce a pointer (represented as an lvalue) instead.
6816 /// Some simple arithmetic on such values is supported (they are treated much
6817 /// like char*).
6818 static bool EvaluateIntegerOrLValue(const Expr *E, APValue &Result,
6819                                     EvalInfo &Info) {
6820   assert(E->isRValue() && E->getType()->isIntegralOrEnumerationType());
6821   return IntExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
6822 }
6823
6824 static bool EvaluateInteger(const Expr *E, APSInt &Result, EvalInfo &Info) {
6825   APValue Val;
6826   if (!EvaluateIntegerOrLValue(E, Val, Info))
6827     return false;
6828   if (!Val.isInt()) {
6829     // FIXME: It would be better to produce the diagnostic for casting
6830     //        a pointer to an integer.
6831     Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
6832     return false;
6833   }
6834   Result = Val.getInt();
6835   return true;
6836 }
6837
6838 /// Check whether the given declaration can be directly converted to an integral
6839 /// rvalue. If not, no diagnostic is produced; there are other things we can
6840 /// try.
6841 bool IntExprEvaluator::CheckReferencedDecl(const Expr* E, const Decl* D) {
6842   // Enums are integer constant exprs.
6843   if (const EnumConstantDecl *ECD = dyn_cast<EnumConstantDecl>(D)) {
6844     // Check for signedness/width mismatches between E type and ECD value.
6845     bool SameSign = (ECD->getInitVal().isSigned()
6846                      == E->getType()->isSignedIntegerOrEnumerationType());
6847     bool SameWidth = (ECD->getInitVal().getBitWidth()
6848                       == Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()));
6849     if (SameSign && SameWidth)
6850       return Success(ECD->getInitVal(), E);
6851     else {
6852       // Get rid of mismatch (otherwise Success assertions will fail)
6853       // by computing a new value matching the type of E.
6854       llvm::APSInt Val = ECD->getInitVal();
6855       if (!SameSign)
6856         Val.setIsSigned(!ECD->getInitVal().isSigned());
6857       if (!SameWidth)
6858         Val = Val.extOrTrunc(Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()));
6859       return Success(Val, E);
6860     }
6861   }
6862   return false;
6863 }
6864
6865 /// EvaluateBuiltinClassifyType - Evaluate __builtin_classify_type the same way
6866 /// as GCC.
6867 static int EvaluateBuiltinClassifyType(const CallExpr *E,
6868                                        const LangOptions &LangOpts) {
6869   // The following enum mimics the values returned by GCC.
6870   // FIXME: Does GCC differ between lvalue and rvalue references here?
6871   enum gcc_type_class {
6872     no_type_class = -1,
6873     void_type_class, integer_type_class, char_type_class,
6874     enumeral_type_class, boolean_type_class,
6875     pointer_type_class, reference_type_class, offset_type_class,
6876     real_type_class, complex_type_class,
6877     function_type_class, method_type_class,
6878     record_type_class, union_type_class,
6879     array_type_class, string_type_class,
6880     lang_type_class
6881   };
6882
6883   // If no argument was supplied, default to "no_type_class". This isn't
6884   // ideal, however it is what gcc does.
6885   if (E->getNumArgs() == 0)
6886     return no_type_class;
6887
6888   QualType CanTy = E->getArg(0)->getType().getCanonicalType();
6889   const BuiltinType *BT = dyn_cast<BuiltinType>(CanTy);
6890
6891   switch (CanTy->getTypeClass()) {
6892 #define TYPE(ID, BASE)
6893 #define DEPENDENT_TYPE(ID, BASE) case Type::ID:
6894 #define NON_CANONICAL_TYPE(ID, BASE) case Type::ID:
6895 #define NON_CANONICAL_UNLESS_DEPENDENT_TYPE(ID, BASE) case Type::ID:
6896 #include "clang/AST/TypeNodes.def"
6897       llvm_unreachable("CallExpr::isBuiltinClassifyType(): unimplemented type");
6898
6899   case Type::Builtin:
6900     switch (BT->getKind()) {
6901 #define BUILTIN_TYPE(ID, SINGLETON_ID)
6902 #define SIGNED_TYPE(ID, SINGLETON_ID) case BuiltinType::ID: return integer_type_class;
6903 #define FLOATING_TYPE(ID, SINGLETON_ID) case BuiltinType::ID: return real_type_class;
6904 #define PLACEHOLDER_TYPE(ID, SINGLETON_ID) case BuiltinType::ID: break;
6905 #include "clang/AST/BuiltinTypes.def"
6906     case BuiltinType::Void:
6907       return void_type_class;
6908
6909     case BuiltinType::Bool:
6910       return boolean_type_class;
6911
6912     case BuiltinType::Char_U: // gcc doesn't appear to use char_type_class
6913     case BuiltinType::UChar:
6914     case BuiltinType::UShort:
6915     case BuiltinType::UInt:
6916     case BuiltinType::ULong:
6917     case BuiltinType::ULongLong:
6918     case BuiltinType::UInt128:
6919       return integer_type_class;
6920
6921     case BuiltinType::NullPtr:
6922       return pointer_type_class;
6923
6924     case BuiltinType::WChar_U:
6925     case BuiltinType::Char16:
6926     case BuiltinType::Char32:
6927     case BuiltinType::ObjCId:
6928     case BuiltinType::ObjCClass:
6929     case BuiltinType::ObjCSel:
6930 #define IMAGE_TYPE(ImgType, Id, SingletonId, Access, Suffix) \
6931     case BuiltinType::Id:
6932 #include "clang/Basic/OpenCLImageTypes.def"
6933     case BuiltinType::OCLSampler:
6934     case BuiltinType::OCLEvent:
6935     case BuiltinType::OCLClkEvent:
6936     case BuiltinType::OCLQueue:
6937     case BuiltinType::OCLNDRange:
6938     case BuiltinType::OCLReserveID:
6939     case BuiltinType::Dependent:
6940       llvm_unreachable("CallExpr::isBuiltinClassifyType(): unimplemented type");
6941     };
6942
6943   case Type::Enum:
6944     return LangOpts.CPlusPlus ? enumeral_type_class : integer_type_class;
6945     break;
6946
6947   case Type::Pointer:
6948     return pointer_type_class;
6949     break;
6950
6951   case Type::MemberPointer:
6952     if (CanTy->isMemberDataPointerType())
6953       return offset_type_class;
6954     else {
6955       // We expect member pointers to be either data or function pointers,
6956       // nothing else.
6957       assert(CanTy->isMemberFunctionPointerType());
6958       return method_type_class;
6959     }
6960
6961   case Type::Complex:
6962     return complex_type_class;
6963
6964   case Type::FunctionNoProto:
6965   case Type::FunctionProto:
6966     return LangOpts.CPlusPlus ? function_type_class : pointer_type_class;
6967
6968   case Type::Record:
6969     if (const RecordType *RT = CanTy->getAs<RecordType>()) {
6970       switch (RT->getDecl()->getTagKind()) {
6971       case TagTypeKind::TTK_Struct:
6972       case TagTypeKind::TTK_Class:
6973       case TagTypeKind::TTK_Interface:
6974         return record_type_class;
6975
6976       case TagTypeKind::TTK_Enum:
6977         return LangOpts.CPlusPlus ? enumeral_type_class : integer_type_class;
6978
6979       case TagTypeKind::TTK_Union:
6980         return union_type_class;
6981       }
6982     }
6983     llvm_unreachable("CallExpr::isBuiltinClassifyType(): unimplemented type");
6984
6985   case Type::ConstantArray:
6986   case Type::VariableArray:
6987   case Type::IncompleteArray:
6988     return LangOpts.CPlusPlus ? array_type_class : pointer_type_class;
6989
6990   case Type::BlockPointer:
6991   case Type::LValueReference:
6992   case Type::RValueReference:
6993   case Type::Vector:
6994   case Type::ExtVector:
6995   case Type::Auto:
6996   case Type::ObjCObject:
6997   case Type::ObjCInterface:
6998   case Type::ObjCObjectPointer:
6999   case Type::Pipe:
7000   case Type::Atomic:
7001     llvm_unreachable("CallExpr::isBuiltinClassifyType(): unimplemented type");
7002   }
7003
7004   llvm_unreachable("CallExpr::isBuiltinClassifyType(): unimplemented type");
7005 }
7006
7007 /// EvaluateBuiltinConstantPForLValue - Determine the result of
7008 /// __builtin_constant_p when applied to the given lvalue.
7009 ///
7010 /// An lvalue is only "constant" if it is a pointer or reference to the first
7011 /// character of a string literal.
7012 template<typename LValue>
7013 static bool EvaluateBuiltinConstantPForLValue(const LValue &LV) {
7014   const Expr *E = LV.getLValueBase().template dyn_cast<const Expr*>();
7015   return E && isa<StringLiteral>(E) && LV.getLValueOffset().isZero();
7016 }
7017
7018 /// EvaluateBuiltinConstantP - Evaluate __builtin_constant_p as similarly to
7019 /// GCC as we can manage.
7020 static bool EvaluateBuiltinConstantP(ASTContext &Ctx, const Expr *Arg) {
7021   QualType ArgType = Arg->getType();
7022
7023   // __builtin_constant_p always has one operand. The rules which gcc follows
7024   // are not precisely documented, but are as follows:
7025   //
7026   //  - If the operand is of integral, floating, complex or enumeration type,
7027   //    and can be folded to a known value of that type, it returns 1.
7028   //  - If the operand and can be folded to a pointer to the first character
7029   //    of a string literal (or such a pointer cast to an integral type), it
7030   //    returns 1.
7031   //
7032   // Otherwise, it returns 0.
7033   //
7034   // FIXME: GCC also intends to return 1 for literals of aggregate types, but
7035   // its support for this does not currently work.
7036   if (ArgType->isIntegralOrEnumerationType()) {
7037     Expr::EvalResult Result;
7038     if (!Arg->EvaluateAsRValue(Result, Ctx) || Result.HasSideEffects)
7039       return false;
7040
7041     APValue &V = Result.Val;
7042     if (V.getKind() == APValue::Int)
7043       return true;
7044     if (V.getKind() == APValue::LValue)
7045       return EvaluateBuiltinConstantPForLValue(V);
7046   } else if (ArgType->isFloatingType() || ArgType->isAnyComplexType()) {
7047     return Arg->isEvaluatable(Ctx);
7048   } else if (ArgType->isPointerType() || Arg->isGLValue()) {
7049     LValue LV;
7050     Expr::EvalStatus Status;
7051     EvalInfo Info(Ctx, Status, EvalInfo::EM_ConstantFold);
7052     if ((Arg->isGLValue() ? EvaluateLValue(Arg, LV, Info)
7053                           : EvaluatePointer(Arg, LV, Info)) &&
7054         !Status.HasSideEffects)
7055       return EvaluateBuiltinConstantPForLValue(LV);
7056   }
7057
7058   // Anything else isn't considered to be sufficiently constant.
7059   return false;
7060 }
7061
7062 /// Retrieves the "underlying object type" of the given expression,
7063 /// as used by __builtin_object_size.
7064 static QualType getObjectType(APValue::LValueBase B) {
7065   if (const ValueDecl *D = B.dyn_cast<const ValueDecl*>()) {
7066     if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(D))
7067       return VD->getType();
7068   } else if (const Expr *E = B.get<const Expr*>()) {
7069     if (isa<CompoundLiteralExpr>(E))
7070       return E->getType();
7071   }
7072
7073   return QualType();
7074 }
7075
7076 /// A more selective version of E->IgnoreParenCasts for
7077 /// tryEvaluateBuiltinObjectSize. This ignores some casts/parens that serve only
7078 /// to change the type of E.
7079 /// Ex. For E = `(short*)((char*)(&foo))`, returns `&foo`
7080 ///
7081 /// Always returns an RValue with a pointer representation.
7082 static const Expr *ignorePointerCastsAndParens(const Expr *E) {
7083   assert(E->isRValue() && E->getType()->hasPointerRepresentation());
7084
7085   auto *NoParens = E->IgnoreParens();
7086   auto *Cast = dyn_cast<CastExpr>(NoParens);
7087   if (Cast == nullptr)
7088     return NoParens;
7089
7090   // We only conservatively allow a few kinds of casts, because this code is
7091   // inherently a simple solution that seeks to support the common case.
7092   auto CastKind = Cast->getCastKind();
7093   if (CastKind != CK_NoOp && CastKind != CK_BitCast &&
7094       CastKind != CK_AddressSpaceConversion)
7095     return NoParens;
7096
7097   auto *SubExpr = Cast->getSubExpr();
7098   if (!SubExpr->getType()->hasPointerRepresentation() || !SubExpr->isRValue())
7099     return NoParens;
7100   return ignorePointerCastsAndParens(SubExpr);
7101 }
7102
7103 /// Checks to see if the given LValue's Designator is at the end of the LValue's
7104 /// record layout. e.g.
7105 ///   struct { struct { int a, b; } fst, snd; } obj;
7106 ///   obj.fst   // no
7107 ///   obj.snd   // yes
7108 ///   obj.fst.a // no
7109 ///   obj.fst.b // no
7110 ///   obj.snd.a // no
7111 ///   obj.snd.b // yes
7112 ///
7113 /// Please note: this function is specialized for how __builtin_object_size
7114 /// views "objects".
7115 ///
7116 /// If this encounters an invalid RecordDecl, it will always return true.
7117 static bool isDesignatorAtObjectEnd(const ASTContext &Ctx, const LValue &LVal) {
7118   assert(!LVal.Designator.Invalid);
7119
7120   auto IsLastOrInvalidFieldDecl = [&Ctx](const FieldDecl *FD, bool &Invalid) {
7121     const RecordDecl *Parent = FD->getParent();
7122     Invalid = Parent->isInvalidDecl();
7123     if (Invalid || Parent->isUnion())
7124       return true;
7125     const ASTRecordLayout &Layout = Ctx.getASTRecordLayout(Parent);
7126     return FD->getFieldIndex() + 1 == Layout.getFieldCount();
7127   };
7128
7129   auto &Base = LVal.getLValueBase();
7130   if (auto *ME = dyn_cast_or_null<MemberExpr>(Base.dyn_cast<const Expr *>())) {
7131     if (auto *FD = dyn_cast<FieldDecl>(ME->getMemberDecl())) {
7132       bool Invalid;
7133       if (!IsLastOrInvalidFieldDecl(FD, Invalid))
7134         return Invalid;
7135     } else if (auto *IFD = dyn_cast<IndirectFieldDecl>(ME->getMemberDecl())) {
7136       for (auto *FD : IFD->chain()) {
7137         bool Invalid;
7138         if (!IsLastOrInvalidFieldDecl(cast<FieldDecl>(FD), Invalid))
7139           return Invalid;
7140       }
7141     }
7142   }
7143
7144   unsigned I = 0;
7145   QualType BaseType = getType(Base);
7146   if (LVal.Designator.FirstEntryIsAnUnsizedArray) {
7147     assert(isBaseAnAllocSizeCall(Base) &&
7148            "Unsized array in non-alloc_size call?");
7149     // If this is an alloc_size base, we should ignore the initial array index
7150     ++I;
7151     BaseType = BaseType->castAs<PointerType>()->getPointeeType();
7152   }
7153
7154   for (unsigned E = LVal.Designator.Entries.size(); I != E; ++I) {
7155     const auto &Entry = LVal.Designator.Entries[I];
7156     if (BaseType->isArrayType()) {
7157       // Because __builtin_object_size treats arrays as objects, we can ignore
7158       // the index iff this is the last array in the Designator.
7159       if (I + 1 == E)
7160         return true;
7161       const auto *CAT = cast<ConstantArrayType>(Ctx.getAsArrayType(BaseType));
7162       uint64_t Index = Entry.ArrayIndex;
7163       if (Index + 1 != CAT->getSize())
7164         return false;
7165       BaseType = CAT->getElementType();
7166     } else if (BaseType->isAnyComplexType()) {
7167       const auto *CT = BaseType->castAs<ComplexType>();
7168       uint64_t Index = Entry.ArrayIndex;
7169       if (Index != 1)
7170         return false;
7171       BaseType = CT->getElementType();
7172     } else if (auto *FD = getAsField(Entry)) {
7173       bool Invalid;
7174       if (!IsLastOrInvalidFieldDecl(FD, Invalid))
7175         return Invalid;
7176       BaseType = FD->getType();
7177     } else {
7178       assert(getAsBaseClass(Entry) && "Expecting cast to a base class");
7179       return false;
7180     }
7181   }
7182   return true;
7183 }
7184
7185 /// Tests to see if the LValue has a user-specified designator (that isn't
7186 /// necessarily valid). Note that this always returns 'true' if the LValue has
7187 /// an unsized array as its first designator entry, because there's currently no
7188 /// way to tell if the user typed *foo or foo[0].
7189 static bool refersToCompleteObject(const LValue &LVal) {
7190   if (LVal.Designator.Invalid)
7191     return false;
7192
7193   if (!LVal.Designator.Entries.empty())
7194     return LVal.Designator.isMostDerivedAnUnsizedArray();
7195
7196   if (!LVal.InvalidBase)
7197     return true;
7198
7199   // If `E` is a MemberExpr, then the first part of the designator is hiding in
7200   // the LValueBase.
7201   const auto *E = LVal.Base.dyn_cast<const Expr *>();
7202   return !E || !isa<MemberExpr>(E);
7203 }
7204
7205 /// Attempts to detect a user writing into a piece of memory that's impossible
7206 /// to figure out the size of by just using types.
7207 static bool isUserWritingOffTheEnd(const ASTContext &Ctx, const LValue &LVal) {
7208   const SubobjectDesignator &Designator = LVal.Designator;
7209   // Notes:
7210   // - Users can only write off of the end when we have an invalid base. Invalid
7211   //   bases imply we don't know where the memory came from.
7212   // - We used to be a bit more aggressive here; we'd only be conservative if
7213   //   the array at the end was flexible, or if it had 0 or 1 elements. This
7214   //   broke some common standard library extensions (PR30346), but was
7215   //   otherwise seemingly fine. It may be useful to reintroduce this behavior
7216   //   with some sort of whitelist. OTOH, it seems that GCC is always
7217   //   conservative with the last element in structs (if it's an array), so our
7218   //   current behavior is more compatible than a whitelisting approach would
7219   //   be.
7220   return LVal.InvalidBase &&
7221          Designator.Entries.size() == Designator.MostDerivedPathLength &&
7222          Designator.MostDerivedIsArrayElement &&
7223          isDesignatorAtObjectEnd(Ctx, LVal);
7224 }
7225
7226 /// Converts the given APInt to CharUnits, assuming the APInt is unsigned.
7227 /// Fails if the conversion would cause loss of precision.
7228 static bool convertUnsignedAPIntToCharUnits(const llvm::APInt &Int,
7229                                             CharUnits &Result) {
7230   auto CharUnitsMax = std::numeric_limits<CharUnits::QuantityType>::max();
7231   if (Int.ugt(CharUnitsMax))
7232     return false;
7233   Result = CharUnits::fromQuantity(Int.getZExtValue());
7234   return true;
7235 }
7236
7237 /// Helper for tryEvaluateBuiltinObjectSize -- Given an LValue, this will
7238 /// determine how many bytes exist from the beginning of the object to either
7239 /// the end of the current subobject, or the end of the object itself, depending
7240 /// on what the LValue looks like + the value of Type.
7241 ///
7242 /// If this returns false, the value of Result is undefined.
7243 static bool determineEndOffset(EvalInfo &Info, SourceLocation ExprLoc,
7244                                unsigned Type, const LValue &LVal,
7245                                CharUnits &EndOffset) {
7246   bool DetermineForCompleteObject = refersToCompleteObject(LVal);
7247
7248   auto CheckedHandleSizeof = [&](QualType Ty, CharUnits &Result) {
7249     if (Ty.isNull() || Ty->isIncompleteType() || Ty->isFunctionType())
7250       return false;
7251     return HandleSizeof(Info, ExprLoc, Ty, Result);
7252   };
7253
7254   // We want to evaluate the size of the entire object. This is a valid fallback
7255   // for when Type=1 and the designator is invalid, because we're asked for an
7256   // upper-bound.
7257   if (!(Type & 1) || LVal.Designator.Invalid || DetermineForCompleteObject) {
7258     // Type=3 wants a lower bound, so we can't fall back to this.
7259     if (Type == 3 && !DetermineForCompleteObject)
7260       return false;
7261
7262     llvm::APInt APEndOffset;
7263     if (isBaseAnAllocSizeCall(LVal.getLValueBase()) &&
7264         getBytesReturnedByAllocSizeCall(Info.Ctx, LVal, APEndOffset))
7265       return convertUnsignedAPIntToCharUnits(APEndOffset, EndOffset);
7266
7267     if (LVal.InvalidBase)
7268       return false;
7269
7270     QualType BaseTy = getObjectType(LVal.getLValueBase());
7271     return CheckedHandleSizeof(BaseTy, EndOffset);
7272   }
7273
7274   // We want to evaluate the size of a subobject.
7275   const SubobjectDesignator &Designator = LVal.Designator;
7276
7277   // The following is a moderately common idiom in C:
7278   //
7279   // struct Foo { int a; char c[1]; };
7280   // struct Foo *F = (struct Foo *)malloc(sizeof(struct Foo) + strlen(Bar));
7281   // strcpy(&F->c[0], Bar);
7282   //
7283   // In order to not break too much legacy code, we need to support it.
7284   if (isUserWritingOffTheEnd(Info.Ctx, LVal)) {
7285     // If we can resolve this to an alloc_size call, we can hand that back,
7286     // because we know for certain how many bytes there are to write to.
7287     llvm::APInt APEndOffset;
7288     if (isBaseAnAllocSizeCall(LVal.getLValueBase()) &&
7289         getBytesReturnedByAllocSizeCall(Info.Ctx, LVal, APEndOffset))
7290       return convertUnsignedAPIntToCharUnits(APEndOffset, EndOffset);
7291
7292     // If we cannot determine the size of the initial allocation, then we can't
7293     // given an accurate upper-bound. However, we are still able to give
7294     // conservative lower-bounds for Type=3.
7295     if (Type == 1)
7296       return false;
7297   }
7298
7299   CharUnits BytesPerElem;
7300   if (!CheckedHandleSizeof(Designator.MostDerivedType, BytesPerElem))
7301     return false;
7302
7303   // According to the GCC documentation, we want the size of the subobject
7304   // denoted by the pointer. But that's not quite right -- what we actually
7305   // want is the size of the immediately-enclosing array, if there is one.
7306   int64_t ElemsRemaining;
7307   if (Designator.MostDerivedIsArrayElement &&
7308       Designator.Entries.size() == Designator.MostDerivedPathLength) {
7309     uint64_t ArraySize = Designator.getMostDerivedArraySize();
7310     uint64_t ArrayIndex = Designator.Entries.back().ArrayIndex;
7311     ElemsRemaining = ArraySize <= ArrayIndex ? 0 : ArraySize - ArrayIndex;
7312   } else {
7313     ElemsRemaining = Designator.isOnePastTheEnd() ? 0 : 1;
7314   }
7315
7316   EndOffset = LVal.getLValueOffset() + BytesPerElem * ElemsRemaining;
7317   return true;
7318 }
7319
7320 /// \brief Tries to evaluate the __builtin_object_size for @p E. If successful,
7321 /// returns true and stores the result in @p Size.
7322 ///
7323 /// If @p WasError is non-null, this will report whether the failure to evaluate
7324 /// is to be treated as an Error in IntExprEvaluator.
7325 static bool tryEvaluateBuiltinObjectSize(const Expr *E, unsigned Type,
7326                                          EvalInfo &Info, uint64_t &Size) {
7327   // Determine the denoted object.
7328   LValue LVal;
7329   {
7330     // The operand of __builtin_object_size is never evaluated for side-effects.
7331     // If there are any, but we can determine the pointed-to object anyway, then
7332     // ignore the side-effects.
7333     SpeculativeEvaluationRAII SpeculativeEval(Info);
7334     FoldOffsetRAII Fold(Info);
7335
7336     if (E->isGLValue()) {
7337       // It's possible for us to be given GLValues if we're called via
7338       // Expr::tryEvaluateObjectSize.
7339       APValue RVal;
7340       if (!EvaluateAsRValue(Info, E, RVal))
7341         return false;
7342       LVal.setFrom(Info.Ctx, RVal);
7343     } else if (!EvaluatePointer(ignorePointerCastsAndParens(E), LVal, Info))
7344       return false;
7345   }
7346
7347   // If we point to before the start of the object, there are no accessible
7348   // bytes.
7349   if (LVal.getLValueOffset().isNegative()) {
7350     Size = 0;
7351     return true;
7352   }
7353
7354   CharUnits EndOffset;
7355   if (!determineEndOffset(Info, E->getExprLoc(), Type, LVal, EndOffset))
7356     return false;
7357
7358   // If we've fallen outside of the end offset, just pretend there's nothing to
7359   // write to/read from.
7360   if (EndOffset <= LVal.getLValueOffset())
7361     Size = 0;
7362   else
7363     Size = (EndOffset - LVal.getLValueOffset()).getQuantity();
7364   return true;
7365 }
7366
7367 bool IntExprEvaluator::VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
7368   if (unsigned BuiltinOp = E->getBuiltinCallee())
7369     return VisitBuiltinCallExpr(E, BuiltinOp);
7370
7371   return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCallExpr(E);
7372 }
7373
7374 bool IntExprEvaluator::VisitBuiltinCallExpr(const CallExpr *E,
7375                                             unsigned BuiltinOp) {
7376   switch (unsigned BuiltinOp = E->getBuiltinCallee()) {
7377   default:
7378     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCallExpr(E);
7379
7380   case Builtin::BI__builtin_object_size: {
7381     // The type was checked when we built the expression.
7382     unsigned Type =
7383         E->getArg(1)->EvaluateKnownConstInt(Info.Ctx).getZExtValue();
7384     assert(Type <= 3 && "unexpected type");
7385
7386     uint64_t Size;
7387     if (tryEvaluateBuiltinObjectSize(E->getArg(0), Type, Info, Size))
7388       return Success(Size, E);
7389
7390     if (E->getArg(0)->HasSideEffects(Info.Ctx))
7391       return Success((Type & 2) ? 0 : -1, E);
7392
7393     // Expression had no side effects, but we couldn't statically determine the
7394     // size of the referenced object.
7395     switch (Info.EvalMode) {
7396     case EvalInfo::EM_ConstantExpression:
7397     case EvalInfo::EM_PotentialConstantExpression:
7398     case EvalInfo::EM_ConstantFold:
7399     case EvalInfo::EM_EvaluateForOverflow:
7400     case EvalInfo::EM_IgnoreSideEffects:
7401     case EvalInfo::EM_OffsetFold:
7402       // Leave it to IR generation.
7403       return Error(E);
7404     case EvalInfo::EM_ConstantExpressionUnevaluated:
7405     case EvalInfo::EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated:
7406       // Reduce it to a constant now.
7407       return Success((Type & 2) ? 0 : -1, E);
7408     }
7409
7410     llvm_unreachable("unexpected EvalMode");
7411   }
7412
7413   case Builtin::BI__builtin_bswap16:
7414   case Builtin::BI__builtin_bswap32:
7415   case Builtin::BI__builtin_bswap64: {
7416     APSInt Val;
7417     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), Val, Info))
7418       return false;
7419
7420     return Success(Val.byteSwap(), E);
7421   }
7422
7423   case Builtin::BI__builtin_classify_type:
7424     return Success(EvaluateBuiltinClassifyType(E, Info.getLangOpts()), E);
7425
7426   // FIXME: BI__builtin_clrsb
7427   // FIXME: BI__builtin_clrsbl
7428   // FIXME: BI__builtin_clrsbll
7429
7430   case Builtin::BI__builtin_clz:
7431   case Builtin::BI__builtin_clzl:
7432   case Builtin::BI__builtin_clzll:
7433   case Builtin::BI__builtin_clzs: {
7434     APSInt Val;
7435     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), Val, Info))
7436       return false;
7437     if (!Val)
7438       return Error(E);
7439
7440     return Success(Val.countLeadingZeros(), E);
7441   }
7442
7443   case Builtin::BI__builtin_constant_p:
7444     return Success(EvaluateBuiltinConstantP(Info.Ctx, E->getArg(0)), E);
7445
7446   case Builtin::BI__builtin_ctz:
7447   case Builtin::BI__builtin_ctzl:
7448   case Builtin::BI__builtin_ctzll:
7449   case Builtin::BI__builtin_ctzs: {
7450     APSInt Val;
7451     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), Val, Info))
7452       return false;
7453     if (!Val)
7454       return Error(E);
7455
7456     return Success(Val.countTrailingZeros(), E);
7457   }
7458
7459   case Builtin::BI__builtin_eh_return_data_regno: {
7460     int Operand = E->getArg(0)->EvaluateKnownConstInt(Info.Ctx).getZExtValue();
7461     Operand = Info.Ctx.getTargetInfo().getEHDataRegisterNumber(Operand);
7462     return Success(Operand, E);
7463   }
7464
7465   case Builtin::BI__builtin_expect:
7466     return Visit(E->getArg(0));
7467
7468   case Builtin::BI__builtin_ffs:
7469   case Builtin::BI__builtin_ffsl:
7470   case Builtin::BI__builtin_ffsll: {
7471     APSInt Val;
7472     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), Val, Info))
7473       return false;
7474
7475     unsigned N = Val.countTrailingZeros();
7476     return Success(N == Val.getBitWidth() ? 0 : N + 1, E);
7477   }
7478
7479   case Builtin::BI__builtin_fpclassify: {
7480     APFloat Val(0.0);
7481     if (!EvaluateFloat(E->getArg(5), Val, Info))
7482       return false;
7483     unsigned Arg;
7484     switch (Val.getCategory()) {
7485     case APFloat::fcNaN: Arg = 0; break;
7486     case APFloat::fcInfinity: Arg = 1; break;
7487     case APFloat::fcNormal: Arg = Val.isDenormal() ? 3 : 2; break;
7488     case APFloat::fcZero: Arg = 4; break;
7489     }
7490     return Visit(E->getArg(Arg));
7491   }
7492
7493   case Builtin::BI__builtin_isinf_sign: {
7494     APFloat Val(0.0);
7495     return EvaluateFloat(E->getArg(0), Val, Info) &&
7496            Success(Val.isInfinity() ? (Val.isNegative() ? -1 : 1) : 0, E);
7497   }
7498
7499   case Builtin::BI__builtin_isinf: {
7500     APFloat Val(0.0);
7501     return EvaluateFloat(E->getArg(0), Val, Info) &&
7502            Success(Val.isInfinity() ? 1 : 0, E);
7503   }
7504
7505   case Builtin::BI__builtin_isfinite: {
7506     APFloat Val(0.0);
7507     return EvaluateFloat(E->getArg(0), Val, Info) &&
7508            Success(Val.isFinite() ? 1 : 0, E);
7509   }
7510
7511   case Builtin::BI__builtin_isnan: {
7512     APFloat Val(0.0);
7513     return EvaluateFloat(E->getArg(0), Val, Info) &&
7514            Success(Val.isNaN() ? 1 : 0, E);
7515   }
7516
7517   case Builtin::BI__builtin_isnormal: {
7518     APFloat Val(0.0);
7519     return EvaluateFloat(E->getArg(0), Val, Info) &&
7520            Success(Val.isNormal() ? 1 : 0, E);
7521   }
7522
7523   case Builtin::BI__builtin_parity:
7524   case Builtin::BI__builtin_parityl:
7525   case Builtin::BI__builtin_parityll: {
7526     APSInt Val;
7527     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), Val, Info))
7528       return false;
7529
7530     return Success(Val.countPopulation() % 2, E);
7531   }
7532
7533   case Builtin::BI__builtin_popcount:
7534   case Builtin::BI__builtin_popcountl:
7535   case Builtin::BI__builtin_popcountll: {
7536     APSInt Val;
7537     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), Val, Info))
7538       return false;
7539
7540     return Success(Val.countPopulation(), E);
7541   }
7542
7543   case Builtin::BIstrlen:
7544   case Builtin::BIwcslen:
7545     // A call to strlen is not a constant expression.
7546     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
7547       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_function)
7548         << /*isConstexpr*/0 << /*isConstructor*/0
7549         << (std::string("'") + Info.Ctx.BuiltinInfo.getName(BuiltinOp) + "'");
7550     else
7551       Info.CCEDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
7552     // Fall through.
7553   case Builtin::BI__builtin_strlen:
7554   case Builtin::BI__builtin_wcslen: {
7555     // As an extension, we support __builtin_strlen() as a constant expression,
7556     // and support folding strlen() to a constant.
7557     LValue String;
7558     if (!EvaluatePointer(E->getArg(0), String, Info))
7559       return false;
7560
7561     QualType CharTy = E->getArg(0)->getType()->getPointeeType();
7562
7563     // Fast path: if it's a string literal, search the string value.
7564     if (const StringLiteral *S = dyn_cast_or_null<StringLiteral>(
7565             String.getLValueBase().dyn_cast<const Expr *>())) {
7566       // The string literal may have embedded null characters. Find the first
7567       // one and truncate there.
7568       StringRef Str = S->getBytes();
7569       int64_t Off = String.Offset.getQuantity();
7570       if (Off >= 0 && (uint64_t)Off <= (uint64_t)Str.size() &&
7571           S->getCharByteWidth() == 1 &&
7572           // FIXME: Add fast-path for wchar_t too.
7573           Info.Ctx.hasSameUnqualifiedType(CharTy, Info.Ctx.CharTy)) {
7574         Str = Str.substr(Off);
7575
7576         StringRef::size_type Pos = Str.find(0);
7577         if (Pos != StringRef::npos)
7578           Str = Str.substr(0, Pos);
7579
7580         return Success(Str.size(), E);
7581       }
7582
7583       // Fall through to slow path to issue appropriate diagnostic.
7584     }
7585
7586     // Slow path: scan the bytes of the string looking for the terminating 0.
7587     for (uint64_t Strlen = 0; /**/; ++Strlen) {
7588       APValue Char;
7589       if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, CharTy, String, Char) ||
7590           !Char.isInt())
7591         return false;
7592       if (!Char.getInt())
7593         return Success(Strlen, E);
7594       if (!HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, String, CharTy, 1))
7595         return false;
7596     }
7597   }
7598
7599   case Builtin::BIstrcmp:
7600   case Builtin::BIwcscmp:
7601   case Builtin::BIstrncmp:
7602   case Builtin::BIwcsncmp:
7603   case Builtin::BImemcmp:
7604   case Builtin::BIwmemcmp:
7605     // A call to strlen is not a constant expression.
7606     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
7607       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_function)
7608         << /*isConstexpr*/0 << /*isConstructor*/0
7609         << (std::string("'") + Info.Ctx.BuiltinInfo.getName(BuiltinOp) + "'");
7610     else
7611       Info.CCEDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
7612     // Fall through.
7613   case Builtin::BI__builtin_strcmp:
7614   case Builtin::BI__builtin_wcscmp:
7615   case Builtin::BI__builtin_strncmp:
7616   case Builtin::BI__builtin_wcsncmp:
7617   case Builtin::BI__builtin_memcmp:
7618   case Builtin::BI__builtin_wmemcmp: {
7619     LValue String1, String2;
7620     if (!EvaluatePointer(E->getArg(0), String1, Info) ||
7621         !EvaluatePointer(E->getArg(1), String2, Info))
7622       return false;
7623
7624     QualType CharTy = E->getArg(0)->getType()->getPointeeType();
7625
7626     uint64_t MaxLength = uint64_t(-1);
7627     if (BuiltinOp != Builtin::BIstrcmp &&
7628         BuiltinOp != Builtin::BIwcscmp &&
7629         BuiltinOp != Builtin::BI__builtin_strcmp &&
7630         BuiltinOp != Builtin::BI__builtin_wcscmp) {
7631       APSInt N;
7632       if (!EvaluateInteger(E->getArg(2), N, Info))
7633         return false;
7634       MaxLength = N.getExtValue();
7635     }
7636     bool StopAtNull = (BuiltinOp != Builtin::BImemcmp &&
7637                        BuiltinOp != Builtin::BIwmemcmp &&
7638                        BuiltinOp != Builtin::BI__builtin_memcmp &&
7639                        BuiltinOp != Builtin::BI__builtin_wmemcmp);
7640     for (; MaxLength; --MaxLength) {
7641       APValue Char1, Char2;
7642       if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, CharTy, String1, Char1) ||
7643           !handleLValueToRValueConversion(Info, E, CharTy, String2, Char2) ||
7644           !Char1.isInt() || !Char2.isInt())
7645         return false;
7646       if (Char1.getInt() != Char2.getInt())
7647         return Success(Char1.getInt() < Char2.getInt() ? -1 : 1, E);
7648       if (StopAtNull && !Char1.getInt())
7649         return Success(0, E);
7650       assert(!(StopAtNull && !Char2.getInt()));
7651       if (!HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, String1, CharTy, 1) ||
7652           !HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, String2, CharTy, 1))
7653         return false;
7654     }
7655     // We hit the strncmp / memcmp limit.
7656     return Success(0, E);
7657   }
7658
7659   case Builtin::BI__atomic_always_lock_free:
7660   case Builtin::BI__atomic_is_lock_free:
7661   case Builtin::BI__c11_atomic_is_lock_free: {
7662     APSInt SizeVal;
7663     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), SizeVal, Info))
7664       return false;
7665
7666     // For __atomic_is_lock_free(sizeof(_Atomic(T))), if the size is a power
7667     // of two less than the maximum inline atomic width, we know it is
7668     // lock-free.  If the size isn't a power of two, or greater than the
7669     // maximum alignment where we promote atomics, we know it is not lock-free
7670     // (at least not in the sense of atomic_is_lock_free).  Otherwise,
7671     // the answer can only be determined at runtime; for example, 16-byte
7672     // atomics have lock-free implementations on some, but not all,
7673     // x86-64 processors.
7674
7675     // Check power-of-two.
7676     CharUnits Size = CharUnits::fromQuantity(SizeVal.getZExtValue());
7677     if (Size.isPowerOfTwo()) {
7678       // Check against inlining width.
7679       unsigned InlineWidthBits =
7680           Info.Ctx.getTargetInfo().getMaxAtomicInlineWidth();
7681       if (Size <= Info.Ctx.toCharUnitsFromBits(InlineWidthBits)) {
7682         if (BuiltinOp == Builtin::BI__c11_atomic_is_lock_free ||
7683             Size == CharUnits::One() ||
7684             E->getArg(1)->isNullPointerConstant(Info.Ctx,
7685                                                 Expr::NPC_NeverValueDependent))
7686           // OK, we will inline appropriately-aligned operations of this size,
7687           // and _Atomic(T) is appropriately-aligned.
7688           return Success(1, E);
7689
7690         QualType PointeeType = E->getArg(1)->IgnoreImpCasts()->getType()->
7691           castAs<PointerType>()->getPointeeType();
7692         if (!PointeeType->isIncompleteType() &&
7693             Info.Ctx.getTypeAlignInChars(PointeeType) >= Size) {
7694           // OK, we will inline operations on this object.
7695           return Success(1, E);
7696         }
7697       }
7698     }
7699
7700     return BuiltinOp == Builtin::BI__atomic_always_lock_free ?
7701         Success(0, E) : Error(E);
7702   }
7703   }
7704 }
7705
7706 static bool HasSameBase(const LValue &A, const LValue &B) {
7707   if (!A.getLValueBase())
7708     return !B.getLValueBase();
7709   if (!B.getLValueBase())
7710     return false;
7711
7712   if (A.getLValueBase().getOpaqueValue() !=
7713       B.getLValueBase().getOpaqueValue()) {
7714     const Decl *ADecl = GetLValueBaseDecl(A);
7715     if (!ADecl)
7716       return false;
7717     const Decl *BDecl = GetLValueBaseDecl(B);
7718     if (!BDecl || ADecl->getCanonicalDecl() != BDecl->getCanonicalDecl())
7719       return false;
7720   }
7721
7722   return IsGlobalLValue(A.getLValueBase()) ||
7723          A.getLValueCallIndex() == B.getLValueCallIndex();
7724 }
7725
7726 /// \brief Determine whether this is a pointer past the end of the complete
7727 /// object referred to by the lvalue.
7728 static bool isOnePastTheEndOfCompleteObject(const ASTContext &Ctx,
7729                                             const LValue &LV) {
7730   // A null pointer can be viewed as being "past the end" but we don't
7731   // choose to look at it that way here.
7732   if (!LV.getLValueBase())
7733     return false;
7734
7735   // If the designator is valid and refers to a subobject, we're not pointing
7736   // past the end.
7737   if (!LV.getLValueDesignator().Invalid &&
7738       !LV.getLValueDesignator().isOnePastTheEnd())
7739     return false;
7740
7741   // A pointer to an incomplete type might be past-the-end if the type's size is
7742   // zero.  We cannot tell because the type is incomplete.
7743   QualType Ty = getType(LV.getLValueBase());
7744   if (Ty->isIncompleteType())
7745     return true;
7746
7747   // We're a past-the-end pointer if we point to the byte after the object,
7748   // no matter what our type or path is.
7749   auto Size = Ctx.getTypeSizeInChars(Ty);
7750   return LV.getLValueOffset() == Size;
7751 }
7752
7753 namespace {
7754
7755 /// \brief Data recursive integer evaluator of certain binary operators.
7756 ///
7757 /// We use a data recursive algorithm for binary operators so that we are able
7758 /// to handle extreme cases of chained binary operators without causing stack
7759 /// overflow.
7760 class DataRecursiveIntBinOpEvaluator {
7761   struct EvalResult {
7762     APValue Val;
7763     bool Failed;
7764
7765     EvalResult() : Failed(false) { }
7766
7767     void swap(EvalResult &RHS) {
7768       Val.swap(RHS.Val);
7769       Failed = RHS.Failed;
7770       RHS.Failed = false;
7771     }
7772   };
7773
7774   struct Job {
7775     const Expr *E;
7776     EvalResult LHSResult; // meaningful only for binary operator expression.
7777     enum { AnyExprKind, BinOpKind, BinOpVisitedLHSKind } Kind;
7778
7779     Job() = default;
7780     Job(Job &&) = default;
7781
7782     void startSpeculativeEval(EvalInfo &Info) {
7783       SpecEvalRAII = SpeculativeEvaluationRAII(Info);
7784     }
7785
7786   private:
7787     SpeculativeEvaluationRAII SpecEvalRAII;
7788   };
7789
7790   SmallVector<Job, 16> Queue;
7791
7792   IntExprEvaluator &IntEval;
7793   EvalInfo &Info;
7794   APValue &FinalResult;
7795
7796 public:
7797   DataRecursiveIntBinOpEvaluator(IntExprEvaluator &IntEval, APValue &Result)
7798     : IntEval(IntEval), Info(IntEval.getEvalInfo()), FinalResult(Result) { }
7799
7800   /// \brief True if \param E is a binary operator that we are going to handle
7801   /// data recursively.
7802   /// We handle binary operators that are comma, logical, or that have operands
7803   /// with integral or enumeration type.
7804   static bool shouldEnqueue(const BinaryOperator *E) {
7805     return E->getOpcode() == BO_Comma ||
7806            E->isLogicalOp() ||
7807            (E->isRValue() &&
7808             E->getType()->isIntegralOrEnumerationType() &&
7809             E->getLHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType() &&
7810             E->getRHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType());
7811   }
7812
7813   bool Traverse(const BinaryOperator *E) {
7814     enqueue(E);
7815     EvalResult PrevResult;
7816     while (!Queue.empty())
7817       process(PrevResult);
7818
7819     if (PrevResult.Failed) return false;
7820
7821     FinalResult.swap(PrevResult.Val);
7822     return true;
7823   }
7824
7825 private:
7826   bool Success(uint64_t Value, const Expr *E, APValue &Result) {
7827     return IntEval.Success(Value, E, Result);
7828   }
7829   bool Success(const APSInt &Value, const Expr *E, APValue &Result) {
7830     return IntEval.Success(Value, E, Result);
7831   }
7832   bool Error(const Expr *E) {
7833     return IntEval.Error(E);
7834   }
7835   bool Error(const Expr *E, diag::kind D) {
7836     return IntEval.Error(E, D);
7837   }
7838
7839   OptionalDiagnostic CCEDiag(const Expr *E, diag::kind D) {
7840     return Info.CCEDiag(E, D);
7841   }
7842
7843   // \brief Returns true if visiting the RHS is necessary, false otherwise.
7844   bool VisitBinOpLHSOnly(EvalResult &LHSResult, const BinaryOperator *E,
7845                          bool &SuppressRHSDiags);
7846
7847   bool VisitBinOp(const EvalResult &LHSResult, const EvalResult &RHSResult,
7848                   const BinaryOperator *E, APValue &Result);
7849
7850   void EvaluateExpr(const Expr *E, EvalResult &Result) {
7851     Result.Failed = !Evaluate(Result.Val, Info, E);
7852     if (Result.Failed)
7853       Result.Val = APValue();
7854   }
7855
7856   void process(EvalResult &Result);
7857
7858   void enqueue(const Expr *E) {
7859     E = E->IgnoreParens();
7860     Queue.resize(Queue.size()+1);
7861     Queue.back().E = E;
7862     Queue.back().Kind = Job::AnyExprKind;
7863   }
7864 };
7865
7866 }
7867
7868 bool DataRecursiveIntBinOpEvaluator::
7869        VisitBinOpLHSOnly(EvalResult &LHSResult, const BinaryOperator *E,
7870                          bool &SuppressRHSDiags) {
7871   if (E->getOpcode() == BO_Comma) {
7872     // Ignore LHS but note if we could not evaluate it.
7873     if (LHSResult.Failed)
7874       return Info.noteSideEffect();
7875     return true;
7876   }
7877
7878   if (E->isLogicalOp()) {
7879     bool LHSAsBool;
7880     if (!LHSResult.Failed && HandleConversionToBool(LHSResult.Val, LHSAsBool)) {
7881       // We were able to evaluate the LHS, see if we can get away with not
7882       // evaluating the RHS: 0 && X -> 0, 1 || X -> 1
7883       if (LHSAsBool == (E->getOpcode() == BO_LOr)) {
7884         Success(LHSAsBool, E, LHSResult.Val);
7885         return false; // Ignore RHS
7886       }
7887     } else {
7888       LHSResult.Failed = true;
7889
7890       // Since we weren't able to evaluate the left hand side, it
7891       // might have had side effects.
7892       if (!Info.noteSideEffect())
7893         return false;
7894
7895       // We can't evaluate the LHS; however, sometimes the result
7896       // is determined by the RHS: X && 0 -> 0, X || 1 -> 1.
7897       // Don't ignore RHS and suppress diagnostics from this arm.
7898       SuppressRHSDiags = true;
7899     }
7900
7901     return true;
7902   }
7903
7904   assert(E->getLHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType() &&
7905          E->getRHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType());
7906
7907   if (LHSResult.Failed && !Info.noteFailure())
7908     return false; // Ignore RHS;
7909
7910   return true;
7911 }
7912
7913 bool DataRecursiveIntBinOpEvaluator::
7914        VisitBinOp(const EvalResult &LHSResult, const EvalResult &RHSResult,
7915                   const BinaryOperator *E, APValue &Result) {
7916   if (E->getOpcode() == BO_Comma) {
7917     if (RHSResult.Failed)
7918       return false;
7919     Result = RHSResult.Val;
7920     return true;
7921   }
7922   
7923   if (E->isLogicalOp()) {
7924     bool lhsResult, rhsResult;
7925     bool LHSIsOK = HandleConversionToBool(LHSResult.Val, lhsResult);
7926     bool RHSIsOK = HandleConversionToBool(RHSResult.Val, rhsResult);
7927     
7928     if (LHSIsOK) {
7929       if (RHSIsOK) {
7930         if (E->getOpcode() == BO_LOr)
7931           return Success(lhsResult || rhsResult, E, Result);
7932         else
7933           return Success(lhsResult && rhsResult, E, Result);
7934       }
7935     } else {
7936       if (RHSIsOK) {
7937         // We can't evaluate the LHS; however, sometimes the result
7938         // is determined by the RHS: X && 0 -> 0, X || 1 -> 1.
7939         if (rhsResult == (E->getOpcode() == BO_LOr))
7940           return Success(rhsResult, E, Result);
7941       }
7942     }
7943     
7944     return false;
7945   }
7946   
7947   assert(E->getLHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType() &&
7948          E->getRHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType());
7949   
7950   if (LHSResult.Failed || RHSResult.Failed)
7951     return false;
7952   
7953   const APValue &LHSVal = LHSResult.Val;
7954   const APValue &RHSVal = RHSResult.Val;
7955   
7956   // Handle cases like (unsigned long)&a + 4.
7957   if (E->isAdditiveOp() && LHSVal.isLValue() && RHSVal.isInt()) {
7958     Result = LHSVal;
7959     CharUnits AdditionalOffset =
7960         CharUnits::fromQuantity(RHSVal.getInt().getZExtValue());
7961     if (E->getOpcode() == BO_Add)
7962       Result.getLValueOffset() += AdditionalOffset;
7963     else
7964       Result.getLValueOffset() -= AdditionalOffset;
7965     return true;
7966   }
7967   
7968   // Handle cases like 4 + (unsigned long)&a
7969   if (E->getOpcode() == BO_Add &&
7970       RHSVal.isLValue() && LHSVal.isInt()) {
7971     Result = RHSVal;
7972     Result.getLValueOffset() +=
7973         CharUnits::fromQuantity(LHSVal.getInt().getZExtValue());
7974     return true;
7975   }
7976   
7977   if (E->getOpcode() == BO_Sub && LHSVal.isLValue() && RHSVal.isLValue()) {
7978     // Handle (intptr_t)&&A - (intptr_t)&&B.
7979     if (!LHSVal.getLValueOffset().isZero() ||
7980         !RHSVal.getLValueOffset().isZero())
7981       return false;
7982     const Expr *LHSExpr = LHSVal.getLValueBase().dyn_cast<const Expr*>();
7983     const Expr *RHSExpr = RHSVal.getLValueBase().dyn_cast<const Expr*>();
7984     if (!LHSExpr || !RHSExpr)
7985       return false;
7986     const AddrLabelExpr *LHSAddrExpr = dyn_cast<AddrLabelExpr>(LHSExpr);
7987     const AddrLabelExpr *RHSAddrExpr = dyn_cast<AddrLabelExpr>(RHSExpr);
7988     if (!LHSAddrExpr || !RHSAddrExpr)
7989       return false;
7990     // Make sure both labels come from the same function.
7991     if (LHSAddrExpr->getLabel()->getDeclContext() !=
7992         RHSAddrExpr->getLabel()->getDeclContext())
7993       return false;
7994     Result = APValue(LHSAddrExpr, RHSAddrExpr);
7995     return true;
7996   }
7997
7998   // All the remaining cases expect both operands to be an integer
7999   if (!LHSVal.isInt() || !RHSVal.isInt())
8000     return Error(E);
8001
8002   // Set up the width and signedness manually, in case it can't be deduced
8003   // from the operation we're performing.
8004   // FIXME: Don't do this in the cases where we can deduce it.
8005   APSInt Value(Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()),
8006                E->getType()->isUnsignedIntegerOrEnumerationType());
8007   if (!handleIntIntBinOp(Info, E, LHSVal.getInt(), E->getOpcode(),
8008                          RHSVal.getInt(), Value))
8009     return false;
8010   return Success(Value, E, Result);
8011 }
8012
8013 void DataRecursiveIntBinOpEvaluator::process(EvalResult &Result) {
8014   Job &job = Queue.back();
8015   
8016   switch (job.Kind) {
8017     case Job::AnyExprKind: {
8018       if (const BinaryOperator *Bop = dyn_cast<BinaryOperator>(job.E)) {
8019         if (shouldEnqueue(Bop)) {
8020           job.Kind = Job::BinOpKind;
8021           enqueue(Bop->getLHS());
8022           return;
8023         }
8024       }
8025       
8026       EvaluateExpr(job.E, Result);
8027       Queue.pop_back();
8028       return;
8029     }
8030       
8031     case Job::BinOpKind: {
8032       const BinaryOperator *Bop = cast<BinaryOperator>(job.E);
8033       bool SuppressRHSDiags = false;
8034       if (!VisitBinOpLHSOnly(Result, Bop, SuppressRHSDiags)) {
8035         Queue.pop_back();
8036         return;
8037       }
8038       if (SuppressRHSDiags)
8039         job.startSpeculativeEval(Info);
8040       job.LHSResult.swap(Result);
8041       job.Kind = Job::BinOpVisitedLHSKind;
8042       enqueue(Bop->getRHS());
8043       return;
8044     }
8045       
8046     case Job::BinOpVisitedLHSKind: {
8047       const BinaryOperator *Bop = cast<BinaryOperator>(job.E);
8048       EvalResult RHS;
8049       RHS.swap(Result);
8050       Result.Failed = !VisitBinOp(job.LHSResult, RHS, Bop, Result.Val);
8051       Queue.pop_back();
8052       return;
8053     }
8054   }
8055   
8056   llvm_unreachable("Invalid Job::Kind!");
8057 }
8058
8059 namespace {
8060 /// Used when we determine that we should fail, but can keep evaluating prior to
8061 /// noting that we had a failure.
8062 class DelayedNoteFailureRAII {
8063   EvalInfo &Info;
8064   bool NoteFailure;
8065
8066 public:
8067   DelayedNoteFailureRAII(EvalInfo &Info, bool NoteFailure = true)
8068       : Info(Info), NoteFailure(NoteFailure) {}
8069   ~DelayedNoteFailureRAII() {
8070     if (NoteFailure) {
8071       bool ContinueAfterFailure = Info.noteFailure();
8072       (void)ContinueAfterFailure;
8073       assert(ContinueAfterFailure &&
8074              "Shouldn't have kept evaluating on failure.");
8075     }
8076   }
8077 };
8078 }
8079
8080 bool IntExprEvaluator::VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
8081   // We don't call noteFailure immediately because the assignment happens after
8082   // we evaluate LHS and RHS.
8083   if (!Info.keepEvaluatingAfterFailure() && E->isAssignmentOp())
8084     return Error(E);
8085
8086   DelayedNoteFailureRAII MaybeNoteFailureLater(Info, E->isAssignmentOp());
8087   if (DataRecursiveIntBinOpEvaluator::shouldEnqueue(E))
8088     return DataRecursiveIntBinOpEvaluator(*this, Result).Traverse(E);
8089
8090   QualType LHSTy = E->getLHS()->getType();
8091   QualType RHSTy = E->getRHS()->getType();
8092
8093   if (LHSTy->isAnyComplexType() || RHSTy->isAnyComplexType()) {
8094     ComplexValue LHS, RHS;
8095     bool LHSOK;
8096     if (E->isAssignmentOp()) {
8097       LValue LV;
8098       EvaluateLValue(E->getLHS(), LV, Info);
8099       LHSOK = false;
8100     } else if (LHSTy->isRealFloatingType()) {
8101       LHSOK = EvaluateFloat(E->getLHS(), LHS.FloatReal, Info);
8102       if (LHSOK) {
8103         LHS.makeComplexFloat();
8104         LHS.FloatImag = APFloat(LHS.FloatReal.getSemantics());
8105       }
8106     } else {
8107       LHSOK = EvaluateComplex(E->getLHS(), LHS, Info);
8108     }
8109     if (!LHSOK && !Info.noteFailure())
8110       return false;
8111
8112     if (E->getRHS()->getType()->isRealFloatingType()) {
8113       if (!EvaluateFloat(E->getRHS(), RHS.FloatReal, Info) || !LHSOK)
8114         return false;
8115       RHS.makeComplexFloat();
8116       RHS.FloatImag = APFloat(RHS.FloatReal.getSemantics());
8117     } else if (!EvaluateComplex(E->getRHS(), RHS, Info) || !LHSOK)
8118       return false;
8119
8120     if (LHS.isComplexFloat()) {
8121       APFloat::cmpResult CR_r =
8122         LHS.getComplexFloatReal().compare(RHS.getComplexFloatReal());
8123       APFloat::cmpResult CR_i =
8124         LHS.getComplexFloatImag().compare(RHS.getComplexFloatImag());
8125
8126       if (E->getOpcode() == BO_EQ)
8127         return Success((CR_r == APFloat::cmpEqual &&
8128                         CR_i == APFloat::cmpEqual), E);
8129       else {
8130         assert(E->getOpcode() == BO_NE &&
8131                "Invalid complex comparison.");
8132         return Success(((CR_r == APFloat::cmpGreaterThan ||
8133                          CR_r == APFloat::cmpLessThan ||
8134                          CR_r == APFloat::cmpUnordered) ||
8135                         (CR_i == APFloat::cmpGreaterThan ||
8136                          CR_i == APFloat::cmpLessThan ||
8137                          CR_i == APFloat::cmpUnordered)), E);
8138       }
8139     } else {
8140       if (E->getOpcode() == BO_EQ)
8141         return Success((LHS.getComplexIntReal() == RHS.getComplexIntReal() &&
8142                         LHS.getComplexIntImag() == RHS.getComplexIntImag()), E);
8143       else {
8144         assert(E->getOpcode() == BO_NE &&
8145                "Invalid compex comparison.");
8146         return Success((LHS.getComplexIntReal() != RHS.getComplexIntReal() ||
8147                         LHS.getComplexIntImag() != RHS.getComplexIntImag()), E);
8148       }
8149     }
8150   }
8151
8152   if (LHSTy->isRealFloatingType() &&
8153       RHSTy->isRealFloatingType()) {
8154     APFloat RHS(0.0), LHS(0.0);
8155
8156     bool LHSOK = EvaluateFloat(E->getRHS(), RHS, Info);
8157     if (!LHSOK && !Info.noteFailure())
8158       return false;
8159
8160     if (!EvaluateFloat(E->getLHS(), LHS, Info) || !LHSOK)
8161       return false;
8162
8163     APFloat::cmpResult CR = LHS.compare(RHS);
8164
8165     switch (E->getOpcode()) {
8166     default:
8167       llvm_unreachable("Invalid binary operator!");
8168     case BO_LT:
8169       return Success(CR == APFloat::cmpLessThan, E);
8170     case BO_GT:
8171       return Success(CR == APFloat::cmpGreaterThan, E);
8172     case BO_LE:
8173       return Success(CR == APFloat::cmpLessThan || CR == APFloat::cmpEqual, E);
8174     case BO_GE:
8175       return Success(CR == APFloat::cmpGreaterThan || CR == APFloat::cmpEqual,
8176                      E);
8177     case BO_EQ:
8178       return Success(CR == APFloat::cmpEqual, E);
8179     case BO_NE:
8180       return Success(CR == APFloat::cmpGreaterThan
8181                      || CR == APFloat::cmpLessThan
8182                      || CR == APFloat::cmpUnordered, E);
8183     }
8184   }
8185
8186   if (LHSTy->isPointerType() && RHSTy->isPointerType()) {
8187     if (E->getOpcode() == BO_Sub || E->isComparisonOp()) {
8188       LValue LHSValue, RHSValue;
8189
8190       bool LHSOK = EvaluatePointer(E->getLHS(), LHSValue, Info);
8191       if (!LHSOK && !Info.noteFailure())
8192         return false;
8193
8194       if (!EvaluatePointer(E->getRHS(), RHSValue, Info) || !LHSOK)
8195         return false;
8196
8197       // Reject differing bases from the normal codepath; we special-case
8198       // comparisons to null.
8199       if (!HasSameBase(LHSValue, RHSValue)) {
8200         if (E->getOpcode() == BO_Sub) {
8201           // Handle &&A - &&B.
8202           if (!LHSValue.Offset.isZero() || !RHSValue.Offset.isZero())
8203             return Error(E);
8204           const Expr *LHSExpr = LHSValue.Base.dyn_cast<const Expr*>();
8205           const Expr *RHSExpr = RHSValue.Base.dyn_cast<const Expr*>();
8206           if (!LHSExpr || !RHSExpr)
8207             return Error(E);
8208           const AddrLabelExpr *LHSAddrExpr = dyn_cast<AddrLabelExpr>(LHSExpr);
8209           const AddrLabelExpr *RHSAddrExpr = dyn_cast<AddrLabelExpr>(RHSExpr);
8210           if (!LHSAddrExpr || !RHSAddrExpr)
8211             return Error(E);
8212           // Make sure both labels come from the same function.
8213           if (LHSAddrExpr->getLabel()->getDeclContext() !=
8214               RHSAddrExpr->getLabel()->getDeclContext())
8215             return Error(E);
8216           return Success(APValue(LHSAddrExpr, RHSAddrExpr), E);
8217         }
8218         // Inequalities and subtractions between unrelated pointers have
8219         // unspecified or undefined behavior.
8220         if (!E->isEqualityOp())
8221           return Error(E);
8222         // A constant address may compare equal to the address of a symbol.
8223         // The one exception is that address of an object cannot compare equal
8224         // to a null pointer constant.
8225         if ((!LHSValue.Base && !LHSValue.Offset.isZero()) ||
8226             (!RHSValue.Base && !RHSValue.Offset.isZero()))
8227           return Error(E);
8228         // It's implementation-defined whether distinct literals will have
8229         // distinct addresses. In clang, the result of such a comparison is
8230         // unspecified, so it is not a constant expression. However, we do know
8231         // that the address of a literal will be non-null.
8232         if ((IsLiteralLValue(LHSValue) || IsLiteralLValue(RHSValue)) &&
8233             LHSValue.Base && RHSValue.Base)
8234           return Error(E);
8235         // We can't tell whether weak symbols will end up pointing to the same
8236         // object.
8237         if (IsWeakLValue(LHSValue) || IsWeakLValue(RHSValue))
8238           return Error(E);
8239         // We can't compare the address of the start of one object with the
8240         // past-the-end address of another object, per C++ DR1652.
8241         if ((LHSValue.Base && LHSValue.Offset.isZero() &&
8242              isOnePastTheEndOfCompleteObject(Info.Ctx, RHSValue)) ||
8243             (RHSValue.Base && RHSValue.Offset.isZero() &&
8244              isOnePastTheEndOfCompleteObject(Info.Ctx, LHSValue)))
8245           return Error(E);
8246         // We can't tell whether an object is at the same address as another
8247         // zero sized object.
8248         if ((RHSValue.Base && isZeroSized(LHSValue)) ||
8249             (LHSValue.Base && isZeroSized(RHSValue)))
8250           return Error(E);
8251         // Pointers with different bases cannot represent the same object.
8252         // (Note that clang defaults to -fmerge-all-constants, which can
8253         // lead to inconsistent results for comparisons involving the address
8254         // of a constant; this generally doesn't matter in practice.)
8255         return Success(E->getOpcode() == BO_NE, E);
8256       }
8257
8258       const CharUnits &LHSOffset = LHSValue.getLValueOffset();
8259       const CharUnits &RHSOffset = RHSValue.getLValueOffset();
8260
8261       SubobjectDesignator &LHSDesignator = LHSValue.getLValueDesignator();
8262       SubobjectDesignator &RHSDesignator = RHSValue.getLValueDesignator();
8263
8264       if (E->getOpcode() == BO_Sub) {
8265         // C++11 [expr.add]p6:
8266         //   Unless both pointers point to elements of the same array object, or
8267         //   one past the last element of the array object, the behavior is
8268         //   undefined.
8269         if (!LHSDesignator.Invalid && !RHSDesignator.Invalid &&
8270             !AreElementsOfSameArray(getType(LHSValue.Base),
8271                                     LHSDesignator, RHSDesignator))
8272           CCEDiag(E, diag::note_constexpr_pointer_subtraction_not_same_array);
8273
8274         QualType Type = E->getLHS()->getType();
8275         QualType ElementType = Type->getAs<PointerType>()->getPointeeType();
8276
8277         CharUnits ElementSize;
8278         if (!HandleSizeof(Info, E->getExprLoc(), ElementType, ElementSize))
8279           return false;
8280
8281         // As an extension, a type may have zero size (empty struct or union in
8282         // C, array of zero length). Pointer subtraction in such cases has
8283         // undefined behavior, so is not constant.
8284         if (ElementSize.isZero()) {
8285           Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_pointer_subtraction_zero_size)
8286             << ElementType;
8287           return false;
8288         }
8289
8290         // FIXME: LLVM and GCC both compute LHSOffset - RHSOffset at runtime,
8291         // and produce incorrect results when it overflows. Such behavior
8292         // appears to be non-conforming, but is common, so perhaps we should
8293         // assume the standard intended for such cases to be undefined behavior
8294         // and check for them.
8295
8296         // Compute (LHSOffset - RHSOffset) / Size carefully, checking for
8297         // overflow in the final conversion to ptrdiff_t.
8298         APSInt LHS(
8299           llvm::APInt(65, (int64_t)LHSOffset.getQuantity(), true), false);
8300         APSInt RHS(
8301           llvm::APInt(65, (int64_t)RHSOffset.getQuantity(), true), false);
8302         APSInt ElemSize(
8303           llvm::APInt(65, (int64_t)ElementSize.getQuantity(), true), false);
8304         APSInt TrueResult = (LHS - RHS) / ElemSize;
8305         APSInt Result = TrueResult.trunc(Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()));
8306
8307         if (Result.extend(65) != TrueResult &&
8308             !HandleOverflow(Info, E, TrueResult, E->getType()))
8309           return false;
8310         return Success(Result, E);
8311       }
8312
8313       // C++11 [expr.rel]p3:
8314       //   Pointers to void (after pointer conversions) can be compared, with a
8315       //   result defined as follows: If both pointers represent the same
8316       //   address or are both the null pointer value, the result is true if the
8317       //   operator is <= or >= and false otherwise; otherwise the result is
8318       //   unspecified.
8319       // We interpret this as applying to pointers to *cv* void.
8320       if (LHSTy->isVoidPointerType() && LHSOffset != RHSOffset &&
8321           E->isRelationalOp())
8322         CCEDiag(E, diag::note_constexpr_void_comparison);
8323
8324       // C++11 [expr.rel]p2:
8325       // - If two pointers point to non-static data members of the same object,
8326       //   or to subobjects or array elements fo such members, recursively, the
8327       //   pointer to the later declared member compares greater provided the
8328       //   two members have the same access control and provided their class is
8329       //   not a union.
8330       //   [...]
8331       // - Otherwise pointer comparisons are unspecified.
8332       if (!LHSDesignator.Invalid && !RHSDesignator.Invalid &&
8333           E->isRelationalOp()) {
8334         bool WasArrayIndex;
8335         unsigned Mismatch =
8336           FindDesignatorMismatch(getType(LHSValue.Base), LHSDesignator,
8337                                  RHSDesignator, WasArrayIndex);
8338         // At the point where the designators diverge, the comparison has a
8339         // specified value if:
8340         //  - we are comparing array indices
8341         //  - we are comparing fields of a union, or fields with the same access
8342         // Otherwise, the result is unspecified and thus the comparison is not a
8343         // constant expression.
8344         if (!WasArrayIndex && Mismatch < LHSDesignator.Entries.size() &&
8345             Mismatch < RHSDesignator.Entries.size()) {
8346           const FieldDecl *LF = getAsField(LHSDesignator.Entries[Mismatch]);
8347           const FieldDecl *RF = getAsField(RHSDesignator.Entries[Mismatch]);
8348           if (!LF && !RF)
8349             CCEDiag(E, diag::note_constexpr_pointer_comparison_base_classes);
8350           else if (!LF)
8351             CCEDiag(E, diag::note_constexpr_pointer_comparison_base_field)
8352               << getAsBaseClass(LHSDesignator.Entries[Mismatch])
8353               << RF->getParent() << RF;
8354           else if (!RF)
8355             CCEDiag(E, diag::note_constexpr_pointer_comparison_base_field)
8356               << getAsBaseClass(RHSDesignator.Entries[Mismatch])
8357               << LF->getParent() << LF;
8358           else if (!LF->getParent()->isUnion() &&
8359                    LF->getAccess() != RF->getAccess())
8360             CCEDiag(E, diag::note_constexpr_pointer_comparison_differing_access)
8361               << LF << LF->getAccess() << RF << RF->getAccess()
8362               << LF->getParent();
8363         }
8364       }
8365
8366       // The comparison here must be unsigned, and performed with the same
8367       // width as the pointer.
8368       unsigned PtrSize = Info.Ctx.getTypeSize(LHSTy);
8369       uint64_t CompareLHS = LHSOffset.getQuantity();
8370       uint64_t CompareRHS = RHSOffset.getQuantity();
8371       assert(PtrSize <= 64 && "Unexpected pointer width");
8372       uint64_t Mask = ~0ULL >> (64 - PtrSize);
8373       CompareLHS &= Mask;
8374       CompareRHS &= Mask;
8375
8376       // If there is a base and this is a relational operator, we can only
8377       // compare pointers within the object in question; otherwise, the result
8378       // depends on where the object is located in memory.
8379       if (!LHSValue.Base.isNull() && E->isRelationalOp()) {
8380         QualType BaseTy = getType(LHSValue.Base);
8381         if (BaseTy->isIncompleteType())
8382           return Error(E);
8383         CharUnits Size = Info.Ctx.getTypeSizeInChars(BaseTy);
8384         uint64_t OffsetLimit = Size.getQuantity();
8385         if (CompareLHS > OffsetLimit || CompareRHS > OffsetLimit)
8386           return Error(E);
8387       }
8388
8389       switch (E->getOpcode()) {
8390       default: llvm_unreachable("missing comparison operator");
8391       case BO_LT: return Success(CompareLHS < CompareRHS, E);
8392       case BO_GT: return Success(CompareLHS > CompareRHS, E);
8393       case BO_LE: return Success(CompareLHS <= CompareRHS, E);
8394       case BO_GE: return Success(CompareLHS >= CompareRHS, E);
8395       case BO_EQ: return Success(CompareLHS == CompareRHS, E);
8396       case BO_NE: return Success(CompareLHS != CompareRHS, E);
8397       }
8398     }
8399   }
8400
8401   if (LHSTy->isMemberPointerType()) {
8402     assert(E->isEqualityOp() && "unexpected member pointer operation");
8403     assert(RHSTy->isMemberPointerType() && "invalid comparison");
8404
8405     MemberPtr LHSValue, RHSValue;
8406
8407     bool LHSOK = EvaluateMemberPointer(E->getLHS(), LHSValue, Info);
8408     if (!LHSOK && !Info.noteFailure())
8409       return false;
8410
8411     if (!EvaluateMemberPointer(E->getRHS(), RHSValue, Info) || !LHSOK)
8412       return false;
8413
8414     // C++11 [expr.eq]p2:
8415     //   If both operands are null, they compare equal. Otherwise if only one is
8416     //   null, they compare unequal.
8417     if (!LHSValue.getDecl() || !RHSValue.getDecl()) {
8418       bool Equal = !LHSValue.getDecl() && !RHSValue.getDecl();
8419       return Success(E->getOpcode() == BO_EQ ? Equal : !Equal, E);
8420     }
8421
8422     //   Otherwise if either is a pointer to a virtual member function, the
8423     //   result is unspecified.
8424     if (const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(LHSValue.getDecl()))
8425       if (MD->isVirtual())
8426         CCEDiag(E, diag::note_constexpr_compare_virtual_mem_ptr) << MD;
8427     if (const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(RHSValue.getDecl()))
8428       if (MD->isVirtual())
8429         CCEDiag(E, diag::note_constexpr_compare_virtual_mem_ptr) << MD;
8430
8431     //   Otherwise they compare equal if and only if they would refer to the
8432     //   same member of the same most derived object or the same subobject if
8433     //   they were dereferenced with a hypothetical object of the associated
8434     //   class type.
8435     bool Equal = LHSValue == RHSValue;
8436     return Success(E->getOpcode() == BO_EQ ? Equal : !Equal, E);
8437   }
8438
8439   if (LHSTy->isNullPtrType()) {
8440     assert(E->isComparisonOp() && "unexpected nullptr operation");
8441     assert(RHSTy->isNullPtrType() && "missing pointer conversion");
8442     // C++11 [expr.rel]p4, [expr.eq]p3: If two operands of type std::nullptr_t
8443     // are compared, the result is true of the operator is <=, >= or ==, and
8444     // false otherwise.
8445     BinaryOperator::Opcode Opcode = E->getOpcode();
8446     return Success(Opcode == BO_EQ || Opcode == BO_LE || Opcode == BO_GE, E);
8447   }
8448
8449   assert((!LHSTy->isIntegralOrEnumerationType() ||
8450           !RHSTy->isIntegralOrEnumerationType()) &&
8451          "DataRecursiveIntBinOpEvaluator should have handled integral types");
8452   // We can't continue from here for non-integral types.
8453   return ExprEvaluatorBaseTy::VisitBinaryOperator(E);
8454 }
8455
8456 /// VisitUnaryExprOrTypeTraitExpr - Evaluate a sizeof, alignof or vec_step with
8457 /// a result as the expression's type.
8458 bool IntExprEvaluator::VisitUnaryExprOrTypeTraitExpr(
8459                                     const UnaryExprOrTypeTraitExpr *E) {
8460   switch(E->getKind()) {
8461   case UETT_AlignOf: {
8462     if (E->isArgumentType())
8463       return Success(GetAlignOfType(Info, E->getArgumentType()), E);
8464     else
8465       return Success(GetAlignOfExpr(Info, E->getArgumentExpr()), E);
8466   }
8467
8468   case UETT_VecStep: {
8469     QualType Ty = E->getTypeOfArgument();
8470
8471     if (Ty->isVectorType()) {
8472       unsigned n = Ty->castAs<VectorType>()->getNumElements();
8473
8474       // The vec_step built-in functions that take a 3-component
8475       // vector return 4. (OpenCL 1.1 spec 6.11.12)
8476       if (n == 3)
8477         n = 4;
8478
8479       return Success(n, E);
8480     } else
8481       return Success(1, E);
8482   }
8483
8484   case UETT_SizeOf: {
8485     QualType SrcTy = E->getTypeOfArgument();
8486     // C++ [expr.sizeof]p2: "When applied to a reference or a reference type,
8487     //   the result is the size of the referenced type."
8488     if (const ReferenceType *Ref = SrcTy->getAs<ReferenceType>())
8489       SrcTy = Ref->getPointeeType();
8490
8491     CharUnits Sizeof;
8492     if (!HandleSizeof(Info, E->getExprLoc(), SrcTy, Sizeof))
8493       return false;
8494     return Success(Sizeof, E);
8495   }
8496   case UETT_OpenMPRequiredSimdAlign:
8497     assert(E->isArgumentType());
8498     return Success(
8499         Info.Ctx.toCharUnitsFromBits(
8500                     Info.Ctx.getOpenMPDefaultSimdAlign(E->getArgumentType()))
8501             .getQuantity(),
8502         E);
8503   }
8504
8505   llvm_unreachable("unknown expr/type trait");
8506 }
8507
8508 bool IntExprEvaluator::VisitOffsetOfExpr(const OffsetOfExpr *OOE) {
8509   CharUnits Result;
8510   unsigned n = OOE->getNumComponents();
8511   if (n == 0)
8512     return Error(OOE);
8513   QualType CurrentType = OOE->getTypeSourceInfo()->getType();
8514   for (unsigned i = 0; i != n; ++i) {
8515     OffsetOfNode ON = OOE->getComponent(i);
8516     switch (ON.getKind()) {
8517     case OffsetOfNode::Array: {
8518       const Expr *Idx = OOE->getIndexExpr(ON.getArrayExprIndex());
8519       APSInt IdxResult;
8520       if (!EvaluateInteger(Idx, IdxResult, Info))
8521         return false;
8522       const ArrayType *AT = Info.Ctx.getAsArrayType(CurrentType);
8523       if (!AT)
8524         return Error(OOE);
8525       CurrentType = AT->getElementType();
8526       CharUnits ElementSize = Info.Ctx.getTypeSizeInChars(CurrentType);
8527       Result += IdxResult.getSExtValue() * ElementSize;
8528       break;
8529     }
8530
8531     case OffsetOfNode::Field: {
8532       FieldDecl *MemberDecl = ON.getField();
8533       const RecordType *RT = CurrentType->getAs<RecordType>();
8534       if (!RT)
8535         return Error(OOE);
8536       RecordDecl *RD = RT->getDecl();
8537       if (RD->isInvalidDecl()) return false;
8538       const ASTRecordLayout &RL = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
8539       unsigned i = MemberDecl->getFieldIndex();
8540       assert(i < RL.getFieldCount() && "offsetof field in wrong type");
8541       Result += Info.Ctx.toCharUnitsFromBits(RL.getFieldOffset(i));
8542       CurrentType = MemberDecl->getType().getNonReferenceType();
8543       break;
8544     }
8545
8546     case OffsetOfNode::Identifier:
8547       llvm_unreachable("dependent __builtin_offsetof");
8548
8549     case OffsetOfNode::Base: {
8550       CXXBaseSpecifier *BaseSpec = ON.getBase();
8551       if (BaseSpec->isVirtual())
8552         return Error(OOE);
8553
8554       // Find the layout of the class whose base we are looking into.
8555       const RecordType *RT = CurrentType->getAs<RecordType>();
8556       if (!RT)
8557         return Error(OOE);
8558       RecordDecl *RD = RT->getDecl();
8559       if (RD->isInvalidDecl()) return false;
8560       const ASTRecordLayout &RL = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
8561
8562       // Find the base class itself.
8563       CurrentType = BaseSpec->getType();
8564       const RecordType *BaseRT = CurrentType->getAs<RecordType>();
8565       if (!BaseRT)
8566         return Error(OOE);
8567       
8568       // Add the offset to the base.
8569       Result += RL.getBaseClassOffset(cast<CXXRecordDecl>(BaseRT->getDecl()));
8570       break;
8571     }
8572     }
8573   }
8574   return Success(Result, OOE);
8575 }
8576
8577 bool IntExprEvaluator::VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E) {
8578   switch (E->getOpcode()) {
8579   default:
8580     // Address, indirect, pre/post inc/dec, etc are not valid constant exprs.
8581     // See C99 6.6p3.
8582     return Error(E);
8583   case UO_Extension:
8584     // FIXME: Should extension allow i-c-e extension expressions in its scope?
8585     // If so, we could clear the diagnostic ID.
8586     return Visit(E->getSubExpr());
8587   case UO_Plus:
8588     // The result is just the value.
8589     return Visit(E->getSubExpr());
8590   case UO_Minus: {
8591     if (!Visit(E->getSubExpr()))
8592       return false;
8593     if (!Result.isInt()) return Error(E);
8594     const APSInt &Value = Result.getInt();
8595     if (Value.isSigned() && Value.isMinSignedValue() &&
8596         !HandleOverflow(Info, E, -Value.extend(Value.getBitWidth() + 1),
8597                         E->getType()))
8598       return false;
8599     return Success(-Value, E);
8600   }
8601   case UO_Not: {
8602     if (!Visit(E->getSubExpr()))
8603       return false;
8604     if (!Result.isInt()) return Error(E);
8605     return Success(~Result.getInt(), E);
8606   }
8607   case UO_LNot: {
8608     bool bres;
8609     if (!EvaluateAsBooleanCondition(E->getSubExpr(), bres, Info))
8610       return false;
8611     return Success(!bres, E);
8612   }
8613   }
8614 }
8615
8616 /// HandleCast - This is used to evaluate implicit or explicit casts where the
8617 /// result type is integer.
8618 bool IntExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
8619   const Expr *SubExpr = E->getSubExpr();
8620   QualType DestType = E->getType();
8621   QualType SrcType = SubExpr->getType();
8622
8623   switch (E->getCastKind()) {
8624   case CK_BaseToDerived:
8625   case CK_DerivedToBase:
8626   case CK_UncheckedDerivedToBase:
8627   case CK_Dynamic:
8628   case CK_ToUnion:
8629   case CK_ArrayToPointerDecay:
8630   case CK_FunctionToPointerDecay:
8631   case CK_NullToPointer:
8632   case CK_NullToMemberPointer:
8633   case CK_BaseToDerivedMemberPointer:
8634   case CK_DerivedToBaseMemberPointer:
8635   case CK_ReinterpretMemberPointer:
8636   case CK_ConstructorConversion:
8637   case CK_IntegralToPointer:
8638   case CK_ToVoid:
8639   case CK_VectorSplat:
8640   case CK_IntegralToFloating:
8641   case CK_FloatingCast:
8642   case CK_CPointerToObjCPointerCast:
8643   case CK_BlockPointerToObjCPointerCast:
8644   case CK_AnyPointerToBlockPointerCast:
8645   case CK_ObjCObjectLValueCast:
8646   case CK_FloatingRealToComplex:
8647   case CK_FloatingComplexToReal:
8648   case CK_FloatingComplexCast:
8649   case CK_FloatingComplexToIntegralComplex:
8650   case CK_IntegralRealToComplex:
8651   case CK_IntegralComplexCast:
8652   case CK_IntegralComplexToFloatingComplex:
8653   case CK_BuiltinFnToFnPtr:
8654   case CK_ZeroToOCLEvent:
8655   case CK_ZeroToOCLQueue:
8656   case CK_NonAtomicToAtomic:
8657   case CK_AddressSpaceConversion:
8658   case CK_IntToOCLSampler:
8659     llvm_unreachable("invalid cast kind for integral value");
8660
8661   case CK_BitCast:
8662   case CK_Dependent:
8663   case CK_LValueBitCast:
8664   case CK_ARCProduceObject:
8665   case CK_ARCConsumeObject:
8666   case CK_ARCReclaimReturnedObject:
8667   case CK_ARCExtendBlockObject:
8668   case CK_CopyAndAutoreleaseBlockObject:
8669     return Error(E);
8670
8671   case CK_UserDefinedConversion:
8672   case CK_LValueToRValue:
8673   case CK_AtomicToNonAtomic:
8674   case CK_NoOp:
8675     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
8676
8677   case CK_MemberPointerToBoolean:
8678   case CK_PointerToBoolean:
8679   case CK_IntegralToBoolean:
8680   case CK_FloatingToBoolean:
8681   case CK_BooleanToSignedIntegral:
8682   case CK_FloatingComplexToBoolean:
8683   case CK_IntegralComplexToBoolean: {
8684     bool BoolResult;
8685     if (!EvaluateAsBooleanCondition(SubExpr, BoolResult, Info))
8686       return false;
8687     uint64_t IntResult = BoolResult;
8688     if (BoolResult && E->getCastKind() == CK_BooleanToSignedIntegral)
8689       IntResult = (uint64_t)-1;
8690     return Success(IntResult, E);
8691   }
8692
8693   case CK_IntegralCast: {
8694     if (!Visit(SubExpr))
8695       return false;
8696
8697     if (!Result.isInt()) {
8698       // Allow casts of address-of-label differences if they are no-ops
8699       // or narrowing.  (The narrowing case isn't actually guaranteed to
8700       // be constant-evaluatable except in some narrow cases which are hard
8701       // to detect here.  We let it through on the assumption the user knows
8702       // what they are doing.)
8703       if (Result.isAddrLabelDiff())
8704         return Info.Ctx.getTypeSize(DestType) <= Info.Ctx.getTypeSize(SrcType);
8705       // Only allow casts of lvalues if they are lossless.
8706       return Info.Ctx.getTypeSize(DestType) == Info.Ctx.getTypeSize(SrcType);
8707     }
8708
8709     return Success(HandleIntToIntCast(Info, E, DestType, SrcType,
8710                                       Result.getInt()), E);
8711   }
8712
8713   case CK_PointerToIntegral: {
8714     CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 2;
8715
8716     LValue LV;
8717     if (!EvaluatePointer(SubExpr, LV, Info))
8718       return false;
8719
8720     if (LV.getLValueBase()) {
8721       // Only allow based lvalue casts if they are lossless.
8722       // FIXME: Allow a larger integer size than the pointer size, and allow
8723       // narrowing back down to pointer width in subsequent integral casts.
8724       // FIXME: Check integer type's active bits, not its type size.
8725       if (Info.Ctx.getTypeSize(DestType) != Info.Ctx.getTypeSize(SrcType))
8726         return Error(E);
8727
8728       LV.Designator.setInvalid();
8729       LV.moveInto(Result);
8730       return true;
8731     }
8732
8733     uint64_t V;
8734     if (LV.isNullPointer())
8735       V = Info.Ctx.getTargetNullPointerValue(SrcType);
8736     else
8737       V = LV.getLValueOffset().getQuantity();
8738
8739     APSInt AsInt = Info.Ctx.MakeIntValue(V, SrcType);
8740     return Success(HandleIntToIntCast(Info, E, DestType, SrcType, AsInt), E);
8741   }
8742
8743   case CK_IntegralComplexToReal: {
8744     ComplexValue C;
8745     if (!EvaluateComplex(SubExpr, C, Info))
8746       return false;
8747     return Success(C.getComplexIntReal(), E);
8748   }
8749
8750   case CK_FloatingToIntegral: {
8751     APFloat F(0.0);
8752     if (!EvaluateFloat(SubExpr, F, Info))
8753       return false;
8754
8755     APSInt Value;
8756     if (!HandleFloatToIntCast(Info, E, SrcType, F, DestType, Value))
8757       return false;
8758     return Success(Value, E);
8759   }
8760   }
8761
8762   llvm_unreachable("unknown cast resulting in integral value");
8763 }
8764
8765 bool IntExprEvaluator::VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E) {
8766   if (E->getSubExpr()->getType()->isAnyComplexType()) {
8767     ComplexValue LV;
8768     if (!EvaluateComplex(E->getSubExpr(), LV, Info))
8769       return false;
8770     if (!LV.isComplexInt())
8771       return Error(E);
8772     return Success(LV.getComplexIntReal(), E);
8773   }
8774
8775   return Visit(E->getSubExpr());
8776 }
8777
8778 bool IntExprEvaluator::VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E) {
8779   if (E->getSubExpr()->getType()->isComplexIntegerType()) {
8780     ComplexValue LV;
8781     if (!EvaluateComplex(E->getSubExpr(), LV, Info))
8782       return false;
8783     if (!LV.isComplexInt())
8784       return Error(E);
8785     return Success(LV.getComplexIntImag(), E);
8786   }
8787
8788   VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
8789   return Success(0, E);
8790 }
8791
8792 bool IntExprEvaluator::VisitSizeOfPackExpr(const SizeOfPackExpr *E) {
8793   return Success(E->getPackLength(), E);
8794 }
8795
8796 bool IntExprEvaluator::VisitCXXNoexceptExpr(const CXXNoexceptExpr *E) {
8797   return Success(E->getValue(), E);
8798 }
8799
8800 //===----------------------------------------------------------------------===//
8801 // Float Evaluation
8802 //===----------------------------------------------------------------------===//
8803
8804 namespace {
8805 class FloatExprEvaluator
8806   : public ExprEvaluatorBase<FloatExprEvaluator> {
8807   APFloat &Result;
8808 public:
8809   FloatExprEvaluator(EvalInfo &info, APFloat &result)
8810     : ExprEvaluatorBaseTy(info), Result(result) {}
8811
8812   bool Success(const APValue &V, const Expr *e) {
8813     Result = V.getFloat();
8814     return true;
8815   }
8816
8817   bool ZeroInitialization(const Expr *E) {
8818     Result = APFloat::getZero(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(E->getType()));
8819     return true;
8820   }
8821
8822   bool VisitCallExpr(const CallExpr *E);
8823
8824   bool VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E);
8825   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E);
8826   bool VisitFloatingLiteral(const FloatingLiteral *E);
8827   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E);
8828
8829   bool VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E);
8830   bool VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E);
8831
8832   // FIXME: Missing: array subscript of vector, member of vector
8833 };
8834 } // end anonymous namespace
8835
8836 static bool EvaluateFloat(const Expr* E, APFloat& Result, EvalInfo &Info) {
8837   assert(E->isRValue() && E->getType()->isRealFloatingType());
8838   return FloatExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
8839 }
8840
8841 static bool TryEvaluateBuiltinNaN(const ASTContext &Context,
8842                                   QualType ResultTy,
8843                                   const Expr *Arg,
8844                                   bool SNaN,
8845                                   llvm::APFloat &Result) {
8846   const StringLiteral *S = dyn_cast<StringLiteral>(Arg->IgnoreParenCasts());
8847   if (!S) return false;
8848
8849   const llvm::fltSemantics &Sem = Context.getFloatTypeSemantics(ResultTy);
8850
8851   llvm::APInt fill;
8852
8853   // Treat empty strings as if they were zero.
8854   if (S->getString().empty())
8855     fill = llvm::APInt(32, 0);
8856   else if (S->getString().getAsInteger(0, fill))
8857     return false;
8858
8859   if (Context.getTargetInfo().isNan2008()) {
8860     if (SNaN)
8861       Result = llvm::APFloat::getSNaN(Sem, false, &fill);
8862     else
8863       Result = llvm::APFloat::getQNaN(Sem, false, &fill);
8864   } else {
8865     // Prior to IEEE 754-2008, architectures were allowed to choose whether
8866     // the first bit of their significand was set for qNaN or sNaN. MIPS chose
8867     // a different encoding to what became a standard in 2008, and for pre-
8868     // 2008 revisions, MIPS interpreted sNaN-2008 as qNan and qNaN-2008 as
8869     // sNaN. This is now known as "legacy NaN" encoding.
8870     if (SNaN)
8871       Result = llvm::APFloat::getQNaN(Sem, false, &fill);
8872     else
8873       Result = llvm::APFloat::getSNaN(Sem, false, &fill);
8874   }
8875
8876   return true;
8877 }
8878
8879 bool FloatExprEvaluator::VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
8880   switch (E->getBuiltinCallee()) {
8881   default:
8882     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCallExpr(E);
8883
8884   case Builtin::BI__builtin_huge_val:
8885   case Builtin::BI__builtin_huge_valf:
8886   case Builtin::BI__builtin_huge_vall:
8887   case Builtin::BI__builtin_inf:
8888   case Builtin::BI__builtin_inff:
8889   case Builtin::BI__builtin_infl: {
8890     const llvm::fltSemantics &Sem =
8891       Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(E->getType());
8892     Result = llvm::APFloat::getInf(Sem);
8893     return true;
8894   }
8895
8896   case Builtin::BI__builtin_nans:
8897   case Builtin::BI__builtin_nansf:
8898   case Builtin::BI__builtin_nansl:
8899     if (!TryEvaluateBuiltinNaN(Info.Ctx, E->getType(), E->getArg(0),
8900                                true, Result))
8901       return Error(E);
8902     return true;
8903
8904   case Builtin::BI__builtin_nan:
8905   case Builtin::BI__builtin_nanf:
8906   case Builtin::BI__builtin_nanl:
8907     // If this is __builtin_nan() turn this into a nan, otherwise we
8908     // can't constant fold it.
8909     if (!TryEvaluateBuiltinNaN(Info.Ctx, E->getType(), E->getArg(0),
8910                                false, Result))
8911       return Error(E);
8912     return true;
8913
8914   case Builtin::BI__builtin_fabs:
8915   case Builtin::BI__builtin_fabsf:
8916   case Builtin::BI__builtin_fabsl:
8917     if (!EvaluateFloat(E->getArg(0), Result, Info))
8918       return false;
8919
8920     if (Result.isNegative())
8921       Result.changeSign();
8922     return true;
8923
8924   // FIXME: Builtin::BI__builtin_powi
8925   // FIXME: Builtin::BI__builtin_powif
8926   // FIXME: Builtin::BI__builtin_powil
8927
8928   case Builtin::BI__builtin_copysign:
8929   case Builtin::BI__builtin_copysignf:
8930   case Builtin::BI__builtin_copysignl: {
8931     APFloat RHS(0.);
8932     if (!EvaluateFloat(E->getArg(0), Result, Info) ||
8933         !EvaluateFloat(E->getArg(1), RHS, Info))
8934       return false;
8935     Result.copySign(RHS);
8936     return true;
8937   }
8938   }
8939 }
8940
8941 bool FloatExprEvaluator::VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E) {
8942   if (E->getSubExpr()->getType()->isAnyComplexType()) {
8943     ComplexValue CV;
8944     if (!EvaluateComplex(E->getSubExpr(), CV, Info))
8945       return false;
8946     Result = CV.FloatReal;
8947     return true;
8948   }
8949
8950   return Visit(E->getSubExpr());
8951 }
8952
8953 bool FloatExprEvaluator::VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E) {
8954   if (E->getSubExpr()->getType()->isAnyComplexType()) {
8955     ComplexValue CV;
8956     if (!EvaluateComplex(E->getSubExpr(), CV, Info))
8957       return false;
8958     Result = CV.FloatImag;
8959     return true;
8960   }
8961
8962   VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
8963   const llvm::fltSemantics &Sem = Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(E->getType());
8964   Result = llvm::APFloat::getZero(Sem);
8965   return true;
8966 }
8967
8968 bool FloatExprEvaluator::VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E) {
8969   switch (E->getOpcode()) {
8970   default: return Error(E);
8971   case UO_Plus:
8972     return EvaluateFloat(E->getSubExpr(), Result, Info);
8973   case UO_Minus:
8974     if (!EvaluateFloat(E->getSubExpr(), Result, Info))
8975       return false;
8976     Result.changeSign();
8977     return true;
8978   }
8979 }
8980
8981 bool FloatExprEvaluator::VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
8982   if (E->isPtrMemOp() || E->isAssignmentOp() || E->getOpcode() == BO_Comma)
8983     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitBinaryOperator(E);
8984
8985   APFloat RHS(0.0);
8986   bool LHSOK = EvaluateFloat(E->getLHS(), Result, Info);
8987   if (!LHSOK && !Info.noteFailure())
8988     return false;
8989   return EvaluateFloat(E->getRHS(), RHS, Info) && LHSOK &&
8990          handleFloatFloatBinOp(Info, E, Result, E->getOpcode(), RHS);
8991 }
8992
8993 bool FloatExprEvaluator::VisitFloatingLiteral(const FloatingLiteral *E) {
8994   Result = E->getValue();
8995   return true;
8996 }
8997
8998 bool FloatExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
8999   const Expr* SubExpr = E->getSubExpr();
9000
9001   switch (E->getCastKind()) {
9002   default:
9003     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
9004
9005   case CK_IntegralToFloating: {
9006     APSInt IntResult;
9007     return EvaluateInteger(SubExpr, IntResult, Info) &&
9008            HandleIntToFloatCast(Info, E, SubExpr->getType(), IntResult,
9009                                 E->getType(), Result);
9010   }
9011
9012   case CK_FloatingCast: {
9013     if (!Visit(SubExpr))
9014       return false;
9015     return HandleFloatToFloatCast(Info, E, SubExpr->getType(), E->getType(),
9016                                   Result);
9017   }
9018
9019   case CK_FloatingComplexToReal: {
9020     ComplexValue V;
9021     if (!EvaluateComplex(SubExpr, V, Info))
9022       return false;
9023     Result = V.getComplexFloatReal();
9024     return true;
9025   }
9026   }
9027 }
9028
9029 //===----------------------------------------------------------------------===//
9030 // Complex Evaluation (for float and integer)
9031 //===----------------------------------------------------------------------===//
9032
9033 namespace {
9034 class ComplexExprEvaluator
9035   : public ExprEvaluatorBase<ComplexExprEvaluator> {
9036   ComplexValue &Result;
9037
9038 public:
9039   ComplexExprEvaluator(EvalInfo &info, ComplexValue &Result)
9040     : ExprEvaluatorBaseTy(info), Result(Result) {}
9041
9042   bool Success(const APValue &V, const Expr *e) {
9043     Result.setFrom(V);
9044     return true;
9045   }
9046
9047   bool ZeroInitialization(const Expr *E);
9048
9049   //===--------------------------------------------------------------------===//
9050   //                            Visitor Methods
9051   //===--------------------------------------------------------------------===//
9052
9053   bool VisitImaginaryLiteral(const ImaginaryLiteral *E);
9054   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E);
9055   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E);
9056   bool VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E);
9057   bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E);
9058 };
9059 } // end anonymous namespace
9060
9061 static bool EvaluateComplex(const Expr *E, ComplexValue &Result,
9062                             EvalInfo &Info) {
9063   assert(E->isRValue() && E->getType()->isAnyComplexType());
9064   return ComplexExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
9065 }
9066
9067 bool ComplexExprEvaluator::ZeroInitialization(const Expr *E) {
9068   QualType ElemTy = E->getType()->castAs<ComplexType>()->getElementType();
9069   if (ElemTy->isRealFloatingType()) {
9070     Result.makeComplexFloat();
9071     APFloat Zero = APFloat::getZero(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(ElemTy));
9072     Result.FloatReal = Zero;
9073     Result.FloatImag = Zero;
9074   } else {
9075     Result.makeComplexInt();
9076     APSInt Zero = Info.Ctx.MakeIntValue(0, ElemTy);
9077     Result.IntReal = Zero;
9078     Result.IntImag = Zero;
9079   }
9080   return true;
9081 }
9082
9083 bool ComplexExprEvaluator::VisitImaginaryLiteral(const ImaginaryLiteral *E) {
9084   const Expr* SubExpr = E->getSubExpr();
9085
9086   if (SubExpr->getType()->isRealFloatingType()) {
9087     Result.makeComplexFloat();
9088     APFloat &Imag = Result.FloatImag;
9089     if (!EvaluateFloat(SubExpr, Imag, Info))
9090       return false;
9091
9092     Result.FloatReal = APFloat(Imag.getSemantics());
9093     return true;
9094   } else {
9095     assert(SubExpr->getType()->isIntegerType() &&
9096            "Unexpected imaginary literal.");
9097
9098     Result.makeComplexInt();
9099     APSInt &Imag = Result.IntImag;
9100     if (!EvaluateInteger(SubExpr, Imag, Info))
9101       return false;
9102
9103     Result.IntReal = APSInt(Imag.getBitWidth(), !Imag.isSigned());
9104     return true;
9105   }
9106 }
9107
9108 bool ComplexExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
9109
9110   switch (E->getCastKind()) {
9111   case CK_BitCast:
9112   case CK_BaseToDerived:
9113   case CK_DerivedToBase:
9114   case CK_UncheckedDerivedToBase:
9115   case CK_Dynamic:
9116   case CK_ToUnion:
9117   case CK_ArrayToPointerDecay:
9118   case CK_FunctionToPointerDecay:
9119   case CK_NullToPointer:
9120   case CK_NullToMemberPointer:
9121   case CK_BaseToDerivedMemberPointer:
9122   case CK_DerivedToBaseMemberPointer:
9123   case CK_MemberPointerToBoolean:
9124   case CK_ReinterpretMemberPointer:
9125   case CK_ConstructorConversion:
9126   case CK_IntegralToPointer:
9127   case CK_PointerToIntegral:
9128   case CK_PointerToBoolean:
9129   case CK_ToVoid:
9130   case CK_VectorSplat:
9131   case CK_IntegralCast:
9132   case CK_BooleanToSignedIntegral:
9133   case CK_IntegralToBoolean:
9134   case CK_IntegralToFloating:
9135   case CK_FloatingToIntegral:
9136   case CK_FloatingToBoolean:
9137   case CK_FloatingCast:
9138   case CK_CPointerToObjCPointerCast:
9139   case CK_BlockPointerToObjCPointerCast:
9140   case CK_AnyPointerToBlockPointerCast:
9141   case CK_ObjCObjectLValueCast:
9142   case CK_FloatingComplexToReal:
9143   case CK_FloatingComplexToBoolean:
9144   case CK_IntegralComplexToReal:
9145   case CK_IntegralComplexToBoolean:
9146   case CK_ARCProduceObject:
9147   case CK_ARCConsumeObject:
9148   case CK_ARCReclaimReturnedObject:
9149   case CK_ARCExtendBlockObject:
9150   case CK_CopyAndAutoreleaseBlockObject:
9151   case CK_BuiltinFnToFnPtr:
9152   case CK_ZeroToOCLEvent:
9153   case CK_ZeroToOCLQueue:
9154   case CK_NonAtomicToAtomic:
9155   case CK_AddressSpaceConversion:
9156   case CK_IntToOCLSampler:
9157     llvm_unreachable("invalid cast kind for complex value");
9158
9159   case CK_LValueToRValue:
9160   case CK_AtomicToNonAtomic:
9161   case CK_NoOp:
9162     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
9163
9164   case CK_Dependent:
9165   case CK_LValueBitCast:
9166   case CK_UserDefinedConversion:
9167     return Error(E);
9168
9169   case CK_FloatingRealToComplex: {
9170     APFloat &Real = Result.FloatReal;
9171     if (!EvaluateFloat(E->getSubExpr(), Real, Info))
9172       return false;
9173
9174     Result.makeComplexFloat();
9175     Result.FloatImag = APFloat(Real.getSemantics());
9176     return true;
9177   }
9178
9179   case CK_FloatingComplexCast: {
9180     if (!Visit(E->getSubExpr()))
9181       return false;
9182
9183     QualType To = E->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
9184     QualType From
9185       = E->getSubExpr()->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
9186
9187     return HandleFloatToFloatCast(Info, E, From, To, Result.FloatReal) &&
9188            HandleFloatToFloatCast(Info, E, From, To, Result.FloatImag);
9189   }
9190
9191   case CK_FloatingComplexToIntegralComplex: {
9192     if (!Visit(E->getSubExpr()))
9193       return false;
9194
9195     QualType To = E->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
9196     QualType From
9197       = E->getSubExpr()->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
9198     Result.makeComplexInt();
9199     return HandleFloatToIntCast(Info, E, From, Result.FloatReal,
9200                                 To, Result.IntReal) &&
9201            HandleFloatToIntCast(Info, E, From, Result.FloatImag,
9202                                 To, Result.IntImag);
9203   }
9204
9205   case CK_IntegralRealToComplex: {
9206     APSInt &Real = Result.IntReal;
9207     if (!EvaluateInteger(E->getSubExpr(), Real, Info))
9208       return false;
9209
9210     Result.makeComplexInt();
9211     Result.IntImag = APSInt(Real.getBitWidth(), !Real.isSigned());
9212     return true;
9213   }
9214
9215   case CK_IntegralComplexCast: {
9216     if (!Visit(E->getSubExpr()))
9217       return false;
9218
9219     QualType To = E->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
9220     QualType From
9221       = E->getSubExpr()->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
9222
9223     Result.IntReal = HandleIntToIntCast(Info, E, To, From, Result.IntReal);
9224     Result.IntImag = HandleIntToIntCast(Info, E, To, From, Result.IntImag);
9225     return true;
9226   }
9227
9228   case CK_IntegralComplexToFloatingComplex: {
9229     if (!Visit(E->getSubExpr()))
9230       return false;
9231
9232     QualType To = E->getType()->castAs<ComplexType>()->getElementType();
9233     QualType From
9234       = E->getSubExpr()->getType()->castAs<ComplexType>()->getElementType();
9235     Result.makeComplexFloat();
9236     return HandleIntToFloatCast(Info, E, From, Result.IntReal,
9237                                 To, Result.FloatReal) &&
9238            HandleIntToFloatCast(Info, E, From, Result.IntImag,
9239                                 To, Result.FloatImag);
9240   }
9241   }
9242
9243   llvm_unreachable("unknown cast resulting in complex value");
9244 }
9245
9246 bool ComplexExprEvaluator::VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
9247   if (E->isPtrMemOp() || E->isAssignmentOp() || E->getOpcode() == BO_Comma)
9248     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitBinaryOperator(E);
9249
9250   // Track whether the LHS or RHS is real at the type system level. When this is
9251   // the case we can simplify our evaluation strategy.
9252   bool LHSReal = false, RHSReal = false;
9253
9254   bool LHSOK;
9255   if (E->getLHS()->getType()->isRealFloatingType()) {
9256     LHSReal = true;
9257     APFloat &Real = Result.FloatReal;
9258     LHSOK = EvaluateFloat(E->getLHS(), Real, Info);
9259     if (LHSOK) {
9260       Result.makeComplexFloat();
9261       Result.FloatImag = APFloat(Real.getSemantics());
9262     }
9263   } else {
9264     LHSOK = Visit(E->getLHS());
9265   }
9266   if (!LHSOK && !Info.noteFailure())
9267     return false;
9268
9269   ComplexValue RHS;
9270   if (E->getRHS()->getType()->isRealFloatingType()) {
9271     RHSReal = true;
9272     APFloat &Real = RHS.FloatReal;
9273     if (!EvaluateFloat(E->getRHS(), Real, Info) || !LHSOK)
9274       return false;
9275     RHS.makeComplexFloat();
9276     RHS.FloatImag = APFloat(Real.getSemantics());
9277   } else if (!EvaluateComplex(E->getRHS(), RHS, Info) || !LHSOK)
9278     return false;
9279
9280   assert(!(LHSReal && RHSReal) &&
9281          "Cannot have both operands of a complex operation be real.");
9282   switch (E->getOpcode()) {
9283   default: return Error(E);
9284   case BO_Add:
9285     if (Result.isComplexFloat()) {
9286       Result.getComplexFloatReal().add(RHS.getComplexFloatReal(),
9287                                        APFloat::rmNearestTiesToEven);
9288       if (LHSReal)
9289         Result.getComplexFloatImag() = RHS.getComplexFloatImag();
9290       else if (!RHSReal)
9291         Result.getComplexFloatImag().add(RHS.getComplexFloatImag(),
9292                                          APFloat::rmNearestTiesToEven);
9293     } else {
9294       Result.getComplexIntReal() += RHS.getComplexIntReal();
9295       Result.getComplexIntImag() += RHS.getComplexIntImag();
9296     }
9297     break;
9298   case BO_Sub:
9299     if (Result.isComplexFloat()) {
9300       Result.getComplexFloatReal().subtract(RHS.getComplexFloatReal(),
9301                                             APFloat::rmNearestTiesToEven);
9302       if (LHSReal) {
9303         Result.getComplexFloatImag() = RHS.getComplexFloatImag();
9304         Result.getComplexFloatImag().changeSign();
9305       } else if (!RHSReal) {
9306         Result.getComplexFloatImag().subtract(RHS.getComplexFloatImag(),
9307                                               APFloat::rmNearestTiesToEven);
9308       }
9309     } else {
9310       Result.getComplexIntReal() -= RHS.getComplexIntReal();
9311       Result.getComplexIntImag() -= RHS.getComplexIntImag();
9312     }
9313     break;
9314   case BO_Mul:
9315     if (Result.isComplexFloat()) {
9316       // This is an implementation of complex multiplication according to the
9317       // constraints laid out in C11 Annex G. The implemantion uses the
9318       // following naming scheme:
9319       //   (a + ib) * (c + id)
9320       ComplexValue LHS = Result;
9321       APFloat &A = LHS.getComplexFloatReal();
9322       APFloat &B = LHS.getComplexFloatImag();
9323       APFloat &C = RHS.getComplexFloatReal();
9324       APFloat &D = RHS.getComplexFloatImag();
9325       APFloat &ResR = Result.getComplexFloatReal();
9326       APFloat &ResI = Result.getComplexFloatImag();
9327       if (LHSReal) {
9328         assert(!RHSReal && "Cannot have two real operands for a complex op!");
9329         ResR = A * C;
9330         ResI = A * D;
9331       } else if (RHSReal) {
9332         ResR = C * A;
9333         ResI = C * B;
9334       } else {
9335         // In the fully general case, we need to handle NaNs and infinities
9336         // robustly.
9337         APFloat AC = A * C;
9338         APFloat BD = B * D;
9339         APFloat AD = A * D;
9340         APFloat BC = B * C;
9341         ResR = AC - BD;
9342         ResI = AD + BC;
9343         if (ResR.isNaN() && ResI.isNaN()) {
9344           bool Recalc = false;
9345           if (A.isInfinity() || B.isInfinity()) {
9346             A = APFloat::copySign(
9347                 APFloat(A.getSemantics(), A.isInfinity() ? 1 : 0), A);
9348             B = APFloat::copySign(
9349                 APFloat(B.getSemantics(), B.isInfinity() ? 1 : 0), B);
9350             if (C.isNaN())
9351               C = APFloat::copySign(APFloat(C.getSemantics()), C);
9352             if (D.isNaN())
9353               D = APFloat::copySign(APFloat(D.getSemantics()), D);
9354             Recalc = true;
9355           }
9356           if (C.isInfinity() || D.isInfinity()) {
9357             C = APFloat::copySign(
9358                 APFloat(C.getSemantics(), C.isInfinity() ? 1 : 0), C);
9359             D = APFloat::copySign(
9360                 APFloat(D.getSemantics(), D.isInfinity() ? 1 : 0), D);
9361             if (A.isNaN())
9362               A = APFloat::copySign(APFloat(A.getSemantics()), A);
9363             if (B.isNaN())
9364               B = APFloat::copySign(APFloat(B.getSemantics()), B);
9365             Recalc = true;
9366           }
9367           if (!Recalc && (AC.isInfinity() || BD.isInfinity() ||
9368                           AD.isInfinity() || BC.isInfinity())) {
9369             if (A.isNaN())
9370               A = APFloat::copySign(APFloat(A.getSemantics()), A);
9371             if (B.isNaN())
9372               B = APFloat::copySign(APFloat(B.getSemantics()), B);
9373             if (C.isNaN())
9374               C = APFloat::copySign(APFloat(C.getSemantics()), C);
9375             if (D.isNaN())
9376               D = APFloat::copySign(APFloat(D.getSemantics()), D);
9377             Recalc = true;
9378           }
9379           if (Recalc) {
9380             ResR = APFloat::getInf(A.getSemantics()) * (A * C - B * D);
9381             ResI = APFloat::getInf(A.getSemantics()) * (A * D + B * C);
9382           }
9383         }
9384       }
9385     } else {
9386       ComplexValue LHS = Result;
9387       Result.getComplexIntReal() =
9388         (LHS.getComplexIntReal() * RHS.getComplexIntReal() -
9389          LHS.getComplexIntImag() * RHS.getComplexIntImag());
9390       Result.getComplexIntImag() =
9391         (LHS.getComplexIntReal() * RHS.getComplexIntImag() +
9392          LHS.getComplexIntImag() * RHS.getComplexIntReal());
9393     }
9394     break;
9395   case BO_Div:
9396     if (Result.isComplexFloat()) {
9397       // This is an implementation of complex division according to the
9398       // constraints laid out in C11 Annex G. The implemantion uses the
9399       // following naming scheme:
9400       //   (a + ib) / (c + id)
9401       ComplexValue LHS = Result;
9402       APFloat &A = LHS.getComplexFloatReal();
9403       APFloat &B = LHS.getComplexFloatImag();
9404       APFloat &C = RHS.getComplexFloatReal();
9405       APFloat &D = RHS.getComplexFloatImag();
9406       APFloat &ResR = Result.getComplexFloatReal();
9407       APFloat &ResI = Result.getComplexFloatImag();
9408       if (RHSReal) {
9409         ResR = A / C;
9410         ResI = B / C;
9411       } else {
9412         if (LHSReal) {
9413           // No real optimizations we can do here, stub out with zero.
9414           B = APFloat::getZero(A.getSemantics());
9415         }
9416         int DenomLogB = 0;
9417         APFloat MaxCD = maxnum(abs(C), abs(D));
9418         if (MaxCD.isFinite()) {
9419           DenomLogB = ilogb(MaxCD);
9420           C = scalbn(C, -DenomLogB, APFloat::rmNearestTiesToEven);
9421           D = scalbn(D, -DenomLogB, APFloat::rmNearestTiesToEven);
9422         }
9423         APFloat Denom = C * C + D * D;
9424         ResR = scalbn((A * C + B * D) / Denom, -DenomLogB,
9425                       APFloat::rmNearestTiesToEven);
9426         ResI = scalbn((B * C - A * D) / Denom, -DenomLogB,
9427                       APFloat::rmNearestTiesToEven);
9428         if (ResR.isNaN() && ResI.isNaN()) {
9429           if (Denom.isPosZero() && (!A.isNaN() || !B.isNaN())) {
9430             ResR = APFloat::getInf(ResR.getSemantics(), C.isNegative()) * A;
9431             ResI = APFloat::getInf(ResR.getSemantics(), C.isNegative()) * B;
9432           } else if ((A.isInfinity() || B.isInfinity()) && C.isFinite() &&
9433                      D.isFinite()) {
9434             A = APFloat::copySign(
9435                 APFloat(A.getSemantics(), A.isInfinity() ? 1 : 0), A);
9436             B = APFloat::copySign(
9437                 APFloat(B.getSemantics(), B.isInfinity() ? 1 : 0), B);
9438             ResR = APFloat::getInf(ResR.getSemantics()) * (A * C + B * D);
9439             ResI = APFloat::getInf(ResI.getSemantics()) * (B * C - A * D);
9440           } else if (MaxCD.isInfinity() && A.isFinite() && B.isFinite()) {
9441             C = APFloat::copySign(
9442                 APFloat(C.getSemantics(), C.isInfinity() ? 1 : 0), C);
9443             D = APFloat::copySign(
9444                 APFloat(D.getSemantics(), D.isInfinity() ? 1 : 0), D);
9445             ResR = APFloat::getZero(ResR.getSemantics()) * (A * C + B * D);
9446             ResI = APFloat::getZero(ResI.getSemantics()) * (B * C - A * D);
9447           }
9448         }
9449       }
9450     } else {
9451       if (RHS.getComplexIntReal() == 0 && RHS.getComplexIntImag() == 0)
9452         return Error(E, diag::note_expr_divide_by_zero);
9453
9454       ComplexValue LHS = Result;
9455       APSInt Den = RHS.getComplexIntReal() * RHS.getComplexIntReal() +
9456         RHS.getComplexIntImag() * RHS.getComplexIntImag();
9457       Result.getComplexIntReal() =
9458         (LHS.getComplexIntReal() * RHS.getComplexIntReal() +
9459          LHS.getComplexIntImag() * RHS.getComplexIntImag()) / Den;
9460       Result.getComplexIntImag() =
9461         (LHS.getComplexIntImag() * RHS.getComplexIntReal() -
9462          LHS.getComplexIntReal() * RHS.getComplexIntImag()) / Den;
9463     }
9464     break;
9465   }
9466
9467   return true;
9468 }
9469
9470 bool ComplexExprEvaluator::VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E) {
9471   // Get the operand value into 'Result'.
9472   if (!Visit(E->getSubExpr()))
9473     return false;
9474
9475   switch (E->getOpcode()) {
9476   default:
9477     return Error(E);
9478   case UO_Extension:
9479     return true;
9480   case UO_Plus:
9481     // The result is always just the subexpr.
9482     return true;
9483   case UO_Minus:
9484     if (Result.isComplexFloat()) {
9485       Result.getComplexFloatReal().changeSign();
9486       Result.getComplexFloatImag().changeSign();
9487     }
9488     else {
9489       Result.getComplexIntReal() = -Result.getComplexIntReal();
9490       Result.getComplexIntImag() = -Result.getComplexIntImag();
9491     }
9492     return true;
9493   case UO_Not:
9494     if (Result.isComplexFloat())
9495       Result.getComplexFloatImag().changeSign();
9496     else
9497       Result.getComplexIntImag() = -Result.getComplexIntImag();
9498     return true;
9499   }
9500 }
9501
9502 bool ComplexExprEvaluator::VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
9503   if (E->getNumInits() == 2) {
9504     if (E->getType()->isComplexType()) {
9505       Result.makeComplexFloat();
9506       if (!EvaluateFloat(E->getInit(0), Result.FloatReal, Info))
9507         return false;
9508       if (!EvaluateFloat(E->getInit(1), Result.FloatImag, Info))
9509         return false;
9510     } else {
9511       Result.makeComplexInt();
9512       if (!EvaluateInteger(E->getInit(0), Result.IntReal, Info))
9513         return false;
9514       if (!EvaluateInteger(E->getInit(1), Result.IntImag, Info))
9515         return false;
9516     }
9517     return true;
9518   }
9519   return ExprEvaluatorBaseTy::VisitInitListExpr(E);
9520 }
9521
9522 //===----------------------------------------------------------------------===//
9523 // Atomic expression evaluation, essentially just handling the NonAtomicToAtomic
9524 // implicit conversion.
9525 //===----------------------------------------------------------------------===//
9526
9527 namespace {
9528 class AtomicExprEvaluator :
9529     public ExprEvaluatorBase<AtomicExprEvaluator> {
9530   APValue &Result;
9531 public:
9532   AtomicExprEvaluator(EvalInfo &Info, APValue &Result)
9533       : ExprEvaluatorBaseTy(Info), Result(Result) {}
9534
9535   bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
9536     Result = V;
9537     return true;
9538   }
9539
9540   bool ZeroInitialization(const Expr *E) {
9541     ImplicitValueInitExpr VIE(
9542         E->getType()->castAs<AtomicType>()->getValueType());
9543     return Evaluate(Result, Info, &VIE);
9544   }
9545
9546   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
9547     switch (E->getCastKind()) {
9548     default:
9549       return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
9550     case CK_NonAtomicToAtomic:
9551       return Evaluate(Result, Info, E->getSubExpr());
9552     }
9553   }
9554 };
9555 } // end anonymous namespace
9556
9557 static bool EvaluateAtomic(const Expr *E, APValue &Result, EvalInfo &Info) {
9558   assert(E->isRValue() && E->getType()->isAtomicType());
9559   return AtomicExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
9560 }
9561
9562 //===----------------------------------------------------------------------===//
9563 // Void expression evaluation, primarily for a cast to void on the LHS of a
9564 // comma operator
9565 //===----------------------------------------------------------------------===//
9566
9567 namespace {
9568 class VoidExprEvaluator
9569   : public ExprEvaluatorBase<VoidExprEvaluator> {
9570 public:
9571   VoidExprEvaluator(EvalInfo &Info) : ExprEvaluatorBaseTy(Info) {}
9572
9573   bool Success(const APValue &V, const Expr *e) { return true; }
9574
9575   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
9576     switch (E->getCastKind()) {
9577     default:
9578       return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
9579     case CK_ToVoid:
9580       VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
9581       return true;
9582     }
9583   }
9584
9585   bool VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
9586     switch (E->getBuiltinCallee()) {
9587     default:
9588       return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCallExpr(E);
9589     case Builtin::BI__assume:
9590     case Builtin::BI__builtin_assume:
9591       // The argument is not evaluated!
9592       return true;
9593     }
9594   }
9595 };
9596 } // end anonymous namespace
9597
9598 static bool EvaluateVoid(const Expr *E, EvalInfo &Info) {
9599   assert(E->isRValue() && E->getType()->isVoidType());
9600   return VoidExprEvaluator(Info).Visit(E);
9601 }
9602
9603 //===----------------------------------------------------------------------===//
9604 // Top level Expr::EvaluateAsRValue method.
9605 //===----------------------------------------------------------------------===//
9606
9607 static bool Evaluate(APValue &Result, EvalInfo &Info, const Expr *E) {
9608   // In C, function designators are not lvalues, but we evaluate them as if they
9609   // are.
9610   QualType T = E->getType();
9611   if (E->isGLValue() || T->isFunctionType()) {
9612     LValue LV;
9613     if (!EvaluateLValue(E, LV, Info))
9614       return false;
9615     LV.moveInto(Result);
9616   } else if (T->isVectorType()) {
9617     if (!EvaluateVector(E, Result, Info))
9618       return false;
9619   } else if (T->isIntegralOrEnumerationType()) {
9620     if (!IntExprEvaluator(Info, Result).Visit(E))
9621       return false;
9622   } else if (T->hasPointerRepresentation()) {
9623     LValue LV;
9624     if (!EvaluatePointer(E, LV, Info))
9625       return false;
9626     LV.moveInto(Result);
9627   } else if (T->isRealFloatingType()) {
9628     llvm::APFloat F(0.0);
9629     if (!EvaluateFloat(E, F, Info))
9630       return false;
9631     Result = APValue(F);
9632   } else if (T->isAnyComplexType()) {
9633     ComplexValue C;
9634     if (!EvaluateComplex(E, C, Info))
9635       return false;
9636     C.moveInto(Result);
9637   } else if (T->isMemberPointerType()) {
9638     MemberPtr P;
9639     if (!EvaluateMemberPointer(E, P, Info))
9640       return false;
9641     P.moveInto(Result);
9642     return true;
9643   } else if (T->isArrayType()) {
9644     LValue LV;
9645     LV.set(E, Info.CurrentCall->Index);
9646     APValue &Value = Info.CurrentCall->createTemporary(E, false);
9647     if (!EvaluateArray(E, LV, Value, Info))
9648       return false;
9649     Result = Value;
9650   } else if (T->isRecordType()) {
9651     LValue LV;
9652     LV.set(E, Info.CurrentCall->Index);
9653     APValue &Value = Info.CurrentCall->createTemporary(E, false);
9654     if (!EvaluateRecord(E, LV, Value, Info))
9655       return false;
9656     Result = Value;
9657   } else if (T->isVoidType()) {
9658     if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
9659       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_nonliteral)
9660         << E->getType();
9661     if (!EvaluateVoid(E, Info))
9662       return false;
9663   } else if (T->isAtomicType()) {
9664     if (!EvaluateAtomic(E, Result, Info))
9665       return false;
9666   } else if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11) {
9667     Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_nonliteral) << E->getType();
9668     return false;
9669   } else {
9670     Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
9671     return false;
9672   }
9673
9674   return true;
9675 }
9676
9677 /// EvaluateInPlace - Evaluate an expression in-place in an APValue. In some
9678 /// cases, the in-place evaluation is essential, since later initializers for
9679 /// an object can indirectly refer to subobjects which were initialized earlier.
9680 static bool EvaluateInPlace(APValue &Result, EvalInfo &Info, const LValue &This,
9681                             const Expr *E, bool AllowNonLiteralTypes) {
9682   assert(!E->isValueDependent());
9683
9684   if (!AllowNonLiteralTypes && !CheckLiteralType(Info, E, &This))
9685     return false;
9686
9687   if (E->isRValue()) {
9688     // Evaluate arrays and record types in-place, so that later initializers can
9689     // refer to earlier-initialized members of the object.
9690     if (E->getType()->isArrayType())
9691       return EvaluateArray(E, This, Result, Info);
9692     else if (E->getType()->isRecordType())
9693       return EvaluateRecord(E, This, Result, Info);
9694   }
9695
9696   // For any other type, in-place evaluation is unimportant.
9697   return Evaluate(Result, Info, E);
9698 }
9699
9700 /// EvaluateAsRValue - Try to evaluate this expression, performing an implicit
9701 /// lvalue-to-rvalue cast if it is an lvalue.
9702 static bool EvaluateAsRValue(EvalInfo &Info, const Expr *E, APValue &Result) {
9703   if (E->getType().isNull())
9704     return false;
9705
9706   if (!CheckLiteralType(Info, E))
9707     return false;
9708
9709   if (!::Evaluate(Result, Info, E))
9710     return false;
9711
9712   if (E->isGLValue()) {
9713     LValue LV;
9714     LV.setFrom(Info.Ctx, Result);
9715     if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, E->getType(), LV, Result))
9716       return false;
9717   }
9718
9719   // Check this core constant expression is a constant expression.
9720   return CheckConstantExpression(Info, E->getExprLoc(), E->getType(), Result);
9721 }
9722
9723 static bool FastEvaluateAsRValue(const Expr *Exp, Expr::EvalResult &Result,
9724                                  const ASTContext &Ctx, bool &IsConst) {
9725   // Fast-path evaluations of integer literals, since we sometimes see files
9726   // containing vast quantities of these.
9727   if (const IntegerLiteral *L = dyn_cast<IntegerLiteral>(Exp)) {
9728     Result.Val = APValue(APSInt(L->getValue(),
9729                                 L->getType()->isUnsignedIntegerType()));
9730     IsConst = true;
9731     return true;
9732   }
9733
9734   // This case should be rare, but we need to check it before we check on
9735   // the type below.
9736   if (Exp->getType().isNull()) {
9737     IsConst = false;
9738     return true;
9739   }
9740   
9741   // FIXME: Evaluating values of large array and record types can cause
9742   // performance problems. Only do so in C++11 for now.
9743   if (Exp->isRValue() && (Exp->getType()->isArrayType() ||
9744                           Exp->getType()->isRecordType()) &&
9745       !Ctx.getLangOpts().CPlusPlus11) {
9746     IsConst = false;
9747     return true;
9748   }
9749   return false;
9750 }
9751
9752
9753 /// EvaluateAsRValue - Return true if this is a constant which we can fold using
9754 /// any crazy technique (that has nothing to do with language standards) that
9755 /// we want to.  If this function returns true, it returns the folded constant
9756 /// in Result. If this expression is a glvalue, an lvalue-to-rvalue conversion
9757 /// will be applied to the result.
9758 bool Expr::EvaluateAsRValue(EvalResult &Result, const ASTContext &Ctx) const {
9759   bool IsConst;
9760   if (FastEvaluateAsRValue(this, Result, Ctx, IsConst))
9761     return IsConst;
9762   
9763   EvalInfo Info(Ctx, Result, EvalInfo::EM_IgnoreSideEffects);
9764   return ::EvaluateAsRValue(Info, this, Result.Val);
9765 }
9766
9767 bool Expr::EvaluateAsBooleanCondition(bool &Result,
9768                                       const ASTContext &Ctx) const {
9769   EvalResult Scratch;
9770   return EvaluateAsRValue(Scratch, Ctx) &&
9771          HandleConversionToBool(Scratch.Val, Result);
9772 }
9773
9774 static bool hasUnacceptableSideEffect(Expr::EvalStatus &Result,
9775                                       Expr::SideEffectsKind SEK) {
9776   return (SEK < Expr::SE_AllowSideEffects && Result.HasSideEffects) ||
9777          (SEK < Expr::SE_AllowUndefinedBehavior && Result.HasUndefinedBehavior);
9778 }
9779
9780 bool Expr::EvaluateAsInt(APSInt &Result, const ASTContext &Ctx,
9781                          SideEffectsKind AllowSideEffects) const {
9782   if (!getType()->isIntegralOrEnumerationType())
9783     return false;
9784
9785   EvalResult ExprResult;
9786   if (!EvaluateAsRValue(ExprResult, Ctx) || !ExprResult.Val.isInt() ||
9787       hasUnacceptableSideEffect(ExprResult, AllowSideEffects))
9788     return false;
9789
9790   Result = ExprResult.Val.getInt();
9791   return true;
9792 }
9793
9794 bool Expr::EvaluateAsFloat(APFloat &Result, const ASTContext &Ctx,
9795                            SideEffectsKind AllowSideEffects) const {
9796   if (!getType()->isRealFloatingType())
9797     return false;
9798
9799   EvalResult ExprResult;
9800   if (!EvaluateAsRValue(ExprResult, Ctx) || !ExprResult.Val.isFloat() ||
9801       hasUnacceptableSideEffect(ExprResult, AllowSideEffects))
9802     return false;
9803
9804   Result = ExprResult.Val.getFloat();
9805   return true;
9806 }
9807
9808 bool Expr::EvaluateAsLValue(EvalResult &Result, const ASTContext &Ctx) const {
9809   EvalInfo Info(Ctx, Result, EvalInfo::EM_ConstantFold);
9810
9811   LValue LV;
9812   if (!EvaluateLValue(this, LV, Info) || Result.HasSideEffects ||
9813       !CheckLValueConstantExpression(Info, getExprLoc(),
9814                                      Ctx.getLValueReferenceType(getType()), LV))
9815     return false;
9816
9817   LV.moveInto(Result.Val);
9818   return true;
9819 }
9820
9821 bool Expr::EvaluateAsInitializer(APValue &Value, const ASTContext &Ctx,
9822                                  const VarDecl *VD,
9823                             SmallVectorImpl<PartialDiagnosticAt> &Notes) const {
9824   // FIXME: Evaluating initializers for large array and record types can cause
9825   // performance problems. Only do so in C++11 for now.
9826   if (isRValue() && (getType()->isArrayType() || getType()->isRecordType()) &&
9827       !Ctx.getLangOpts().CPlusPlus11)
9828     return false;
9829
9830   Expr::EvalStatus EStatus;
9831   EStatus.Diag = &Notes;
9832
9833   EvalInfo InitInfo(Ctx, EStatus, VD->isConstexpr()
9834                                       ? EvalInfo::EM_ConstantExpression
9835                                       : EvalInfo::EM_ConstantFold);
9836   InitInfo.setEvaluatingDecl(VD, Value);
9837
9838   LValue LVal;
9839   LVal.set(VD);
9840
9841   // C++11 [basic.start.init]p2:
9842   //  Variables with static storage duration or thread storage duration shall be
9843   //  zero-initialized before any other initialization takes place.
9844   // This behavior is not present in C.
9845   if (Ctx.getLangOpts().CPlusPlus && !VD->hasLocalStorage() &&
9846       !VD->getType()->isReferenceType()) {
9847     ImplicitValueInitExpr VIE(VD->getType());
9848     if (!EvaluateInPlace(Value, InitInfo, LVal, &VIE,
9849                          /*AllowNonLiteralTypes=*/true))
9850       return false;
9851   }
9852
9853   if (!EvaluateInPlace(Value, InitInfo, LVal, this,
9854                        /*AllowNonLiteralTypes=*/true) ||
9855       EStatus.HasSideEffects)
9856     return false;
9857
9858   return CheckConstantExpression(InitInfo, VD->getLocation(), VD->getType(),
9859                                  Value);
9860 }
9861
9862 /// isEvaluatable - Call EvaluateAsRValue to see if this expression can be
9863 /// constant folded, but discard the result.
9864 bool Expr::isEvaluatable(const ASTContext &Ctx, SideEffectsKind SEK) const {
9865   EvalResult Result;
9866   return EvaluateAsRValue(Result, Ctx) &&
9867          !hasUnacceptableSideEffect(Result, SEK);
9868 }
9869
9870 APSInt Expr::EvaluateKnownConstInt(const ASTContext &Ctx,
9871                     SmallVectorImpl<PartialDiagnosticAt> *Diag) const {
9872   EvalResult EvalResult;
9873   EvalResult.Diag = Diag;
9874   bool Result = EvaluateAsRValue(EvalResult, Ctx);
9875   (void)Result;
9876   assert(Result && "Could not evaluate expression");
9877   assert(EvalResult.Val.isInt() && "Expression did not evaluate to integer");
9878
9879   return EvalResult.Val.getInt();
9880 }
9881
9882 void Expr::EvaluateForOverflow(const ASTContext &Ctx) const {
9883   bool IsConst;
9884   EvalResult EvalResult;
9885   if (!FastEvaluateAsRValue(this, EvalResult, Ctx, IsConst)) {
9886     EvalInfo Info(Ctx, EvalResult, EvalInfo::EM_EvaluateForOverflow);
9887     (void)::EvaluateAsRValue(Info, this, EvalResult.Val);
9888   }
9889 }
9890
9891 bool Expr::EvalResult::isGlobalLValue() const {
9892   assert(Val.isLValue());
9893   return IsGlobalLValue(Val.getLValueBase());
9894 }
9895
9896
9897 /// isIntegerConstantExpr - this recursive routine will test if an expression is
9898 /// an integer constant expression.
9899
9900 /// FIXME: Pass up a reason why! Invalid operation in i-c-e, division by zero,
9901 /// comma, etc
9902
9903 // CheckICE - This function does the fundamental ICE checking: the returned
9904 // ICEDiag contains an ICEKind indicating whether the expression is an ICE,
9905 // and a (possibly null) SourceLocation indicating the location of the problem.
9906 //
9907 // Note that to reduce code duplication, this helper does no evaluation
9908 // itself; the caller checks whether the expression is evaluatable, and
9909 // in the rare cases where CheckICE actually cares about the evaluated
9910 // value, it calls into Evalute.
9911
9912 namespace {
9913
9914 enum ICEKind {
9915   /// This expression is an ICE.
9916   IK_ICE,
9917   /// This expression is not an ICE, but if it isn't evaluated, it's
9918   /// a legal subexpression for an ICE. This return value is used to handle
9919   /// the comma operator in C99 mode, and non-constant subexpressions.
9920   IK_ICEIfUnevaluated,
9921   /// This expression is not an ICE, and is not a legal subexpression for one.
9922   IK_NotICE
9923 };
9924
9925 struct ICEDiag {
9926   ICEKind Kind;
9927   SourceLocation Loc;
9928
9929   ICEDiag(ICEKind IK, SourceLocation l) : Kind(IK), Loc(l) {}
9930 };
9931
9932 }
9933
9934 static ICEDiag NoDiag() { return ICEDiag(IK_ICE, SourceLocation()); }
9935
9936 static ICEDiag Worst(ICEDiag A, ICEDiag B) { return A.Kind >= B.Kind ? A : B; }
9937
9938 static ICEDiag CheckEvalInICE(const Expr* E, const ASTContext &Ctx) {
9939   Expr::EvalResult EVResult;
9940   if (!E->EvaluateAsRValue(EVResult, Ctx) || EVResult.HasSideEffects ||
9941       !EVResult.Val.isInt())
9942     return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
9943
9944   return NoDiag();
9945 }
9946
9947 static ICEDiag CheckICE(const Expr* E, const ASTContext &Ctx) {
9948   assert(!E->isValueDependent() && "Should not see value dependent exprs!");
9949   if (!E->getType()->isIntegralOrEnumerationType())
9950     return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
9951
9952   switch (E->getStmtClass()) {
9953 #define ABSTRACT_STMT(Node)
9954 #define STMT(Node, Base) case Expr::Node##Class:
9955 #define EXPR(Node, Base)
9956 #include "clang/AST/StmtNodes.inc"
9957   case Expr::PredefinedExprClass:
9958   case Expr::FloatingLiteralClass:
9959   case Expr::ImaginaryLiteralClass:
9960   case Expr::StringLiteralClass:
9961   case Expr::ArraySubscriptExprClass:
9962   case Expr::OMPArraySectionExprClass:
9963   case Expr::MemberExprClass:
9964   case Expr::CompoundAssignOperatorClass:
9965   case Expr::CompoundLiteralExprClass:
9966   case Expr::ExtVectorElementExprClass:
9967   case Expr::DesignatedInitExprClass:
9968   case Expr::ArrayInitLoopExprClass:
9969   case Expr::ArrayInitIndexExprClass:
9970   case Expr::NoInitExprClass:
9971   case Expr::DesignatedInitUpdateExprClass:
9972   case Expr::ImplicitValueInitExprClass:
9973   case Expr::ParenListExprClass:
9974   case Expr::VAArgExprClass:
9975   case Expr::AddrLabelExprClass:
9976   case Expr::StmtExprClass:
9977   case Expr::CXXMemberCallExprClass:
9978   case Expr::CUDAKernelCallExprClass:
9979   case Expr::CXXDynamicCastExprClass:
9980   case Expr::CXXTypeidExprClass:
9981   case Expr::CXXUuidofExprClass:
9982   case Expr::MSPropertyRefExprClass:
9983   case Expr::MSPropertySubscriptExprClass:
9984   case Expr::CXXNullPtrLiteralExprClass:
9985   case Expr::UserDefinedLiteralClass:
9986   case Expr::CXXThisExprClass:
9987   case Expr::CXXThrowExprClass:
9988   case Expr::CXXNewExprClass:
9989   case Expr::CXXDeleteExprClass:
9990   case Expr::CXXPseudoDestructorExprClass:
9991   case Expr::UnresolvedLookupExprClass:
9992   case Expr::TypoExprClass:
9993   case Expr::DependentScopeDeclRefExprClass:
9994   case Expr::CXXConstructExprClass:
9995   case Expr::CXXInheritedCtorInitExprClass:
9996   case Expr::CXXStdInitializerListExprClass:
9997   case Expr::CXXBindTemporaryExprClass:
9998   case Expr::ExprWithCleanupsClass:
9999   case Expr::CXXTemporaryObjectExprClass:
10000   case Expr::CXXUnresolvedConstructExprClass:
10001   case Expr::CXXDependentScopeMemberExprClass:
10002   case Expr::UnresolvedMemberExprClass:
10003   case Expr::ObjCStringLiteralClass:
10004   case Expr::ObjCBoxedExprClass:
10005   case Expr::ObjCArrayLiteralClass:
10006   case Expr::ObjCDictionaryLiteralClass:
10007   case Expr::ObjCEncodeExprClass:
10008   case Expr::ObjCMessageExprClass:
10009   case Expr::ObjCSelectorExprClass:
10010   case Expr::ObjCProtocolExprClass:
10011   case Expr::ObjCIvarRefExprClass:
10012   case Expr::ObjCPropertyRefExprClass:
10013   case Expr::ObjCSubscriptRefExprClass:
10014   case Expr::ObjCIsaExprClass:
10015   case Expr::ObjCAvailabilityCheckExprClass:
10016   case Expr::ShuffleVectorExprClass:
10017   case Expr::ConvertVectorExprClass:
10018   case Expr::BlockExprClass:
10019   case Expr::NoStmtClass:
10020   case Expr::OpaqueValueExprClass:
10021   case Expr::PackExpansionExprClass:
10022   case Expr::SubstNonTypeTemplateParmPackExprClass:
10023   case Expr::FunctionParmPackExprClass:
10024   case Expr::AsTypeExprClass:
10025   case Expr::ObjCIndirectCopyRestoreExprClass:
10026   case Expr::MaterializeTemporaryExprClass:
10027   case Expr::PseudoObjectExprClass:
10028   case Expr::AtomicExprClass:
10029   case Expr::LambdaExprClass:
10030   case Expr::CXXFoldExprClass:
10031   case Expr::CoawaitExprClass:
10032   case Expr::CoyieldExprClass:
10033     return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10034
10035   case Expr::InitListExprClass: {
10036     // C++03 [dcl.init]p13: If T is a scalar type, then a declaration of the
10037     // form "T x = { a };" is equivalent to "T x = a;".
10038     // Unless we're initializing a reference, T is a scalar as it is known to be
10039     // of integral or enumeration type.
10040     if (E->isRValue())
10041       if (cast<InitListExpr>(E)->getNumInits() == 1)
10042         return CheckICE(cast<InitListExpr>(E)->getInit(0), Ctx);
10043     return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10044   }
10045
10046   case Expr::SizeOfPackExprClass:
10047   case Expr::GNUNullExprClass:
10048     // GCC considers the GNU __null value to be an integral constant expression.
10049     return NoDiag();
10050
10051   case Expr::SubstNonTypeTemplateParmExprClass:
10052     return
10053       CheckICE(cast<SubstNonTypeTemplateParmExpr>(E)->getReplacement(), Ctx);
10054
10055   case Expr::ParenExprClass:
10056     return CheckICE(cast<ParenExpr>(E)->getSubExpr(), Ctx);
10057   case Expr::GenericSelectionExprClass:
10058     return CheckICE(cast<GenericSelectionExpr>(E)->getResultExpr(), Ctx);
10059   case Expr::IntegerLiteralClass:
10060   case Expr::CharacterLiteralClass:
10061   case Expr::ObjCBoolLiteralExprClass:
10062   case Expr::CXXBoolLiteralExprClass:
10063   case Expr::CXXScalarValueInitExprClass:
10064   case Expr::TypeTraitExprClass:
10065   case Expr::ArrayTypeTraitExprClass:
10066   case Expr::ExpressionTraitExprClass:
10067   case Expr::CXXNoexceptExprClass:
10068     return NoDiag();
10069   case Expr::CallExprClass:
10070   case Expr::CXXOperatorCallExprClass: {
10071     // C99 6.6/3 allows function calls within unevaluated subexpressions of
10072     // constant expressions, but they can never be ICEs because an ICE cannot
10073     // contain an operand of (pointer to) function type.
10074     const CallExpr *CE = cast<CallExpr>(E);
10075     if (CE->getBuiltinCallee())
10076       return CheckEvalInICE(E, Ctx);
10077     return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10078   }
10079   case Expr::DeclRefExprClass: {
10080     if (isa<EnumConstantDecl>(cast<DeclRefExpr>(E)->getDecl()))
10081       return NoDiag();
10082     const ValueDecl *D = dyn_cast<ValueDecl>(cast<DeclRefExpr>(E)->getDecl());
10083     if (Ctx.getLangOpts().CPlusPlus &&
10084         D && IsConstNonVolatile(D->getType())) {
10085       // Parameter variables are never constants.  Without this check,
10086       // getAnyInitializer() can find a default argument, which leads
10087       // to chaos.
10088       if (isa<ParmVarDecl>(D))
10089         return ICEDiag(IK_NotICE, cast<DeclRefExpr>(E)->getLocation());
10090
10091       // C++ 7.1.5.1p2
10092       //   A variable of non-volatile const-qualified integral or enumeration
10093       //   type initialized by an ICE can be used in ICEs.
10094       if (const VarDecl *Dcl = dyn_cast<VarDecl>(D)) {
10095         if (!Dcl->getType()->isIntegralOrEnumerationType())
10096           return ICEDiag(IK_NotICE, cast<DeclRefExpr>(E)->getLocation());
10097
10098         const VarDecl *VD;
10099         // Look for a declaration of this variable that has an initializer, and
10100         // check whether it is an ICE.
10101         if (Dcl->getAnyInitializer(VD) && VD->checkInitIsICE())
10102           return NoDiag();
10103         else
10104           return ICEDiag(IK_NotICE, cast<DeclRefExpr>(E)->getLocation());
10105       }
10106     }
10107     return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10108   }
10109   case Expr::UnaryOperatorClass: {
10110     const UnaryOperator *Exp = cast<UnaryOperator>(E);
10111     switch (Exp->getOpcode()) {
10112     case UO_PostInc:
10113     case UO_PostDec:
10114     case UO_PreInc:
10115     case UO_PreDec:
10116     case UO_AddrOf:
10117     case UO_Deref:
10118     case UO_Coawait:
10119       // C99 6.6/3 allows increment and decrement within unevaluated
10120       // subexpressions of constant expressions, but they can never be ICEs
10121       // because an ICE cannot contain an lvalue operand.
10122       return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10123     case UO_Extension:
10124     case UO_LNot:
10125     case UO_Plus:
10126     case UO_Minus:
10127     case UO_Not:
10128     case UO_Real:
10129     case UO_Imag:
10130       return CheckICE(Exp->getSubExpr(), Ctx);
10131     }
10132
10133     // OffsetOf falls through here.
10134   }
10135   case Expr::OffsetOfExprClass: {
10136     // Note that per C99, offsetof must be an ICE. And AFAIK, using
10137     // EvaluateAsRValue matches the proposed gcc behavior for cases like
10138     // "offsetof(struct s{int x[4];}, x[1.0])".  This doesn't affect
10139     // compliance: we should warn earlier for offsetof expressions with
10140     // array subscripts that aren't ICEs, and if the array subscripts
10141     // are ICEs, the value of the offsetof must be an integer constant.
10142     return CheckEvalInICE(E, Ctx);
10143   }
10144   case Expr::UnaryExprOrTypeTraitExprClass: {
10145     const UnaryExprOrTypeTraitExpr *Exp = cast<UnaryExprOrTypeTraitExpr>(E);
10146     if ((Exp->getKind() ==  UETT_SizeOf) &&
10147         Exp->getTypeOfArgument()->isVariableArrayType())
10148       return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10149     return NoDiag();
10150   }
10151   case Expr::BinaryOperatorClass: {
10152     const BinaryOperator *Exp = cast<BinaryOperator>(E);
10153     switch (Exp->getOpcode()) {
10154     case BO_PtrMemD:
10155     case BO_PtrMemI:
10156     case BO_Assign:
10157     case BO_MulAssign:
10158     case BO_DivAssign:
10159     case BO_RemAssign:
10160     case BO_AddAssign:
10161     case BO_SubAssign:
10162     case BO_ShlAssign:
10163     case BO_ShrAssign:
10164     case BO_AndAssign:
10165     case BO_XorAssign:
10166     case BO_OrAssign:
10167       // C99 6.6/3 allows assignments within unevaluated subexpressions of
10168       // constant expressions, but they can never be ICEs because an ICE cannot
10169       // contain an lvalue operand.
10170       return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10171
10172     case BO_Mul:
10173     case BO_Div:
10174     case BO_Rem:
10175     case BO_Add:
10176     case BO_Sub:
10177     case BO_Shl:
10178     case BO_Shr:
10179     case BO_LT:
10180     case BO_GT:
10181     case BO_LE:
10182     case BO_GE:
10183     case BO_EQ:
10184     case BO_NE:
10185     case BO_And:
10186     case BO_Xor:
10187     case BO_Or:
10188     case BO_Comma: {
10189       ICEDiag LHSResult = CheckICE(Exp->getLHS(), Ctx);
10190       ICEDiag RHSResult = CheckICE(Exp->getRHS(), Ctx);
10191       if (Exp->getOpcode() == BO_Div ||
10192           Exp->getOpcode() == BO_Rem) {
10193         // EvaluateAsRValue gives an error for undefined Div/Rem, so make sure
10194         // we don't evaluate one.
10195         if (LHSResult.Kind == IK_ICE && RHSResult.Kind == IK_ICE) {
10196           llvm::APSInt REval = Exp->getRHS()->EvaluateKnownConstInt(Ctx);
10197           if (REval == 0)
10198             return ICEDiag(IK_ICEIfUnevaluated, E->getLocStart());
10199           if (REval.isSigned() && REval.isAllOnesValue()) {
10200             llvm::APSInt LEval = Exp->getLHS()->EvaluateKnownConstInt(Ctx);
10201             if (LEval.isMinSignedValue())
10202               return ICEDiag(IK_ICEIfUnevaluated, E->getLocStart());
10203           }
10204         }
10205       }
10206       if (Exp->getOpcode() == BO_Comma) {
10207         if (Ctx.getLangOpts().C99) {
10208           // C99 6.6p3 introduces a strange edge case: comma can be in an ICE
10209           // if it isn't evaluated.
10210           if (LHSResult.Kind == IK_ICE && RHSResult.Kind == IK_ICE)
10211             return ICEDiag(IK_ICEIfUnevaluated, E->getLocStart());
10212         } else {
10213           // In both C89 and C++, commas in ICEs are illegal.
10214           return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10215         }
10216       }
10217       return Worst(LHSResult, RHSResult);
10218     }
10219     case BO_LAnd:
10220     case BO_LOr: {
10221       ICEDiag LHSResult = CheckICE(Exp->getLHS(), Ctx);
10222       ICEDiag RHSResult = CheckICE(Exp->getRHS(), Ctx);
10223       if (LHSResult.Kind == IK_ICE && RHSResult.Kind == IK_ICEIfUnevaluated) {
10224         // Rare case where the RHS has a comma "side-effect"; we need
10225         // to actually check the condition to see whether the side
10226         // with the comma is evaluated.
10227         if ((Exp->getOpcode() == BO_LAnd) !=
10228             (Exp->getLHS()->EvaluateKnownConstInt(Ctx) == 0))
10229           return RHSResult;
10230         return NoDiag();
10231       }
10232
10233       return Worst(LHSResult, RHSResult);
10234     }
10235     }
10236   }
10237   case Expr::ImplicitCastExprClass:
10238   case Expr::CStyleCastExprClass:
10239   case Expr::CXXFunctionalCastExprClass:
10240   case Expr::CXXStaticCastExprClass:
10241   case Expr::CXXReinterpretCastExprClass:
10242   case Expr::CXXConstCastExprClass:
10243   case Expr::ObjCBridgedCastExprClass: {
10244     const Expr *SubExpr = cast<CastExpr>(E)->getSubExpr();
10245     if (isa<ExplicitCastExpr>(E)) {
10246       if (const FloatingLiteral *FL
10247             = dyn_cast<FloatingLiteral>(SubExpr->IgnoreParenImpCasts())) {
10248         unsigned DestWidth = Ctx.getIntWidth(E->getType());
10249         bool DestSigned = E->getType()->isSignedIntegerOrEnumerationType();
10250         APSInt IgnoredVal(DestWidth, !DestSigned);
10251         bool Ignored;
10252         // If the value does not fit in the destination type, the behavior is
10253         // undefined, so we are not required to treat it as a constant
10254         // expression.
10255         if (FL->getValue().convertToInteger(IgnoredVal,
10256                                             llvm::APFloat::rmTowardZero,
10257                                             &Ignored) & APFloat::opInvalidOp)
10258           return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10259         return NoDiag();
10260       }
10261     }
10262     switch (cast<CastExpr>(E)->getCastKind()) {
10263     case CK_LValueToRValue:
10264     case CK_AtomicToNonAtomic:
10265     case CK_NonAtomicToAtomic:
10266     case CK_NoOp:
10267     case CK_IntegralToBoolean:
10268     case CK_IntegralCast:
10269       return CheckICE(SubExpr, Ctx);
10270     default:
10271       return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10272     }
10273   }
10274   case Expr::BinaryConditionalOperatorClass: {
10275     const BinaryConditionalOperator *Exp = cast<BinaryConditionalOperator>(E);
10276     ICEDiag CommonResult = CheckICE(Exp->getCommon(), Ctx);
10277     if (CommonResult.Kind == IK_NotICE) return CommonResult;
10278     ICEDiag FalseResult = CheckICE(Exp->getFalseExpr(), Ctx);
10279     if (FalseResult.Kind == IK_NotICE) return FalseResult;
10280     if (CommonResult.Kind == IK_ICEIfUnevaluated) return CommonResult;
10281     if (FalseResult.Kind == IK_ICEIfUnevaluated &&
10282         Exp->getCommon()->EvaluateKnownConstInt(Ctx) != 0) return NoDiag();
10283     return FalseResult;
10284   }
10285   case Expr::ConditionalOperatorClass: {
10286     const ConditionalOperator *Exp = cast<ConditionalOperator>(E);
10287     // If the condition (ignoring parens) is a __builtin_constant_p call,
10288     // then only the true side is actually considered in an integer constant
10289     // expression, and it is fully evaluated.  This is an important GNU
10290     // extension.  See GCC PR38377 for discussion.
10291     if (const CallExpr *CallCE
10292         = dyn_cast<CallExpr>(Exp->getCond()->IgnoreParenCasts()))
10293       if (CallCE->getBuiltinCallee() == Builtin::BI__builtin_constant_p)
10294         return CheckEvalInICE(E, Ctx);
10295     ICEDiag CondResult = CheckICE(Exp->getCond(), Ctx);
10296     if (CondResult.Kind == IK_NotICE)
10297       return CondResult;
10298
10299     ICEDiag TrueResult = CheckICE(Exp->getTrueExpr(), Ctx);
10300     ICEDiag FalseResult = CheckICE(Exp->getFalseExpr(), Ctx);
10301
10302     if (TrueResult.Kind == IK_NotICE)
10303       return TrueResult;
10304     if (FalseResult.Kind == IK_NotICE)
10305       return FalseResult;
10306     if (CondResult.Kind == IK_ICEIfUnevaluated)
10307       return CondResult;
10308     if (TrueResult.Kind == IK_ICE && FalseResult.Kind == IK_ICE)
10309       return NoDiag();
10310     // Rare case where the diagnostics depend on which side is evaluated
10311     // Note that if we get here, CondResult is 0, and at least one of
10312     // TrueResult and FalseResult is non-zero.
10313     if (Exp->getCond()->EvaluateKnownConstInt(Ctx) == 0)
10314       return FalseResult;
10315     return TrueResult;
10316   }
10317   case Expr::CXXDefaultArgExprClass:
10318     return CheckICE(cast<CXXDefaultArgExpr>(E)->getExpr(), Ctx);
10319   case Expr::CXXDefaultInitExprClass:
10320     return CheckICE(cast<CXXDefaultInitExpr>(E)->getExpr(), Ctx);
10321   case Expr::ChooseExprClass: {
10322     return CheckICE(cast<ChooseExpr>(E)->getChosenSubExpr(), Ctx);
10323   }
10324   }
10325
10326   llvm_unreachable("Invalid StmtClass!");
10327 }
10328
10329 /// Evaluate an expression as a C++11 integral constant expression.
10330 static bool EvaluateCPlusPlus11IntegralConstantExpr(const ASTContext &Ctx,
10331                                                     const Expr *E,
10332                                                     llvm::APSInt *Value,
10333                                                     SourceLocation *Loc) {
10334   if (!E->getType()->isIntegralOrEnumerationType()) {
10335     if (Loc) *Loc = E->getExprLoc();
10336     return false;
10337   }
10338
10339   APValue Result;
10340   if (!E->isCXX11ConstantExpr(Ctx, &Result, Loc))
10341     return false;
10342
10343   if (!Result.isInt()) {
10344     if (Loc) *Loc = E->getExprLoc();
10345     return false;
10346   }
10347
10348   if (Value) *Value = Result.getInt();
10349   return true;
10350 }
10351
10352 bool Expr::isIntegerConstantExpr(const ASTContext &Ctx,
10353                                  SourceLocation *Loc) const {
10354   if (Ctx.getLangOpts().CPlusPlus11)
10355     return EvaluateCPlusPlus11IntegralConstantExpr(Ctx, this, nullptr, Loc);
10356
10357   ICEDiag D = CheckICE(this, Ctx);
10358   if (D.Kind != IK_ICE) {
10359     if (Loc) *Loc = D.Loc;
10360     return false;
10361   }
10362   return true;
10363 }
10364
10365 bool Expr::isIntegerConstantExpr(llvm::APSInt &Value, const ASTContext &Ctx,
10366                                  SourceLocation *Loc, bool isEvaluated) const {
10367   if (Ctx.getLangOpts().CPlusPlus11)
10368     return EvaluateCPlusPlus11IntegralConstantExpr(Ctx, this, &Value, Loc);
10369
10370   if (!isIntegerConstantExpr(Ctx, Loc))
10371     return false;
10372   // The only possible side-effects here are due to UB discovered in the
10373   // evaluation (for instance, INT_MAX + 1). In such a case, we are still
10374   // required to treat the expression as an ICE, so we produce the folded
10375   // value.
10376   if (!EvaluateAsInt(Value, Ctx, SE_AllowSideEffects))
10377     llvm_unreachable("ICE cannot be evaluated!");
10378   return true;
10379 }
10380
10381 bool Expr::isCXX98IntegralConstantExpr(const ASTContext &Ctx) const {
10382   return CheckICE(this, Ctx).Kind == IK_ICE;
10383 }
10384
10385 bool Expr::isCXX11ConstantExpr(const ASTContext &Ctx, APValue *Result,
10386                                SourceLocation *Loc) const {
10387   // We support this checking in C++98 mode in order to diagnose compatibility
10388   // issues.
10389   assert(Ctx.getLangOpts().CPlusPlus);
10390
10391   // Build evaluation settings.
10392   Expr::EvalStatus Status;
10393   SmallVector<PartialDiagnosticAt, 8> Diags;
10394   Status.Diag = &Diags;
10395   EvalInfo Info(Ctx, Status, EvalInfo::EM_ConstantExpression);
10396
10397   APValue Scratch;
10398   bool IsConstExpr = ::EvaluateAsRValue(Info, this, Result ? *Result : Scratch);
10399
10400   if (!Diags.empty()) {
10401     IsConstExpr = false;
10402     if (Loc) *Loc = Diags[0].first;
10403   } else if (!IsConstExpr) {
10404     // FIXME: This shouldn't happen.
10405     if (Loc) *Loc = getExprLoc();
10406   }
10407
10408   return IsConstExpr;
10409 }
10410
10411 bool Expr::EvaluateWithSubstitution(APValue &Value, ASTContext &Ctx,
10412                                     const FunctionDecl *Callee,
10413                                     ArrayRef<const Expr*> Args,
10414                                     const Expr *This) const {
10415   Expr::EvalStatus Status;
10416   EvalInfo Info(Ctx, Status, EvalInfo::EM_ConstantExpressionUnevaluated);
10417
10418   LValue ThisVal;
10419   const LValue *ThisPtr = nullptr;
10420   if (This) {
10421 #ifndef NDEBUG
10422     auto *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Callee);
10423     assert(MD && "Don't provide `this` for non-methods.");
10424     assert(!MD->isStatic() && "Don't provide `this` for static methods.");
10425 #endif
10426     if (EvaluateObjectArgument(Info, This, ThisVal))
10427       ThisPtr = &ThisVal;
10428     if (Info.EvalStatus.HasSideEffects)
10429       return false;
10430   }
10431
10432   ArgVector ArgValues(Args.size());
10433   for (ArrayRef<const Expr*>::iterator I = Args.begin(), E = Args.end();
10434        I != E; ++I) {
10435     if ((*I)->isValueDependent() ||
10436         !Evaluate(ArgValues[I - Args.begin()], Info, *I))
10437       // If evaluation fails, throw away the argument entirely.
10438       ArgValues[I - Args.begin()] = APValue();
10439     if (Info.EvalStatus.HasSideEffects)
10440       return false;
10441   }
10442
10443   // Build fake call to Callee.
10444   CallStackFrame Frame(Info, Callee->getLocation(), Callee, ThisPtr,
10445                        ArgValues.data());
10446   return Evaluate(Value, Info, this) && !Info.EvalStatus.HasSideEffects;
10447 }
10448
10449 bool Expr::isPotentialConstantExpr(const FunctionDecl *FD,
10450                                    SmallVectorImpl<
10451                                      PartialDiagnosticAt> &Diags) {
10452   // FIXME: It would be useful to check constexpr function templates, but at the
10453   // moment the constant expression evaluator cannot cope with the non-rigorous
10454   // ASTs which we build for dependent expressions.
10455   if (FD->isDependentContext())
10456     return true;
10457
10458   Expr::EvalStatus Status;
10459   Status.Diag = &Diags;
10460
10461   EvalInfo Info(FD->getASTContext(), Status,
10462                 EvalInfo::EM_PotentialConstantExpression);
10463
10464   const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(FD);
10465   const CXXRecordDecl *RD = MD ? MD->getParent()->getCanonicalDecl() : nullptr;
10466
10467   // Fabricate an arbitrary expression on the stack and pretend that it
10468   // is a temporary being used as the 'this' pointer.
10469   LValue This;
10470   ImplicitValueInitExpr VIE(RD ? Info.Ctx.getRecordType(RD) : Info.Ctx.IntTy);
10471   This.set(&VIE, Info.CurrentCall->Index);
10472
10473   ArrayRef<const Expr*> Args;
10474
10475   APValue Scratch;
10476   if (const CXXConstructorDecl *CD = dyn_cast<CXXConstructorDecl>(FD)) {
10477     // Evaluate the call as a constant initializer, to allow the construction
10478     // of objects of non-literal types.
10479     Info.setEvaluatingDecl(This.getLValueBase(), Scratch);
10480     HandleConstructorCall(&VIE, This, Args, CD, Info, Scratch);
10481   } else {
10482     SourceLocation Loc = FD->getLocation();
10483     HandleFunctionCall(Loc, FD, (MD && MD->isInstance()) ? &This : nullptr,
10484                        Args, FD->getBody(), Info, Scratch, nullptr);
10485   }
10486
10487   return Diags.empty();
10488 }
10489
10490 bool Expr::isPotentialConstantExprUnevaluated(Expr *E,
10491                                               const FunctionDecl *FD,
10492                                               SmallVectorImpl<
10493                                                 PartialDiagnosticAt> &Diags) {
10494   Expr::EvalStatus Status;
10495   Status.Diag = &Diags;
10496
10497   EvalInfo Info(FD->getASTContext(), Status,
10498                 EvalInfo::EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated);
10499
10500   // Fabricate a call stack frame to give the arguments a plausible cover story.
10501   ArrayRef<const Expr*> Args;
10502   ArgVector ArgValues(0);
10503   bool Success = EvaluateArgs(Args, ArgValues, Info);
10504   (void)Success;
10505   assert(Success &&
10506          "Failed to set up arguments for potential constant evaluation");
10507   CallStackFrame Frame(Info, SourceLocation(), FD, nullptr, ArgValues.data());
10508
10509   APValue ResultScratch;
10510   Evaluate(ResultScratch, Info, E);
10511   return Diags.empty();
10512 }
10513
10514 bool Expr::tryEvaluateObjectSize(uint64_t &Result, ASTContext &Ctx,
10515                                  unsigned Type) const {
10516   if (!getType()->isPointerType())
10517     return false;
10518
10519   Expr::EvalStatus Status;
10520   EvalInfo Info(Ctx, Status, EvalInfo::EM_ConstantFold);
10521   return tryEvaluateBuiltinObjectSize(this, Type, Info, Result);
10522 }