]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/tools/clang/lib/AST/ExprConstant.cpp
Merge clang trunk r300422 and resolve conflicts.
[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,
354                                    const APSInt &N);
355     /// Add N to the address of this subobject.
356     void adjustIndex(EvalInfo &Info, const Expr *E, APSInt N) {
357       if (Invalid || !N) return;
358       uint64_t TruncatedN = N.extOrTrunc(64).getZExtValue();
359       if (isMostDerivedAnUnsizedArray()) {
360         // Can't verify -- trust that the user is doing the right thing (or if
361         // not, trust that the caller will catch the bad behavior).
362         // FIXME: Should we reject if this overflows, at least?
363         Entries.back().ArrayIndex += TruncatedN;
364         return;
365       }
366
367       // [expr.add]p4: For the purposes of these operators, a pointer to a
368       // nonarray object behaves the same as a pointer to the first element of
369       // an array of length one with the type of the object as its element type.
370       bool IsArray = MostDerivedPathLength == Entries.size() &&
371                      MostDerivedIsArrayElement;
372       uint64_t ArrayIndex =
373           IsArray ? Entries.back().ArrayIndex : (uint64_t)IsOnePastTheEnd;
374       uint64_t ArraySize =
375           IsArray ? getMostDerivedArraySize() : (uint64_t)1;
376
377       if (N < -(int64_t)ArrayIndex || N > ArraySize - ArrayIndex) {
378         // Calculate the actual index in a wide enough type, so we can include
379         // it in the note.
380         N = N.extend(std::max<unsigned>(N.getBitWidth() + 1, 65));
381         (llvm::APInt&)N += ArrayIndex;
382         assert(N.ugt(ArraySize) && "bounds check failed for in-bounds index");
383         diagnosePointerArithmetic(Info, E, N);
384         setInvalid();
385         return;
386       }
387
388       ArrayIndex += TruncatedN;
389       assert(ArrayIndex <= ArraySize &&
390              "bounds check succeeded for out-of-bounds index");
391
392       if (IsArray)
393         Entries.back().ArrayIndex = ArrayIndex;
394       else
395         IsOnePastTheEnd = (ArrayIndex != 0);
396     }
397   };
398
399   /// A stack frame in the constexpr call stack.
400   struct CallStackFrame {
401     EvalInfo &Info;
402
403     /// Parent - The caller of this stack frame.
404     CallStackFrame *Caller;
405
406     /// Callee - The function which was called.
407     const FunctionDecl *Callee;
408
409     /// This - The binding for the this pointer in this call, if any.
410     const LValue *This;
411
412     /// Arguments - Parameter bindings for this function call, indexed by
413     /// parameters' function scope indices.
414     APValue *Arguments;
415
416     // Note that we intentionally use std::map here so that references to
417     // values are stable.
418     typedef std::map<const void*, APValue> MapTy;
419     typedef MapTy::const_iterator temp_iterator;
420     /// Temporaries - Temporary lvalues materialized within this stack frame.
421     MapTy Temporaries;
422
423     /// CallLoc - The location of the call expression for this call.
424     SourceLocation CallLoc;
425
426     /// Index - The call index of this call.
427     unsigned Index;
428
429     // FIXME: Adding this to every 'CallStackFrame' may have a nontrivial impact
430     // on the overall stack usage of deeply-recursing constexpr evaluataions.
431     // (We should cache this map rather than recomputing it repeatedly.)
432     // But let's try this and see how it goes; we can look into caching the map
433     // as a later change.
434
435     /// LambdaCaptureFields - Mapping from captured variables/this to
436     /// corresponding data members in the closure class.
437     llvm::DenseMap<const VarDecl *, FieldDecl *> LambdaCaptureFields;
438     FieldDecl *LambdaThisCaptureField;
439
440     CallStackFrame(EvalInfo &Info, SourceLocation CallLoc,
441                    const FunctionDecl *Callee, const LValue *This,
442                    APValue *Arguments);
443     ~CallStackFrame();
444
445     APValue *getTemporary(const void *Key) {
446       MapTy::iterator I = Temporaries.find(Key);
447       return I == Temporaries.end() ? nullptr : &I->second;
448     }
449     APValue &createTemporary(const void *Key, bool IsLifetimeExtended);
450   };
451
452   /// Temporarily override 'this'.
453   class ThisOverrideRAII {
454   public:
455     ThisOverrideRAII(CallStackFrame &Frame, const LValue *NewThis, bool Enable)
456         : Frame(Frame), OldThis(Frame.This) {
457       if (Enable)
458         Frame.This = NewThis;
459     }
460     ~ThisOverrideRAII() {
461       Frame.This = OldThis;
462     }
463   private:
464     CallStackFrame &Frame;
465     const LValue *OldThis;
466   };
467
468   /// A partial diagnostic which we might know in advance that we are not going
469   /// to emit.
470   class OptionalDiagnostic {
471     PartialDiagnostic *Diag;
472
473   public:
474     explicit OptionalDiagnostic(PartialDiagnostic *Diag = nullptr)
475       : Diag(Diag) {}
476
477     template<typename T>
478     OptionalDiagnostic &operator<<(const T &v) {
479       if (Diag)
480         *Diag << v;
481       return *this;
482     }
483
484     OptionalDiagnostic &operator<<(const APSInt &I) {
485       if (Diag) {
486         SmallVector<char, 32> Buffer;
487         I.toString(Buffer);
488         *Diag << StringRef(Buffer.data(), Buffer.size());
489       }
490       return *this;
491     }
492
493     OptionalDiagnostic &operator<<(const APFloat &F) {
494       if (Diag) {
495         // FIXME: Force the precision of the source value down so we don't
496         // print digits which are usually useless (we don't really care here if
497         // we truncate a digit by accident in edge cases).  Ideally,
498         // APFloat::toString would automatically print the shortest 
499         // representation which rounds to the correct value, but it's a bit
500         // tricky to implement.
501         unsigned precision =
502             llvm::APFloat::semanticsPrecision(F.getSemantics());
503         precision = (precision * 59 + 195) / 196;
504         SmallVector<char, 32> Buffer;
505         F.toString(Buffer, precision);
506         *Diag << StringRef(Buffer.data(), Buffer.size());
507       }
508       return *this;
509     }
510   };
511
512   /// A cleanup, and a flag indicating whether it is lifetime-extended.
513   class Cleanup {
514     llvm::PointerIntPair<APValue*, 1, bool> Value;
515
516   public:
517     Cleanup(APValue *Val, bool IsLifetimeExtended)
518         : Value(Val, IsLifetimeExtended) {}
519
520     bool isLifetimeExtended() const { return Value.getInt(); }
521     void endLifetime() {
522       *Value.getPointer() = APValue();
523     }
524   };
525
526   /// EvalInfo - This is a private struct used by the evaluator to capture
527   /// information about a subexpression as it is folded.  It retains information
528   /// about the AST context, but also maintains information about the folded
529   /// expression.
530   ///
531   /// If an expression could be evaluated, it is still possible it is not a C
532   /// "integer constant expression" or constant expression.  If not, this struct
533   /// captures information about how and why not.
534   ///
535   /// One bit of information passed *into* the request for constant folding
536   /// indicates whether the subexpression is "evaluated" or not according to C
537   /// rules.  For example, the RHS of (0 && foo()) is not evaluated.  We can
538   /// evaluate the expression regardless of what the RHS is, but C only allows
539   /// certain things in certain situations.
540   struct LLVM_ALIGNAS(/*alignof(uint64_t)*/ 8) EvalInfo {
541     ASTContext &Ctx;
542
543     /// EvalStatus - Contains information about the evaluation.
544     Expr::EvalStatus &EvalStatus;
545
546     /// CurrentCall - The top of the constexpr call stack.
547     CallStackFrame *CurrentCall;
548
549     /// CallStackDepth - The number of calls in the call stack right now.
550     unsigned CallStackDepth;
551
552     /// NextCallIndex - The next call index to assign.
553     unsigned NextCallIndex;
554
555     /// StepsLeft - The remaining number of evaluation steps we're permitted
556     /// to perform. This is essentially a limit for the number of statements
557     /// we will evaluate.
558     unsigned StepsLeft;
559
560     /// BottomFrame - The frame in which evaluation started. This must be
561     /// initialized after CurrentCall and CallStackDepth.
562     CallStackFrame BottomFrame;
563
564     /// A stack of values whose lifetimes end at the end of some surrounding
565     /// evaluation frame.
566     llvm::SmallVector<Cleanup, 16> CleanupStack;
567
568     /// EvaluatingDecl - This is the declaration whose initializer is being
569     /// evaluated, if any.
570     APValue::LValueBase EvaluatingDecl;
571
572     /// EvaluatingDeclValue - This is the value being constructed for the
573     /// declaration whose initializer is being evaluated, if any.
574     APValue *EvaluatingDeclValue;
575
576     /// The current array initialization index, if we're performing array
577     /// initialization.
578     uint64_t ArrayInitIndex = -1;
579
580     /// HasActiveDiagnostic - Was the previous diagnostic stored? If so, further
581     /// notes attached to it will also be stored, otherwise they will not be.
582     bool HasActiveDiagnostic;
583
584     /// \brief Have we emitted a diagnostic explaining why we couldn't constant
585     /// fold (not just why it's not strictly a constant expression)?
586     bool HasFoldFailureDiagnostic;
587
588     /// \brief Whether or not we're currently speculatively evaluating.
589     bool IsSpeculativelyEvaluating;
590
591     enum EvaluationMode {
592       /// Evaluate as a constant expression. Stop if we find that the expression
593       /// is not a constant expression.
594       EM_ConstantExpression,
595
596       /// Evaluate as a potential constant expression. Keep going if we hit a
597       /// construct that we can't evaluate yet (because we don't yet know the
598       /// value of something) but stop if we hit something that could never be
599       /// a constant expression.
600       EM_PotentialConstantExpression,
601
602       /// Fold the expression to a constant. Stop if we hit a side-effect that
603       /// we can't model.
604       EM_ConstantFold,
605
606       /// Evaluate the expression looking for integer overflow and similar
607       /// issues. Don't worry about side-effects, and try to visit all
608       /// subexpressions.
609       EM_EvaluateForOverflow,
610
611       /// Evaluate in any way we know how. Don't worry about side-effects that
612       /// can't be modeled.
613       EM_IgnoreSideEffects,
614
615       /// Evaluate as a constant expression. Stop if we find that the expression
616       /// is not a constant expression. Some expressions can be retried in the
617       /// optimizer if we don't constant fold them here, but in an unevaluated
618       /// context we try to fold them immediately since the optimizer never
619       /// gets a chance to look at it.
620       EM_ConstantExpressionUnevaluated,
621
622       /// Evaluate as a potential constant expression. Keep going if we hit a
623       /// construct that we can't evaluate yet (because we don't yet know the
624       /// value of something) but stop if we hit something that could never be
625       /// a constant expression. Some expressions can be retried in the
626       /// optimizer if we don't constant fold them here, but in an unevaluated
627       /// context we try to fold them immediately since the optimizer never
628       /// gets a chance to look at it.
629       EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated,
630
631       /// Evaluate as a constant expression. In certain scenarios, if:
632       /// - we find a MemberExpr with a base that can't be evaluated, or
633       /// - we find a variable initialized with a call to a function that has
634       ///   the alloc_size attribute on it
635       /// then we may consider evaluation to have succeeded.
636       ///
637       /// In either case, the LValue returned shall have an invalid base; in the
638       /// former, the base will be the invalid MemberExpr, in the latter, the
639       /// base will be either the alloc_size CallExpr or a CastExpr wrapping
640       /// said CallExpr.
641       EM_OffsetFold,
642     } EvalMode;
643
644     /// Are we checking whether the expression is a potential constant
645     /// expression?
646     bool checkingPotentialConstantExpression() const {
647       return EvalMode == EM_PotentialConstantExpression ||
648              EvalMode == EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated;
649     }
650
651     /// Are we checking an expression for overflow?
652     // FIXME: We should check for any kind of undefined or suspicious behavior
653     // in such constructs, not just overflow.
654     bool checkingForOverflow() { return EvalMode == EM_EvaluateForOverflow; }
655
656     EvalInfo(const ASTContext &C, Expr::EvalStatus &S, EvaluationMode Mode)
657       : Ctx(const_cast<ASTContext &>(C)), EvalStatus(S), CurrentCall(nullptr),
658         CallStackDepth(0), NextCallIndex(1),
659         StepsLeft(getLangOpts().ConstexprStepLimit),
660         BottomFrame(*this, SourceLocation(), nullptr, nullptr, nullptr),
661         EvaluatingDecl((const ValueDecl *)nullptr),
662         EvaluatingDeclValue(nullptr), HasActiveDiagnostic(false),
663         HasFoldFailureDiagnostic(false), IsSpeculativelyEvaluating(false),
664         EvalMode(Mode) {}
665
666     void setEvaluatingDecl(APValue::LValueBase Base, APValue &Value) {
667       EvaluatingDecl = Base;
668       EvaluatingDeclValue = &Value;
669     }
670
671     const LangOptions &getLangOpts() const { return Ctx.getLangOpts(); }
672
673     bool CheckCallLimit(SourceLocation Loc) {
674       // Don't perform any constexpr calls (other than the call we're checking)
675       // when checking a potential constant expression.
676       if (checkingPotentialConstantExpression() && CallStackDepth > 1)
677         return false;
678       if (NextCallIndex == 0) {
679         // NextCallIndex has wrapped around.
680         FFDiag(Loc, diag::note_constexpr_call_limit_exceeded);
681         return false;
682       }
683       if (CallStackDepth <= getLangOpts().ConstexprCallDepth)
684         return true;
685       FFDiag(Loc, diag::note_constexpr_depth_limit_exceeded)
686         << getLangOpts().ConstexprCallDepth;
687       return false;
688     }
689
690     CallStackFrame *getCallFrame(unsigned CallIndex) {
691       assert(CallIndex && "no call index in getCallFrame");
692       // We will eventually hit BottomFrame, which has Index 1, so Frame can't
693       // be null in this loop.
694       CallStackFrame *Frame = CurrentCall;
695       while (Frame->Index > CallIndex)
696         Frame = Frame->Caller;
697       return (Frame->Index == CallIndex) ? Frame : nullptr;
698     }
699
700     bool nextStep(const Stmt *S) {
701       if (!StepsLeft) {
702         FFDiag(S->getLocStart(), diag::note_constexpr_step_limit_exceeded);
703         return false;
704       }
705       --StepsLeft;
706       return true;
707     }
708
709   private:
710     /// Add a diagnostic to the diagnostics list.
711     PartialDiagnostic &addDiag(SourceLocation Loc, diag::kind DiagId) {
712       PartialDiagnostic PD(DiagId, Ctx.getDiagAllocator());
713       EvalStatus.Diag->push_back(std::make_pair(Loc, PD));
714       return EvalStatus.Diag->back().second;
715     }
716
717     /// Add notes containing a call stack to the current point of evaluation.
718     void addCallStack(unsigned Limit);
719
720   private:
721     OptionalDiagnostic Diag(SourceLocation Loc, diag::kind DiagId,
722                             unsigned ExtraNotes, bool IsCCEDiag) {
723     
724       if (EvalStatus.Diag) {
725         // If we have a prior diagnostic, it will be noting that the expression
726         // isn't a constant expression. This diagnostic is more important,
727         // unless we require this evaluation to produce a constant expression.
728         //
729         // FIXME: We might want to show both diagnostics to the user in
730         // EM_ConstantFold mode.
731         if (!EvalStatus.Diag->empty()) {
732           switch (EvalMode) {
733           case EM_ConstantFold:
734           case EM_IgnoreSideEffects:
735           case EM_EvaluateForOverflow:
736             if (!HasFoldFailureDiagnostic)
737               break;
738             // We've already failed to fold something. Keep that diagnostic.
739           case EM_ConstantExpression:
740           case EM_PotentialConstantExpression:
741           case EM_ConstantExpressionUnevaluated:
742           case EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated:
743           case EM_OffsetFold:
744             HasActiveDiagnostic = false;
745             return OptionalDiagnostic();
746           }
747         }
748
749         unsigned CallStackNotes = CallStackDepth - 1;
750         unsigned Limit = Ctx.getDiagnostics().getConstexprBacktraceLimit();
751         if (Limit)
752           CallStackNotes = std::min(CallStackNotes, Limit + 1);
753         if (checkingPotentialConstantExpression())
754           CallStackNotes = 0;
755
756         HasActiveDiagnostic = true;
757         HasFoldFailureDiagnostic = !IsCCEDiag;
758         EvalStatus.Diag->clear();
759         EvalStatus.Diag->reserve(1 + ExtraNotes + CallStackNotes);
760         addDiag(Loc, DiagId);
761         if (!checkingPotentialConstantExpression())
762           addCallStack(Limit);
763         return OptionalDiagnostic(&(*EvalStatus.Diag)[0].second);
764       }
765       HasActiveDiagnostic = false;
766       return OptionalDiagnostic();
767     }
768   public:
769     // Diagnose that the evaluation could not be folded (FF => FoldFailure)
770     OptionalDiagnostic
771     FFDiag(SourceLocation Loc,
772           diag::kind DiagId = diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr,
773           unsigned ExtraNotes = 0) {
774       return Diag(Loc, DiagId, ExtraNotes, false);
775     }
776     
777     OptionalDiagnostic FFDiag(const Expr *E, diag::kind DiagId
778                               = diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr,
779                             unsigned ExtraNotes = 0) {
780       if (EvalStatus.Diag)
781         return Diag(E->getExprLoc(), DiagId, ExtraNotes, /*IsCCEDiag*/false);
782       HasActiveDiagnostic = false;
783       return OptionalDiagnostic();
784     }
785
786     /// Diagnose that the evaluation does not produce a C++11 core constant
787     /// expression.
788     ///
789     /// FIXME: Stop evaluating if we're in EM_ConstantExpression or
790     /// EM_PotentialConstantExpression mode and we produce one of these.
791     OptionalDiagnostic CCEDiag(SourceLocation Loc, diag::kind DiagId
792                                  = diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr,
793                                unsigned ExtraNotes = 0) {
794       // Don't override a previous diagnostic. Don't bother collecting
795       // diagnostics if we're evaluating for overflow.
796       if (!EvalStatus.Diag || !EvalStatus.Diag->empty()) {
797         HasActiveDiagnostic = false;
798         return OptionalDiagnostic();
799       }
800       return Diag(Loc, DiagId, ExtraNotes, true);
801     }
802     OptionalDiagnostic CCEDiag(const Expr *E, diag::kind DiagId
803                                  = diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr,
804                                unsigned ExtraNotes = 0) {
805       return CCEDiag(E->getExprLoc(), DiagId, ExtraNotes);
806     }
807     /// Add a note to a prior diagnostic.
808     OptionalDiagnostic Note(SourceLocation Loc, diag::kind DiagId) {
809       if (!HasActiveDiagnostic)
810         return OptionalDiagnostic();
811       return OptionalDiagnostic(&addDiag(Loc, DiagId));
812     }
813
814     /// Add a stack of notes to a prior diagnostic.
815     void addNotes(ArrayRef<PartialDiagnosticAt> Diags) {
816       if (HasActiveDiagnostic) {
817         EvalStatus.Diag->insert(EvalStatus.Diag->end(),
818                                 Diags.begin(), Diags.end());
819       }
820     }
821
822     /// Should we continue evaluation after encountering a side-effect that we
823     /// couldn't model?
824     bool keepEvaluatingAfterSideEffect() {
825       switch (EvalMode) {
826       case EM_PotentialConstantExpression:
827       case EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated:
828       case EM_EvaluateForOverflow:
829       case EM_IgnoreSideEffects:
830         return true;
831
832       case EM_ConstantExpression:
833       case EM_ConstantExpressionUnevaluated:
834       case EM_ConstantFold:
835       case EM_OffsetFold:
836         return false;
837       }
838       llvm_unreachable("Missed EvalMode case");
839     }
840
841     /// Note that we have had a side-effect, and determine whether we should
842     /// keep evaluating.
843     bool noteSideEffect() {
844       EvalStatus.HasSideEffects = true;
845       return keepEvaluatingAfterSideEffect();
846     }
847
848     /// Should we continue evaluation after encountering undefined behavior?
849     bool keepEvaluatingAfterUndefinedBehavior() {
850       switch (EvalMode) {
851       case EM_EvaluateForOverflow:
852       case EM_IgnoreSideEffects:
853       case EM_ConstantFold:
854       case EM_OffsetFold:
855         return true;
856
857       case EM_PotentialConstantExpression:
858       case EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated:
859       case EM_ConstantExpression:
860       case EM_ConstantExpressionUnevaluated:
861         return false;
862       }
863       llvm_unreachable("Missed EvalMode case");
864     }
865
866     /// Note that we hit something that was technically undefined behavior, but
867     /// that we can evaluate past it (such as signed overflow or floating-point
868     /// division by zero.)
869     bool noteUndefinedBehavior() {
870       EvalStatus.HasUndefinedBehavior = true;
871       return keepEvaluatingAfterUndefinedBehavior();
872     }
873
874     /// Should we continue evaluation as much as possible after encountering a
875     /// construct which can't be reduced to a value?
876     bool keepEvaluatingAfterFailure() {
877       if (!StepsLeft)
878         return false;
879
880       switch (EvalMode) {
881       case EM_PotentialConstantExpression:
882       case EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated:
883       case EM_EvaluateForOverflow:
884         return true;
885
886       case EM_ConstantExpression:
887       case EM_ConstantExpressionUnevaluated:
888       case EM_ConstantFold:
889       case EM_IgnoreSideEffects:
890       case EM_OffsetFold:
891         return false;
892       }
893       llvm_unreachable("Missed EvalMode case");
894     }
895
896     /// Notes that we failed to evaluate an expression that other expressions
897     /// directly depend on, and determine if we should keep evaluating. This
898     /// should only be called if we actually intend to keep evaluating.
899     ///
900     /// Call noteSideEffect() instead if we may be able to ignore the value that
901     /// we failed to evaluate, e.g. if we failed to evaluate Foo() in:
902     ///
903     /// (Foo(), 1)      // use noteSideEffect
904     /// (Foo() || true) // use noteSideEffect
905     /// Foo() + 1       // use noteFailure
906     LLVM_NODISCARD bool noteFailure() {
907       // Failure when evaluating some expression often means there is some
908       // subexpression whose evaluation was skipped. Therefore, (because we
909       // don't track whether we skipped an expression when unwinding after an
910       // evaluation failure) every evaluation failure that bubbles up from a
911       // subexpression implies that a side-effect has potentially happened. We
912       // skip setting the HasSideEffects flag to true until we decide to
913       // continue evaluating after that point, which happens here.
914       bool KeepGoing = keepEvaluatingAfterFailure();
915       EvalStatus.HasSideEffects |= KeepGoing;
916       return KeepGoing;
917     }
918
919     class ArrayInitLoopIndex {
920       EvalInfo &Info;
921       uint64_t OuterIndex;
922
923     public:
924       ArrayInitLoopIndex(EvalInfo &Info)
925           : Info(Info), OuterIndex(Info.ArrayInitIndex) {
926         Info.ArrayInitIndex = 0;
927       }
928       ~ArrayInitLoopIndex() { Info.ArrayInitIndex = OuterIndex; }
929
930       operator uint64_t&() { return Info.ArrayInitIndex; }
931     };
932   };
933
934   /// Object used to treat all foldable expressions as constant expressions.
935   struct FoldConstant {
936     EvalInfo &Info;
937     bool Enabled;
938     bool HadNoPriorDiags;
939     EvalInfo::EvaluationMode OldMode;
940
941     explicit FoldConstant(EvalInfo &Info, bool Enabled)
942       : Info(Info),
943         Enabled(Enabled),
944         HadNoPriorDiags(Info.EvalStatus.Diag &&
945                         Info.EvalStatus.Diag->empty() &&
946                         !Info.EvalStatus.HasSideEffects),
947         OldMode(Info.EvalMode) {
948       if (Enabled &&
949           (Info.EvalMode == EvalInfo::EM_ConstantExpression ||
950            Info.EvalMode == EvalInfo::EM_ConstantExpressionUnevaluated))
951         Info.EvalMode = EvalInfo::EM_ConstantFold;
952     }
953     void keepDiagnostics() { Enabled = false; }
954     ~FoldConstant() {
955       if (Enabled && HadNoPriorDiags && !Info.EvalStatus.Diag->empty() &&
956           !Info.EvalStatus.HasSideEffects)
957         Info.EvalStatus.Diag->clear();
958       Info.EvalMode = OldMode;
959     }
960   };
961
962   /// RAII object used to treat the current evaluation as the correct pointer
963   /// offset fold for the current EvalMode
964   struct FoldOffsetRAII {
965     EvalInfo &Info;
966     EvalInfo::EvaluationMode OldMode;
967     explicit FoldOffsetRAII(EvalInfo &Info)
968         : Info(Info), OldMode(Info.EvalMode) {
969       if (!Info.checkingPotentialConstantExpression())
970         Info.EvalMode = EvalInfo::EM_OffsetFold;
971     }
972
973     ~FoldOffsetRAII() { Info.EvalMode = OldMode; }
974   };
975
976   /// RAII object used to optionally suppress diagnostics and side-effects from
977   /// a speculative evaluation.
978   class SpeculativeEvaluationRAII {
979     /// Pair of EvalInfo, and a bit that stores whether or not we were
980     /// speculatively evaluating when we created this RAII.
981     llvm::PointerIntPair<EvalInfo *, 1, bool> InfoAndOldSpecEval;
982     Expr::EvalStatus Old;
983
984     void moveFromAndCancel(SpeculativeEvaluationRAII &&Other) {
985       InfoAndOldSpecEval = Other.InfoAndOldSpecEval;
986       Old = Other.Old;
987       Other.InfoAndOldSpecEval.setPointer(nullptr);
988     }
989
990     void maybeRestoreState() {
991       EvalInfo *Info = InfoAndOldSpecEval.getPointer();
992       if (!Info)
993         return;
994
995       Info->EvalStatus = Old;
996       Info->IsSpeculativelyEvaluating = InfoAndOldSpecEval.getInt();
997     }
998
999   public:
1000     SpeculativeEvaluationRAII() = default;
1001
1002     SpeculativeEvaluationRAII(
1003         EvalInfo &Info, SmallVectorImpl<PartialDiagnosticAt> *NewDiag = nullptr)
1004         : InfoAndOldSpecEval(&Info, Info.IsSpeculativelyEvaluating),
1005           Old(Info.EvalStatus) {
1006       Info.EvalStatus.Diag = NewDiag;
1007       Info.IsSpeculativelyEvaluating = true;
1008     }
1009
1010     SpeculativeEvaluationRAII(const SpeculativeEvaluationRAII &Other) = delete;
1011     SpeculativeEvaluationRAII(SpeculativeEvaluationRAII &&Other) {
1012       moveFromAndCancel(std::move(Other));
1013     }
1014
1015     SpeculativeEvaluationRAII &operator=(SpeculativeEvaluationRAII &&Other) {
1016       maybeRestoreState();
1017       moveFromAndCancel(std::move(Other));
1018       return *this;
1019     }
1020
1021     ~SpeculativeEvaluationRAII() { maybeRestoreState(); }
1022   };
1023
1024   /// RAII object wrapping a full-expression or block scope, and handling
1025   /// the ending of the lifetime of temporaries created within it.
1026   template<bool IsFullExpression>
1027   class ScopeRAII {
1028     EvalInfo &Info;
1029     unsigned OldStackSize;
1030   public:
1031     ScopeRAII(EvalInfo &Info)
1032         : Info(Info), OldStackSize(Info.CleanupStack.size()) {}
1033     ~ScopeRAII() {
1034       // Body moved to a static method to encourage the compiler to inline away
1035       // instances of this class.
1036       cleanup(Info, OldStackSize);
1037     }
1038   private:
1039     static void cleanup(EvalInfo &Info, unsigned OldStackSize) {
1040       unsigned NewEnd = OldStackSize;
1041       for (unsigned I = OldStackSize, N = Info.CleanupStack.size();
1042            I != N; ++I) {
1043         if (IsFullExpression && Info.CleanupStack[I].isLifetimeExtended()) {
1044           // Full-expression cleanup of a lifetime-extended temporary: nothing
1045           // to do, just move this cleanup to the right place in the stack.
1046           std::swap(Info.CleanupStack[I], Info.CleanupStack[NewEnd]);
1047           ++NewEnd;
1048         } else {
1049           // End the lifetime of the object.
1050           Info.CleanupStack[I].endLifetime();
1051         }
1052       }
1053       Info.CleanupStack.erase(Info.CleanupStack.begin() + NewEnd,
1054                               Info.CleanupStack.end());
1055     }
1056   };
1057   typedef ScopeRAII<false> BlockScopeRAII;
1058   typedef ScopeRAII<true> FullExpressionRAII;
1059 }
1060
1061 bool SubobjectDesignator::checkSubobject(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1062                                          CheckSubobjectKind CSK) {
1063   if (Invalid)
1064     return false;
1065   if (isOnePastTheEnd()) {
1066     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_past_end_subobject)
1067       << CSK;
1068     setInvalid();
1069     return false;
1070   }
1071   return true;
1072 }
1073
1074 void SubobjectDesignator::diagnosePointerArithmetic(EvalInfo &Info,
1075                                                     const Expr *E,
1076                                                     const APSInt &N) {
1077   // If we're complaining, we must be able to statically determine the size of
1078   // the most derived array.
1079   if (MostDerivedPathLength == Entries.size() && MostDerivedIsArrayElement)
1080     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_array_index)
1081       << N << /*array*/ 0
1082       << static_cast<unsigned>(getMostDerivedArraySize());
1083   else
1084     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_array_index)
1085       << N << /*non-array*/ 1;
1086   setInvalid();
1087 }
1088
1089 CallStackFrame::CallStackFrame(EvalInfo &Info, SourceLocation CallLoc,
1090                                const FunctionDecl *Callee, const LValue *This,
1091                                APValue *Arguments)
1092     : Info(Info), Caller(Info.CurrentCall), Callee(Callee), This(This),
1093       Arguments(Arguments), CallLoc(CallLoc), Index(Info.NextCallIndex++) {
1094   Info.CurrentCall = this;
1095   ++Info.CallStackDepth;
1096 }
1097
1098 CallStackFrame::~CallStackFrame() {
1099   assert(Info.CurrentCall == this && "calls retired out of order");
1100   --Info.CallStackDepth;
1101   Info.CurrentCall = Caller;
1102 }
1103
1104 APValue &CallStackFrame::createTemporary(const void *Key,
1105                                          bool IsLifetimeExtended) {
1106   APValue &Result = Temporaries[Key];
1107   assert(Result.isUninit() && "temporary created multiple times");
1108   Info.CleanupStack.push_back(Cleanup(&Result, IsLifetimeExtended));
1109   return Result;
1110 }
1111
1112 static void describeCall(CallStackFrame *Frame, raw_ostream &Out);
1113
1114 void EvalInfo::addCallStack(unsigned Limit) {
1115   // Determine which calls to skip, if any.
1116   unsigned ActiveCalls = CallStackDepth - 1;
1117   unsigned SkipStart = ActiveCalls, SkipEnd = SkipStart;
1118   if (Limit && Limit < ActiveCalls) {
1119     SkipStart = Limit / 2 + Limit % 2;
1120     SkipEnd = ActiveCalls - Limit / 2;
1121   }
1122
1123   // Walk the call stack and add the diagnostics.
1124   unsigned CallIdx = 0;
1125   for (CallStackFrame *Frame = CurrentCall; Frame != &BottomFrame;
1126        Frame = Frame->Caller, ++CallIdx) {
1127     // Skip this call?
1128     if (CallIdx >= SkipStart && CallIdx < SkipEnd) {
1129       if (CallIdx == SkipStart) {
1130         // Note that we're skipping calls.
1131         addDiag(Frame->CallLoc, diag::note_constexpr_calls_suppressed)
1132           << unsigned(ActiveCalls - Limit);
1133       }
1134       continue;
1135     }
1136
1137     // Use a different note for an inheriting constructor, because from the
1138     // user's perspective it's not really a function at all.
1139     if (auto *CD = dyn_cast_or_null<CXXConstructorDecl>(Frame->Callee)) {
1140       if (CD->isInheritingConstructor()) {
1141         addDiag(Frame->CallLoc, diag::note_constexpr_inherited_ctor_call_here)
1142           << CD->getParent();
1143         continue;
1144       }
1145     }
1146
1147     SmallVector<char, 128> Buffer;
1148     llvm::raw_svector_ostream Out(Buffer);
1149     describeCall(Frame, Out);
1150     addDiag(Frame->CallLoc, diag::note_constexpr_call_here) << Out.str();
1151   }
1152 }
1153
1154 namespace {
1155   struct ComplexValue {
1156   private:
1157     bool IsInt;
1158
1159   public:
1160     APSInt IntReal, IntImag;
1161     APFloat FloatReal, FloatImag;
1162
1163     ComplexValue() : FloatReal(APFloat::Bogus()), FloatImag(APFloat::Bogus()) {}
1164
1165     void makeComplexFloat() { IsInt = false; }
1166     bool isComplexFloat() const { return !IsInt; }
1167     APFloat &getComplexFloatReal() { return FloatReal; }
1168     APFloat &getComplexFloatImag() { return FloatImag; }
1169
1170     void makeComplexInt() { IsInt = true; }
1171     bool isComplexInt() const { return IsInt; }
1172     APSInt &getComplexIntReal() { return IntReal; }
1173     APSInt &getComplexIntImag() { return IntImag; }
1174
1175     void moveInto(APValue &v) const {
1176       if (isComplexFloat())
1177         v = APValue(FloatReal, FloatImag);
1178       else
1179         v = APValue(IntReal, IntImag);
1180     }
1181     void setFrom(const APValue &v) {
1182       assert(v.isComplexFloat() || v.isComplexInt());
1183       if (v.isComplexFloat()) {
1184         makeComplexFloat();
1185         FloatReal = v.getComplexFloatReal();
1186         FloatImag = v.getComplexFloatImag();
1187       } else {
1188         makeComplexInt();
1189         IntReal = v.getComplexIntReal();
1190         IntImag = v.getComplexIntImag();
1191       }
1192     }
1193   };
1194
1195   struct LValue {
1196     APValue::LValueBase Base;
1197     CharUnits Offset;
1198     unsigned InvalidBase : 1;
1199     unsigned CallIndex : 31;
1200     SubobjectDesignator Designator;
1201     bool IsNullPtr;
1202
1203     const APValue::LValueBase getLValueBase() const { return Base; }
1204     CharUnits &getLValueOffset() { return Offset; }
1205     const CharUnits &getLValueOffset() const { return Offset; }
1206     unsigned getLValueCallIndex() const { return CallIndex; }
1207     SubobjectDesignator &getLValueDesignator() { return Designator; }
1208     const SubobjectDesignator &getLValueDesignator() const { return Designator;}
1209     bool isNullPointer() const { return IsNullPtr;}
1210
1211     void moveInto(APValue &V) const {
1212       if (Designator.Invalid)
1213         V = APValue(Base, Offset, APValue::NoLValuePath(), CallIndex,
1214                     IsNullPtr);
1215       else {
1216         assert(!InvalidBase && "APValues can't handle invalid LValue bases");
1217         assert(!Designator.FirstEntryIsAnUnsizedArray &&
1218                "Unsized array with a valid base?");
1219         V = APValue(Base, Offset, Designator.Entries,
1220                     Designator.IsOnePastTheEnd, CallIndex, IsNullPtr);
1221       }
1222     }
1223     void setFrom(ASTContext &Ctx, const APValue &V) {
1224       assert(V.isLValue() && "Setting LValue from a non-LValue?");
1225       Base = V.getLValueBase();
1226       Offset = V.getLValueOffset();
1227       InvalidBase = false;
1228       CallIndex = V.getLValueCallIndex();
1229       Designator = SubobjectDesignator(Ctx, V);
1230       IsNullPtr = V.isNullPointer();
1231     }
1232
1233     void set(APValue::LValueBase B, unsigned I = 0, bool BInvalid = false,
1234              bool IsNullPtr_ = false, uint64_t Offset_ = 0) {
1235 #ifndef NDEBUG
1236       // We only allow a few types of invalid bases. Enforce that here.
1237       if (BInvalid) {
1238         const auto *E = B.get<const Expr *>();
1239         assert((isa<MemberExpr>(E) || tryUnwrapAllocSizeCall(E)) &&
1240                "Unexpected type of invalid base");
1241       }
1242 #endif
1243
1244       Base = B;
1245       Offset = CharUnits::fromQuantity(Offset_);
1246       InvalidBase = BInvalid;
1247       CallIndex = I;
1248       Designator = SubobjectDesignator(getType(B));
1249       IsNullPtr = IsNullPtr_;
1250     }
1251
1252     void setInvalid(APValue::LValueBase B, unsigned I = 0) {
1253       set(B, I, true);
1254     }
1255
1256     // Check that this LValue is not based on a null pointer. If it is, produce
1257     // a diagnostic and mark the designator as invalid.
1258     bool checkNullPointer(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1259                           CheckSubobjectKind CSK) {
1260       if (Designator.Invalid)
1261         return false;
1262       if (IsNullPtr) {
1263         Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_null_subobject)
1264           << CSK;
1265         Designator.setInvalid();
1266         return false;
1267       }
1268       return true;
1269     }
1270
1271     // Check this LValue refers to an object. If not, set the designator to be
1272     // invalid and emit a diagnostic.
1273     bool checkSubobject(EvalInfo &Info, const Expr *E, CheckSubobjectKind CSK) {
1274       return (CSK == CSK_ArrayToPointer || checkNullPointer(Info, E, CSK)) &&
1275              Designator.checkSubobject(Info, E, CSK);
1276     }
1277
1278     void addDecl(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1279                  const Decl *D, bool Virtual = false) {
1280       if (checkSubobject(Info, E, isa<FieldDecl>(D) ? CSK_Field : CSK_Base))
1281         Designator.addDeclUnchecked(D, Virtual);
1282     }
1283     void addUnsizedArray(EvalInfo &Info, QualType ElemTy) {
1284       assert(Designator.Entries.empty() && getType(Base)->isPointerType());
1285       assert(isBaseAnAllocSizeCall(Base) &&
1286              "Only alloc_size bases can have unsized arrays");
1287       Designator.FirstEntryIsAnUnsizedArray = true;
1288       Designator.addUnsizedArrayUnchecked(ElemTy);
1289     }
1290     void addArray(EvalInfo &Info, const Expr *E, const ConstantArrayType *CAT) {
1291       if (checkSubobject(Info, E, CSK_ArrayToPointer))
1292         Designator.addArrayUnchecked(CAT);
1293     }
1294     void addComplex(EvalInfo &Info, const Expr *E, QualType EltTy, bool Imag) {
1295       if (checkSubobject(Info, E, Imag ? CSK_Imag : CSK_Real))
1296         Designator.addComplexUnchecked(EltTy, Imag);
1297     }
1298     void clearIsNullPointer() {
1299       IsNullPtr = false;
1300     }
1301     void adjustOffsetAndIndex(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1302                               const APSInt &Index, CharUnits ElementSize) {
1303       // An index of 0 has no effect. (In C, adding 0 to a null pointer is UB,
1304       // but we're not required to diagnose it and it's valid in C++.)
1305       if (!Index)
1306         return;
1307
1308       // Compute the new offset in the appropriate width, wrapping at 64 bits.
1309       // FIXME: When compiling for a 32-bit target, we should use 32-bit
1310       // offsets.
1311       uint64_t Offset64 = Offset.getQuantity();
1312       uint64_t ElemSize64 = ElementSize.getQuantity();
1313       uint64_t Index64 = Index.extOrTrunc(64).getZExtValue();
1314       Offset = CharUnits::fromQuantity(Offset64 + ElemSize64 * Index64);
1315
1316       if (checkNullPointer(Info, E, CSK_ArrayIndex))
1317         Designator.adjustIndex(Info, E, Index);
1318       clearIsNullPointer();
1319     }
1320     void adjustOffset(CharUnits N) {
1321       Offset += N;
1322       if (N.getQuantity())
1323         clearIsNullPointer();
1324     }
1325   };
1326
1327   struct MemberPtr {
1328     MemberPtr() {}
1329     explicit MemberPtr(const ValueDecl *Decl) :
1330       DeclAndIsDerivedMember(Decl, false), Path() {}
1331
1332     /// The member or (direct or indirect) field referred to by this member
1333     /// pointer, or 0 if this is a null member pointer.
1334     const ValueDecl *getDecl() const {
1335       return DeclAndIsDerivedMember.getPointer();
1336     }
1337     /// Is this actually a member of some type derived from the relevant class?
1338     bool isDerivedMember() const {
1339       return DeclAndIsDerivedMember.getInt();
1340     }
1341     /// Get the class which the declaration actually lives in.
1342     const CXXRecordDecl *getContainingRecord() const {
1343       return cast<CXXRecordDecl>(
1344           DeclAndIsDerivedMember.getPointer()->getDeclContext());
1345     }
1346
1347     void moveInto(APValue &V) const {
1348       V = APValue(getDecl(), isDerivedMember(), Path);
1349     }
1350     void setFrom(const APValue &V) {
1351       assert(V.isMemberPointer());
1352       DeclAndIsDerivedMember.setPointer(V.getMemberPointerDecl());
1353       DeclAndIsDerivedMember.setInt(V.isMemberPointerToDerivedMember());
1354       Path.clear();
1355       ArrayRef<const CXXRecordDecl*> P = V.getMemberPointerPath();
1356       Path.insert(Path.end(), P.begin(), P.end());
1357     }
1358
1359     /// DeclAndIsDerivedMember - The member declaration, and a flag indicating
1360     /// whether the member is a member of some class derived from the class type
1361     /// of the member pointer.
1362     llvm::PointerIntPair<const ValueDecl*, 1, bool> DeclAndIsDerivedMember;
1363     /// Path - The path of base/derived classes from the member declaration's
1364     /// class (exclusive) to the class type of the member pointer (inclusive).
1365     SmallVector<const CXXRecordDecl*, 4> Path;
1366
1367     /// Perform a cast towards the class of the Decl (either up or down the
1368     /// hierarchy).
1369     bool castBack(const CXXRecordDecl *Class) {
1370       assert(!Path.empty());
1371       const CXXRecordDecl *Expected;
1372       if (Path.size() >= 2)
1373         Expected = Path[Path.size() - 2];
1374       else
1375         Expected = getContainingRecord();
1376       if (Expected->getCanonicalDecl() != Class->getCanonicalDecl()) {
1377         // C++11 [expr.static.cast]p12: In a conversion from (D::*) to (B::*),
1378         // if B does not contain the original member and is not a base or
1379         // derived class of the class containing the original member, the result
1380         // of the cast is undefined.
1381         // C++11 [conv.mem]p2 does not cover this case for a cast from (B::*) to
1382         // (D::*). We consider that to be a language defect.
1383         return false;
1384       }
1385       Path.pop_back();
1386       return true;
1387     }
1388     /// Perform a base-to-derived member pointer cast.
1389     bool castToDerived(const CXXRecordDecl *Derived) {
1390       if (!getDecl())
1391         return true;
1392       if (!isDerivedMember()) {
1393         Path.push_back(Derived);
1394         return true;
1395       }
1396       if (!castBack(Derived))
1397         return false;
1398       if (Path.empty())
1399         DeclAndIsDerivedMember.setInt(false);
1400       return true;
1401     }
1402     /// Perform a derived-to-base member pointer cast.
1403     bool castToBase(const CXXRecordDecl *Base) {
1404       if (!getDecl())
1405         return true;
1406       if (Path.empty())
1407         DeclAndIsDerivedMember.setInt(true);
1408       if (isDerivedMember()) {
1409         Path.push_back(Base);
1410         return true;
1411       }
1412       return castBack(Base);
1413     }
1414   };
1415
1416   /// Compare two member pointers, which are assumed to be of the same type.
1417   static bool operator==(const MemberPtr &LHS, const MemberPtr &RHS) {
1418     if (!LHS.getDecl() || !RHS.getDecl())
1419       return !LHS.getDecl() && !RHS.getDecl();
1420     if (LHS.getDecl()->getCanonicalDecl() != RHS.getDecl()->getCanonicalDecl())
1421       return false;
1422     return LHS.Path == RHS.Path;
1423   }
1424 }
1425
1426 static bool Evaluate(APValue &Result, EvalInfo &Info, const Expr *E);
1427 static bool EvaluateInPlace(APValue &Result, EvalInfo &Info,
1428                             const LValue &This, const Expr *E,
1429                             bool AllowNonLiteralTypes = false);
1430 static bool EvaluateLValue(const Expr *E, LValue &Result, EvalInfo &Info,
1431                            bool InvalidBaseOK = false);
1432 static bool EvaluatePointer(const Expr *E, LValue &Result, EvalInfo &Info,
1433                             bool InvalidBaseOK = false);
1434 static bool EvaluateMemberPointer(const Expr *E, MemberPtr &Result,
1435                                   EvalInfo &Info);
1436 static bool EvaluateTemporary(const Expr *E, LValue &Result, EvalInfo &Info);
1437 static bool EvaluateInteger(const Expr *E, APSInt &Result, EvalInfo &Info);
1438 static bool EvaluateIntegerOrLValue(const Expr *E, APValue &Result,
1439                                     EvalInfo &Info);
1440 static bool EvaluateFloat(const Expr *E, APFloat &Result, EvalInfo &Info);
1441 static bool EvaluateComplex(const Expr *E, ComplexValue &Res, EvalInfo &Info);
1442 static bool EvaluateAtomic(const Expr *E, const LValue *This, APValue &Result,
1443                            EvalInfo &Info);
1444 static bool EvaluateAsRValue(EvalInfo &Info, const Expr *E, APValue &Result);
1445
1446 //===----------------------------------------------------------------------===//
1447 // Misc utilities
1448 //===----------------------------------------------------------------------===//
1449
1450 /// Negate an APSInt in place, converting it to a signed form if necessary, and
1451 /// preserving its value (by extending by up to one bit as needed).
1452 static void negateAsSigned(APSInt &Int) {
1453   if (Int.isUnsigned() || Int.isMinSignedValue()) {
1454     Int = Int.extend(Int.getBitWidth() + 1);
1455     Int.setIsSigned(true);
1456   }
1457   Int = -Int;
1458 }
1459
1460 /// Produce a string describing the given constexpr call.
1461 static void describeCall(CallStackFrame *Frame, raw_ostream &Out) {
1462   unsigned ArgIndex = 0;
1463   bool IsMemberCall = isa<CXXMethodDecl>(Frame->Callee) &&
1464                       !isa<CXXConstructorDecl>(Frame->Callee) &&
1465                       cast<CXXMethodDecl>(Frame->Callee)->isInstance();
1466
1467   if (!IsMemberCall)
1468     Out << *Frame->Callee << '(';
1469
1470   if (Frame->This && IsMemberCall) {
1471     APValue Val;
1472     Frame->This->moveInto(Val);
1473     Val.printPretty(Out, Frame->Info.Ctx,
1474                     Frame->This->Designator.MostDerivedType);
1475     // FIXME: Add parens around Val if needed.
1476     Out << "->" << *Frame->Callee << '(';
1477     IsMemberCall = false;
1478   }
1479
1480   for (FunctionDecl::param_const_iterator I = Frame->Callee->param_begin(),
1481        E = Frame->Callee->param_end(); I != E; ++I, ++ArgIndex) {
1482     if (ArgIndex > (unsigned)IsMemberCall)
1483       Out << ", ";
1484
1485     const ParmVarDecl *Param = *I;
1486     const APValue &Arg = Frame->Arguments[ArgIndex];
1487     Arg.printPretty(Out, Frame->Info.Ctx, Param->getType());
1488
1489     if (ArgIndex == 0 && IsMemberCall)
1490       Out << "->" << *Frame->Callee << '(';
1491   }
1492
1493   Out << ')';
1494 }
1495
1496 /// Evaluate an expression to see if it had side-effects, and discard its
1497 /// result.
1498 /// \return \c true if the caller should keep evaluating.
1499 static bool EvaluateIgnoredValue(EvalInfo &Info, const Expr *E) {
1500   APValue Scratch;
1501   if (!Evaluate(Scratch, Info, E))
1502     // We don't need the value, but we might have skipped a side effect here.
1503     return Info.noteSideEffect();
1504   return true;
1505 }
1506
1507 /// Should this call expression be treated as a string literal?
1508 static bool IsStringLiteralCall(const CallExpr *E) {
1509   unsigned Builtin = E->getBuiltinCallee();
1510   return (Builtin == Builtin::BI__builtin___CFStringMakeConstantString ||
1511           Builtin == Builtin::BI__builtin___NSStringMakeConstantString);
1512 }
1513
1514 static bool IsGlobalLValue(APValue::LValueBase B) {
1515   // C++11 [expr.const]p3 An address constant expression is a prvalue core
1516   // constant expression of pointer type that evaluates to...
1517
1518   // ... a null pointer value, or a prvalue core constant expression of type
1519   // std::nullptr_t.
1520   if (!B) return true;
1521
1522   if (const ValueDecl *D = B.dyn_cast<const ValueDecl*>()) {
1523     // ... the address of an object with static storage duration,
1524     if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(D))
1525       return VD->hasGlobalStorage();
1526     // ... the address of a function,
1527     return isa<FunctionDecl>(D);
1528   }
1529
1530   const Expr *E = B.get<const Expr*>();
1531   switch (E->getStmtClass()) {
1532   default:
1533     return false;
1534   case Expr::CompoundLiteralExprClass: {
1535     const CompoundLiteralExpr *CLE = cast<CompoundLiteralExpr>(E);
1536     return CLE->isFileScope() && CLE->isLValue();
1537   }
1538   case Expr::MaterializeTemporaryExprClass:
1539     // A materialized temporary might have been lifetime-extended to static
1540     // storage duration.
1541     return cast<MaterializeTemporaryExpr>(E)->getStorageDuration() == SD_Static;
1542   // A string literal has static storage duration.
1543   case Expr::StringLiteralClass:
1544   case Expr::PredefinedExprClass:
1545   case Expr::ObjCStringLiteralClass:
1546   case Expr::ObjCEncodeExprClass:
1547   case Expr::CXXTypeidExprClass:
1548   case Expr::CXXUuidofExprClass:
1549     return true;
1550   case Expr::CallExprClass:
1551     return IsStringLiteralCall(cast<CallExpr>(E));
1552   // For GCC compatibility, &&label has static storage duration.
1553   case Expr::AddrLabelExprClass:
1554     return true;
1555   // A Block literal expression may be used as the initialization value for
1556   // Block variables at global or local static scope.
1557   case Expr::BlockExprClass:
1558     return !cast<BlockExpr>(E)->getBlockDecl()->hasCaptures();
1559   case Expr::ImplicitValueInitExprClass:
1560     // FIXME:
1561     // We can never form an lvalue with an implicit value initialization as its
1562     // base through expression evaluation, so these only appear in one case: the
1563     // implicit variable declaration we invent when checking whether a constexpr
1564     // constructor can produce a constant expression. We must assume that such
1565     // an expression might be a global lvalue.
1566     return true;
1567   }
1568 }
1569
1570 static void NoteLValueLocation(EvalInfo &Info, APValue::LValueBase Base) {
1571   assert(Base && "no location for a null lvalue");
1572   const ValueDecl *VD = Base.dyn_cast<const ValueDecl*>();
1573   if (VD)
1574     Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
1575   else
1576     Info.Note(Base.get<const Expr*>()->getExprLoc(),
1577               diag::note_constexpr_temporary_here);
1578 }
1579
1580 /// Check that this reference or pointer core constant expression is a valid
1581 /// value for an address or reference constant expression. Return true if we
1582 /// can fold this expression, whether or not it's a constant expression.
1583 static bool CheckLValueConstantExpression(EvalInfo &Info, SourceLocation Loc,
1584                                           QualType Type, const LValue &LVal) {
1585   bool IsReferenceType = Type->isReferenceType();
1586
1587   APValue::LValueBase Base = LVal.getLValueBase();
1588   const SubobjectDesignator &Designator = LVal.getLValueDesignator();
1589
1590   // Check that the object is a global. Note that the fake 'this' object we
1591   // manufacture when checking potential constant expressions is conservatively
1592   // assumed to be global here.
1593   if (!IsGlobalLValue(Base)) {
1594     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11) {
1595       const ValueDecl *VD = Base.dyn_cast<const ValueDecl*>();
1596       Info.FFDiag(Loc, diag::note_constexpr_non_global, 1)
1597         << IsReferenceType << !Designator.Entries.empty()
1598         << !!VD << VD;
1599       NoteLValueLocation(Info, Base);
1600     } else {
1601       Info.FFDiag(Loc);
1602     }
1603     // Don't allow references to temporaries to escape.
1604     return false;
1605   }
1606   assert((Info.checkingPotentialConstantExpression() ||
1607           LVal.getLValueCallIndex() == 0) &&
1608          "have call index for global lvalue");
1609
1610   if (const ValueDecl *VD = Base.dyn_cast<const ValueDecl*>()) {
1611     if (const VarDecl *Var = dyn_cast<const VarDecl>(VD)) {
1612       // Check if this is a thread-local variable.
1613       if (Var->getTLSKind())
1614         return false;
1615
1616       // A dllimport variable never acts like a constant.
1617       if (Var->hasAttr<DLLImportAttr>())
1618         return false;
1619     }
1620     if (const auto *FD = dyn_cast<const FunctionDecl>(VD)) {
1621       // __declspec(dllimport) must be handled very carefully:
1622       // We must never initialize an expression with the thunk in C++.
1623       // Doing otherwise would allow the same id-expression to yield
1624       // different addresses for the same function in different translation
1625       // units.  However, this means that we must dynamically initialize the
1626       // expression with the contents of the import address table at runtime.
1627       //
1628       // The C language has no notion of ODR; furthermore, it has no notion of
1629       // dynamic initialization.  This means that we are permitted to
1630       // perform initialization with the address of the thunk.
1631       if (Info.getLangOpts().CPlusPlus && FD->hasAttr<DLLImportAttr>())
1632         return false;
1633     }
1634   }
1635
1636   // Allow address constant expressions to be past-the-end pointers. This is
1637   // an extension: the standard requires them to point to an object.
1638   if (!IsReferenceType)
1639     return true;
1640
1641   // A reference constant expression must refer to an object.
1642   if (!Base) {
1643     // FIXME: diagnostic
1644     Info.CCEDiag(Loc);
1645     return true;
1646   }
1647
1648   // Does this refer one past the end of some object?
1649   if (!Designator.Invalid && Designator.isOnePastTheEnd()) {
1650     const ValueDecl *VD = Base.dyn_cast<const ValueDecl*>();
1651     Info.FFDiag(Loc, diag::note_constexpr_past_end, 1)
1652       << !Designator.Entries.empty() << !!VD << VD;
1653     NoteLValueLocation(Info, Base);
1654   }
1655
1656   return true;
1657 }
1658
1659 /// Check that this core constant expression is of literal type, and if not,
1660 /// produce an appropriate diagnostic.
1661 static bool CheckLiteralType(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1662                              const LValue *This = nullptr) {
1663   if (!E->isRValue() || E->getType()->isLiteralType(Info.Ctx))
1664     return true;
1665
1666   // C++1y: A constant initializer for an object o [...] may also invoke
1667   // constexpr constructors for o and its subobjects even if those objects
1668   // are of non-literal class types.
1669   //
1670   // C++11 missed this detail for aggregates, so classes like this:
1671   //   struct foo_t { union { int i; volatile int j; } u; };
1672   // are not (obviously) initializable like so:
1673   //   __attribute__((__require_constant_initialization__))
1674   //   static const foo_t x = {{0}};
1675   // because "i" is a subobject with non-literal initialization (due to the
1676   // volatile member of the union). See:
1677   //   http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/cwg_active.html#1677
1678   // Therefore, we use the C++1y behavior.
1679   if (This && Info.EvaluatingDecl == This->getLValueBase())
1680     return true;
1681
1682   // Prvalue constant expressions must be of literal types.
1683   if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
1684     Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_nonliteral)
1685       << E->getType();
1686   else
1687     Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
1688   return false;
1689 }
1690
1691 /// Check that this core constant expression value is a valid value for a
1692 /// constant expression. If not, report an appropriate diagnostic. Does not
1693 /// check that the expression is of literal type.
1694 static bool CheckConstantExpression(EvalInfo &Info, SourceLocation DiagLoc,
1695                                     QualType Type, const APValue &Value) {
1696   if (Value.isUninit()) {
1697     Info.FFDiag(DiagLoc, diag::note_constexpr_uninitialized)
1698       << true << Type;
1699     return false;
1700   }
1701
1702   // We allow _Atomic(T) to be initialized from anything that T can be
1703   // initialized from.
1704   if (const AtomicType *AT = Type->getAs<AtomicType>())
1705     Type = AT->getValueType();
1706
1707   // Core issue 1454: For a literal constant expression of array or class type,
1708   // each subobject of its value shall have been initialized by a constant
1709   // expression.
1710   if (Value.isArray()) {
1711     QualType EltTy = Type->castAsArrayTypeUnsafe()->getElementType();
1712     for (unsigned I = 0, N = Value.getArrayInitializedElts(); I != N; ++I) {
1713       if (!CheckConstantExpression(Info, DiagLoc, EltTy,
1714                                    Value.getArrayInitializedElt(I)))
1715         return false;
1716     }
1717     if (!Value.hasArrayFiller())
1718       return true;
1719     return CheckConstantExpression(Info, DiagLoc, EltTy,
1720                                    Value.getArrayFiller());
1721   }
1722   if (Value.isUnion() && Value.getUnionField()) {
1723     return CheckConstantExpression(Info, DiagLoc,
1724                                    Value.getUnionField()->getType(),
1725                                    Value.getUnionValue());
1726   }
1727   if (Value.isStruct()) {
1728     RecordDecl *RD = Type->castAs<RecordType>()->getDecl();
1729     if (const CXXRecordDecl *CD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD)) {
1730       unsigned BaseIndex = 0;
1731       for (CXXRecordDecl::base_class_const_iterator I = CD->bases_begin(),
1732              End = CD->bases_end(); I != End; ++I, ++BaseIndex) {
1733         if (!CheckConstantExpression(Info, DiagLoc, I->getType(),
1734                                      Value.getStructBase(BaseIndex)))
1735           return false;
1736       }
1737     }
1738     for (const auto *I : RD->fields()) {
1739       if (!CheckConstantExpression(Info, DiagLoc, I->getType(),
1740                                    Value.getStructField(I->getFieldIndex())))
1741         return false;
1742     }
1743   }
1744
1745   if (Value.isLValue()) {
1746     LValue LVal;
1747     LVal.setFrom(Info.Ctx, Value);
1748     return CheckLValueConstantExpression(Info, DiagLoc, Type, LVal);
1749   }
1750
1751   // Everything else is fine.
1752   return true;
1753 }
1754
1755 static const ValueDecl *GetLValueBaseDecl(const LValue &LVal) {
1756   return LVal.Base.dyn_cast<const ValueDecl*>();
1757 }
1758
1759 static bool IsLiteralLValue(const LValue &Value) {
1760   if (Value.CallIndex)
1761     return false;
1762   const Expr *E = Value.Base.dyn_cast<const Expr*>();
1763   return E && !isa<MaterializeTemporaryExpr>(E);
1764 }
1765
1766 static bool IsWeakLValue(const LValue &Value) {
1767   const ValueDecl *Decl = GetLValueBaseDecl(Value);
1768   return Decl && Decl->isWeak();
1769 }
1770
1771 static bool isZeroSized(const LValue &Value) {
1772   const ValueDecl *Decl = GetLValueBaseDecl(Value);
1773   if (Decl && isa<VarDecl>(Decl)) {
1774     QualType Ty = Decl->getType();
1775     if (Ty->isArrayType())
1776       return Ty->isIncompleteType() ||
1777              Decl->getASTContext().getTypeSize(Ty) == 0;
1778   }
1779   return false;
1780 }
1781
1782 static bool EvalPointerValueAsBool(const APValue &Value, bool &Result) {
1783   // A null base expression indicates a null pointer.  These are always
1784   // evaluatable, and they are false unless the offset is zero.
1785   if (!Value.getLValueBase()) {
1786     Result = !Value.getLValueOffset().isZero();
1787     return true;
1788   }
1789
1790   // We have a non-null base.  These are generally known to be true, but if it's
1791   // a weak declaration it can be null at runtime.
1792   Result = true;
1793   const ValueDecl *Decl = Value.getLValueBase().dyn_cast<const ValueDecl*>();
1794   return !Decl || !Decl->isWeak();
1795 }
1796
1797 static bool HandleConversionToBool(const APValue &Val, bool &Result) {
1798   switch (Val.getKind()) {
1799   case APValue::Uninitialized:
1800     return false;
1801   case APValue::Int:
1802     Result = Val.getInt().getBoolValue();
1803     return true;
1804   case APValue::Float:
1805     Result = !Val.getFloat().isZero();
1806     return true;
1807   case APValue::ComplexInt:
1808     Result = Val.getComplexIntReal().getBoolValue() ||
1809              Val.getComplexIntImag().getBoolValue();
1810     return true;
1811   case APValue::ComplexFloat:
1812     Result = !Val.getComplexFloatReal().isZero() ||
1813              !Val.getComplexFloatImag().isZero();
1814     return true;
1815   case APValue::LValue:
1816     return EvalPointerValueAsBool(Val, Result);
1817   case APValue::MemberPointer:
1818     Result = Val.getMemberPointerDecl();
1819     return true;
1820   case APValue::Vector:
1821   case APValue::Array:
1822   case APValue::Struct:
1823   case APValue::Union:
1824   case APValue::AddrLabelDiff:
1825     return false;
1826   }
1827
1828   llvm_unreachable("unknown APValue kind");
1829 }
1830
1831 static bool EvaluateAsBooleanCondition(const Expr *E, bool &Result,
1832                                        EvalInfo &Info) {
1833   assert(E->isRValue() && "missing lvalue-to-rvalue conv in bool condition");
1834   APValue Val;
1835   if (!Evaluate(Val, Info, E))
1836     return false;
1837   return HandleConversionToBool(Val, Result);
1838 }
1839
1840 template<typename T>
1841 static bool HandleOverflow(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1842                            const T &SrcValue, QualType DestType) {
1843   Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_overflow)
1844     << SrcValue << DestType;
1845   return Info.noteUndefinedBehavior();
1846 }
1847
1848 static bool HandleFloatToIntCast(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1849                                  QualType SrcType, const APFloat &Value,
1850                                  QualType DestType, APSInt &Result) {
1851   unsigned DestWidth = Info.Ctx.getIntWidth(DestType);
1852   // Determine whether we are converting to unsigned or signed.
1853   bool DestSigned = DestType->isSignedIntegerOrEnumerationType();
1854
1855   Result = APSInt(DestWidth, !DestSigned);
1856   bool ignored;
1857   if (Value.convertToInteger(Result, llvm::APFloat::rmTowardZero, &ignored)
1858       & APFloat::opInvalidOp)
1859     return HandleOverflow(Info, E, Value, DestType);
1860   return true;
1861 }
1862
1863 static bool HandleFloatToFloatCast(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1864                                    QualType SrcType, QualType DestType,
1865                                    APFloat &Result) {
1866   APFloat Value = Result;
1867   bool ignored;
1868   if (Result.convert(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(DestType),
1869                      APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored)
1870       & APFloat::opOverflow)
1871     return HandleOverflow(Info, E, Value, DestType);
1872   return true;
1873 }
1874
1875 static APSInt HandleIntToIntCast(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1876                                  QualType DestType, QualType SrcType,
1877                                  const APSInt &Value) {
1878   unsigned DestWidth = Info.Ctx.getIntWidth(DestType);
1879   APSInt Result = Value;
1880   // Figure out if this is a truncate, extend or noop cast.
1881   // If the input is signed, do a sign extend, noop, or truncate.
1882   Result = Result.extOrTrunc(DestWidth);
1883   Result.setIsUnsigned(DestType->isUnsignedIntegerOrEnumerationType());
1884   return Result;
1885 }
1886
1887 static bool HandleIntToFloatCast(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1888                                  QualType SrcType, const APSInt &Value,
1889                                  QualType DestType, APFloat &Result) {
1890   Result = APFloat(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(DestType), 1);
1891   if (Result.convertFromAPInt(Value, Value.isSigned(),
1892                               APFloat::rmNearestTiesToEven)
1893       & APFloat::opOverflow)
1894     return HandleOverflow(Info, E, Value, DestType);
1895   return true;
1896 }
1897
1898 static bool truncateBitfieldValue(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1899                                   APValue &Value, const FieldDecl *FD) {
1900   assert(FD->isBitField() && "truncateBitfieldValue on non-bitfield");
1901
1902   if (!Value.isInt()) {
1903     // Trying to store a pointer-cast-to-integer into a bitfield.
1904     // FIXME: In this case, we should provide the diagnostic for casting
1905     // a pointer to an integer.
1906     assert(Value.isLValue() && "integral value neither int nor lvalue?");
1907     Info.FFDiag(E);
1908     return false;
1909   }
1910
1911   APSInt &Int = Value.getInt();
1912   unsigned OldBitWidth = Int.getBitWidth();
1913   unsigned NewBitWidth = FD->getBitWidthValue(Info.Ctx);
1914   if (NewBitWidth < OldBitWidth)
1915     Int = Int.trunc(NewBitWidth).extend(OldBitWidth);
1916   return true;
1917 }
1918
1919 static bool EvalAndBitcastToAPInt(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1920                                   llvm::APInt &Res) {
1921   APValue SVal;
1922   if (!Evaluate(SVal, Info, E))
1923     return false;
1924   if (SVal.isInt()) {
1925     Res = SVal.getInt();
1926     return true;
1927   }
1928   if (SVal.isFloat()) {
1929     Res = SVal.getFloat().bitcastToAPInt();
1930     return true;
1931   }
1932   if (SVal.isVector()) {
1933     QualType VecTy = E->getType();
1934     unsigned VecSize = Info.Ctx.getTypeSize(VecTy);
1935     QualType EltTy = VecTy->castAs<VectorType>()->getElementType();
1936     unsigned EltSize = Info.Ctx.getTypeSize(EltTy);
1937     bool BigEndian = Info.Ctx.getTargetInfo().isBigEndian();
1938     Res = llvm::APInt::getNullValue(VecSize);
1939     for (unsigned i = 0; i < SVal.getVectorLength(); i++) {
1940       APValue &Elt = SVal.getVectorElt(i);
1941       llvm::APInt EltAsInt;
1942       if (Elt.isInt()) {
1943         EltAsInt = Elt.getInt();
1944       } else if (Elt.isFloat()) {
1945         EltAsInt = Elt.getFloat().bitcastToAPInt();
1946       } else {
1947         // Don't try to handle vectors of anything other than int or float
1948         // (not sure if it's possible to hit this case).
1949         Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
1950         return false;
1951       }
1952       unsigned BaseEltSize = EltAsInt.getBitWidth();
1953       if (BigEndian)
1954         Res |= EltAsInt.zextOrTrunc(VecSize).rotr(i*EltSize+BaseEltSize);
1955       else
1956         Res |= EltAsInt.zextOrTrunc(VecSize).rotl(i*EltSize);
1957     }
1958     return true;
1959   }
1960   // Give up if the input isn't an int, float, or vector.  For example, we
1961   // reject "(v4i16)(intptr_t)&a".
1962   Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
1963   return false;
1964 }
1965
1966 /// Perform the given integer operation, which is known to need at most BitWidth
1967 /// bits, and check for overflow in the original type (if that type was not an
1968 /// unsigned type).
1969 template<typename Operation>
1970 static bool CheckedIntArithmetic(EvalInfo &Info, const Expr *E,
1971                                  const APSInt &LHS, const APSInt &RHS,
1972                                  unsigned BitWidth, Operation Op,
1973                                  APSInt &Result) {
1974   if (LHS.isUnsigned()) {
1975     Result = Op(LHS, RHS);
1976     return true;
1977   }
1978
1979   APSInt Value(Op(LHS.extend(BitWidth), RHS.extend(BitWidth)), false);
1980   Result = Value.trunc(LHS.getBitWidth());
1981   if (Result.extend(BitWidth) != Value) {
1982     if (Info.checkingForOverflow())
1983       Info.Ctx.getDiagnostics().Report(E->getExprLoc(),
1984                                        diag::warn_integer_constant_overflow)
1985           << Result.toString(10) << E->getType();
1986     else
1987       return HandleOverflow(Info, E, Value, E->getType());
1988   }
1989   return true;
1990 }
1991
1992 /// Perform the given binary integer operation.
1993 static bool handleIntIntBinOp(EvalInfo &Info, const Expr *E, const APSInt &LHS,
1994                               BinaryOperatorKind Opcode, APSInt RHS,
1995                               APSInt &Result) {
1996   switch (Opcode) {
1997   default:
1998     Info.FFDiag(E);
1999     return false;
2000   case BO_Mul:
2001     return CheckedIntArithmetic(Info, E, LHS, RHS, LHS.getBitWidth() * 2,
2002                                 std::multiplies<APSInt>(), Result);
2003   case BO_Add:
2004     return CheckedIntArithmetic(Info, E, LHS, RHS, LHS.getBitWidth() + 1,
2005                                 std::plus<APSInt>(), Result);
2006   case BO_Sub:
2007     return CheckedIntArithmetic(Info, E, LHS, RHS, LHS.getBitWidth() + 1,
2008                                 std::minus<APSInt>(), Result);
2009   case BO_And: Result = LHS & RHS; return true;
2010   case BO_Xor: Result = LHS ^ RHS; return true;
2011   case BO_Or:  Result = LHS | RHS; return true;
2012   case BO_Div:
2013   case BO_Rem:
2014     if (RHS == 0) {
2015       Info.FFDiag(E, diag::note_expr_divide_by_zero);
2016       return false;
2017     }
2018     Result = (Opcode == BO_Rem ? LHS % RHS : LHS / RHS);
2019     // Check for overflow case: INT_MIN / -1 or INT_MIN % -1. APSInt supports
2020     // this operation and gives the two's complement result.
2021     if (RHS.isNegative() && RHS.isAllOnesValue() &&
2022         LHS.isSigned() && LHS.isMinSignedValue())
2023       return HandleOverflow(Info, E, -LHS.extend(LHS.getBitWidth() + 1),
2024                             E->getType());
2025     return true;
2026   case BO_Shl: {
2027     if (Info.getLangOpts().OpenCL)
2028       // OpenCL 6.3j: shift values are effectively % word size of LHS.
2029       RHS &= APSInt(llvm::APInt(RHS.getBitWidth(),
2030                     static_cast<uint64_t>(LHS.getBitWidth() - 1)),
2031                     RHS.isUnsigned());
2032     else if (RHS.isSigned() && RHS.isNegative()) {
2033       // During constant-folding, a negative shift is an opposite shift. Such
2034       // a shift is not a constant expression.
2035       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_negative_shift) << RHS;
2036       RHS = -RHS;
2037       goto shift_right;
2038     }
2039   shift_left:
2040     // C++11 [expr.shift]p1: Shift width must be less than the bit width of
2041     // the shifted type.
2042     unsigned SA = (unsigned) RHS.getLimitedValue(LHS.getBitWidth()-1);
2043     if (SA != RHS) {
2044       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_large_shift)
2045         << RHS << E->getType() << LHS.getBitWidth();
2046     } else if (LHS.isSigned()) {
2047       // C++11 [expr.shift]p2: A signed left shift must have a non-negative
2048       // operand, and must not overflow the corresponding unsigned type.
2049       if (LHS.isNegative())
2050         Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_lshift_of_negative) << LHS;
2051       else if (LHS.countLeadingZeros() < SA)
2052         Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_lshift_discards);
2053     }
2054     Result = LHS << SA;
2055     return true;
2056   }
2057   case BO_Shr: {
2058     if (Info.getLangOpts().OpenCL)
2059       // OpenCL 6.3j: shift values are effectively % word size of LHS.
2060       RHS &= APSInt(llvm::APInt(RHS.getBitWidth(),
2061                     static_cast<uint64_t>(LHS.getBitWidth() - 1)),
2062                     RHS.isUnsigned());
2063     else if (RHS.isSigned() && RHS.isNegative()) {
2064       // During constant-folding, a negative shift is an opposite shift. Such a
2065       // shift is not a constant expression.
2066       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_negative_shift) << RHS;
2067       RHS = -RHS;
2068       goto shift_left;
2069     }
2070   shift_right:
2071     // C++11 [expr.shift]p1: Shift width must be less than the bit width of the
2072     // shifted type.
2073     unsigned SA = (unsigned) RHS.getLimitedValue(LHS.getBitWidth()-1);
2074     if (SA != RHS)
2075       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_large_shift)
2076         << RHS << E->getType() << LHS.getBitWidth();
2077     Result = LHS >> SA;
2078     return true;
2079   }
2080
2081   case BO_LT: Result = LHS < RHS; return true;
2082   case BO_GT: Result = LHS > RHS; return true;
2083   case BO_LE: Result = LHS <= RHS; return true;
2084   case BO_GE: Result = LHS >= RHS; return true;
2085   case BO_EQ: Result = LHS == RHS; return true;
2086   case BO_NE: Result = LHS != RHS; return true;
2087   }
2088 }
2089
2090 /// Perform the given binary floating-point operation, in-place, on LHS.
2091 static bool handleFloatFloatBinOp(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2092                                   APFloat &LHS, BinaryOperatorKind Opcode,
2093                                   const APFloat &RHS) {
2094   switch (Opcode) {
2095   default:
2096     Info.FFDiag(E);
2097     return false;
2098   case BO_Mul:
2099     LHS.multiply(RHS, APFloat::rmNearestTiesToEven);
2100     break;
2101   case BO_Add:
2102     LHS.add(RHS, APFloat::rmNearestTiesToEven);
2103     break;
2104   case BO_Sub:
2105     LHS.subtract(RHS, APFloat::rmNearestTiesToEven);
2106     break;
2107   case BO_Div:
2108     LHS.divide(RHS, APFloat::rmNearestTiesToEven);
2109     break;
2110   }
2111
2112   if (LHS.isInfinity() || LHS.isNaN()) {
2113     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_float_arithmetic) << LHS.isNaN();
2114     return Info.noteUndefinedBehavior();
2115   }
2116   return true;
2117 }
2118
2119 /// Cast an lvalue referring to a base subobject to a derived class, by
2120 /// truncating the lvalue's path to the given length.
2121 static bool CastToDerivedClass(EvalInfo &Info, const Expr *E, LValue &Result,
2122                                const RecordDecl *TruncatedType,
2123                                unsigned TruncatedElements) {
2124   SubobjectDesignator &D = Result.Designator;
2125
2126   // Check we actually point to a derived class object.
2127   if (TruncatedElements == D.Entries.size())
2128     return true;
2129   assert(TruncatedElements >= D.MostDerivedPathLength &&
2130          "not casting to a derived class");
2131   if (!Result.checkSubobject(Info, E, CSK_Derived))
2132     return false;
2133
2134   // Truncate the path to the subobject, and remove any derived-to-base offsets.
2135   const RecordDecl *RD = TruncatedType;
2136   for (unsigned I = TruncatedElements, N = D.Entries.size(); I != N; ++I) {
2137     if (RD->isInvalidDecl()) return false;
2138     const ASTRecordLayout &Layout = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
2139     const CXXRecordDecl *Base = getAsBaseClass(D.Entries[I]);
2140     if (isVirtualBaseClass(D.Entries[I]))
2141       Result.Offset -= Layout.getVBaseClassOffset(Base);
2142     else
2143       Result.Offset -= Layout.getBaseClassOffset(Base);
2144     RD = Base;
2145   }
2146   D.Entries.resize(TruncatedElements);
2147   return true;
2148 }
2149
2150 static bool HandleLValueDirectBase(EvalInfo &Info, const Expr *E, LValue &Obj,
2151                                    const CXXRecordDecl *Derived,
2152                                    const CXXRecordDecl *Base,
2153                                    const ASTRecordLayout *RL = nullptr) {
2154   if (!RL) {
2155     if (Derived->isInvalidDecl()) return false;
2156     RL = &Info.Ctx.getASTRecordLayout(Derived);
2157   }
2158
2159   Obj.getLValueOffset() += RL->getBaseClassOffset(Base);
2160   Obj.addDecl(Info, E, Base, /*Virtual*/ false);
2161   return true;
2162 }
2163
2164 static bool HandleLValueBase(EvalInfo &Info, const Expr *E, LValue &Obj,
2165                              const CXXRecordDecl *DerivedDecl,
2166                              const CXXBaseSpecifier *Base) {
2167   const CXXRecordDecl *BaseDecl = Base->getType()->getAsCXXRecordDecl();
2168
2169   if (!Base->isVirtual())
2170     return HandleLValueDirectBase(Info, E, Obj, DerivedDecl, BaseDecl);
2171
2172   SubobjectDesignator &D = Obj.Designator;
2173   if (D.Invalid)
2174     return false;
2175
2176   // Extract most-derived object and corresponding type.
2177   DerivedDecl = D.MostDerivedType->getAsCXXRecordDecl();
2178   if (!CastToDerivedClass(Info, E, Obj, DerivedDecl, D.MostDerivedPathLength))
2179     return false;
2180
2181   // Find the virtual base class.
2182   if (DerivedDecl->isInvalidDecl()) return false;
2183   const ASTRecordLayout &Layout = Info.Ctx.getASTRecordLayout(DerivedDecl);
2184   Obj.getLValueOffset() += Layout.getVBaseClassOffset(BaseDecl);
2185   Obj.addDecl(Info, E, BaseDecl, /*Virtual*/ true);
2186   return true;
2187 }
2188
2189 static bool HandleLValueBasePath(EvalInfo &Info, const CastExpr *E,
2190                                  QualType Type, LValue &Result) {
2191   for (CastExpr::path_const_iterator PathI = E->path_begin(),
2192                                      PathE = E->path_end();
2193        PathI != PathE; ++PathI) {
2194     if (!HandleLValueBase(Info, E, Result, Type->getAsCXXRecordDecl(),
2195                           *PathI))
2196       return false;
2197     Type = (*PathI)->getType();
2198   }
2199   return true;
2200 }
2201
2202 /// Update LVal to refer to the given field, which must be a member of the type
2203 /// currently described by LVal.
2204 static bool HandleLValueMember(EvalInfo &Info, const Expr *E, LValue &LVal,
2205                                const FieldDecl *FD,
2206                                const ASTRecordLayout *RL = nullptr) {
2207   if (!RL) {
2208     if (FD->getParent()->isInvalidDecl()) return false;
2209     RL = &Info.Ctx.getASTRecordLayout(FD->getParent());
2210   }
2211
2212   unsigned I = FD->getFieldIndex();
2213   LVal.adjustOffset(Info.Ctx.toCharUnitsFromBits(RL->getFieldOffset(I)));
2214   LVal.addDecl(Info, E, FD);
2215   return true;
2216 }
2217
2218 /// Update LVal to refer to the given indirect field.
2219 static bool HandleLValueIndirectMember(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2220                                        LValue &LVal,
2221                                        const IndirectFieldDecl *IFD) {
2222   for (const auto *C : IFD->chain())
2223     if (!HandleLValueMember(Info, E, LVal, cast<FieldDecl>(C)))
2224       return false;
2225   return true;
2226 }
2227
2228 /// Get the size of the given type in char units.
2229 static bool HandleSizeof(EvalInfo &Info, SourceLocation Loc,
2230                          QualType Type, CharUnits &Size) {
2231   // sizeof(void), __alignof__(void), sizeof(function) = 1 as a gcc
2232   // extension.
2233   if (Type->isVoidType() || Type->isFunctionType()) {
2234     Size = CharUnits::One();
2235     return true;
2236   }
2237
2238   if (Type->isDependentType()) {
2239     Info.FFDiag(Loc);
2240     return false;
2241   }
2242
2243   if (!Type->isConstantSizeType()) {
2244     // sizeof(vla) is not a constantexpr: C99 6.5.3.4p2.
2245     // FIXME: Better diagnostic.
2246     Info.FFDiag(Loc);
2247     return false;
2248   }
2249
2250   Size = Info.Ctx.getTypeSizeInChars(Type);
2251   return true;
2252 }
2253
2254 /// Update a pointer value to model pointer arithmetic.
2255 /// \param Info - Information about the ongoing evaluation.
2256 /// \param E - The expression being evaluated, for diagnostic purposes.
2257 /// \param LVal - The pointer value to be updated.
2258 /// \param EltTy - The pointee type represented by LVal.
2259 /// \param Adjustment - The adjustment, in objects of type EltTy, to add.
2260 static bool HandleLValueArrayAdjustment(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2261                                         LValue &LVal, QualType EltTy,
2262                                         APSInt Adjustment) {
2263   CharUnits SizeOfPointee;
2264   if (!HandleSizeof(Info, E->getExprLoc(), EltTy, SizeOfPointee))
2265     return false;
2266
2267   LVal.adjustOffsetAndIndex(Info, E, Adjustment, SizeOfPointee);
2268   return true;
2269 }
2270
2271 static bool HandleLValueArrayAdjustment(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2272                                         LValue &LVal, QualType EltTy,
2273                                         int64_t Adjustment) {
2274   return HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, LVal, EltTy,
2275                                      APSInt::get(Adjustment));
2276 }
2277
2278 /// Update an lvalue to refer to a component of a complex number.
2279 /// \param Info - Information about the ongoing evaluation.
2280 /// \param LVal - The lvalue to be updated.
2281 /// \param EltTy - The complex number's component type.
2282 /// \param Imag - False for the real component, true for the imaginary.
2283 static bool HandleLValueComplexElement(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2284                                        LValue &LVal, QualType EltTy,
2285                                        bool Imag) {
2286   if (Imag) {
2287     CharUnits SizeOfComponent;
2288     if (!HandleSizeof(Info, E->getExprLoc(), EltTy, SizeOfComponent))
2289       return false;
2290     LVal.Offset += SizeOfComponent;
2291   }
2292   LVal.addComplex(Info, E, EltTy, Imag);
2293   return true;
2294 }
2295
2296 static bool handleLValueToRValueConversion(EvalInfo &Info, const Expr *Conv,
2297                                            QualType Type, const LValue &LVal,
2298                                            APValue &RVal);
2299
2300 /// Try to evaluate the initializer for a variable declaration.
2301 ///
2302 /// \param Info   Information about the ongoing evaluation.
2303 /// \param E      An expression to be used when printing diagnostics.
2304 /// \param VD     The variable whose initializer should be obtained.
2305 /// \param Frame  The frame in which the variable was created. Must be null
2306 ///               if this variable is not local to the evaluation.
2307 /// \param Result Filled in with a pointer to the value of the variable.
2308 static bool evaluateVarDeclInit(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2309                                 const VarDecl *VD, CallStackFrame *Frame,
2310                                 APValue *&Result) {
2311
2312   // If this is a parameter to an active constexpr function call, perform
2313   // argument substitution.
2314   if (const ParmVarDecl *PVD = dyn_cast<ParmVarDecl>(VD)) {
2315     // Assume arguments of a potential constant expression are unknown
2316     // constant expressions.
2317     if (Info.checkingPotentialConstantExpression())
2318       return false;
2319     if (!Frame || !Frame->Arguments) {
2320       Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
2321       return false;
2322     }
2323     Result = &Frame->Arguments[PVD->getFunctionScopeIndex()];
2324     return true;
2325   }
2326
2327   // If this is a local variable, dig out its value.
2328   if (Frame) {
2329     Result = Frame->getTemporary(VD);
2330     if (!Result) {
2331       // Assume variables referenced within a lambda's call operator that were
2332       // not declared within the call operator are captures and during checking
2333       // of a potential constant expression, assume they are unknown constant
2334       // expressions.
2335       assert(isLambdaCallOperator(Frame->Callee) &&
2336              (VD->getDeclContext() != Frame->Callee || VD->isInitCapture()) &&
2337              "missing value for local variable");
2338       if (Info.checkingPotentialConstantExpression())
2339         return false;
2340       // FIXME: implement capture evaluation during constant expr evaluation.
2341       Info.FFDiag(E->getLocStart(),
2342            diag::note_unimplemented_constexpr_lambda_feature_ast)
2343           << "captures not currently allowed";
2344       return false;
2345     }
2346     return true;
2347   }
2348
2349   // Dig out the initializer, and use the declaration which it's attached to.
2350   const Expr *Init = VD->getAnyInitializer(VD);
2351   if (!Init || Init->isValueDependent()) {
2352     // If we're checking a potential constant expression, the variable could be
2353     // initialized later.
2354     if (!Info.checkingPotentialConstantExpression())
2355       Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
2356     return false;
2357   }
2358
2359   // If we're currently evaluating the initializer of this declaration, use that
2360   // in-flight value.
2361   if (Info.EvaluatingDecl.dyn_cast<const ValueDecl*>() == VD) {
2362     Result = Info.EvaluatingDeclValue;
2363     return true;
2364   }
2365
2366   // Never evaluate the initializer of a weak variable. We can't be sure that
2367   // this is the definition which will be used.
2368   if (VD->isWeak()) {
2369     Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
2370     return false;
2371   }
2372
2373   // Check that we can fold the initializer. In C++, we will have already done
2374   // this in the cases where it matters for conformance.
2375   SmallVector<PartialDiagnosticAt, 8> Notes;
2376   if (!VD->evaluateValue(Notes)) {
2377     Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_var_init_non_constant,
2378               Notes.size() + 1) << VD;
2379     Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
2380     Info.addNotes(Notes);
2381     return false;
2382   } else if (!VD->checkInitIsICE()) {
2383     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_var_init_non_constant,
2384                  Notes.size() + 1) << VD;
2385     Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
2386     Info.addNotes(Notes);
2387   }
2388
2389   Result = VD->getEvaluatedValue();
2390   return true;
2391 }
2392
2393 static bool IsConstNonVolatile(QualType T) {
2394   Qualifiers Quals = T.getQualifiers();
2395   return Quals.hasConst() && !Quals.hasVolatile();
2396 }
2397
2398 /// Get the base index of the given base class within an APValue representing
2399 /// the given derived class.
2400 static unsigned getBaseIndex(const CXXRecordDecl *Derived,
2401                              const CXXRecordDecl *Base) {
2402   Base = Base->getCanonicalDecl();
2403   unsigned Index = 0;
2404   for (CXXRecordDecl::base_class_const_iterator I = Derived->bases_begin(),
2405          E = Derived->bases_end(); I != E; ++I, ++Index) {
2406     if (I->getType()->getAsCXXRecordDecl()->getCanonicalDecl() == Base)
2407       return Index;
2408   }
2409
2410   llvm_unreachable("base class missing from derived class's bases list");
2411 }
2412
2413 /// Extract the value of a character from a string literal.
2414 static APSInt extractStringLiteralCharacter(EvalInfo &Info, const Expr *Lit,
2415                                             uint64_t Index) {
2416   // FIXME: Support MakeStringConstant
2417   if (const auto *ObjCEnc = dyn_cast<ObjCEncodeExpr>(Lit)) {
2418     std::string Str;
2419     Info.Ctx.getObjCEncodingForType(ObjCEnc->getEncodedType(), Str);
2420     assert(Index <= Str.size() && "Index too large");
2421     return APSInt::getUnsigned(Str.c_str()[Index]);
2422   }
2423
2424   if (auto PE = dyn_cast<PredefinedExpr>(Lit))
2425     Lit = PE->getFunctionName();
2426   const StringLiteral *S = cast<StringLiteral>(Lit);
2427   const ConstantArrayType *CAT =
2428       Info.Ctx.getAsConstantArrayType(S->getType());
2429   assert(CAT && "string literal isn't an array");
2430   QualType CharType = CAT->getElementType();
2431   assert(CharType->isIntegerType() && "unexpected character type");
2432
2433   APSInt Value(S->getCharByteWidth() * Info.Ctx.getCharWidth(),
2434                CharType->isUnsignedIntegerType());
2435   if (Index < S->getLength())
2436     Value = S->getCodeUnit(Index);
2437   return Value;
2438 }
2439
2440 // Expand a string literal into an array of characters.
2441 static void expandStringLiteral(EvalInfo &Info, const Expr *Lit,
2442                                 APValue &Result) {
2443   const StringLiteral *S = cast<StringLiteral>(Lit);
2444   const ConstantArrayType *CAT =
2445       Info.Ctx.getAsConstantArrayType(S->getType());
2446   assert(CAT && "string literal isn't an array");
2447   QualType CharType = CAT->getElementType();
2448   assert(CharType->isIntegerType() && "unexpected character type");
2449
2450   unsigned Elts = CAT->getSize().getZExtValue();
2451   Result = APValue(APValue::UninitArray(),
2452                    std::min(S->getLength(), Elts), Elts);
2453   APSInt Value(S->getCharByteWidth() * Info.Ctx.getCharWidth(),
2454                CharType->isUnsignedIntegerType());
2455   if (Result.hasArrayFiller())
2456     Result.getArrayFiller() = APValue(Value);
2457   for (unsigned I = 0, N = Result.getArrayInitializedElts(); I != N; ++I) {
2458     Value = S->getCodeUnit(I);
2459     Result.getArrayInitializedElt(I) = APValue(Value);
2460   }
2461 }
2462
2463 // Expand an array so that it has more than Index filled elements.
2464 static void expandArray(APValue &Array, unsigned Index) {
2465   unsigned Size = Array.getArraySize();
2466   assert(Index < Size);
2467
2468   // Always at least double the number of elements for which we store a value.
2469   unsigned OldElts = Array.getArrayInitializedElts();
2470   unsigned NewElts = std::max(Index+1, OldElts * 2);
2471   NewElts = std::min(Size, std::max(NewElts, 8u));
2472
2473   // Copy the data across.
2474   APValue NewValue(APValue::UninitArray(), NewElts, Size);
2475   for (unsigned I = 0; I != OldElts; ++I)
2476     NewValue.getArrayInitializedElt(I).swap(Array.getArrayInitializedElt(I));
2477   for (unsigned I = OldElts; I != NewElts; ++I)
2478     NewValue.getArrayInitializedElt(I) = Array.getArrayFiller();
2479   if (NewValue.hasArrayFiller())
2480     NewValue.getArrayFiller() = Array.getArrayFiller();
2481   Array.swap(NewValue);
2482 }
2483
2484 /// Determine whether a type would actually be read by an lvalue-to-rvalue
2485 /// conversion. If it's of class type, we may assume that the copy operation
2486 /// is trivial. Note that this is never true for a union type with fields
2487 /// (because the copy always "reads" the active member) and always true for
2488 /// a non-class type.
2489 static bool isReadByLvalueToRvalueConversion(QualType T) {
2490   CXXRecordDecl *RD = T->getBaseElementTypeUnsafe()->getAsCXXRecordDecl();
2491   if (!RD || (RD->isUnion() && !RD->field_empty()))
2492     return true;
2493   if (RD->isEmpty())
2494     return false;
2495
2496   for (auto *Field : RD->fields())
2497     if (isReadByLvalueToRvalueConversion(Field->getType()))
2498       return true;
2499
2500   for (auto &BaseSpec : RD->bases())
2501     if (isReadByLvalueToRvalueConversion(BaseSpec.getType()))
2502       return true;
2503
2504   return false;
2505 }
2506
2507 /// Diagnose an attempt to read from any unreadable field within the specified
2508 /// type, which might be a class type.
2509 static bool diagnoseUnreadableFields(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2510                                      QualType T) {
2511   CXXRecordDecl *RD = T->getBaseElementTypeUnsafe()->getAsCXXRecordDecl();
2512   if (!RD)
2513     return false;
2514
2515   if (!RD->hasMutableFields())
2516     return false;
2517
2518   for (auto *Field : RD->fields()) {
2519     // If we're actually going to read this field in some way, then it can't
2520     // be mutable. If we're in a union, then assigning to a mutable field
2521     // (even an empty one) can change the active member, so that's not OK.
2522     // FIXME: Add core issue number for the union case.
2523     if (Field->isMutable() &&
2524         (RD->isUnion() || isReadByLvalueToRvalueConversion(Field->getType()))) {
2525       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_ltor_mutable, 1) << Field;
2526       Info.Note(Field->getLocation(), diag::note_declared_at);
2527       return true;
2528     }
2529
2530     if (diagnoseUnreadableFields(Info, E, Field->getType()))
2531       return true;
2532   }
2533
2534   for (auto &BaseSpec : RD->bases())
2535     if (diagnoseUnreadableFields(Info, E, BaseSpec.getType()))
2536       return true;
2537
2538   // All mutable fields were empty, and thus not actually read.
2539   return false;
2540 }
2541
2542 /// Kinds of access we can perform on an object, for diagnostics.
2543 enum AccessKinds {
2544   AK_Read,
2545   AK_Assign,
2546   AK_Increment,
2547   AK_Decrement
2548 };
2549
2550 namespace {
2551 /// A handle to a complete object (an object that is not a subobject of
2552 /// another object).
2553 struct CompleteObject {
2554   /// The value of the complete object.
2555   APValue *Value;
2556   /// The type of the complete object.
2557   QualType Type;
2558
2559   CompleteObject() : Value(nullptr) {}
2560   CompleteObject(APValue *Value, QualType Type)
2561       : Value(Value), Type(Type) {
2562     assert(Value && "missing value for complete object");
2563   }
2564
2565   explicit operator bool() const { return Value; }
2566 };
2567 } // end anonymous namespace
2568
2569 /// Find the designated sub-object of an rvalue.
2570 template<typename SubobjectHandler>
2571 typename SubobjectHandler::result_type
2572 findSubobject(EvalInfo &Info, const Expr *E, const CompleteObject &Obj,
2573               const SubobjectDesignator &Sub, SubobjectHandler &handler) {
2574   if (Sub.Invalid)
2575     // A diagnostic will have already been produced.
2576     return handler.failed();
2577   if (Sub.isOnePastTheEnd()) {
2578     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
2579       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_past_end)
2580         << handler.AccessKind;
2581     else
2582       Info.FFDiag(E);
2583     return handler.failed();
2584   }
2585
2586   APValue *O = Obj.Value;
2587   QualType ObjType = Obj.Type;
2588   const FieldDecl *LastField = nullptr;
2589
2590   // Walk the designator's path to find the subobject.
2591   for (unsigned I = 0, N = Sub.Entries.size(); /**/; ++I) {
2592     if (O->isUninit()) {
2593       if (!Info.checkingPotentialConstantExpression())
2594         Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_uninit) << handler.AccessKind;
2595       return handler.failed();
2596     }
2597
2598     if (I == N) {
2599       // If we are reading an object of class type, there may still be more
2600       // things we need to check: if there are any mutable subobjects, we
2601       // cannot perform this read. (This only happens when performing a trivial
2602       // copy or assignment.)
2603       if (ObjType->isRecordType() && handler.AccessKind == AK_Read &&
2604           diagnoseUnreadableFields(Info, E, ObjType))
2605         return handler.failed();
2606
2607       if (!handler.found(*O, ObjType))
2608         return false;
2609
2610       // If we modified a bit-field, truncate it to the right width.
2611       if (handler.AccessKind != AK_Read &&
2612           LastField && LastField->isBitField() &&
2613           !truncateBitfieldValue(Info, E, *O, LastField))
2614         return false;
2615
2616       return true;
2617     }
2618
2619     LastField = nullptr;
2620     if (ObjType->isArrayType()) {
2621       // Next subobject is an array element.
2622       const ConstantArrayType *CAT = Info.Ctx.getAsConstantArrayType(ObjType);
2623       assert(CAT && "vla in literal type?");
2624       uint64_t Index = Sub.Entries[I].ArrayIndex;
2625       if (CAT->getSize().ule(Index)) {
2626         // Note, it should not be possible to form a pointer with a valid
2627         // designator which points more than one past the end of the array.
2628         if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
2629           Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_past_end)
2630             << handler.AccessKind;
2631         else
2632           Info.FFDiag(E);
2633         return handler.failed();
2634       }
2635
2636       ObjType = CAT->getElementType();
2637
2638       // An array object is represented as either an Array APValue or as an
2639       // LValue which refers to a string literal.
2640       if (O->isLValue()) {
2641         assert(I == N - 1 && "extracting subobject of character?");
2642         assert(!O->hasLValuePath() || O->getLValuePath().empty());
2643         if (handler.AccessKind != AK_Read)
2644           expandStringLiteral(Info, O->getLValueBase().get<const Expr *>(),
2645                               *O);
2646         else
2647           return handler.foundString(*O, ObjType, Index);
2648       }
2649
2650       if (O->getArrayInitializedElts() > Index)
2651         O = &O->getArrayInitializedElt(Index);
2652       else if (handler.AccessKind != AK_Read) {
2653         expandArray(*O, Index);
2654         O = &O->getArrayInitializedElt(Index);
2655       } else
2656         O = &O->getArrayFiller();
2657     } else if (ObjType->isAnyComplexType()) {
2658       // Next subobject is a complex number.
2659       uint64_t Index = Sub.Entries[I].ArrayIndex;
2660       if (Index > 1) {
2661         if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
2662           Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_past_end)
2663             << handler.AccessKind;
2664         else
2665           Info.FFDiag(E);
2666         return handler.failed();
2667       }
2668
2669       bool WasConstQualified = ObjType.isConstQualified();
2670       ObjType = ObjType->castAs<ComplexType>()->getElementType();
2671       if (WasConstQualified)
2672         ObjType.addConst();
2673
2674       assert(I == N - 1 && "extracting subobject of scalar?");
2675       if (O->isComplexInt()) {
2676         return handler.found(Index ? O->getComplexIntImag()
2677                                    : O->getComplexIntReal(), ObjType);
2678       } else {
2679         assert(O->isComplexFloat());
2680         return handler.found(Index ? O->getComplexFloatImag()
2681                                    : O->getComplexFloatReal(), ObjType);
2682       }
2683     } else if (const FieldDecl *Field = getAsField(Sub.Entries[I])) {
2684       if (Field->isMutable() && handler.AccessKind == AK_Read) {
2685         Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_ltor_mutable, 1)
2686           << Field;
2687         Info.Note(Field->getLocation(), diag::note_declared_at);
2688         return handler.failed();
2689       }
2690
2691       // Next subobject is a class, struct or union field.
2692       RecordDecl *RD = ObjType->castAs<RecordType>()->getDecl();
2693       if (RD->isUnion()) {
2694         const FieldDecl *UnionField = O->getUnionField();
2695         if (!UnionField ||
2696             UnionField->getCanonicalDecl() != Field->getCanonicalDecl()) {
2697           Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_inactive_union_member)
2698             << handler.AccessKind << Field << !UnionField << UnionField;
2699           return handler.failed();
2700         }
2701         O = &O->getUnionValue();
2702       } else
2703         O = &O->getStructField(Field->getFieldIndex());
2704
2705       bool WasConstQualified = ObjType.isConstQualified();
2706       ObjType = Field->getType();
2707       if (WasConstQualified && !Field->isMutable())
2708         ObjType.addConst();
2709
2710       if (ObjType.isVolatileQualified()) {
2711         if (Info.getLangOpts().CPlusPlus) {
2712           // FIXME: Include a description of the path to the volatile subobject.
2713           Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_volatile_obj, 1)
2714             << handler.AccessKind << 2 << Field;
2715           Info.Note(Field->getLocation(), diag::note_declared_at);
2716         } else {
2717           Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
2718         }
2719         return handler.failed();
2720       }
2721
2722       LastField = Field;
2723     } else {
2724       // Next subobject is a base class.
2725       const CXXRecordDecl *Derived = ObjType->getAsCXXRecordDecl();
2726       const CXXRecordDecl *Base = getAsBaseClass(Sub.Entries[I]);
2727       O = &O->getStructBase(getBaseIndex(Derived, Base));
2728
2729       bool WasConstQualified = ObjType.isConstQualified();
2730       ObjType = Info.Ctx.getRecordType(Base);
2731       if (WasConstQualified)
2732         ObjType.addConst();
2733     }
2734   }
2735 }
2736
2737 namespace {
2738 struct ExtractSubobjectHandler {
2739   EvalInfo &Info;
2740   APValue &Result;
2741
2742   static const AccessKinds AccessKind = AK_Read;
2743
2744   typedef bool result_type;
2745   bool failed() { return false; }
2746   bool found(APValue &Subobj, QualType SubobjType) {
2747     Result = Subobj;
2748     return true;
2749   }
2750   bool found(APSInt &Value, QualType SubobjType) {
2751     Result = APValue(Value);
2752     return true;
2753   }
2754   bool found(APFloat &Value, QualType SubobjType) {
2755     Result = APValue(Value);
2756     return true;
2757   }
2758   bool foundString(APValue &Subobj, QualType SubobjType, uint64_t Character) {
2759     Result = APValue(extractStringLiteralCharacter(
2760         Info, Subobj.getLValueBase().get<const Expr *>(), Character));
2761     return true;
2762   }
2763 };
2764 } // end anonymous namespace
2765
2766 const AccessKinds ExtractSubobjectHandler::AccessKind;
2767
2768 /// Extract the designated sub-object of an rvalue.
2769 static bool extractSubobject(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2770                              const CompleteObject &Obj,
2771                              const SubobjectDesignator &Sub,
2772                              APValue &Result) {
2773   ExtractSubobjectHandler Handler = { Info, Result };
2774   return findSubobject(Info, E, Obj, Sub, Handler);
2775 }
2776
2777 namespace {
2778 struct ModifySubobjectHandler {
2779   EvalInfo &Info;
2780   APValue &NewVal;
2781   const Expr *E;
2782
2783   typedef bool result_type;
2784   static const AccessKinds AccessKind = AK_Assign;
2785
2786   bool checkConst(QualType QT) {
2787     // Assigning to a const object has undefined behavior.
2788     if (QT.isConstQualified()) {
2789       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_modify_const_type) << QT;
2790       return false;
2791     }
2792     return true;
2793   }
2794
2795   bool failed() { return false; }
2796   bool found(APValue &Subobj, QualType SubobjType) {
2797     if (!checkConst(SubobjType))
2798       return false;
2799     // We've been given ownership of NewVal, so just swap it in.
2800     Subobj.swap(NewVal);
2801     return true;
2802   }
2803   bool found(APSInt &Value, QualType SubobjType) {
2804     if (!checkConst(SubobjType))
2805       return false;
2806     if (!NewVal.isInt()) {
2807       // Maybe trying to write a cast pointer value into a complex?
2808       Info.FFDiag(E);
2809       return false;
2810     }
2811     Value = NewVal.getInt();
2812     return true;
2813   }
2814   bool found(APFloat &Value, QualType SubobjType) {
2815     if (!checkConst(SubobjType))
2816       return false;
2817     Value = NewVal.getFloat();
2818     return true;
2819   }
2820   bool foundString(APValue &Subobj, QualType SubobjType, uint64_t Character) {
2821     llvm_unreachable("shouldn't encounter string elements with ExpandArrays");
2822   }
2823 };
2824 } // end anonymous namespace
2825
2826 const AccessKinds ModifySubobjectHandler::AccessKind;
2827
2828 /// Update the designated sub-object of an rvalue to the given value.
2829 static bool modifySubobject(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2830                             const CompleteObject &Obj,
2831                             const SubobjectDesignator &Sub,
2832                             APValue &NewVal) {
2833   ModifySubobjectHandler Handler = { Info, NewVal, E };
2834   return findSubobject(Info, E, Obj, Sub, Handler);
2835 }
2836
2837 /// Find the position where two subobject designators diverge, or equivalently
2838 /// the length of the common initial subsequence.
2839 static unsigned FindDesignatorMismatch(QualType ObjType,
2840                                        const SubobjectDesignator &A,
2841                                        const SubobjectDesignator &B,
2842                                        bool &WasArrayIndex) {
2843   unsigned I = 0, N = std::min(A.Entries.size(), B.Entries.size());
2844   for (/**/; I != N; ++I) {
2845     if (!ObjType.isNull() &&
2846         (ObjType->isArrayType() || ObjType->isAnyComplexType())) {
2847       // Next subobject is an array element.
2848       if (A.Entries[I].ArrayIndex != B.Entries[I].ArrayIndex) {
2849         WasArrayIndex = true;
2850         return I;
2851       }
2852       if (ObjType->isAnyComplexType())
2853         ObjType = ObjType->castAs<ComplexType>()->getElementType();
2854       else
2855         ObjType = ObjType->castAsArrayTypeUnsafe()->getElementType();
2856     } else {
2857       if (A.Entries[I].BaseOrMember != B.Entries[I].BaseOrMember) {
2858         WasArrayIndex = false;
2859         return I;
2860       }
2861       if (const FieldDecl *FD = getAsField(A.Entries[I]))
2862         // Next subobject is a field.
2863         ObjType = FD->getType();
2864       else
2865         // Next subobject is a base class.
2866         ObjType = QualType();
2867     }
2868   }
2869   WasArrayIndex = false;
2870   return I;
2871 }
2872
2873 /// Determine whether the given subobject designators refer to elements of the
2874 /// same array object.
2875 static bool AreElementsOfSameArray(QualType ObjType,
2876                                    const SubobjectDesignator &A,
2877                                    const SubobjectDesignator &B) {
2878   if (A.Entries.size() != B.Entries.size())
2879     return false;
2880
2881   bool IsArray = A.MostDerivedIsArrayElement;
2882   if (IsArray && A.MostDerivedPathLength != A.Entries.size())
2883     // A is a subobject of the array element.
2884     return false;
2885
2886   // If A (and B) designates an array element, the last entry will be the array
2887   // index. That doesn't have to match. Otherwise, we're in the 'implicit array
2888   // of length 1' case, and the entire path must match.
2889   bool WasArrayIndex;
2890   unsigned CommonLength = FindDesignatorMismatch(ObjType, A, B, WasArrayIndex);
2891   return CommonLength >= A.Entries.size() - IsArray;
2892 }
2893
2894 /// Find the complete object to which an LValue refers.
2895 static CompleteObject findCompleteObject(EvalInfo &Info, const Expr *E,
2896                                          AccessKinds AK, const LValue &LVal,
2897                                          QualType LValType) {
2898   if (!LVal.Base) {
2899     Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_null) << AK;
2900     return CompleteObject();
2901   }
2902
2903   CallStackFrame *Frame = nullptr;
2904   if (LVal.CallIndex) {
2905     Frame = Info.getCallFrame(LVal.CallIndex);
2906     if (!Frame) {
2907       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_lifetime_ended, 1)
2908         << AK << LVal.Base.is<const ValueDecl*>();
2909       NoteLValueLocation(Info, LVal.Base);
2910       return CompleteObject();
2911     }
2912   }
2913
2914   // C++11 DR1311: An lvalue-to-rvalue conversion on a volatile-qualified type
2915   // is not a constant expression (even if the object is non-volatile). We also
2916   // apply this rule to C++98, in order to conform to the expected 'volatile'
2917   // semantics.
2918   if (LValType.isVolatileQualified()) {
2919     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus)
2920       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_volatile_type)
2921         << AK << LValType;
2922     else
2923       Info.FFDiag(E);
2924     return CompleteObject();
2925   }
2926
2927   // Compute value storage location and type of base object.
2928   APValue *BaseVal = nullptr;
2929   QualType BaseType = getType(LVal.Base);
2930
2931   if (const ValueDecl *D = LVal.Base.dyn_cast<const ValueDecl*>()) {
2932     // In C++98, const, non-volatile integers initialized with ICEs are ICEs.
2933     // In C++11, constexpr, non-volatile variables initialized with constant
2934     // expressions are constant expressions too. Inside constexpr functions,
2935     // parameters are constant expressions even if they're non-const.
2936     // In C++1y, objects local to a constant expression (those with a Frame) are
2937     // both readable and writable inside constant expressions.
2938     // In C, such things can also be folded, although they are not ICEs.
2939     const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(D);
2940     if (VD) {
2941       if (const VarDecl *VDef = VD->getDefinition(Info.Ctx))
2942         VD = VDef;
2943     }
2944     if (!VD || VD->isInvalidDecl()) {
2945       Info.FFDiag(E);
2946       return CompleteObject();
2947     }
2948
2949     // Accesses of volatile-qualified objects are not allowed.
2950     if (BaseType.isVolatileQualified()) {
2951       if (Info.getLangOpts().CPlusPlus) {
2952         Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_volatile_obj, 1)
2953           << AK << 1 << VD;
2954         Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
2955       } else {
2956         Info.FFDiag(E);
2957       }
2958       return CompleteObject();
2959     }
2960
2961     // Unless we're looking at a local variable or argument in a constexpr call,
2962     // the variable we're reading must be const.
2963     if (!Frame) {
2964       if (Info.getLangOpts().CPlusPlus14 &&
2965           VD == Info.EvaluatingDecl.dyn_cast<const ValueDecl *>()) {
2966         // OK, we can read and modify an object if we're in the process of
2967         // evaluating its initializer, because its lifetime began in this
2968         // evaluation.
2969       } else if (AK != AK_Read) {
2970         // All the remaining cases only permit reading.
2971         Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_modify_global);
2972         return CompleteObject();
2973       } else if (VD->isConstexpr()) {
2974         // OK, we can read this variable.
2975       } else if (BaseType->isIntegralOrEnumerationType()) {
2976         // In OpenCL if a variable is in constant address space it is a const value.
2977         if (!(BaseType.isConstQualified() ||
2978               (Info.getLangOpts().OpenCL &&
2979                BaseType.getAddressSpace() == LangAS::opencl_constant))) {
2980           if (Info.getLangOpts().CPlusPlus) {
2981             Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_ltor_non_const_int, 1) << VD;
2982             Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
2983           } else {
2984             Info.FFDiag(E);
2985           }
2986           return CompleteObject();
2987         }
2988       } else if (BaseType->isFloatingType() && BaseType.isConstQualified()) {
2989         // We support folding of const floating-point types, in order to make
2990         // static const data members of such types (supported as an extension)
2991         // more useful.
2992         if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11) {
2993           Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_ltor_non_constexpr, 1) << VD;
2994           Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
2995         } else {
2996           Info.CCEDiag(E);
2997         }
2998       } else if (BaseType.isConstQualified() && VD->hasDefinition(Info.Ctx)) {
2999         Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_ltor_non_constexpr) << VD;
3000         // Keep evaluating to see what we can do.
3001       } else {
3002         // FIXME: Allow folding of values of any literal type in all languages.
3003         if (Info.checkingPotentialConstantExpression() &&
3004             VD->getType().isConstQualified() && !VD->hasDefinition(Info.Ctx)) {
3005           // The definition of this variable could be constexpr. We can't
3006           // access it right now, but may be able to in future.
3007         } else if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11) {
3008           Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_ltor_non_constexpr, 1) << VD;
3009           Info.Note(VD->getLocation(), diag::note_declared_at);
3010         } else {
3011           Info.FFDiag(E);
3012         }
3013         return CompleteObject();
3014       }
3015     }
3016
3017     if (!evaluateVarDeclInit(Info, E, VD, Frame, BaseVal))
3018       return CompleteObject();
3019   } else {
3020     const Expr *Base = LVal.Base.dyn_cast<const Expr*>();
3021
3022     if (!Frame) {
3023       if (const MaterializeTemporaryExpr *MTE =
3024               dyn_cast<MaterializeTemporaryExpr>(Base)) {
3025         assert(MTE->getStorageDuration() == SD_Static &&
3026                "should have a frame for a non-global materialized temporary");
3027
3028         // Per C++1y [expr.const]p2:
3029         //  an lvalue-to-rvalue conversion [is not allowed unless it applies to]
3030         //   - a [...] glvalue of integral or enumeration type that refers to
3031         //     a non-volatile const object [...]
3032         //   [...]
3033         //   - a [...] glvalue of literal type that refers to a non-volatile
3034         //     object whose lifetime began within the evaluation of e.
3035         //
3036         // C++11 misses the 'began within the evaluation of e' check and
3037         // instead allows all temporaries, including things like:
3038         //   int &&r = 1;
3039         //   int x = ++r;
3040         //   constexpr int k = r;
3041         // Therefore we use the C++1y rules in C++11 too.
3042         const ValueDecl *VD = Info.EvaluatingDecl.dyn_cast<const ValueDecl*>();
3043         const ValueDecl *ED = MTE->getExtendingDecl();
3044         if (!(BaseType.isConstQualified() &&
3045               BaseType->isIntegralOrEnumerationType()) &&
3046             !(VD && VD->getCanonicalDecl() == ED->getCanonicalDecl())) {
3047           Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_static_temporary, 1) << AK;
3048           Info.Note(MTE->getExprLoc(), diag::note_constexpr_temporary_here);
3049           return CompleteObject();
3050         }
3051
3052         BaseVal = Info.Ctx.getMaterializedTemporaryValue(MTE, false);
3053         assert(BaseVal && "got reference to unevaluated temporary");
3054       } else {
3055         Info.FFDiag(E);
3056         return CompleteObject();
3057       }
3058     } else {
3059       BaseVal = Frame->getTemporary(Base);
3060       assert(BaseVal && "missing value for temporary");
3061     }
3062
3063     // Volatile temporary objects cannot be accessed in constant expressions.
3064     if (BaseType.isVolatileQualified()) {
3065       if (Info.getLangOpts().CPlusPlus) {
3066         Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_access_volatile_obj, 1)
3067           << AK << 0;
3068         Info.Note(Base->getExprLoc(), diag::note_constexpr_temporary_here);
3069       } else {
3070         Info.FFDiag(E);
3071       }
3072       return CompleteObject();
3073     }
3074   }
3075
3076   // During the construction of an object, it is not yet 'const'.
3077   // FIXME: We don't set up EvaluatingDecl for local variables or temporaries,
3078   // and this doesn't do quite the right thing for const subobjects of the
3079   // object under construction.
3080   if (LVal.getLValueBase() == Info.EvaluatingDecl) {
3081     BaseType = Info.Ctx.getCanonicalType(BaseType);
3082     BaseType.removeLocalConst();
3083   }
3084
3085   // In C++1y, we can't safely access any mutable state when we might be
3086   // evaluating after an unmodeled side effect.
3087   //
3088   // FIXME: Not all local state is mutable. Allow local constant subobjects
3089   // to be read here (but take care with 'mutable' fields).
3090   if ((Frame && Info.getLangOpts().CPlusPlus14 &&
3091        Info.EvalStatus.HasSideEffects) ||
3092       (AK != AK_Read && Info.IsSpeculativelyEvaluating))
3093     return CompleteObject();
3094
3095   return CompleteObject(BaseVal, BaseType);
3096 }
3097
3098 /// \brief Perform an lvalue-to-rvalue conversion on the given glvalue. This
3099 /// can also be used for 'lvalue-to-lvalue' conversions for looking up the
3100 /// glvalue referred to by an entity of reference type.
3101 ///
3102 /// \param Info - Information about the ongoing evaluation.
3103 /// \param Conv - The expression for which we are performing the conversion.
3104 ///               Used for diagnostics.
3105 /// \param Type - The type of the glvalue (before stripping cv-qualifiers in the
3106 ///               case of a non-class type).
3107 /// \param LVal - The glvalue on which we are attempting to perform this action.
3108 /// \param RVal - The produced value will be placed here.
3109 static bool handleLValueToRValueConversion(EvalInfo &Info, const Expr *Conv,
3110                                            QualType Type,
3111                                            const LValue &LVal, APValue &RVal) {
3112   if (LVal.Designator.Invalid)
3113     return false;
3114
3115   // Check for special cases where there is no existing APValue to look at.
3116   const Expr *Base = LVal.Base.dyn_cast<const Expr*>();
3117   if (Base && !LVal.CallIndex && !Type.isVolatileQualified()) {
3118     if (const CompoundLiteralExpr *CLE = dyn_cast<CompoundLiteralExpr>(Base)) {
3119       // In C99, a CompoundLiteralExpr is an lvalue, and we defer evaluating the
3120       // initializer until now for such expressions. Such an expression can't be
3121       // an ICE in C, so this only matters for fold.
3122       if (Type.isVolatileQualified()) {
3123         Info.FFDiag(Conv);
3124         return false;
3125       }
3126       APValue Lit;
3127       if (!Evaluate(Lit, Info, CLE->getInitializer()))
3128         return false;
3129       CompleteObject LitObj(&Lit, Base->getType());
3130       return extractSubobject(Info, Conv, LitObj, LVal.Designator, RVal);
3131     } else if (isa<StringLiteral>(Base) || isa<PredefinedExpr>(Base)) {
3132       // We represent a string literal array as an lvalue pointing at the
3133       // corresponding expression, rather than building an array of chars.
3134       // FIXME: Support ObjCEncodeExpr, MakeStringConstant
3135       APValue Str(Base, CharUnits::Zero(), APValue::NoLValuePath(), 0);
3136       CompleteObject StrObj(&Str, Base->getType());
3137       return extractSubobject(Info, Conv, StrObj, LVal.Designator, RVal);
3138     }
3139   }
3140
3141   CompleteObject Obj = findCompleteObject(Info, Conv, AK_Read, LVal, Type);
3142   return Obj && extractSubobject(Info, Conv, Obj, LVal.Designator, RVal);
3143 }
3144
3145 /// Perform an assignment of Val to LVal. Takes ownership of Val.
3146 static bool handleAssignment(EvalInfo &Info, const Expr *E, const LValue &LVal,
3147                              QualType LValType, APValue &Val) {
3148   if (LVal.Designator.Invalid)
3149     return false;
3150
3151   if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus14) {
3152     Info.FFDiag(E);
3153     return false;
3154   }
3155
3156   CompleteObject Obj = findCompleteObject(Info, E, AK_Assign, LVal, LValType);
3157   return Obj && modifySubobject(Info, E, Obj, LVal.Designator, Val);
3158 }
3159
3160 static bool isOverflowingIntegerType(ASTContext &Ctx, QualType T) {
3161   return T->isSignedIntegerType() &&
3162          Ctx.getIntWidth(T) >= Ctx.getIntWidth(Ctx.IntTy);
3163 }
3164
3165 namespace {
3166 struct CompoundAssignSubobjectHandler {
3167   EvalInfo &Info;
3168   const Expr *E;
3169   QualType PromotedLHSType;
3170   BinaryOperatorKind Opcode;
3171   const APValue &RHS;
3172
3173   static const AccessKinds AccessKind = AK_Assign;
3174
3175   typedef bool result_type;
3176
3177   bool checkConst(QualType QT) {
3178     // Assigning to a const object has undefined behavior.
3179     if (QT.isConstQualified()) {
3180       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_modify_const_type) << QT;
3181       return false;
3182     }
3183     return true;
3184   }
3185
3186   bool failed() { return false; }
3187   bool found(APValue &Subobj, QualType SubobjType) {
3188     switch (Subobj.getKind()) {
3189     case APValue::Int:
3190       return found(Subobj.getInt(), SubobjType);
3191     case APValue::Float:
3192       return found(Subobj.getFloat(), SubobjType);
3193     case APValue::ComplexInt:
3194     case APValue::ComplexFloat:
3195       // FIXME: Implement complex compound assignment.
3196       Info.FFDiag(E);
3197       return false;
3198     case APValue::LValue:
3199       return foundPointer(Subobj, SubobjType);
3200     default:
3201       // FIXME: can this happen?
3202       Info.FFDiag(E);
3203       return false;
3204     }
3205   }
3206   bool found(APSInt &Value, QualType SubobjType) {
3207     if (!checkConst(SubobjType))
3208       return false;
3209
3210     if (!SubobjType->isIntegerType() || !RHS.isInt()) {
3211       // We don't support compound assignment on integer-cast-to-pointer
3212       // values.
3213       Info.FFDiag(E);
3214       return false;
3215     }
3216
3217     APSInt LHS = HandleIntToIntCast(Info, E, PromotedLHSType,
3218                                     SubobjType, Value);
3219     if (!handleIntIntBinOp(Info, E, LHS, Opcode, RHS.getInt(), LHS))
3220       return false;
3221     Value = HandleIntToIntCast(Info, E, SubobjType, PromotedLHSType, LHS);
3222     return true;
3223   }
3224   bool found(APFloat &Value, QualType SubobjType) {
3225     return checkConst(SubobjType) &&
3226            HandleFloatToFloatCast(Info, E, SubobjType, PromotedLHSType,
3227                                   Value) &&
3228            handleFloatFloatBinOp(Info, E, Value, Opcode, RHS.getFloat()) &&
3229            HandleFloatToFloatCast(Info, E, PromotedLHSType, SubobjType, Value);
3230   }
3231   bool foundPointer(APValue &Subobj, QualType SubobjType) {
3232     if (!checkConst(SubobjType))
3233       return false;
3234
3235     QualType PointeeType;
3236     if (const PointerType *PT = SubobjType->getAs<PointerType>())
3237       PointeeType = PT->getPointeeType();
3238
3239     if (PointeeType.isNull() || !RHS.isInt() ||
3240         (Opcode != BO_Add && Opcode != BO_Sub)) {
3241       Info.FFDiag(E);
3242       return false;
3243     }
3244
3245     APSInt Offset = RHS.getInt();
3246     if (Opcode == BO_Sub)
3247       negateAsSigned(Offset);
3248
3249     LValue LVal;
3250     LVal.setFrom(Info.Ctx, Subobj);
3251     if (!HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, LVal, PointeeType, Offset))
3252       return false;
3253     LVal.moveInto(Subobj);
3254     return true;
3255   }
3256   bool foundString(APValue &Subobj, QualType SubobjType, uint64_t Character) {
3257     llvm_unreachable("shouldn't encounter string elements here");
3258   }
3259 };
3260 } // end anonymous namespace
3261
3262 const AccessKinds CompoundAssignSubobjectHandler::AccessKind;
3263
3264 /// Perform a compound assignment of LVal <op>= RVal.
3265 static bool handleCompoundAssignment(
3266     EvalInfo &Info, const Expr *E,
3267     const LValue &LVal, QualType LValType, QualType PromotedLValType,
3268     BinaryOperatorKind Opcode, const APValue &RVal) {
3269   if (LVal.Designator.Invalid)
3270     return false;
3271
3272   if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus14) {
3273     Info.FFDiag(E);
3274     return false;
3275   }
3276
3277   CompleteObject Obj = findCompleteObject(Info, E, AK_Assign, LVal, LValType);
3278   CompoundAssignSubobjectHandler Handler = { Info, E, PromotedLValType, Opcode,
3279                                              RVal };
3280   return Obj && findSubobject(Info, E, Obj, LVal.Designator, Handler);
3281 }
3282
3283 namespace {
3284 struct IncDecSubobjectHandler {
3285   EvalInfo &Info;
3286   const Expr *E;
3287   AccessKinds AccessKind;
3288   APValue *Old;
3289
3290   typedef bool result_type;
3291
3292   bool checkConst(QualType QT) {
3293     // Assigning to a const object has undefined behavior.
3294     if (QT.isConstQualified()) {
3295       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_modify_const_type) << QT;
3296       return false;
3297     }
3298     return true;
3299   }
3300
3301   bool failed() { return false; }
3302   bool found(APValue &Subobj, QualType SubobjType) {
3303     // Stash the old value. Also clear Old, so we don't clobber it later
3304     // if we're post-incrementing a complex.
3305     if (Old) {
3306       *Old = Subobj;
3307       Old = nullptr;
3308     }
3309
3310     switch (Subobj.getKind()) {
3311     case APValue::Int:
3312       return found(Subobj.getInt(), SubobjType);
3313     case APValue::Float:
3314       return found(Subobj.getFloat(), SubobjType);
3315     case APValue::ComplexInt:
3316       return found(Subobj.getComplexIntReal(),
3317                    SubobjType->castAs<ComplexType>()->getElementType()
3318                      .withCVRQualifiers(SubobjType.getCVRQualifiers()));
3319     case APValue::ComplexFloat:
3320       return found(Subobj.getComplexFloatReal(),
3321                    SubobjType->castAs<ComplexType>()->getElementType()
3322                      .withCVRQualifiers(SubobjType.getCVRQualifiers()));
3323     case APValue::LValue:
3324       return foundPointer(Subobj, SubobjType);
3325     default:
3326       // FIXME: can this happen?
3327       Info.FFDiag(E);
3328       return false;
3329     }
3330   }
3331   bool found(APSInt &Value, QualType SubobjType) {
3332     if (!checkConst(SubobjType))
3333       return false;
3334
3335     if (!SubobjType->isIntegerType()) {
3336       // We don't support increment / decrement on integer-cast-to-pointer
3337       // values.
3338       Info.FFDiag(E);
3339       return false;
3340     }
3341
3342     if (Old) *Old = APValue(Value);
3343
3344     // bool arithmetic promotes to int, and the conversion back to bool
3345     // doesn't reduce mod 2^n, so special-case it.
3346     if (SubobjType->isBooleanType()) {
3347       if (AccessKind == AK_Increment)
3348         Value = 1;
3349       else
3350         Value = !Value;
3351       return true;
3352     }
3353
3354     bool WasNegative = Value.isNegative();
3355     if (AccessKind == AK_Increment) {
3356       ++Value;
3357
3358       if (!WasNegative && Value.isNegative() &&
3359           isOverflowingIntegerType(Info.Ctx, SubobjType)) {
3360         APSInt ActualValue(Value, /*IsUnsigned*/true);
3361         return HandleOverflow(Info, E, ActualValue, SubobjType);
3362       }
3363     } else {
3364       --Value;
3365
3366       if (WasNegative && !Value.isNegative() &&
3367           isOverflowingIntegerType(Info.Ctx, SubobjType)) {
3368         unsigned BitWidth = Value.getBitWidth();
3369         APSInt ActualValue(Value.sext(BitWidth + 1), /*IsUnsigned*/false);
3370         ActualValue.setBit(BitWidth);
3371         return HandleOverflow(Info, E, ActualValue, SubobjType);
3372       }
3373     }
3374     return true;
3375   }
3376   bool found(APFloat &Value, QualType SubobjType) {
3377     if (!checkConst(SubobjType))
3378       return false;
3379
3380     if (Old) *Old = APValue(Value);
3381
3382     APFloat One(Value.getSemantics(), 1);
3383     if (AccessKind == AK_Increment)
3384       Value.add(One, APFloat::rmNearestTiesToEven);
3385     else
3386       Value.subtract(One, APFloat::rmNearestTiesToEven);
3387     return true;
3388   }
3389   bool foundPointer(APValue &Subobj, QualType SubobjType) {
3390     if (!checkConst(SubobjType))
3391       return false;
3392
3393     QualType PointeeType;
3394     if (const PointerType *PT = SubobjType->getAs<PointerType>())
3395       PointeeType = PT->getPointeeType();
3396     else {
3397       Info.FFDiag(E);
3398       return false;
3399     }
3400
3401     LValue LVal;
3402     LVal.setFrom(Info.Ctx, Subobj);
3403     if (!HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, LVal, PointeeType,
3404                                      AccessKind == AK_Increment ? 1 : -1))
3405       return false;
3406     LVal.moveInto(Subobj);
3407     return true;
3408   }
3409   bool foundString(APValue &Subobj, QualType SubobjType, uint64_t Character) {
3410     llvm_unreachable("shouldn't encounter string elements here");
3411   }
3412 };
3413 } // end anonymous namespace
3414
3415 /// Perform an increment or decrement on LVal.
3416 static bool handleIncDec(EvalInfo &Info, const Expr *E, const LValue &LVal,
3417                          QualType LValType, bool IsIncrement, APValue *Old) {
3418   if (LVal.Designator.Invalid)
3419     return false;
3420
3421   if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus14) {
3422     Info.FFDiag(E);
3423     return false;
3424   }
3425
3426   AccessKinds AK = IsIncrement ? AK_Increment : AK_Decrement;
3427   CompleteObject Obj = findCompleteObject(Info, E, AK, LVal, LValType);
3428   IncDecSubobjectHandler Handler = { Info, E, AK, Old };
3429   return Obj && findSubobject(Info, E, Obj, LVal.Designator, Handler);
3430 }
3431
3432 /// Build an lvalue for the object argument of a member function call.
3433 static bool EvaluateObjectArgument(EvalInfo &Info, const Expr *Object,
3434                                    LValue &This) {
3435   if (Object->getType()->isPointerType())
3436     return EvaluatePointer(Object, This, Info);
3437
3438   if (Object->isGLValue())
3439     return EvaluateLValue(Object, This, Info);
3440
3441   if (Object->getType()->isLiteralType(Info.Ctx))
3442     return EvaluateTemporary(Object, This, Info);
3443
3444   Info.FFDiag(Object, diag::note_constexpr_nonliteral) << Object->getType();
3445   return false;
3446 }
3447
3448 /// HandleMemberPointerAccess - Evaluate a member access operation and build an
3449 /// lvalue referring to the result.
3450 ///
3451 /// \param Info - Information about the ongoing evaluation.
3452 /// \param LV - An lvalue referring to the base of the member pointer.
3453 /// \param RHS - The member pointer expression.
3454 /// \param IncludeMember - Specifies whether the member itself is included in
3455 ///        the resulting LValue subobject designator. This is not possible when
3456 ///        creating a bound member function.
3457 /// \return The field or method declaration to which the member pointer refers,
3458 ///         or 0 if evaluation fails.
3459 static const ValueDecl *HandleMemberPointerAccess(EvalInfo &Info,
3460                                                   QualType LVType,
3461                                                   LValue &LV,
3462                                                   const Expr *RHS,
3463                                                   bool IncludeMember = true) {
3464   MemberPtr MemPtr;
3465   if (!EvaluateMemberPointer(RHS, MemPtr, Info))
3466     return nullptr;
3467
3468   // C++11 [expr.mptr.oper]p6: If the second operand is the null pointer to
3469   // member value, the behavior is undefined.
3470   if (!MemPtr.getDecl()) {
3471     // FIXME: Specific diagnostic.
3472     Info.FFDiag(RHS);
3473     return nullptr;
3474   }
3475
3476   if (MemPtr.isDerivedMember()) {
3477     // This is a member of some derived class. Truncate LV appropriately.
3478     // The end of the derived-to-base path for the base object must match the
3479     // derived-to-base path for the member pointer.
3480     if (LV.Designator.MostDerivedPathLength + MemPtr.Path.size() >
3481         LV.Designator.Entries.size()) {
3482       Info.FFDiag(RHS);
3483       return nullptr;
3484     }
3485     unsigned PathLengthToMember =
3486         LV.Designator.Entries.size() - MemPtr.Path.size();
3487     for (unsigned I = 0, N = MemPtr.Path.size(); I != N; ++I) {
3488       const CXXRecordDecl *LVDecl = getAsBaseClass(
3489           LV.Designator.Entries[PathLengthToMember + I]);
3490       const CXXRecordDecl *MPDecl = MemPtr.Path[I];
3491       if (LVDecl->getCanonicalDecl() != MPDecl->getCanonicalDecl()) {
3492         Info.FFDiag(RHS);
3493         return nullptr;
3494       }
3495     }
3496
3497     // Truncate the lvalue to the appropriate derived class.
3498     if (!CastToDerivedClass(Info, RHS, LV, MemPtr.getContainingRecord(),
3499                             PathLengthToMember))
3500       return nullptr;
3501   } else if (!MemPtr.Path.empty()) {
3502     // Extend the LValue path with the member pointer's path.
3503     LV.Designator.Entries.reserve(LV.Designator.Entries.size() +
3504                                   MemPtr.Path.size() + IncludeMember);
3505
3506     // Walk down to the appropriate base class.
3507     if (const PointerType *PT = LVType->getAs<PointerType>())
3508       LVType = PT->getPointeeType();
3509     const CXXRecordDecl *RD = LVType->getAsCXXRecordDecl();
3510     assert(RD && "member pointer access on non-class-type expression");
3511     // The first class in the path is that of the lvalue.
3512     for (unsigned I = 1, N = MemPtr.Path.size(); I != N; ++I) {
3513       const CXXRecordDecl *Base = MemPtr.Path[N - I - 1];
3514       if (!HandleLValueDirectBase(Info, RHS, LV, RD, Base))
3515         return nullptr;
3516       RD = Base;
3517     }
3518     // Finally cast to the class containing the member.
3519     if (!HandleLValueDirectBase(Info, RHS, LV, RD,
3520                                 MemPtr.getContainingRecord()))
3521       return nullptr;
3522   }
3523
3524   // Add the member. Note that we cannot build bound member functions here.
3525   if (IncludeMember) {
3526     if (const FieldDecl *FD = dyn_cast<FieldDecl>(MemPtr.getDecl())) {
3527       if (!HandleLValueMember(Info, RHS, LV, FD))
3528         return nullptr;
3529     } else if (const IndirectFieldDecl *IFD =
3530                  dyn_cast<IndirectFieldDecl>(MemPtr.getDecl())) {
3531       if (!HandleLValueIndirectMember(Info, RHS, LV, IFD))
3532         return nullptr;
3533     } else {
3534       llvm_unreachable("can't construct reference to bound member function");
3535     }
3536   }
3537
3538   return MemPtr.getDecl();
3539 }
3540
3541 static const ValueDecl *HandleMemberPointerAccess(EvalInfo &Info,
3542                                                   const BinaryOperator *BO,
3543                                                   LValue &LV,
3544                                                   bool IncludeMember = true) {
3545   assert(BO->getOpcode() == BO_PtrMemD || BO->getOpcode() == BO_PtrMemI);
3546
3547   if (!EvaluateObjectArgument(Info, BO->getLHS(), LV)) {
3548     if (Info.noteFailure()) {
3549       MemberPtr MemPtr;
3550       EvaluateMemberPointer(BO->getRHS(), MemPtr, Info);
3551     }
3552     return nullptr;
3553   }
3554
3555   return HandleMemberPointerAccess(Info, BO->getLHS()->getType(), LV,
3556                                    BO->getRHS(), IncludeMember);
3557 }
3558
3559 /// HandleBaseToDerivedCast - Apply the given base-to-derived cast operation on
3560 /// the provided lvalue, which currently refers to the base object.
3561 static bool HandleBaseToDerivedCast(EvalInfo &Info, const CastExpr *E,
3562                                     LValue &Result) {
3563   SubobjectDesignator &D = Result.Designator;
3564   if (D.Invalid || !Result.checkNullPointer(Info, E, CSK_Derived))
3565     return false;
3566
3567   QualType TargetQT = E->getType();
3568   if (const PointerType *PT = TargetQT->getAs<PointerType>())
3569     TargetQT = PT->getPointeeType();
3570
3571   // Check this cast lands within the final derived-to-base subobject path.
3572   if (D.MostDerivedPathLength + E->path_size() > D.Entries.size()) {
3573     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_downcast)
3574       << D.MostDerivedType << TargetQT;
3575     return false;
3576   }
3577
3578   // Check the type of the final cast. We don't need to check the path,
3579   // since a cast can only be formed if the path is unique.
3580   unsigned NewEntriesSize = D.Entries.size() - E->path_size();
3581   const CXXRecordDecl *TargetType = TargetQT->getAsCXXRecordDecl();
3582   const CXXRecordDecl *FinalType;
3583   if (NewEntriesSize == D.MostDerivedPathLength)
3584     FinalType = D.MostDerivedType->getAsCXXRecordDecl();
3585   else
3586     FinalType = getAsBaseClass(D.Entries[NewEntriesSize - 1]);
3587   if (FinalType->getCanonicalDecl() != TargetType->getCanonicalDecl()) {
3588     Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_downcast)
3589       << D.MostDerivedType << TargetQT;
3590     return false;
3591   }
3592
3593   // Truncate the lvalue to the appropriate derived class.
3594   return CastToDerivedClass(Info, E, Result, TargetType, NewEntriesSize);
3595 }
3596
3597 namespace {
3598 enum EvalStmtResult {
3599   /// Evaluation failed.
3600   ESR_Failed,
3601   /// Hit a 'return' statement.
3602   ESR_Returned,
3603   /// Evaluation succeeded.
3604   ESR_Succeeded,
3605   /// Hit a 'continue' statement.
3606   ESR_Continue,
3607   /// Hit a 'break' statement.
3608   ESR_Break,
3609   /// Still scanning for 'case' or 'default' statement.
3610   ESR_CaseNotFound
3611 };
3612 }
3613
3614 static bool EvaluateVarDecl(EvalInfo &Info, const VarDecl *VD) {
3615   // We don't need to evaluate the initializer for a static local.
3616   if (!VD->hasLocalStorage())
3617     return true;
3618
3619   LValue Result;
3620   Result.set(VD, Info.CurrentCall->Index);
3621   APValue &Val = Info.CurrentCall->createTemporary(VD, true);
3622
3623   const Expr *InitE = VD->getInit();
3624   if (!InitE) {
3625     Info.FFDiag(VD->getLocStart(), diag::note_constexpr_uninitialized)
3626       << false << VD->getType();
3627     Val = APValue();
3628     return false;
3629   }
3630
3631   if (InitE->isValueDependent())
3632     return false;
3633
3634   if (!EvaluateInPlace(Val, Info, Result, InitE)) {
3635     // Wipe out any partially-computed value, to allow tracking that this
3636     // evaluation failed.
3637     Val = APValue();
3638     return false;
3639   }
3640
3641   return true;
3642 }
3643
3644 static bool EvaluateDecl(EvalInfo &Info, const Decl *D) {
3645   bool OK = true;
3646
3647   if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(D))
3648     OK &= EvaluateVarDecl(Info, VD);
3649
3650   if (const DecompositionDecl *DD = dyn_cast<DecompositionDecl>(D))
3651     for (auto *BD : DD->bindings())
3652       if (auto *VD = BD->getHoldingVar())
3653         OK &= EvaluateDecl(Info, VD);
3654
3655   return OK;
3656 }
3657
3658
3659 /// Evaluate a condition (either a variable declaration or an expression).
3660 static bool EvaluateCond(EvalInfo &Info, const VarDecl *CondDecl,
3661                          const Expr *Cond, bool &Result) {
3662   FullExpressionRAII Scope(Info);
3663   if (CondDecl && !EvaluateDecl(Info, CondDecl))
3664     return false;
3665   return EvaluateAsBooleanCondition(Cond, Result, Info);
3666 }
3667
3668 namespace {
3669 /// \brief A location where the result (returned value) of evaluating a
3670 /// statement should be stored.
3671 struct StmtResult {
3672   /// The APValue that should be filled in with the returned value.
3673   APValue &Value;
3674   /// The location containing the result, if any (used to support RVO).
3675   const LValue *Slot;
3676 };
3677 }
3678
3679 static EvalStmtResult EvaluateStmt(StmtResult &Result, EvalInfo &Info,
3680                                    const Stmt *S,
3681                                    const SwitchCase *SC = nullptr);
3682
3683 /// Evaluate the body of a loop, and translate the result as appropriate.
3684 static EvalStmtResult EvaluateLoopBody(StmtResult &Result, EvalInfo &Info,
3685                                        const Stmt *Body,
3686                                        const SwitchCase *Case = nullptr) {
3687   BlockScopeRAII Scope(Info);
3688   switch (EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, Body, Case)) {
3689   case ESR_Break:
3690     return ESR_Succeeded;
3691   case ESR_Succeeded:
3692   case ESR_Continue:
3693     return ESR_Continue;
3694   case ESR_Failed:
3695   case ESR_Returned:
3696   case ESR_CaseNotFound:
3697     return ESR;
3698   }
3699   llvm_unreachable("Invalid EvalStmtResult!");
3700 }
3701
3702 /// Evaluate a switch statement.
3703 static EvalStmtResult EvaluateSwitch(StmtResult &Result, EvalInfo &Info,
3704                                      const SwitchStmt *SS) {
3705   BlockScopeRAII Scope(Info);
3706
3707   // Evaluate the switch condition.
3708   APSInt Value;
3709   {
3710     FullExpressionRAII Scope(Info);
3711     if (const Stmt *Init = SS->getInit()) {
3712       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, Init);
3713       if (ESR != ESR_Succeeded)
3714         return ESR;
3715     }
3716     if (SS->getConditionVariable() &&
3717         !EvaluateDecl(Info, SS->getConditionVariable()))
3718       return ESR_Failed;
3719     if (!EvaluateInteger(SS->getCond(), Value, Info))
3720       return ESR_Failed;
3721   }
3722
3723   // Find the switch case corresponding to the value of the condition.
3724   // FIXME: Cache this lookup.
3725   const SwitchCase *Found = nullptr;
3726   for (const SwitchCase *SC = SS->getSwitchCaseList(); SC;
3727        SC = SC->getNextSwitchCase()) {
3728     if (isa<DefaultStmt>(SC)) {
3729       Found = SC;
3730       continue;
3731     }
3732
3733     const CaseStmt *CS = cast<CaseStmt>(SC);
3734     APSInt LHS = CS->getLHS()->EvaluateKnownConstInt(Info.Ctx);
3735     APSInt RHS = CS->getRHS() ? CS->getRHS()->EvaluateKnownConstInt(Info.Ctx)
3736                               : LHS;
3737     if (LHS <= Value && Value <= RHS) {
3738       Found = SC;
3739       break;
3740     }
3741   }
3742
3743   if (!Found)
3744     return ESR_Succeeded;
3745
3746   // Search the switch body for the switch case and evaluate it from there.
3747   switch (EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, SS->getBody(), Found)) {
3748   case ESR_Break:
3749     return ESR_Succeeded;
3750   case ESR_Succeeded:
3751   case ESR_Continue:
3752   case ESR_Failed:
3753   case ESR_Returned:
3754     return ESR;
3755   case ESR_CaseNotFound:
3756     // This can only happen if the switch case is nested within a statement
3757     // expression. We have no intention of supporting that.
3758     Info.FFDiag(Found->getLocStart(), diag::note_constexpr_stmt_expr_unsupported);
3759     return ESR_Failed;
3760   }
3761   llvm_unreachable("Invalid EvalStmtResult!");
3762 }
3763
3764 // Evaluate a statement.
3765 static EvalStmtResult EvaluateStmt(StmtResult &Result, EvalInfo &Info,
3766                                    const Stmt *S, const SwitchCase *Case) {
3767   if (!Info.nextStep(S))
3768     return ESR_Failed;
3769
3770   // If we're hunting down a 'case' or 'default' label, recurse through
3771   // substatements until we hit the label.
3772   if (Case) {
3773     // FIXME: We don't start the lifetime of objects whose initialization we
3774     // jump over. However, such objects must be of class type with a trivial
3775     // default constructor that initialize all subobjects, so must be empty,
3776     // so this almost never matters.
3777     switch (S->getStmtClass()) {
3778     case Stmt::CompoundStmtClass:
3779       // FIXME: Precompute which substatement of a compound statement we
3780       // would jump to, and go straight there rather than performing a
3781       // linear scan each time.
3782     case Stmt::LabelStmtClass:
3783     case Stmt::AttributedStmtClass:
3784     case Stmt::DoStmtClass:
3785       break;
3786
3787     case Stmt::CaseStmtClass:
3788     case Stmt::DefaultStmtClass:
3789       if (Case == S)
3790         Case = nullptr;
3791       break;
3792
3793     case Stmt::IfStmtClass: {
3794       // FIXME: Precompute which side of an 'if' we would jump to, and go
3795       // straight there rather than scanning both sides.
3796       const IfStmt *IS = cast<IfStmt>(S);
3797
3798       // Wrap the evaluation in a block scope, in case it's a DeclStmt
3799       // preceded by our switch label.
3800       BlockScopeRAII Scope(Info);
3801
3802       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, IS->getThen(), Case);
3803       if (ESR != ESR_CaseNotFound || !IS->getElse())
3804         return ESR;
3805       return EvaluateStmt(Result, Info, IS->getElse(), Case);
3806     }
3807
3808     case Stmt::WhileStmtClass: {
3809       EvalStmtResult ESR =
3810           EvaluateLoopBody(Result, Info, cast<WhileStmt>(S)->getBody(), Case);
3811       if (ESR != ESR_Continue)
3812         return ESR;
3813       break;
3814     }
3815
3816     case Stmt::ForStmtClass: {
3817       const ForStmt *FS = cast<ForStmt>(S);
3818       EvalStmtResult ESR =
3819           EvaluateLoopBody(Result, Info, FS->getBody(), Case);
3820       if (ESR != ESR_Continue)
3821         return ESR;
3822       if (FS->getInc()) {
3823         FullExpressionRAII IncScope(Info);
3824         if (!EvaluateIgnoredValue(Info, FS->getInc()))
3825           return ESR_Failed;
3826       }
3827       break;
3828     }
3829
3830     case Stmt::DeclStmtClass:
3831       // FIXME: If the variable has initialization that can't be jumped over,
3832       // bail out of any immediately-surrounding compound-statement too.
3833     default:
3834       return ESR_CaseNotFound;
3835     }
3836   }
3837
3838   switch (S->getStmtClass()) {
3839   default:
3840     if (const Expr *E = dyn_cast<Expr>(S)) {
3841       // Don't bother evaluating beyond an expression-statement which couldn't
3842       // be evaluated.
3843       FullExpressionRAII Scope(Info);
3844       if (!EvaluateIgnoredValue(Info, E))
3845         return ESR_Failed;
3846       return ESR_Succeeded;
3847     }
3848
3849     Info.FFDiag(S->getLocStart());
3850     return ESR_Failed;
3851
3852   case Stmt::NullStmtClass:
3853     return ESR_Succeeded;
3854
3855   case Stmt::DeclStmtClass: {
3856     const DeclStmt *DS = cast<DeclStmt>(S);
3857     for (const auto *DclIt : DS->decls()) {
3858       // Each declaration initialization is its own full-expression.
3859       // FIXME: This isn't quite right; if we're performing aggregate
3860       // initialization, each braced subexpression is its own full-expression.
3861       FullExpressionRAII Scope(Info);
3862       if (!EvaluateDecl(Info, DclIt) && !Info.noteFailure())
3863         return ESR_Failed;
3864     }
3865     return ESR_Succeeded;
3866   }
3867
3868   case Stmt::ReturnStmtClass: {
3869     const Expr *RetExpr = cast<ReturnStmt>(S)->getRetValue();
3870     FullExpressionRAII Scope(Info);
3871     if (RetExpr &&
3872         !(Result.Slot
3873               ? EvaluateInPlace(Result.Value, Info, *Result.Slot, RetExpr)
3874               : Evaluate(Result.Value, Info, RetExpr)))
3875       return ESR_Failed;
3876     return ESR_Returned;
3877   }
3878
3879   case Stmt::CompoundStmtClass: {
3880     BlockScopeRAII Scope(Info);
3881
3882     const CompoundStmt *CS = cast<CompoundStmt>(S);
3883     for (const auto *BI : CS->body()) {
3884       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, BI, Case);
3885       if (ESR == ESR_Succeeded)
3886         Case = nullptr;
3887       else if (ESR != ESR_CaseNotFound)
3888         return ESR;
3889     }
3890     return Case ? ESR_CaseNotFound : ESR_Succeeded;
3891   }
3892
3893   case Stmt::IfStmtClass: {
3894     const IfStmt *IS = cast<IfStmt>(S);
3895
3896     // Evaluate the condition, as either a var decl or as an expression.
3897     BlockScopeRAII Scope(Info);
3898     if (const Stmt *Init = IS->getInit()) {
3899       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, Init);
3900       if (ESR != ESR_Succeeded)
3901         return ESR;
3902     }
3903     bool Cond;
3904     if (!EvaluateCond(Info, IS->getConditionVariable(), IS->getCond(), Cond))
3905       return ESR_Failed;
3906
3907     if (const Stmt *SubStmt = Cond ? IS->getThen() : IS->getElse()) {
3908       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, SubStmt);
3909       if (ESR != ESR_Succeeded)
3910         return ESR;
3911     }
3912     return ESR_Succeeded;
3913   }
3914
3915   case Stmt::WhileStmtClass: {
3916     const WhileStmt *WS = cast<WhileStmt>(S);
3917     while (true) {
3918       BlockScopeRAII Scope(Info);
3919       bool Continue;
3920       if (!EvaluateCond(Info, WS->getConditionVariable(), WS->getCond(),
3921                         Continue))
3922         return ESR_Failed;
3923       if (!Continue)
3924         break;
3925
3926       EvalStmtResult ESR = EvaluateLoopBody(Result, Info, WS->getBody());
3927       if (ESR != ESR_Continue)
3928         return ESR;
3929     }
3930     return ESR_Succeeded;
3931   }
3932
3933   case Stmt::DoStmtClass: {
3934     const DoStmt *DS = cast<DoStmt>(S);
3935     bool Continue;
3936     do {
3937       EvalStmtResult ESR = EvaluateLoopBody(Result, Info, DS->getBody(), Case);
3938       if (ESR != ESR_Continue)
3939         return ESR;
3940       Case = nullptr;
3941
3942       FullExpressionRAII CondScope(Info);
3943       if (!EvaluateAsBooleanCondition(DS->getCond(), Continue, Info))
3944         return ESR_Failed;
3945     } while (Continue);
3946     return ESR_Succeeded;
3947   }
3948
3949   case Stmt::ForStmtClass: {
3950     const ForStmt *FS = cast<ForStmt>(S);
3951     BlockScopeRAII Scope(Info);
3952     if (FS->getInit()) {
3953       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, FS->getInit());
3954       if (ESR != ESR_Succeeded)
3955         return ESR;
3956     }
3957     while (true) {
3958       BlockScopeRAII Scope(Info);
3959       bool Continue = true;
3960       if (FS->getCond() && !EvaluateCond(Info, FS->getConditionVariable(),
3961                                          FS->getCond(), Continue))
3962         return ESR_Failed;
3963       if (!Continue)
3964         break;
3965
3966       EvalStmtResult ESR = EvaluateLoopBody(Result, Info, FS->getBody());
3967       if (ESR != ESR_Continue)
3968         return ESR;
3969
3970       if (FS->getInc()) {
3971         FullExpressionRAII IncScope(Info);
3972         if (!EvaluateIgnoredValue(Info, FS->getInc()))
3973           return ESR_Failed;
3974       }
3975     }
3976     return ESR_Succeeded;
3977   }
3978
3979   case Stmt::CXXForRangeStmtClass: {
3980     const CXXForRangeStmt *FS = cast<CXXForRangeStmt>(S);
3981     BlockScopeRAII Scope(Info);
3982
3983     // Initialize the __range variable.
3984     EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, FS->getRangeStmt());
3985     if (ESR != ESR_Succeeded)
3986       return ESR;
3987
3988     // Create the __begin and __end iterators.
3989     ESR = EvaluateStmt(Result, Info, FS->getBeginStmt());
3990     if (ESR != ESR_Succeeded)
3991       return ESR;
3992     ESR = EvaluateStmt(Result, Info, FS->getEndStmt());
3993     if (ESR != ESR_Succeeded)
3994       return ESR;
3995
3996     while (true) {
3997       // Condition: __begin != __end.
3998       {
3999         bool Continue = true;
4000         FullExpressionRAII CondExpr(Info);
4001         if (!EvaluateAsBooleanCondition(FS->getCond(), Continue, Info))
4002           return ESR_Failed;
4003         if (!Continue)
4004           break;
4005       }
4006
4007       // User's variable declaration, initialized by *__begin.
4008       BlockScopeRAII InnerScope(Info);
4009       ESR = EvaluateStmt(Result, Info, FS->getLoopVarStmt());
4010       if (ESR != ESR_Succeeded)
4011         return ESR;
4012
4013       // Loop body.
4014       ESR = EvaluateLoopBody(Result, Info, FS->getBody());
4015       if (ESR != ESR_Continue)
4016         return ESR;
4017
4018       // Increment: ++__begin
4019       if (!EvaluateIgnoredValue(Info, FS->getInc()))
4020         return ESR_Failed;
4021     }
4022
4023     return ESR_Succeeded;
4024   }
4025
4026   case Stmt::SwitchStmtClass:
4027     return EvaluateSwitch(Result, Info, cast<SwitchStmt>(S));
4028
4029   case Stmt::ContinueStmtClass:
4030     return ESR_Continue;
4031
4032   case Stmt::BreakStmtClass:
4033     return ESR_Break;
4034
4035   case Stmt::LabelStmtClass:
4036     return EvaluateStmt(Result, Info, cast<LabelStmt>(S)->getSubStmt(), Case);
4037
4038   case Stmt::AttributedStmtClass:
4039     // As a general principle, C++11 attributes can be ignored without
4040     // any semantic impact.
4041     return EvaluateStmt(Result, Info, cast<AttributedStmt>(S)->getSubStmt(),
4042                         Case);
4043
4044   case Stmt::CaseStmtClass:
4045   case Stmt::DefaultStmtClass:
4046     return EvaluateStmt(Result, Info, cast<SwitchCase>(S)->getSubStmt(), Case);
4047   }
4048 }
4049
4050 /// CheckTrivialDefaultConstructor - Check whether a constructor is a trivial
4051 /// default constructor. If so, we'll fold it whether or not it's marked as
4052 /// constexpr. If it is marked as constexpr, we will never implicitly define it,
4053 /// so we need special handling.
4054 static bool CheckTrivialDefaultConstructor(EvalInfo &Info, SourceLocation Loc,
4055                                            const CXXConstructorDecl *CD,
4056                                            bool IsValueInitialization) {
4057   if (!CD->isTrivial() || !CD->isDefaultConstructor())
4058     return false;
4059
4060   // Value-initialization does not call a trivial default constructor, so such a
4061   // call is a core constant expression whether or not the constructor is
4062   // constexpr.
4063   if (!CD->isConstexpr() && !IsValueInitialization) {
4064     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11) {
4065       // FIXME: If DiagDecl is an implicitly-declared special member function,
4066       // we should be much more explicit about why it's not constexpr.
4067       Info.CCEDiag(Loc, diag::note_constexpr_invalid_function, 1)
4068         << /*IsConstexpr*/0 << /*IsConstructor*/1 << CD;
4069       Info.Note(CD->getLocation(), diag::note_declared_at);
4070     } else {
4071       Info.CCEDiag(Loc, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
4072     }
4073   }
4074   return true;
4075 }
4076
4077 /// CheckConstexprFunction - Check that a function can be called in a constant
4078 /// expression.
4079 static bool CheckConstexprFunction(EvalInfo &Info, SourceLocation CallLoc,
4080                                    const FunctionDecl *Declaration,
4081                                    const FunctionDecl *Definition,
4082                                    const Stmt *Body) {
4083   // Potential constant expressions can contain calls to declared, but not yet
4084   // defined, constexpr functions.
4085   if (Info.checkingPotentialConstantExpression() && !Definition &&
4086       Declaration->isConstexpr())
4087     return false;
4088
4089   // Bail out with no diagnostic if the function declaration itself is invalid.
4090   // We will have produced a relevant diagnostic while parsing it.
4091   if (Declaration->isInvalidDecl())
4092     return false;
4093
4094   // Can we evaluate this function call?
4095   if (Definition && Definition->isConstexpr() &&
4096       !Definition->isInvalidDecl() && Body)
4097     return true;
4098
4099   if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11) {
4100     const FunctionDecl *DiagDecl = Definition ? Definition : Declaration;
4101     
4102     // If this function is not constexpr because it is an inherited
4103     // non-constexpr constructor, diagnose that directly.
4104     auto *CD = dyn_cast<CXXConstructorDecl>(DiagDecl);
4105     if (CD && CD->isInheritingConstructor()) {
4106       auto *Inherited = CD->getInheritedConstructor().getConstructor();
4107       if (!Inherited->isConstexpr()) 
4108         DiagDecl = CD = Inherited;
4109     }
4110
4111     // FIXME: If DiagDecl is an implicitly-declared special member function
4112     // or an inheriting constructor, we should be much more explicit about why
4113     // it's not constexpr.
4114     if (CD && CD->isInheritingConstructor())
4115       Info.FFDiag(CallLoc, diag::note_constexpr_invalid_inhctor, 1)
4116         << CD->getInheritedConstructor().getConstructor()->getParent();
4117     else
4118       Info.FFDiag(CallLoc, diag::note_constexpr_invalid_function, 1)
4119         << DiagDecl->isConstexpr() << (bool)CD << DiagDecl;
4120     Info.Note(DiagDecl->getLocation(), diag::note_declared_at);
4121   } else {
4122     Info.FFDiag(CallLoc, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
4123   }
4124   return false;
4125 }
4126
4127 /// Determine if a class has any fields that might need to be copied by a
4128 /// trivial copy or move operation.
4129 static bool hasFields(const CXXRecordDecl *RD) {
4130   if (!RD || RD->isEmpty())
4131     return false;
4132   for (auto *FD : RD->fields()) {
4133     if (FD->isUnnamedBitfield())
4134       continue;
4135     return true;
4136   }
4137   for (auto &Base : RD->bases())
4138     if (hasFields(Base.getType()->getAsCXXRecordDecl()))
4139       return true;
4140   return false;
4141 }
4142
4143 namespace {
4144 typedef SmallVector<APValue, 8> ArgVector;
4145 }
4146
4147 /// EvaluateArgs - Evaluate the arguments to a function call.
4148 static bool EvaluateArgs(ArrayRef<const Expr*> Args, ArgVector &ArgValues,
4149                          EvalInfo &Info) {
4150   bool Success = true;
4151   for (ArrayRef<const Expr*>::iterator I = Args.begin(), E = Args.end();
4152        I != E; ++I) {
4153     if (!Evaluate(ArgValues[I - Args.begin()], Info, *I)) {
4154       // If we're checking for a potential constant expression, evaluate all
4155       // initializers even if some of them fail.
4156       if (!Info.noteFailure())
4157         return false;
4158       Success = false;
4159     }
4160   }
4161   return Success;
4162 }
4163
4164 /// Evaluate a function call.
4165 static bool HandleFunctionCall(SourceLocation CallLoc,
4166                                const FunctionDecl *Callee, const LValue *This,
4167                                ArrayRef<const Expr*> Args, const Stmt *Body,
4168                                EvalInfo &Info, APValue &Result,
4169                                const LValue *ResultSlot) {
4170   ArgVector ArgValues(Args.size());
4171   if (!EvaluateArgs(Args, ArgValues, Info))
4172     return false;
4173
4174   if (!Info.CheckCallLimit(CallLoc))
4175     return false;
4176
4177   CallStackFrame Frame(Info, CallLoc, Callee, This, ArgValues.data());
4178
4179   // For a trivial copy or move assignment, perform an APValue copy. This is
4180   // essential for unions, where the operations performed by the assignment
4181   // operator cannot be represented as statements.
4182   //
4183   // Skip this for non-union classes with no fields; in that case, the defaulted
4184   // copy/move does not actually read the object.
4185   const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Callee);
4186   if (MD && MD->isDefaulted() &&
4187       (MD->getParent()->isUnion() ||
4188        (MD->isTrivial() && hasFields(MD->getParent())))) {
4189     assert(This &&
4190            (MD->isCopyAssignmentOperator() || MD->isMoveAssignmentOperator()));
4191     LValue RHS;
4192     RHS.setFrom(Info.Ctx, ArgValues[0]);
4193     APValue RHSValue;
4194     if (!handleLValueToRValueConversion(Info, Args[0], Args[0]->getType(),
4195                                         RHS, RHSValue))
4196       return false;
4197     if (!handleAssignment(Info, Args[0], *This, MD->getThisType(Info.Ctx),
4198                           RHSValue))
4199       return false;
4200     This->moveInto(Result);
4201     return true;
4202   } else if (MD && isLambdaCallOperator(MD)) {
4203     // We're in a lambda; determine the lambda capture field maps.
4204     MD->getParent()->getCaptureFields(Frame.LambdaCaptureFields,
4205                                       Frame.LambdaThisCaptureField);
4206   }
4207
4208   StmtResult Ret = {Result, ResultSlot};
4209   EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Ret, Info, Body);
4210   if (ESR == ESR_Succeeded) {
4211     if (Callee->getReturnType()->isVoidType())
4212       return true;
4213     Info.FFDiag(Callee->getLocEnd(), diag::note_constexpr_no_return);
4214   }
4215   return ESR == ESR_Returned;
4216 }
4217
4218 /// Evaluate a constructor call.
4219 static bool HandleConstructorCall(const Expr *E, const LValue &This,
4220                                   APValue *ArgValues,
4221                                   const CXXConstructorDecl *Definition,
4222                                   EvalInfo &Info, APValue &Result) {
4223   SourceLocation CallLoc = E->getExprLoc();
4224   if (!Info.CheckCallLimit(CallLoc))
4225     return false;
4226
4227   const CXXRecordDecl *RD = Definition->getParent();
4228   if (RD->getNumVBases()) {
4229     Info.FFDiag(CallLoc, diag::note_constexpr_virtual_base) << RD;
4230     return false;
4231   }
4232
4233   CallStackFrame Frame(Info, CallLoc, Definition, &This, ArgValues);
4234
4235   // FIXME: Creating an APValue just to hold a nonexistent return value is
4236   // wasteful.
4237   APValue RetVal;
4238   StmtResult Ret = {RetVal, nullptr};
4239
4240   // If it's a delegating constructor, delegate.
4241   if (Definition->isDelegatingConstructor()) {
4242     CXXConstructorDecl::init_const_iterator I = Definition->init_begin();
4243     {
4244       FullExpressionRAII InitScope(Info);
4245       if (!EvaluateInPlace(Result, Info, This, (*I)->getInit()))
4246         return false;
4247     }
4248     return EvaluateStmt(Ret, Info, Definition->getBody()) != ESR_Failed;
4249   }
4250
4251   // For a trivial copy or move constructor, perform an APValue copy. This is
4252   // essential for unions (or classes with anonymous union members), where the
4253   // operations performed by the constructor cannot be represented by
4254   // ctor-initializers.
4255   //
4256   // Skip this for empty non-union classes; we should not perform an
4257   // lvalue-to-rvalue conversion on them because their copy constructor does not
4258   // actually read them.
4259   if (Definition->isDefaulted() && Definition->isCopyOrMoveConstructor() &&
4260       (Definition->getParent()->isUnion() ||
4261        (Definition->isTrivial() && hasFields(Definition->getParent())))) {
4262     LValue RHS;
4263     RHS.setFrom(Info.Ctx, ArgValues[0]);
4264     return handleLValueToRValueConversion(
4265         Info, E, Definition->getParamDecl(0)->getType().getNonReferenceType(),
4266         RHS, Result);
4267   }
4268
4269   // Reserve space for the struct members.
4270   if (!RD->isUnion() && Result.isUninit())
4271     Result = APValue(APValue::UninitStruct(), RD->getNumBases(),
4272                      std::distance(RD->field_begin(), RD->field_end()));
4273
4274   if (RD->isInvalidDecl()) return false;
4275   const ASTRecordLayout &Layout = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
4276
4277   // A scope for temporaries lifetime-extended by reference members.
4278   BlockScopeRAII LifetimeExtendedScope(Info);
4279
4280   bool Success = true;
4281   unsigned BasesSeen = 0;
4282 #ifndef NDEBUG
4283   CXXRecordDecl::base_class_const_iterator BaseIt = RD->bases_begin();
4284 #endif
4285   for (const auto *I : Definition->inits()) {
4286     LValue Subobject = This;
4287     APValue *Value = &Result;
4288
4289     // Determine the subobject to initialize.
4290     FieldDecl *FD = nullptr;
4291     if (I->isBaseInitializer()) {
4292       QualType BaseType(I->getBaseClass(), 0);
4293 #ifndef NDEBUG
4294       // Non-virtual base classes are initialized in the order in the class
4295       // definition. We have already checked for virtual base classes.
4296       assert(!BaseIt->isVirtual() && "virtual base for literal type");
4297       assert(Info.Ctx.hasSameType(BaseIt->getType(), BaseType) &&
4298              "base class initializers not in expected order");
4299       ++BaseIt;
4300 #endif
4301       if (!HandleLValueDirectBase(Info, I->getInit(), Subobject, RD,
4302                                   BaseType->getAsCXXRecordDecl(), &Layout))
4303         return false;
4304       Value = &Result.getStructBase(BasesSeen++);
4305     } else if ((FD = I->getMember())) {
4306       if (!HandleLValueMember(Info, I->getInit(), Subobject, FD, &Layout))
4307         return false;
4308       if (RD->isUnion()) {
4309         Result = APValue(FD);
4310         Value = &Result.getUnionValue();
4311       } else {
4312         Value = &Result.getStructField(FD->getFieldIndex());
4313       }
4314     } else if (IndirectFieldDecl *IFD = I->getIndirectMember()) {
4315       // Walk the indirect field decl's chain to find the object to initialize,
4316       // and make sure we've initialized every step along it.
4317       for (auto *C : IFD->chain()) {
4318         FD = cast<FieldDecl>(C);
4319         CXXRecordDecl *CD = cast<CXXRecordDecl>(FD->getParent());
4320         // Switch the union field if it differs. This happens if we had
4321         // preceding zero-initialization, and we're now initializing a union
4322         // subobject other than the first.
4323         // FIXME: In this case, the values of the other subobjects are
4324         // specified, since zero-initialization sets all padding bits to zero.
4325         if (Value->isUninit() ||
4326             (Value->isUnion() && Value->getUnionField() != FD)) {
4327           if (CD->isUnion())
4328             *Value = APValue(FD);
4329           else
4330             *Value = APValue(APValue::UninitStruct(), CD->getNumBases(),
4331                              std::distance(CD->field_begin(), CD->field_end()));
4332         }
4333         if (!HandleLValueMember(Info, I->getInit(), Subobject, FD))
4334           return false;
4335         if (CD->isUnion())
4336           Value = &Value->getUnionValue();
4337         else
4338           Value = &Value->getStructField(FD->getFieldIndex());
4339       }
4340     } else {
4341       llvm_unreachable("unknown base initializer kind");
4342     }
4343
4344     FullExpressionRAII InitScope(Info);
4345     if (!EvaluateInPlace(*Value, Info, Subobject, I->getInit()) ||
4346         (FD && FD->isBitField() && !truncateBitfieldValue(Info, I->getInit(),
4347                                                           *Value, FD))) {
4348       // If we're checking for a potential constant expression, evaluate all
4349       // initializers even if some of them fail.
4350       if (!Info.noteFailure())
4351         return false;
4352       Success = false;
4353     }
4354   }
4355
4356   return Success &&
4357          EvaluateStmt(Ret, Info, Definition->getBody()) != ESR_Failed;
4358 }
4359
4360 static bool HandleConstructorCall(const Expr *E, const LValue &This,
4361                                   ArrayRef<const Expr*> Args,
4362                                   const CXXConstructorDecl *Definition,
4363                                   EvalInfo &Info, APValue &Result) {
4364   ArgVector ArgValues(Args.size());
4365   if (!EvaluateArgs(Args, ArgValues, Info))
4366     return false;
4367
4368   return HandleConstructorCall(E, This, ArgValues.data(), Definition,
4369                                Info, Result);
4370 }
4371
4372 //===----------------------------------------------------------------------===//
4373 // Generic Evaluation
4374 //===----------------------------------------------------------------------===//
4375 namespace {
4376
4377 template <class Derived>
4378 class ExprEvaluatorBase
4379   : public ConstStmtVisitor<Derived, bool> {
4380 private:
4381   Derived &getDerived() { return static_cast<Derived&>(*this); }
4382   bool DerivedSuccess(const APValue &V, const Expr *E) {
4383     return getDerived().Success(V, E);
4384   }
4385   bool DerivedZeroInitialization(const Expr *E) {
4386     return getDerived().ZeroInitialization(E);
4387   }
4388
4389   // Check whether a conditional operator with a non-constant condition is a
4390   // potential constant expression. If neither arm is a potential constant
4391   // expression, then the conditional operator is not either.
4392   template<typename ConditionalOperator>
4393   void CheckPotentialConstantConditional(const ConditionalOperator *E) {
4394     assert(Info.checkingPotentialConstantExpression());
4395
4396     // Speculatively evaluate both arms.
4397     SmallVector<PartialDiagnosticAt, 8> Diag;
4398     {
4399       SpeculativeEvaluationRAII Speculate(Info, &Diag);
4400       StmtVisitorTy::Visit(E->getFalseExpr());
4401       if (Diag.empty())
4402         return;
4403     }
4404
4405     {
4406       SpeculativeEvaluationRAII Speculate(Info, &Diag);
4407       Diag.clear();
4408       StmtVisitorTy::Visit(E->getTrueExpr());
4409       if (Diag.empty())
4410         return;
4411     }
4412
4413     Error(E, diag::note_constexpr_conditional_never_const);
4414   }
4415
4416
4417   template<typename ConditionalOperator>
4418   bool HandleConditionalOperator(const ConditionalOperator *E) {
4419     bool BoolResult;
4420     if (!EvaluateAsBooleanCondition(E->getCond(), BoolResult, Info)) {
4421       if (Info.checkingPotentialConstantExpression() && Info.noteFailure())
4422         CheckPotentialConstantConditional(E);
4423       return false;
4424     }
4425
4426     Expr *EvalExpr = BoolResult ? E->getTrueExpr() : E->getFalseExpr();
4427     return StmtVisitorTy::Visit(EvalExpr);
4428   }
4429
4430 protected:
4431   EvalInfo &Info;
4432   typedef ConstStmtVisitor<Derived, bool> StmtVisitorTy;
4433   typedef ExprEvaluatorBase ExprEvaluatorBaseTy;
4434
4435   OptionalDiagnostic CCEDiag(const Expr *E, diag::kind D) {
4436     return Info.CCEDiag(E, D);
4437   }
4438
4439   bool ZeroInitialization(const Expr *E) { return Error(E); }
4440
4441 public:
4442   ExprEvaluatorBase(EvalInfo &Info) : Info(Info) {}
4443
4444   EvalInfo &getEvalInfo() { return Info; }
4445
4446   /// Report an evaluation error. This should only be called when an error is
4447   /// first discovered. When propagating an error, just return false.
4448   bool Error(const Expr *E, diag::kind D) {
4449     Info.FFDiag(E, D);
4450     return false;
4451   }
4452   bool Error(const Expr *E) {
4453     return Error(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
4454   }
4455
4456   bool VisitStmt(const Stmt *) {
4457     llvm_unreachable("Expression evaluator should not be called on stmts");
4458   }
4459   bool VisitExpr(const Expr *E) {
4460     return Error(E);
4461   }
4462
4463   bool VisitParenExpr(const ParenExpr *E)
4464     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getSubExpr()); }
4465   bool VisitUnaryExtension(const UnaryOperator *E)
4466     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getSubExpr()); }
4467   bool VisitUnaryPlus(const UnaryOperator *E)
4468     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getSubExpr()); }
4469   bool VisitChooseExpr(const ChooseExpr *E)
4470     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getChosenSubExpr()); }
4471   bool VisitGenericSelectionExpr(const GenericSelectionExpr *E)
4472     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getResultExpr()); }
4473   bool VisitSubstNonTypeTemplateParmExpr(const SubstNonTypeTemplateParmExpr *E)
4474     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getReplacement()); }
4475   bool VisitCXXDefaultArgExpr(const CXXDefaultArgExpr *E)
4476     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getExpr()); }
4477   bool VisitCXXDefaultInitExpr(const CXXDefaultInitExpr *E) {
4478     // The initializer may not have been parsed yet, or might be erroneous.
4479     if (!E->getExpr())
4480       return Error(E);
4481     return StmtVisitorTy::Visit(E->getExpr());
4482   }
4483   // We cannot create any objects for which cleanups are required, so there is
4484   // nothing to do here; all cleanups must come from unevaluated subexpressions.
4485   bool VisitExprWithCleanups(const ExprWithCleanups *E)
4486     { return StmtVisitorTy::Visit(E->getSubExpr()); }
4487
4488   bool VisitCXXReinterpretCastExpr(const CXXReinterpretCastExpr *E) {
4489     CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 0;
4490     return static_cast<Derived*>(this)->VisitCastExpr(E);
4491   }
4492   bool VisitCXXDynamicCastExpr(const CXXDynamicCastExpr *E) {
4493     CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 1;
4494     return static_cast<Derived*>(this)->VisitCastExpr(E);
4495   }
4496
4497   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
4498     switch (E->getOpcode()) {
4499     default:
4500       return Error(E);
4501
4502     case BO_Comma:
4503       VisitIgnoredValue(E->getLHS());
4504       return StmtVisitorTy::Visit(E->getRHS());
4505
4506     case BO_PtrMemD:
4507     case BO_PtrMemI: {
4508       LValue Obj;
4509       if (!HandleMemberPointerAccess(Info, E, Obj))
4510         return false;
4511       APValue Result;
4512       if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, E->getType(), Obj, Result))
4513         return false;
4514       return DerivedSuccess(Result, E);
4515     }
4516     }
4517   }
4518
4519   bool VisitBinaryConditionalOperator(const BinaryConditionalOperator *E) {
4520     // Evaluate and cache the common expression. We treat it as a temporary,
4521     // even though it's not quite the same thing.
4522     if (!Evaluate(Info.CurrentCall->createTemporary(E->getOpaqueValue(), false),
4523                   Info, E->getCommon()))
4524       return false;
4525
4526     return HandleConditionalOperator(E);
4527   }
4528
4529   bool VisitConditionalOperator(const ConditionalOperator *E) {
4530     bool IsBcpCall = false;
4531     // If the condition (ignoring parens) is a __builtin_constant_p call,
4532     // the result is a constant expression if it can be folded without
4533     // side-effects. This is an important GNU extension. See GCC PR38377
4534     // for discussion.
4535     if (const CallExpr *CallCE =
4536           dyn_cast<CallExpr>(E->getCond()->IgnoreParenCasts()))
4537       if (CallCE->getBuiltinCallee() == Builtin::BI__builtin_constant_p)
4538         IsBcpCall = true;
4539
4540     // Always assume __builtin_constant_p(...) ? ... : ... is a potential
4541     // constant expression; we can't check whether it's potentially foldable.
4542     if (Info.checkingPotentialConstantExpression() && IsBcpCall)
4543       return false;
4544
4545     FoldConstant Fold(Info, IsBcpCall);
4546     if (!HandleConditionalOperator(E)) {
4547       Fold.keepDiagnostics();
4548       return false;
4549     }
4550
4551     return true;
4552   }
4553
4554   bool VisitOpaqueValueExpr(const OpaqueValueExpr *E) {
4555     if (APValue *Value = Info.CurrentCall->getTemporary(E))
4556       return DerivedSuccess(*Value, E);
4557
4558     const Expr *Source = E->getSourceExpr();
4559     if (!Source)
4560       return Error(E);
4561     if (Source == E) { // sanity checking.
4562       assert(0 && "OpaqueValueExpr recursively refers to itself");
4563       return Error(E);
4564     }
4565     return StmtVisitorTy::Visit(Source);
4566   }
4567
4568   bool VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
4569     APValue Result;
4570     if (!handleCallExpr(E, Result, nullptr))
4571       return false;
4572     return DerivedSuccess(Result, E);
4573   }
4574
4575   bool handleCallExpr(const CallExpr *E, APValue &Result,
4576                      const LValue *ResultSlot) {
4577     const Expr *Callee = E->getCallee()->IgnoreParens();
4578     QualType CalleeType = Callee->getType();
4579
4580     const FunctionDecl *FD = nullptr;
4581     LValue *This = nullptr, ThisVal;
4582     auto Args = llvm::makeArrayRef(E->getArgs(), E->getNumArgs());
4583     bool HasQualifier = false;
4584
4585     // Extract function decl and 'this' pointer from the callee.
4586     if (CalleeType->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::BoundMember)) {
4587       const ValueDecl *Member = nullptr;
4588       if (const MemberExpr *ME = dyn_cast<MemberExpr>(Callee)) {
4589         // Explicit bound member calls, such as x.f() or p->g();
4590         if (!EvaluateObjectArgument(Info, ME->getBase(), ThisVal))
4591           return false;
4592         Member = ME->getMemberDecl();
4593         This = &ThisVal;
4594         HasQualifier = ME->hasQualifier();
4595       } else if (const BinaryOperator *BE = dyn_cast<BinaryOperator>(Callee)) {
4596         // Indirect bound member calls ('.*' or '->*').
4597         Member = HandleMemberPointerAccess(Info, BE, ThisVal, false);
4598         if (!Member) return false;
4599         This = &ThisVal;
4600       } else
4601         return Error(Callee);
4602
4603       FD = dyn_cast<FunctionDecl>(Member);
4604       if (!FD)
4605         return Error(Callee);
4606     } else if (CalleeType->isFunctionPointerType()) {
4607       LValue Call;
4608       if (!EvaluatePointer(Callee, Call, Info))
4609         return false;
4610
4611       if (!Call.getLValueOffset().isZero())
4612         return Error(Callee);
4613       FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(
4614                              Call.getLValueBase().dyn_cast<const ValueDecl*>());
4615       if (!FD)
4616         return Error(Callee);
4617       // Don't call function pointers which have been cast to some other type.
4618       // Per DR (no number yet), the caller and callee can differ in noexcept.
4619       if (!Info.Ctx.hasSameFunctionTypeIgnoringExceptionSpec(
4620         CalleeType->getPointeeType(), FD->getType())) {
4621         return Error(E);
4622       }
4623
4624       // Overloaded operator calls to member functions are represented as normal
4625       // calls with '*this' as the first argument.
4626       const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(FD);
4627       if (MD && !MD->isStatic()) {
4628         // FIXME: When selecting an implicit conversion for an overloaded
4629         // operator delete, we sometimes try to evaluate calls to conversion
4630         // operators without a 'this' parameter!
4631         if (Args.empty())
4632           return Error(E);
4633
4634         if (!EvaluateObjectArgument(Info, Args[0], ThisVal))
4635           return false;
4636         This = &ThisVal;
4637         Args = Args.slice(1);
4638       } else if (MD && MD->isLambdaStaticInvoker()) {   
4639         // Map the static invoker for the lambda back to the call operator.
4640         // Conveniently, we don't have to slice out the 'this' argument (as is
4641         // being done for the non-static case), since a static member function
4642         // doesn't have an implicit argument passed in.
4643         const CXXRecordDecl *ClosureClass = MD->getParent();
4644         assert(
4645             ClosureClass->captures_begin() == ClosureClass->captures_end() &&
4646             "Number of captures must be zero for conversion to function-ptr");
4647
4648         const CXXMethodDecl *LambdaCallOp =
4649             ClosureClass->getLambdaCallOperator();
4650
4651         // Set 'FD', the function that will be called below, to the call
4652         // operator.  If the closure object represents a generic lambda, find
4653         // the corresponding specialization of the call operator.
4654
4655         if (ClosureClass->isGenericLambda()) {
4656           assert(MD->isFunctionTemplateSpecialization() &&
4657                  "A generic lambda's static-invoker function must be a "
4658                  "template specialization");
4659           const TemplateArgumentList *TAL = MD->getTemplateSpecializationArgs();
4660           FunctionTemplateDecl *CallOpTemplate =
4661               LambdaCallOp->getDescribedFunctionTemplate();
4662           void *InsertPos = nullptr;
4663           FunctionDecl *CorrespondingCallOpSpecialization =
4664               CallOpTemplate->findSpecialization(TAL->asArray(), InsertPos);
4665           assert(CorrespondingCallOpSpecialization &&
4666                  "We must always have a function call operator specialization "
4667                  "that corresponds to our static invoker specialization");
4668           FD = cast<CXXMethodDecl>(CorrespondingCallOpSpecialization);
4669         } else
4670           FD = LambdaCallOp;
4671       }
4672
4673       
4674     } else
4675       return Error(E);
4676
4677     if (This && !This->checkSubobject(Info, E, CSK_This))
4678       return false;
4679
4680     // DR1358 allows virtual constexpr functions in some cases. Don't allow
4681     // calls to such functions in constant expressions.
4682     if (This && !HasQualifier &&
4683         isa<CXXMethodDecl>(FD) && cast<CXXMethodDecl>(FD)->isVirtual())
4684       return Error(E, diag::note_constexpr_virtual_call);
4685
4686     const FunctionDecl *Definition = nullptr;
4687     Stmt *Body = FD->getBody(Definition);
4688
4689     if (!CheckConstexprFunction(Info, E->getExprLoc(), FD, Definition, Body) ||
4690         !HandleFunctionCall(E->getExprLoc(), Definition, This, Args, Body, Info,
4691                             Result, ResultSlot))
4692       return false;
4693
4694     return true;
4695   }
4696
4697   bool VisitCompoundLiteralExpr(const CompoundLiteralExpr *E) {
4698     return StmtVisitorTy::Visit(E->getInitializer());
4699   }
4700   bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
4701     if (E->getNumInits() == 0)
4702       return DerivedZeroInitialization(E);
4703     if (E->getNumInits() == 1)
4704       return StmtVisitorTy::Visit(E->getInit(0));
4705     return Error(E);
4706   }
4707   bool VisitImplicitValueInitExpr(const ImplicitValueInitExpr *E) {
4708     return DerivedZeroInitialization(E);
4709   }
4710   bool VisitCXXScalarValueInitExpr(const CXXScalarValueInitExpr *E) {
4711     return DerivedZeroInitialization(E);
4712   }
4713   bool VisitCXXNullPtrLiteralExpr(const CXXNullPtrLiteralExpr *E) {
4714     return DerivedZeroInitialization(E);
4715   }
4716
4717   /// A member expression where the object is a prvalue is itself a prvalue.
4718   bool VisitMemberExpr(const MemberExpr *E) {
4719     assert(!E->isArrow() && "missing call to bound member function?");
4720
4721     APValue Val;
4722     if (!Evaluate(Val, Info, E->getBase()))
4723       return false;
4724
4725     QualType BaseTy = E->getBase()->getType();
4726
4727     const FieldDecl *FD = dyn_cast<FieldDecl>(E->getMemberDecl());
4728     if (!FD) return Error(E);
4729     assert(!FD->getType()->isReferenceType() && "prvalue reference?");
4730     assert(BaseTy->castAs<RecordType>()->getDecl()->getCanonicalDecl() ==
4731            FD->getParent()->getCanonicalDecl() && "record / field mismatch");
4732
4733     CompleteObject Obj(&Val, BaseTy);
4734     SubobjectDesignator Designator(BaseTy);
4735     Designator.addDeclUnchecked(FD);
4736
4737     APValue Result;
4738     return extractSubobject(Info, E, Obj, Designator, Result) &&
4739            DerivedSuccess(Result, E);
4740   }
4741
4742   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
4743     switch (E->getCastKind()) {
4744     default:
4745       break;
4746
4747     case CK_AtomicToNonAtomic: {
4748       APValue AtomicVal;
4749       // This does not need to be done in place even for class/array types:
4750       // atomic-to-non-atomic conversion implies copying the object
4751       // representation.
4752       if (!Evaluate(AtomicVal, Info, E->getSubExpr()))
4753         return false;
4754       return DerivedSuccess(AtomicVal, E);
4755     }
4756
4757     case CK_NoOp:
4758     case CK_UserDefinedConversion:
4759       return StmtVisitorTy::Visit(E->getSubExpr());
4760
4761     case CK_LValueToRValue: {
4762       LValue LVal;
4763       if (!EvaluateLValue(E->getSubExpr(), LVal, Info))
4764         return false;
4765       APValue RVal;
4766       // Note, we use the subexpression's type in order to retain cv-qualifiers.
4767       if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, E->getSubExpr()->getType(),
4768                                           LVal, RVal))
4769         return false;
4770       return DerivedSuccess(RVal, E);
4771     }
4772     }
4773
4774     return Error(E);
4775   }
4776
4777   bool VisitUnaryPostInc(const UnaryOperator *UO) {
4778     return VisitUnaryPostIncDec(UO);
4779   }
4780   bool VisitUnaryPostDec(const UnaryOperator *UO) {
4781     return VisitUnaryPostIncDec(UO);
4782   }
4783   bool VisitUnaryPostIncDec(const UnaryOperator *UO) {
4784     if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus14 && !Info.keepEvaluatingAfterFailure())
4785       return Error(UO);
4786
4787     LValue LVal;
4788     if (!EvaluateLValue(UO->getSubExpr(), LVal, Info))
4789       return false;
4790     APValue RVal;
4791     if (!handleIncDec(this->Info, UO, LVal, UO->getSubExpr()->getType(),
4792                       UO->isIncrementOp(), &RVal))
4793       return false;
4794     return DerivedSuccess(RVal, UO);
4795   }
4796
4797   bool VisitStmtExpr(const StmtExpr *E) {
4798     // We will have checked the full-expressions inside the statement expression
4799     // when they were completed, and don't need to check them again now.
4800     if (Info.checkingForOverflow())
4801       return Error(E);
4802
4803     BlockScopeRAII Scope(Info);
4804     const CompoundStmt *CS = E->getSubStmt();
4805     if (CS->body_empty())
4806       return true;
4807
4808     for (CompoundStmt::const_body_iterator BI = CS->body_begin(),
4809                                            BE = CS->body_end();
4810          /**/; ++BI) {
4811       if (BI + 1 == BE) {
4812         const Expr *FinalExpr = dyn_cast<Expr>(*BI);
4813         if (!FinalExpr) {
4814           Info.FFDiag((*BI)->getLocStart(),
4815                     diag::note_constexpr_stmt_expr_unsupported);
4816           return false;
4817         }
4818         return this->Visit(FinalExpr);
4819       }
4820
4821       APValue ReturnValue;
4822       StmtResult Result = { ReturnValue, nullptr };
4823       EvalStmtResult ESR = EvaluateStmt(Result, Info, *BI);
4824       if (ESR != ESR_Succeeded) {
4825         // FIXME: If the statement-expression terminated due to 'return',
4826         // 'break', or 'continue', it would be nice to propagate that to
4827         // the outer statement evaluation rather than bailing out.
4828         if (ESR != ESR_Failed)
4829           Info.FFDiag((*BI)->getLocStart(),
4830                     diag::note_constexpr_stmt_expr_unsupported);
4831         return false;
4832       }
4833     }
4834
4835     llvm_unreachable("Return from function from the loop above.");
4836   }
4837
4838   /// Visit a value which is evaluated, but whose value is ignored.
4839   void VisitIgnoredValue(const Expr *E) {
4840     EvaluateIgnoredValue(Info, E);
4841   }
4842
4843   /// Potentially visit a MemberExpr's base expression.
4844   void VisitIgnoredBaseExpression(const Expr *E) {
4845     // While MSVC doesn't evaluate the base expression, it does diagnose the
4846     // presence of side-effecting behavior.
4847     if (Info.getLangOpts().MSVCCompat && !E->HasSideEffects(Info.Ctx))
4848       return;
4849     VisitIgnoredValue(E);
4850   }
4851 };
4852
4853 }
4854
4855 //===----------------------------------------------------------------------===//
4856 // Common base class for lvalue and temporary evaluation.
4857 //===----------------------------------------------------------------------===//
4858 namespace {
4859 template<class Derived>
4860 class LValueExprEvaluatorBase
4861   : public ExprEvaluatorBase<Derived> {
4862 protected:
4863   LValue &Result;
4864   bool InvalidBaseOK;
4865   typedef LValueExprEvaluatorBase LValueExprEvaluatorBaseTy;
4866   typedef ExprEvaluatorBase<Derived> ExprEvaluatorBaseTy;
4867
4868   bool Success(APValue::LValueBase B) {
4869     Result.set(B);
4870     return true;
4871   }
4872
4873   bool evaluatePointer(const Expr *E, LValue &Result) {
4874     return EvaluatePointer(E, Result, this->Info, InvalidBaseOK);
4875   }
4876
4877 public:
4878   LValueExprEvaluatorBase(EvalInfo &Info, LValue &Result, bool InvalidBaseOK)
4879       : ExprEvaluatorBaseTy(Info), Result(Result),
4880         InvalidBaseOK(InvalidBaseOK) {}
4881
4882   bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
4883     Result.setFrom(this->Info.Ctx, V);
4884     return true;
4885   }
4886
4887   bool VisitMemberExpr(const MemberExpr *E) {
4888     // Handle non-static data members.
4889     QualType BaseTy;
4890     bool EvalOK;
4891     if (E->isArrow()) {
4892       EvalOK = evaluatePointer(E->getBase(), Result);
4893       BaseTy = E->getBase()->getType()->castAs<PointerType>()->getPointeeType();
4894     } else if (E->getBase()->isRValue()) {
4895       assert(E->getBase()->getType()->isRecordType());
4896       EvalOK = EvaluateTemporary(E->getBase(), Result, this->Info);
4897       BaseTy = E->getBase()->getType();
4898     } else {
4899       EvalOK = this->Visit(E->getBase());
4900       BaseTy = E->getBase()->getType();
4901     }
4902     if (!EvalOK) {
4903       if (!InvalidBaseOK)
4904         return false;
4905       Result.setInvalid(E);
4906       return true;
4907     }
4908
4909     const ValueDecl *MD = E->getMemberDecl();
4910     if (const FieldDecl *FD = dyn_cast<FieldDecl>(E->getMemberDecl())) {
4911       assert(BaseTy->getAs<RecordType>()->getDecl()->getCanonicalDecl() ==
4912              FD->getParent()->getCanonicalDecl() && "record / field mismatch");
4913       (void)BaseTy;
4914       if (!HandleLValueMember(this->Info, E, Result, FD))
4915         return false;
4916     } else if (const IndirectFieldDecl *IFD = dyn_cast<IndirectFieldDecl>(MD)) {
4917       if (!HandleLValueIndirectMember(this->Info, E, Result, IFD))
4918         return false;
4919     } else
4920       return this->Error(E);
4921
4922     if (MD->getType()->isReferenceType()) {
4923       APValue RefValue;
4924       if (!handleLValueToRValueConversion(this->Info, E, MD->getType(), Result,
4925                                           RefValue))
4926         return false;
4927       return Success(RefValue, E);
4928     }
4929     return true;
4930   }
4931
4932   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
4933     switch (E->getOpcode()) {
4934     default:
4935       return ExprEvaluatorBaseTy::VisitBinaryOperator(E);
4936
4937     case BO_PtrMemD:
4938     case BO_PtrMemI:
4939       return HandleMemberPointerAccess(this->Info, E, Result);
4940     }
4941   }
4942
4943   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
4944     switch (E->getCastKind()) {
4945     default:
4946       return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
4947
4948     case CK_DerivedToBase:
4949     case CK_UncheckedDerivedToBase:
4950       if (!this->Visit(E->getSubExpr()))
4951         return false;
4952
4953       // Now figure out the necessary offset to add to the base LV to get from
4954       // the derived class to the base class.
4955       return HandleLValueBasePath(this->Info, E, E->getSubExpr()->getType(),
4956                                   Result);
4957     }
4958   }
4959 };
4960 }
4961
4962 //===----------------------------------------------------------------------===//
4963 // LValue Evaluation
4964 //
4965 // This is used for evaluating lvalues (in C and C++), xvalues (in C++11),
4966 // function designators (in C), decl references to void objects (in C), and
4967 // temporaries (if building with -Wno-address-of-temporary).
4968 //
4969 // LValue evaluation produces values comprising a base expression of one of the
4970 // following types:
4971 // - Declarations
4972 //  * VarDecl
4973 //  * FunctionDecl
4974 // - Literals
4975 //  * CompoundLiteralExpr in C (and in global scope in C++)
4976 //  * StringLiteral
4977 //  * CXXTypeidExpr
4978 //  * PredefinedExpr
4979 //  * ObjCStringLiteralExpr
4980 //  * ObjCEncodeExpr
4981 //  * AddrLabelExpr
4982 //  * BlockExpr
4983 //  * CallExpr for a MakeStringConstant builtin
4984 // - Locals and temporaries
4985 //  * MaterializeTemporaryExpr
4986 //  * Any Expr, with a CallIndex indicating the function in which the temporary
4987 //    was evaluated, for cases where the MaterializeTemporaryExpr is missing
4988 //    from the AST (FIXME).
4989 //  * A MaterializeTemporaryExpr that has static storage duration, with no
4990 //    CallIndex, for a lifetime-extended temporary.
4991 // plus an offset in bytes.
4992 //===----------------------------------------------------------------------===//
4993 namespace {
4994 class LValueExprEvaluator
4995   : public LValueExprEvaluatorBase<LValueExprEvaluator> {
4996 public:
4997   LValueExprEvaluator(EvalInfo &Info, LValue &Result, bool InvalidBaseOK) :
4998     LValueExprEvaluatorBaseTy(Info, Result, InvalidBaseOK) {}
4999
5000   bool VisitVarDecl(const Expr *E, const VarDecl *VD);
5001   bool VisitUnaryPreIncDec(const UnaryOperator *UO);
5002
5003   bool VisitDeclRefExpr(const DeclRefExpr *E);
5004   bool VisitPredefinedExpr(const PredefinedExpr *E) { return Success(E); }
5005   bool VisitMaterializeTemporaryExpr(const MaterializeTemporaryExpr *E);
5006   bool VisitCompoundLiteralExpr(const CompoundLiteralExpr *E);
5007   bool VisitMemberExpr(const MemberExpr *E);
5008   bool VisitStringLiteral(const StringLiteral *E) { return Success(E); }
5009   bool VisitObjCEncodeExpr(const ObjCEncodeExpr *E) { return Success(E); }
5010   bool VisitCXXTypeidExpr(const CXXTypeidExpr *E);
5011   bool VisitCXXUuidofExpr(const CXXUuidofExpr *E);
5012   bool VisitArraySubscriptExpr(const ArraySubscriptExpr *E);
5013   bool VisitUnaryDeref(const UnaryOperator *E);
5014   bool VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E);
5015   bool VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E);
5016   bool VisitUnaryPreInc(const UnaryOperator *UO) {
5017     return VisitUnaryPreIncDec(UO);
5018   }
5019   bool VisitUnaryPreDec(const UnaryOperator *UO) {
5020     return VisitUnaryPreIncDec(UO);
5021   }
5022   bool VisitBinAssign(const BinaryOperator *BO);
5023   bool VisitCompoundAssignOperator(const CompoundAssignOperator *CAO);
5024
5025   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
5026     switch (E->getCastKind()) {
5027     default:
5028       return LValueExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
5029
5030     case CK_LValueBitCast:
5031       this->CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 2;
5032       if (!Visit(E->getSubExpr()))
5033         return false;
5034       Result.Designator.setInvalid();
5035       return true;
5036
5037     case CK_BaseToDerived:
5038       if (!Visit(E->getSubExpr()))
5039         return false;
5040       return HandleBaseToDerivedCast(Info, E, Result);
5041     }
5042   }
5043 };
5044 } // end anonymous namespace
5045
5046 /// Evaluate an expression as an lvalue. This can be legitimately called on
5047 /// expressions which are not glvalues, in three cases:
5048 ///  * function designators in C, and
5049 ///  * "extern void" objects
5050 ///  * @selector() expressions in Objective-C
5051 static bool EvaluateLValue(const Expr *E, LValue &Result, EvalInfo &Info,
5052                            bool InvalidBaseOK) {
5053   assert(E->isGLValue() || E->getType()->isFunctionType() ||
5054          E->getType()->isVoidType() || isa<ObjCSelectorExpr>(E));
5055   return LValueExprEvaluator(Info, Result, InvalidBaseOK).Visit(E);
5056 }
5057
5058 bool LValueExprEvaluator::VisitDeclRefExpr(const DeclRefExpr *E) {
5059   if (const FunctionDecl *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(E->getDecl()))
5060     return Success(FD);
5061   if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(E->getDecl()))
5062     return VisitVarDecl(E, VD);
5063   if (const BindingDecl *BD = dyn_cast<BindingDecl>(E->getDecl()))
5064     return Visit(BD->getBinding());
5065   return Error(E);
5066 }
5067
5068
5069 bool LValueExprEvaluator::VisitVarDecl(const Expr *E, const VarDecl *VD) {
5070
5071   // If we are within a lambda's call operator, check whether the 'VD' referred
5072   // to within 'E' actually represents a lambda-capture that maps to a
5073   // data-member/field within the closure object, and if so, evaluate to the
5074   // field or what the field refers to.
5075   if (Info.CurrentCall && isLambdaCallOperator(Info.CurrentCall->Callee)) {
5076     if (auto *FD = Info.CurrentCall->LambdaCaptureFields.lookup(VD)) {
5077       if (Info.checkingPotentialConstantExpression())
5078         return false;
5079       // Start with 'Result' referring to the complete closure object...
5080       Result = *Info.CurrentCall->This;
5081       // ... then update it to refer to the field of the closure object
5082       // that represents the capture.
5083       if (!HandleLValueMember(Info, E, Result, FD))
5084         return false;
5085       // And if the field is of reference type, update 'Result' to refer to what
5086       // the field refers to.
5087       if (FD->getType()->isReferenceType()) {
5088         APValue RVal;
5089         if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, FD->getType(), Result,
5090                                             RVal))
5091           return false;
5092         Result.setFrom(Info.Ctx, RVal);
5093       }
5094       return true;
5095     }
5096   }
5097   CallStackFrame *Frame = nullptr;
5098   if (VD->hasLocalStorage() && Info.CurrentCall->Index > 1) {
5099     // Only if a local variable was declared in the function currently being
5100     // evaluated, do we expect to be able to find its value in the current
5101     // frame. (Otherwise it was likely declared in an enclosing context and
5102     // could either have a valid evaluatable value (for e.g. a constexpr
5103     // variable) or be ill-formed (and trigger an appropriate evaluation
5104     // diagnostic)).
5105     if (Info.CurrentCall->Callee &&
5106         Info.CurrentCall->Callee->Equals(VD->getDeclContext())) {
5107       Frame = Info.CurrentCall;
5108     }
5109   }
5110
5111   if (!VD->getType()->isReferenceType()) {
5112     if (Frame) {
5113       Result.set(VD, Frame->Index);
5114       return true;
5115     }
5116     return Success(VD);
5117   }
5118
5119   APValue *V;
5120   if (!evaluateVarDeclInit(Info, E, VD, Frame, V))
5121     return false;
5122   if (V->isUninit()) {
5123     if (!Info.checkingPotentialConstantExpression())
5124       Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_use_uninit_reference);
5125     return false;
5126   }
5127   return Success(*V, E);
5128 }
5129
5130 bool LValueExprEvaluator::VisitMaterializeTemporaryExpr(
5131     const MaterializeTemporaryExpr *E) {
5132   // Walk through the expression to find the materialized temporary itself.
5133   SmallVector<const Expr *, 2> CommaLHSs;
5134   SmallVector<SubobjectAdjustment, 2> Adjustments;
5135   const Expr *Inner = E->GetTemporaryExpr()->
5136       skipRValueSubobjectAdjustments(CommaLHSs, Adjustments);
5137
5138   // If we passed any comma operators, evaluate their LHSs.
5139   for (unsigned I = 0, N = CommaLHSs.size(); I != N; ++I)
5140     if (!EvaluateIgnoredValue(Info, CommaLHSs[I]))
5141       return false;
5142
5143   // A materialized temporary with static storage duration can appear within the
5144   // result of a constant expression evaluation, so we need to preserve its
5145   // value for use outside this evaluation.
5146   APValue *Value;
5147   if (E->getStorageDuration() == SD_Static) {
5148     Value = Info.Ctx.getMaterializedTemporaryValue(E, true);
5149     *Value = APValue();
5150     Result.set(E);
5151   } else {
5152     Value = &Info.CurrentCall->
5153         createTemporary(E, E->getStorageDuration() == SD_Automatic);
5154     Result.set(E, Info.CurrentCall->Index);
5155   }
5156
5157   QualType Type = Inner->getType();
5158
5159   // Materialize the temporary itself.
5160   if (!EvaluateInPlace(*Value, Info, Result, Inner) ||
5161       (E->getStorageDuration() == SD_Static &&
5162        !CheckConstantExpression(Info, E->getExprLoc(), Type, *Value))) {
5163     *Value = APValue();
5164     return false;
5165   }
5166
5167   // Adjust our lvalue to refer to the desired subobject.
5168   for (unsigned I = Adjustments.size(); I != 0; /**/) {
5169     --I;
5170     switch (Adjustments[I].Kind) {
5171     case SubobjectAdjustment::DerivedToBaseAdjustment:
5172       if (!HandleLValueBasePath(Info, Adjustments[I].DerivedToBase.BasePath,
5173                                 Type, Result))
5174         return false;
5175       Type = Adjustments[I].DerivedToBase.BasePath->getType();
5176       break;
5177
5178     case SubobjectAdjustment::FieldAdjustment:
5179       if (!HandleLValueMember(Info, E, Result, Adjustments[I].Field))
5180         return false;
5181       Type = Adjustments[I].Field->getType();
5182       break;
5183
5184     case SubobjectAdjustment::MemberPointerAdjustment:
5185       if (!HandleMemberPointerAccess(this->Info, Type, Result,
5186                                      Adjustments[I].Ptr.RHS))
5187         return false;
5188       Type = Adjustments[I].Ptr.MPT->getPointeeType();
5189       break;
5190     }
5191   }
5192
5193   return true;
5194 }
5195
5196 bool
5197 LValueExprEvaluator::VisitCompoundLiteralExpr(const CompoundLiteralExpr *E) {
5198   assert((!Info.getLangOpts().CPlusPlus || E->isFileScope()) &&
5199          "lvalue compound literal in c++?");
5200   // Defer visiting the literal until the lvalue-to-rvalue conversion. We can
5201   // only see this when folding in C, so there's no standard to follow here.
5202   return Success(E);
5203 }
5204
5205 bool LValueExprEvaluator::VisitCXXTypeidExpr(const CXXTypeidExpr *E) {
5206   if (!E->isPotentiallyEvaluated())
5207     return Success(E);
5208
5209   Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_typeid_polymorphic)
5210     << E->getExprOperand()->getType()
5211     << E->getExprOperand()->getSourceRange();
5212   return false;
5213 }
5214
5215 bool LValueExprEvaluator::VisitCXXUuidofExpr(const CXXUuidofExpr *E) {
5216   return Success(E);
5217 }
5218
5219 bool LValueExprEvaluator::VisitMemberExpr(const MemberExpr *E) {
5220   // Handle static data members.
5221   if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(E->getMemberDecl())) {
5222     VisitIgnoredBaseExpression(E->getBase());
5223     return VisitVarDecl(E, VD);
5224   }
5225
5226   // Handle static member functions.
5227   if (const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(E->getMemberDecl())) {
5228     if (MD->isStatic()) {
5229       VisitIgnoredBaseExpression(E->getBase());
5230       return Success(MD);
5231     }
5232   }
5233
5234   // Handle non-static data members.
5235   return LValueExprEvaluatorBaseTy::VisitMemberExpr(E);
5236 }
5237
5238 bool LValueExprEvaluator::VisitArraySubscriptExpr(const ArraySubscriptExpr *E) {
5239   // FIXME: Deal with vectors as array subscript bases.
5240   if (E->getBase()->getType()->isVectorType())
5241     return Error(E);
5242
5243   if (!evaluatePointer(E->getBase(), Result))
5244     return false;
5245
5246   APSInt Index;
5247   if (!EvaluateInteger(E->getIdx(), Index, Info))
5248     return false;
5249
5250   return HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, Result, E->getType(), Index);
5251 }
5252
5253 bool LValueExprEvaluator::VisitUnaryDeref(const UnaryOperator *E) {
5254   return evaluatePointer(E->getSubExpr(), Result);
5255 }
5256
5257 bool LValueExprEvaluator::VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E) {
5258   if (!Visit(E->getSubExpr()))
5259     return false;
5260   // __real is a no-op on scalar lvalues.
5261   if (E->getSubExpr()->getType()->isAnyComplexType())
5262     HandleLValueComplexElement(Info, E, Result, E->getType(), false);
5263   return true;
5264 }
5265
5266 bool LValueExprEvaluator::VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E) {
5267   assert(E->getSubExpr()->getType()->isAnyComplexType() &&
5268          "lvalue __imag__ on scalar?");
5269   if (!Visit(E->getSubExpr()))
5270     return false;
5271   HandleLValueComplexElement(Info, E, Result, E->getType(), true);
5272   return true;
5273 }
5274
5275 bool LValueExprEvaluator::VisitUnaryPreIncDec(const UnaryOperator *UO) {
5276   if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus14 && !Info.keepEvaluatingAfterFailure())
5277     return Error(UO);
5278
5279   if (!this->Visit(UO->getSubExpr()))
5280     return false;
5281
5282   return handleIncDec(
5283       this->Info, UO, Result, UO->getSubExpr()->getType(),
5284       UO->isIncrementOp(), nullptr);
5285 }
5286
5287 bool LValueExprEvaluator::VisitCompoundAssignOperator(
5288     const CompoundAssignOperator *CAO) {
5289   if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus14 && !Info.keepEvaluatingAfterFailure())
5290     return Error(CAO);
5291
5292   APValue RHS;
5293
5294   // The overall lvalue result is the result of evaluating the LHS.
5295   if (!this->Visit(CAO->getLHS())) {
5296     if (Info.noteFailure())
5297       Evaluate(RHS, this->Info, CAO->getRHS());
5298     return false;
5299   }
5300
5301   if (!Evaluate(RHS, this->Info, CAO->getRHS()))
5302     return false;
5303
5304   return handleCompoundAssignment(
5305       this->Info, CAO,
5306       Result, CAO->getLHS()->getType(), CAO->getComputationLHSType(),
5307       CAO->getOpForCompoundAssignment(CAO->getOpcode()), RHS);
5308 }
5309
5310 bool LValueExprEvaluator::VisitBinAssign(const BinaryOperator *E) {
5311   if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus14 && !Info.keepEvaluatingAfterFailure())
5312     return Error(E);
5313
5314   APValue NewVal;
5315
5316   if (!this->Visit(E->getLHS())) {
5317     if (Info.noteFailure())
5318       Evaluate(NewVal, this->Info, E->getRHS());
5319     return false;
5320   }
5321
5322   if (!Evaluate(NewVal, this->Info, E->getRHS()))
5323     return false;
5324
5325   return handleAssignment(this->Info, E, Result, E->getLHS()->getType(),
5326                           NewVal);
5327 }
5328
5329 //===----------------------------------------------------------------------===//
5330 // Pointer Evaluation
5331 //===----------------------------------------------------------------------===//
5332
5333 /// \brief Attempts to compute the number of bytes available at the pointer
5334 /// returned by a function with the alloc_size attribute. Returns true if we
5335 /// were successful. Places an unsigned number into `Result`.
5336 ///
5337 /// This expects the given CallExpr to be a call to a function with an
5338 /// alloc_size attribute.
5339 static bool getBytesReturnedByAllocSizeCall(const ASTContext &Ctx,
5340                                             const CallExpr *Call,
5341                                             llvm::APInt &Result) {
5342   const AllocSizeAttr *AllocSize = getAllocSizeAttr(Call);
5343
5344   // alloc_size args are 1-indexed, 0 means not present.
5345   assert(AllocSize && AllocSize->getElemSizeParam() != 0);
5346   unsigned SizeArgNo = AllocSize->getElemSizeParam() - 1;
5347   unsigned BitsInSizeT = Ctx.getTypeSize(Ctx.getSizeType());
5348   if (Call->getNumArgs() <= SizeArgNo)
5349     return false;
5350
5351   auto EvaluateAsSizeT = [&](const Expr *E, APSInt &Into) {
5352     if (!E->EvaluateAsInt(Into, Ctx, Expr::SE_AllowSideEffects))
5353       return false;
5354     if (Into.isNegative() || !Into.isIntN(BitsInSizeT))
5355       return false;
5356     Into = Into.zextOrSelf(BitsInSizeT);
5357     return true;
5358   };
5359
5360   APSInt SizeOfElem;
5361   if (!EvaluateAsSizeT(Call->getArg(SizeArgNo), SizeOfElem))
5362     return false;
5363
5364   if (!AllocSize->getNumElemsParam()) {
5365     Result = std::move(SizeOfElem);
5366     return true;
5367   }
5368
5369   APSInt NumberOfElems;
5370   // Argument numbers start at 1
5371   unsigned NumArgNo = AllocSize->getNumElemsParam() - 1;
5372   if (!EvaluateAsSizeT(Call->getArg(NumArgNo), NumberOfElems))
5373     return false;
5374
5375   bool Overflow;
5376   llvm::APInt BytesAvailable = SizeOfElem.umul_ov(NumberOfElems, Overflow);
5377   if (Overflow)
5378     return false;
5379
5380   Result = std::move(BytesAvailable);
5381   return true;
5382 }
5383
5384 /// \brief Convenience function. LVal's base must be a call to an alloc_size
5385 /// function.
5386 static bool getBytesReturnedByAllocSizeCall(const ASTContext &Ctx,
5387                                             const LValue &LVal,
5388                                             llvm::APInt &Result) {
5389   assert(isBaseAnAllocSizeCall(LVal.getLValueBase()) &&
5390          "Can't get the size of a non alloc_size function");
5391   const auto *Base = LVal.getLValueBase().get<const Expr *>();
5392   const CallExpr *CE = tryUnwrapAllocSizeCall(Base);
5393   return getBytesReturnedByAllocSizeCall(Ctx, CE, Result);
5394 }
5395
5396 /// \brief Attempts to evaluate the given LValueBase as the result of a call to
5397 /// a function with the alloc_size attribute. If it was possible to do so, this
5398 /// function will return true, make Result's Base point to said function call,
5399 /// and mark Result's Base as invalid.
5400 static bool evaluateLValueAsAllocSize(EvalInfo &Info, APValue::LValueBase Base,
5401                                       LValue &Result) {
5402   if (Base.isNull())
5403     return false;
5404
5405   // Because we do no form of static analysis, we only support const variables.
5406   //
5407   // Additionally, we can't support parameters, nor can we support static
5408   // variables (in the latter case, use-before-assign isn't UB; in the former,
5409   // we have no clue what they'll be assigned to).
5410   const auto *VD =
5411       dyn_cast_or_null<VarDecl>(Base.dyn_cast<const ValueDecl *>());
5412   if (!VD || !VD->isLocalVarDecl() || !VD->getType().isConstQualified())
5413     return false;
5414
5415   const Expr *Init = VD->getAnyInitializer();
5416   if (!Init)
5417     return false;
5418
5419   const Expr *E = Init->IgnoreParens();
5420   if (!tryUnwrapAllocSizeCall(E))
5421     return false;
5422
5423   // Store E instead of E unwrapped so that the type of the LValue's base is
5424   // what the user wanted.
5425   Result.setInvalid(E);
5426
5427   QualType Pointee = E->getType()->castAs<PointerType>()->getPointeeType();
5428   Result.addUnsizedArray(Info, Pointee);
5429   return true;
5430 }
5431
5432 namespace {
5433 class PointerExprEvaluator
5434   : public ExprEvaluatorBase<PointerExprEvaluator> {
5435   LValue &Result;
5436   bool InvalidBaseOK;
5437
5438   bool Success(const Expr *E) {
5439     Result.set(E);
5440     return true;
5441   }
5442
5443   bool evaluateLValue(const Expr *E, LValue &Result) {
5444     return EvaluateLValue(E, Result, Info, InvalidBaseOK);
5445   }
5446
5447   bool evaluatePointer(const Expr *E, LValue &Result) {
5448     return EvaluatePointer(E, Result, Info, InvalidBaseOK);
5449   }
5450
5451   bool visitNonBuiltinCallExpr(const CallExpr *E);
5452 public:
5453
5454   PointerExprEvaluator(EvalInfo &info, LValue &Result, bool InvalidBaseOK)
5455       : ExprEvaluatorBaseTy(info), Result(Result),
5456         InvalidBaseOK(InvalidBaseOK) {}
5457
5458   bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
5459     Result.setFrom(Info.Ctx, V);
5460     return true;
5461   }
5462   bool ZeroInitialization(const Expr *E) {
5463     auto Offset = Info.Ctx.getTargetNullPointerValue(E->getType());
5464     Result.set((Expr*)nullptr, 0, false, true, Offset);
5465     return true;
5466   }
5467
5468   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E);
5469   bool VisitCastExpr(const CastExpr* E);
5470   bool VisitUnaryAddrOf(const UnaryOperator *E);
5471   bool VisitObjCStringLiteral(const ObjCStringLiteral *E)
5472       { return Success(E); }
5473   bool VisitObjCBoxedExpr(const ObjCBoxedExpr *E)
5474       { return Success(E); }
5475   bool VisitAddrLabelExpr(const AddrLabelExpr *E)
5476       { return Success(E); }
5477   bool VisitCallExpr(const CallExpr *E);
5478   bool VisitBuiltinCallExpr(const CallExpr *E, unsigned BuiltinOp);
5479   bool VisitBlockExpr(const BlockExpr *E) {
5480     if (!E->getBlockDecl()->hasCaptures())
5481       return Success(E);
5482     return Error(E);
5483   }
5484   bool VisitCXXThisExpr(const CXXThisExpr *E) {
5485     // Can't look at 'this' when checking a potential constant expression.
5486     if (Info.checkingPotentialConstantExpression())
5487       return false;
5488     if (!Info.CurrentCall->This) {
5489       if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
5490         Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_this) << E->isImplicit();
5491       else
5492         Info.FFDiag(E);
5493       return false;
5494     }
5495     Result = *Info.CurrentCall->This;
5496     // If we are inside a lambda's call operator, the 'this' expression refers
5497     // to the enclosing '*this' object (either by value or reference) which is
5498     // either copied into the closure object's field that represents the '*this'
5499     // or refers to '*this'.
5500     if (isLambdaCallOperator(Info.CurrentCall->Callee)) {
5501       // Update 'Result' to refer to the data member/field of the closure object
5502       // that represents the '*this' capture.
5503       if (!HandleLValueMember(Info, E, Result,
5504                              Info.CurrentCall->LambdaThisCaptureField)) 
5505         return false;
5506       // If we captured '*this' by reference, replace the field with its referent.
5507       if (Info.CurrentCall->LambdaThisCaptureField->getType()
5508               ->isPointerType()) {
5509         APValue RVal;
5510         if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, E->getType(), Result,
5511                                             RVal))
5512           return false;
5513
5514         Result.setFrom(Info.Ctx, RVal);
5515       }
5516     }
5517     return true;
5518   }
5519
5520   // FIXME: Missing: @protocol, @selector
5521 };
5522 } // end anonymous namespace
5523
5524 static bool EvaluatePointer(const Expr* E, LValue& Result, EvalInfo &Info,
5525                             bool InvalidBaseOK) {
5526   assert(E->isRValue() && E->getType()->hasPointerRepresentation());
5527   return PointerExprEvaluator(Info, Result, InvalidBaseOK).Visit(E);
5528 }
5529
5530 bool PointerExprEvaluator::VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
5531   if (E->getOpcode() != BO_Add &&
5532       E->getOpcode() != BO_Sub)
5533     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitBinaryOperator(E);
5534
5535   const Expr *PExp = E->getLHS();
5536   const Expr *IExp = E->getRHS();
5537   if (IExp->getType()->isPointerType())
5538     std::swap(PExp, IExp);
5539
5540   bool EvalPtrOK = evaluatePointer(PExp, Result);
5541   if (!EvalPtrOK && !Info.noteFailure())
5542     return false;
5543
5544   llvm::APSInt Offset;
5545   if (!EvaluateInteger(IExp, Offset, Info) || !EvalPtrOK)
5546     return false;
5547
5548   if (E->getOpcode() == BO_Sub)
5549     negateAsSigned(Offset);
5550
5551   QualType Pointee = PExp->getType()->castAs<PointerType>()->getPointeeType();
5552   return HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, Result, Pointee, Offset);
5553 }
5554
5555 bool PointerExprEvaluator::VisitUnaryAddrOf(const UnaryOperator *E) {
5556   return evaluateLValue(E->getSubExpr(), Result);
5557 }
5558
5559 bool PointerExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr* E) {
5560   const Expr* SubExpr = E->getSubExpr();
5561
5562   switch (E->getCastKind()) {
5563   default:
5564     break;
5565
5566   case CK_BitCast:
5567   case CK_CPointerToObjCPointerCast:
5568   case CK_BlockPointerToObjCPointerCast:
5569   case CK_AnyPointerToBlockPointerCast:
5570   case CK_AddressSpaceConversion:
5571     if (!Visit(SubExpr))
5572       return false;
5573     // Bitcasts to cv void* are static_casts, not reinterpret_casts, so are
5574     // permitted in constant expressions in C++11. Bitcasts from cv void* are
5575     // also static_casts, but we disallow them as a resolution to DR1312.
5576     if (!E->getType()->isVoidPointerType()) {
5577       Result.Designator.setInvalid();
5578       if (SubExpr->getType()->isVoidPointerType())
5579         CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast)
5580           << 3 << SubExpr->getType();
5581       else
5582         CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 2;
5583     }
5584     if (E->getCastKind() == CK_AddressSpaceConversion && Result.IsNullPtr)
5585       ZeroInitialization(E);
5586     return true;
5587
5588   case CK_DerivedToBase:
5589   case CK_UncheckedDerivedToBase:
5590     if (!evaluatePointer(E->getSubExpr(), Result))
5591       return false;
5592     if (!Result.Base && Result.Offset.isZero())
5593       return true;
5594
5595     // Now figure out the necessary offset to add to the base LV to get from
5596     // the derived class to the base class.
5597     return HandleLValueBasePath(Info, E, E->getSubExpr()->getType()->
5598                                   castAs<PointerType>()->getPointeeType(),
5599                                 Result);
5600
5601   case CK_BaseToDerived:
5602     if (!Visit(E->getSubExpr()))
5603       return false;
5604     if (!Result.Base && Result.Offset.isZero())
5605       return true;
5606     return HandleBaseToDerivedCast(Info, E, Result);
5607
5608   case CK_NullToPointer:
5609     VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
5610     return ZeroInitialization(E);
5611
5612   case CK_IntegralToPointer: {
5613     CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 2;
5614
5615     APValue Value;
5616     if (!EvaluateIntegerOrLValue(SubExpr, Value, Info))
5617       break;
5618
5619     if (Value.isInt()) {
5620       unsigned Size = Info.Ctx.getTypeSize(E->getType());
5621       uint64_t N = Value.getInt().extOrTrunc(Size).getZExtValue();
5622       Result.Base = (Expr*)nullptr;
5623       Result.InvalidBase = false;
5624       Result.Offset = CharUnits::fromQuantity(N);
5625       Result.CallIndex = 0;
5626       Result.Designator.setInvalid();
5627       Result.IsNullPtr = false;
5628       return true;
5629     } else {
5630       // Cast is of an lvalue, no need to change value.
5631       Result.setFrom(Info.Ctx, Value);
5632       return true;
5633     }
5634   }
5635   case CK_ArrayToPointerDecay:
5636     if (SubExpr->isGLValue()) {
5637       if (!evaluateLValue(SubExpr, Result))
5638         return false;
5639     } else {
5640       Result.set(SubExpr, Info.CurrentCall->Index);
5641       if (!EvaluateInPlace(Info.CurrentCall->createTemporary(SubExpr, false),
5642                            Info, Result, SubExpr))
5643         return false;
5644     }
5645     // The result is a pointer to the first element of the array.
5646     if (const ConstantArrayType *CAT
5647           = Info.Ctx.getAsConstantArrayType(SubExpr->getType()))
5648       Result.addArray(Info, E, CAT);
5649     else
5650       Result.Designator.setInvalid();
5651     return true;
5652
5653   case CK_FunctionToPointerDecay:
5654     return evaluateLValue(SubExpr, Result);
5655
5656   case CK_LValueToRValue: {
5657     LValue LVal;
5658     if (!evaluateLValue(E->getSubExpr(), LVal))
5659       return false;
5660
5661     APValue RVal;
5662     // Note, we use the subexpression's type in order to retain cv-qualifiers.
5663     if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, E->getSubExpr()->getType(),
5664                                         LVal, RVal))
5665       return InvalidBaseOK &&
5666              evaluateLValueAsAllocSize(Info, LVal.Base, Result);
5667     return Success(RVal, E);
5668   }
5669   }
5670
5671   return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
5672 }
5673
5674 static CharUnits GetAlignOfType(EvalInfo &Info, QualType T) {
5675   // C++ [expr.alignof]p3:
5676   //     When alignof is applied to a reference type, the result is the
5677   //     alignment of the referenced type.
5678   if (const ReferenceType *Ref = T->getAs<ReferenceType>())
5679     T = Ref->getPointeeType();
5680
5681   // __alignof is defined to return the preferred alignment.
5682   if (T.getQualifiers().hasUnaligned())
5683     return CharUnits::One();
5684   return Info.Ctx.toCharUnitsFromBits(
5685     Info.Ctx.getPreferredTypeAlign(T.getTypePtr()));
5686 }
5687
5688 static CharUnits GetAlignOfExpr(EvalInfo &Info, const Expr *E) {
5689   E = E->IgnoreParens();
5690
5691   // The kinds of expressions that we have special-case logic here for
5692   // should be kept up to date with the special checks for those
5693   // expressions in Sema.
5694
5695   // alignof decl is always accepted, even if it doesn't make sense: we default
5696   // to 1 in those cases.
5697   if (const DeclRefExpr *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(E))
5698     return Info.Ctx.getDeclAlign(DRE->getDecl(),
5699                                  /*RefAsPointee*/true);
5700
5701   if (const MemberExpr *ME = dyn_cast<MemberExpr>(E))
5702     return Info.Ctx.getDeclAlign(ME->getMemberDecl(),
5703                                  /*RefAsPointee*/true);
5704
5705   return GetAlignOfType(Info, E->getType());
5706 }
5707
5708 // To be clear: this happily visits unsupported builtins. Better name welcomed.
5709 bool PointerExprEvaluator::visitNonBuiltinCallExpr(const CallExpr *E) {
5710   if (ExprEvaluatorBaseTy::VisitCallExpr(E))
5711     return true;
5712
5713   if (!(InvalidBaseOK && getAllocSizeAttr(E)))
5714     return false;
5715
5716   Result.setInvalid(E);
5717   QualType PointeeTy = E->getType()->castAs<PointerType>()->getPointeeType();
5718   Result.addUnsizedArray(Info, PointeeTy);
5719   return true;
5720 }
5721
5722 bool PointerExprEvaluator::VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
5723   if (IsStringLiteralCall(E))
5724     return Success(E);
5725
5726   if (unsigned BuiltinOp = E->getBuiltinCallee())
5727     return VisitBuiltinCallExpr(E, BuiltinOp);
5728
5729   return visitNonBuiltinCallExpr(E);
5730 }
5731
5732 bool PointerExprEvaluator::VisitBuiltinCallExpr(const CallExpr *E,
5733                                                 unsigned BuiltinOp) {
5734   switch (BuiltinOp) {
5735   case Builtin::BI__builtin_addressof:
5736     return evaluateLValue(E->getArg(0), Result);
5737   case Builtin::BI__builtin_assume_aligned: {
5738     // We need to be very careful here because: if the pointer does not have the
5739     // asserted alignment, then the behavior is undefined, and undefined
5740     // behavior is non-constant.
5741     if (!evaluatePointer(E->getArg(0), Result))
5742       return false;
5743
5744     LValue OffsetResult(Result);
5745     APSInt Alignment;
5746     if (!EvaluateInteger(E->getArg(1), Alignment, Info))
5747       return false;
5748     CharUnits Align = CharUnits::fromQuantity(Alignment.getZExtValue());
5749
5750     if (E->getNumArgs() > 2) {
5751       APSInt Offset;
5752       if (!EvaluateInteger(E->getArg(2), Offset, Info))
5753         return false;
5754
5755       int64_t AdditionalOffset = -Offset.getZExtValue();
5756       OffsetResult.Offset += CharUnits::fromQuantity(AdditionalOffset);
5757     }
5758
5759     // If there is a base object, then it must have the correct alignment.
5760     if (OffsetResult.Base) {
5761       CharUnits BaseAlignment;
5762       if (const ValueDecl *VD =
5763           OffsetResult.Base.dyn_cast<const ValueDecl*>()) {
5764         BaseAlignment = Info.Ctx.getDeclAlign(VD);
5765       } else {
5766         BaseAlignment =
5767           GetAlignOfExpr(Info, OffsetResult.Base.get<const Expr*>());
5768       }
5769
5770       if (BaseAlignment < Align) {
5771         Result.Designator.setInvalid();
5772         // FIXME: Add support to Diagnostic for long / long long.
5773         CCEDiag(E->getArg(0),
5774                 diag::note_constexpr_baa_insufficient_alignment) << 0
5775           << (unsigned)BaseAlignment.getQuantity()
5776           << (unsigned)Align.getQuantity();
5777         return false;
5778       }
5779     }
5780
5781     // The offset must also have the correct alignment.
5782     if (OffsetResult.Offset.alignTo(Align) != OffsetResult.Offset) {
5783       Result.Designator.setInvalid();
5784
5785       (OffsetResult.Base
5786            ? CCEDiag(E->getArg(0),
5787                      diag::note_constexpr_baa_insufficient_alignment) << 1
5788            : CCEDiag(E->getArg(0),
5789                      diag::note_constexpr_baa_value_insufficient_alignment))
5790         << (int)OffsetResult.Offset.getQuantity()
5791         << (unsigned)Align.getQuantity();
5792       return false;
5793     }
5794
5795     return true;
5796   }
5797
5798   case Builtin::BIstrchr:
5799   case Builtin::BIwcschr:
5800   case Builtin::BImemchr:
5801   case Builtin::BIwmemchr:
5802     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
5803       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_function)
5804         << /*isConstexpr*/0 << /*isConstructor*/0
5805         << (std::string("'") + Info.Ctx.BuiltinInfo.getName(BuiltinOp) + "'");
5806     else
5807       Info.CCEDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
5808     // Fall through.
5809   case Builtin::BI__builtin_strchr:
5810   case Builtin::BI__builtin_wcschr:
5811   case Builtin::BI__builtin_memchr:
5812   case Builtin::BI__builtin_char_memchr:
5813   case Builtin::BI__builtin_wmemchr: {
5814     if (!Visit(E->getArg(0)))
5815       return false;
5816     APSInt Desired;
5817     if (!EvaluateInteger(E->getArg(1), Desired, Info))
5818       return false;
5819     uint64_t MaxLength = uint64_t(-1);
5820     if (BuiltinOp != Builtin::BIstrchr &&
5821         BuiltinOp != Builtin::BIwcschr &&
5822         BuiltinOp != Builtin::BI__builtin_strchr &&
5823         BuiltinOp != Builtin::BI__builtin_wcschr) {
5824       APSInt N;
5825       if (!EvaluateInteger(E->getArg(2), N, Info))
5826         return false;
5827       MaxLength = N.getExtValue();
5828     }
5829
5830     QualType CharTy = E->getArg(0)->getType()->getPointeeType();
5831
5832     // Figure out what value we're actually looking for (after converting to
5833     // the corresponding unsigned type if necessary).
5834     uint64_t DesiredVal;
5835     bool StopAtNull = false;
5836     switch (BuiltinOp) {
5837     case Builtin::BIstrchr:
5838     case Builtin::BI__builtin_strchr:
5839       // strchr compares directly to the passed integer, and therefore
5840       // always fails if given an int that is not a char.
5841       if (!APSInt::isSameValue(HandleIntToIntCast(Info, E, CharTy,
5842                                                   E->getArg(1)->getType(),
5843                                                   Desired),
5844                                Desired))
5845         return ZeroInitialization(E);
5846       StopAtNull = true;
5847       // Fall through.
5848     case Builtin::BImemchr:
5849     case Builtin::BI__builtin_memchr:
5850     case Builtin::BI__builtin_char_memchr:
5851       // memchr compares by converting both sides to unsigned char. That's also
5852       // correct for strchr if we get this far (to cope with plain char being
5853       // unsigned in the strchr case).
5854       DesiredVal = Desired.trunc(Info.Ctx.getCharWidth()).getZExtValue();
5855       break;
5856
5857     case Builtin::BIwcschr:
5858     case Builtin::BI__builtin_wcschr:
5859       StopAtNull = true;
5860       // Fall through.
5861     case Builtin::BIwmemchr:
5862     case Builtin::BI__builtin_wmemchr:
5863       // wcschr and wmemchr are given a wchar_t to look for. Just use it.
5864       DesiredVal = Desired.getZExtValue();
5865       break;
5866     }
5867
5868     for (; MaxLength; --MaxLength) {
5869       APValue Char;
5870       if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, CharTy, Result, Char) ||
5871           !Char.isInt())
5872         return false;
5873       if (Char.getInt().getZExtValue() == DesiredVal)
5874         return true;
5875       if (StopAtNull && !Char.getInt())
5876         break;
5877       if (!HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, Result, CharTy, 1))
5878         return false;
5879     }
5880     // Not found: return nullptr.
5881     return ZeroInitialization(E);
5882   }
5883
5884   default:
5885     return visitNonBuiltinCallExpr(E);
5886   }
5887 }
5888
5889 //===----------------------------------------------------------------------===//
5890 // Member Pointer Evaluation
5891 //===----------------------------------------------------------------------===//
5892
5893 namespace {
5894 class MemberPointerExprEvaluator
5895   : public ExprEvaluatorBase<MemberPointerExprEvaluator> {
5896   MemberPtr &Result;
5897
5898   bool Success(const ValueDecl *D) {
5899     Result = MemberPtr(D);
5900     return true;
5901   }
5902 public:
5903
5904   MemberPointerExprEvaluator(EvalInfo &Info, MemberPtr &Result)
5905     : ExprEvaluatorBaseTy(Info), Result(Result) {}
5906
5907   bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
5908     Result.setFrom(V);
5909     return true;
5910   }
5911   bool ZeroInitialization(const Expr *E) {
5912     return Success((const ValueDecl*)nullptr);
5913   }
5914
5915   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E);
5916   bool VisitUnaryAddrOf(const UnaryOperator *E);
5917 };
5918 } // end anonymous namespace
5919
5920 static bool EvaluateMemberPointer(const Expr *E, MemberPtr &Result,
5921                                   EvalInfo &Info) {
5922   assert(E->isRValue() && E->getType()->isMemberPointerType());
5923   return MemberPointerExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
5924 }
5925
5926 bool MemberPointerExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
5927   switch (E->getCastKind()) {
5928   default:
5929     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
5930
5931   case CK_NullToMemberPointer:
5932     VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
5933     return ZeroInitialization(E);
5934
5935   case CK_BaseToDerivedMemberPointer: {
5936     if (!Visit(E->getSubExpr()))
5937       return false;
5938     if (E->path_empty())
5939       return true;
5940     // Base-to-derived member pointer casts store the path in derived-to-base
5941     // order, so iterate backwards. The CXXBaseSpecifier also provides us with
5942     // the wrong end of the derived->base arc, so stagger the path by one class.
5943     typedef std::reverse_iterator<CastExpr::path_const_iterator> ReverseIter;
5944     for (ReverseIter PathI(E->path_end() - 1), PathE(E->path_begin());
5945          PathI != PathE; ++PathI) {
5946       assert(!(*PathI)->isVirtual() && "memptr cast through vbase");
5947       const CXXRecordDecl *Derived = (*PathI)->getType()->getAsCXXRecordDecl();
5948       if (!Result.castToDerived(Derived))
5949         return Error(E);
5950     }
5951     const Type *FinalTy = E->getType()->castAs<MemberPointerType>()->getClass();
5952     if (!Result.castToDerived(FinalTy->getAsCXXRecordDecl()))
5953       return Error(E);
5954     return true;
5955   }
5956
5957   case CK_DerivedToBaseMemberPointer:
5958     if (!Visit(E->getSubExpr()))
5959       return false;
5960     for (CastExpr::path_const_iterator PathI = E->path_begin(),
5961          PathE = E->path_end(); PathI != PathE; ++PathI) {
5962       assert(!(*PathI)->isVirtual() && "memptr cast through vbase");
5963       const CXXRecordDecl *Base = (*PathI)->getType()->getAsCXXRecordDecl();
5964       if (!Result.castToBase(Base))
5965         return Error(E);
5966     }
5967     return true;
5968   }
5969 }
5970
5971 bool MemberPointerExprEvaluator::VisitUnaryAddrOf(const UnaryOperator *E) {
5972   // C++11 [expr.unary.op]p3 has very strict rules on how the address of a
5973   // member can be formed.
5974   return Success(cast<DeclRefExpr>(E->getSubExpr())->getDecl());
5975 }
5976
5977 //===----------------------------------------------------------------------===//
5978 // Record Evaluation
5979 //===----------------------------------------------------------------------===//
5980
5981 namespace {
5982   class RecordExprEvaluator
5983   : public ExprEvaluatorBase<RecordExprEvaluator> {
5984     const LValue &This;
5985     APValue &Result;
5986   public:
5987
5988     RecordExprEvaluator(EvalInfo &info, const LValue &This, APValue &Result)
5989       : ExprEvaluatorBaseTy(info), This(This), Result(Result) {}
5990
5991     bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
5992       Result = V;
5993       return true;
5994     }
5995     bool ZeroInitialization(const Expr *E) {
5996       return ZeroInitialization(E, E->getType());
5997     }
5998     bool ZeroInitialization(const Expr *E, QualType T);
5999
6000     bool VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
6001       return handleCallExpr(E, Result, &This);
6002     }
6003     bool VisitCastExpr(const CastExpr *E);
6004     bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E);
6005     bool VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E) {
6006       return VisitCXXConstructExpr(E, E->getType());
6007     }
6008     bool VisitLambdaExpr(const LambdaExpr *E);
6009     bool VisitCXXInheritedCtorInitExpr(const CXXInheritedCtorInitExpr *E);
6010     bool VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E, QualType T);
6011     bool VisitCXXStdInitializerListExpr(const CXXStdInitializerListExpr *E);
6012   };
6013 }
6014
6015 /// Perform zero-initialization on an object of non-union class type.
6016 /// C++11 [dcl.init]p5:
6017 ///  To zero-initialize an object or reference of type T means:
6018 ///    [...]
6019 ///    -- if T is a (possibly cv-qualified) non-union class type,
6020 ///       each non-static data member and each base-class subobject is
6021 ///       zero-initialized
6022 static bool HandleClassZeroInitialization(EvalInfo &Info, const Expr *E,
6023                                           const RecordDecl *RD,
6024                                           const LValue &This, APValue &Result) {
6025   assert(!RD->isUnion() && "Expected non-union class type");
6026   const CXXRecordDecl *CD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD);
6027   Result = APValue(APValue::UninitStruct(), CD ? CD->getNumBases() : 0,
6028                    std::distance(RD->field_begin(), RD->field_end()));
6029
6030   if (RD->isInvalidDecl()) return false;
6031   const ASTRecordLayout &Layout = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
6032
6033   if (CD) {
6034     unsigned Index = 0;
6035     for (CXXRecordDecl::base_class_const_iterator I = CD->bases_begin(),
6036            End = CD->bases_end(); I != End; ++I, ++Index) {
6037       const CXXRecordDecl *Base = I->getType()->getAsCXXRecordDecl();
6038       LValue Subobject = This;
6039       if (!HandleLValueDirectBase(Info, E, Subobject, CD, Base, &Layout))
6040         return false;
6041       if (!HandleClassZeroInitialization(Info, E, Base, Subobject,
6042                                          Result.getStructBase(Index)))
6043         return false;
6044     }
6045   }
6046
6047   for (const auto *I : RD->fields()) {
6048     // -- if T is a reference type, no initialization is performed.
6049     if (I->getType()->isReferenceType())
6050       continue;
6051
6052     LValue Subobject = This;
6053     if (!HandleLValueMember(Info, E, Subobject, I, &Layout))
6054       return false;
6055
6056     ImplicitValueInitExpr VIE(I->getType());
6057     if (!EvaluateInPlace(
6058           Result.getStructField(I->getFieldIndex()), Info, Subobject, &VIE))
6059       return false;
6060   }
6061
6062   return true;
6063 }
6064
6065 bool RecordExprEvaluator::ZeroInitialization(const Expr *E, QualType T) {
6066   const RecordDecl *RD = T->castAs<RecordType>()->getDecl();
6067   if (RD->isInvalidDecl()) return false;
6068   if (RD->isUnion()) {
6069     // C++11 [dcl.init]p5: If T is a (possibly cv-qualified) union type, the
6070     // object's first non-static named data member is zero-initialized
6071     RecordDecl::field_iterator I = RD->field_begin();
6072     if (I == RD->field_end()) {
6073       Result = APValue((const FieldDecl*)nullptr);
6074       return true;
6075     }
6076
6077     LValue Subobject = This;
6078     if (!HandleLValueMember(Info, E, Subobject, *I))
6079       return false;
6080     Result = APValue(*I);
6081     ImplicitValueInitExpr VIE(I->getType());
6082     return EvaluateInPlace(Result.getUnionValue(), Info, Subobject, &VIE);
6083   }
6084
6085   if (isa<CXXRecordDecl>(RD) && cast<CXXRecordDecl>(RD)->getNumVBases()) {
6086     Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_virtual_base) << RD;
6087     return false;
6088   }
6089
6090   return HandleClassZeroInitialization(Info, E, RD, This, Result);
6091 }
6092
6093 bool RecordExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
6094   switch (E->getCastKind()) {
6095   default:
6096     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
6097
6098   case CK_ConstructorConversion:
6099     return Visit(E->getSubExpr());
6100
6101   case CK_DerivedToBase:
6102   case CK_UncheckedDerivedToBase: {
6103     APValue DerivedObject;
6104     if (!Evaluate(DerivedObject, Info, E->getSubExpr()))
6105       return false;
6106     if (!DerivedObject.isStruct())
6107       return Error(E->getSubExpr());
6108
6109     // Derived-to-base rvalue conversion: just slice off the derived part.
6110     APValue *Value = &DerivedObject;
6111     const CXXRecordDecl *RD = E->getSubExpr()->getType()->getAsCXXRecordDecl();
6112     for (CastExpr::path_const_iterator PathI = E->path_begin(),
6113          PathE = E->path_end(); PathI != PathE; ++PathI) {
6114       assert(!(*PathI)->isVirtual() && "record rvalue with virtual base");
6115       const CXXRecordDecl *Base = (*PathI)->getType()->getAsCXXRecordDecl();
6116       Value = &Value->getStructBase(getBaseIndex(RD, Base));
6117       RD = Base;
6118     }
6119     Result = *Value;
6120     return true;
6121   }
6122   }
6123 }
6124
6125 bool RecordExprEvaluator::VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
6126   if (E->isTransparent())
6127     return Visit(E->getInit(0));
6128
6129   const RecordDecl *RD = E->getType()->castAs<RecordType>()->getDecl();
6130   if (RD->isInvalidDecl()) return false;
6131   const ASTRecordLayout &Layout = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
6132
6133   if (RD->isUnion()) {
6134     const FieldDecl *Field = E->getInitializedFieldInUnion();
6135     Result = APValue(Field);
6136     if (!Field)
6137       return true;
6138
6139     // If the initializer list for a union does not contain any elements, the
6140     // first element of the union is value-initialized.
6141     // FIXME: The element should be initialized from an initializer list.
6142     //        Is this difference ever observable for initializer lists which
6143     //        we don't build?
6144     ImplicitValueInitExpr VIE(Field->getType());
6145     const Expr *InitExpr = E->getNumInits() ? E->getInit(0) : &VIE;
6146
6147     LValue Subobject = This;
6148     if (!HandleLValueMember(Info, InitExpr, Subobject, Field, &Layout))
6149       return false;
6150
6151     // Temporarily override This, in case there's a CXXDefaultInitExpr in here.
6152     ThisOverrideRAII ThisOverride(*Info.CurrentCall, &This,
6153                                   isa<CXXDefaultInitExpr>(InitExpr));
6154
6155     return EvaluateInPlace(Result.getUnionValue(), Info, Subobject, InitExpr);
6156   }
6157
6158   auto *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD);
6159   if (Result.isUninit())
6160     Result = APValue(APValue::UninitStruct(), CXXRD ? CXXRD->getNumBases() : 0,
6161                      std::distance(RD->field_begin(), RD->field_end()));
6162   unsigned ElementNo = 0;
6163   bool Success = true;
6164
6165   // Initialize base classes.
6166   if (CXXRD) {
6167     for (const auto &Base : CXXRD->bases()) {
6168       assert(ElementNo < E->getNumInits() && "missing init for base class");
6169       const Expr *Init = E->getInit(ElementNo);
6170
6171       LValue Subobject = This;
6172       if (!HandleLValueBase(Info, Init, Subobject, CXXRD, &Base))
6173         return false;
6174
6175       APValue &FieldVal = Result.getStructBase(ElementNo);
6176       if (!EvaluateInPlace(FieldVal, Info, Subobject, Init)) {
6177         if (!Info.noteFailure())
6178           return false;
6179         Success = false;
6180       }
6181       ++ElementNo;
6182     }
6183   }
6184
6185   // Initialize members.
6186   for (const auto *Field : RD->fields()) {
6187     // Anonymous bit-fields are not considered members of the class for
6188     // purposes of aggregate initialization.
6189     if (Field->isUnnamedBitfield())
6190       continue;
6191
6192     LValue Subobject = This;
6193
6194     bool HaveInit = ElementNo < E->getNumInits();
6195
6196     // FIXME: Diagnostics here should point to the end of the initializer
6197     // list, not the start.
6198     if (!HandleLValueMember(Info, HaveInit ? E->getInit(ElementNo) : E,
6199                             Subobject, Field, &Layout))
6200       return false;
6201
6202     // Perform an implicit value-initialization for members beyond the end of
6203     // the initializer list.
6204     ImplicitValueInitExpr VIE(HaveInit ? Info.Ctx.IntTy : Field->getType());
6205     const Expr *Init = HaveInit ? E->getInit(ElementNo++) : &VIE;
6206
6207     // Temporarily override This, in case there's a CXXDefaultInitExpr in here.
6208     ThisOverrideRAII ThisOverride(*Info.CurrentCall, &This,
6209                                   isa<CXXDefaultInitExpr>(Init));
6210
6211     APValue &FieldVal = Result.getStructField(Field->getFieldIndex());
6212     if (!EvaluateInPlace(FieldVal, Info, Subobject, Init) ||
6213         (Field->isBitField() && !truncateBitfieldValue(Info, Init,
6214                                                        FieldVal, Field))) {
6215       if (!Info.noteFailure())
6216         return false;
6217       Success = false;
6218     }
6219   }
6220
6221   return Success;
6222 }
6223
6224 bool RecordExprEvaluator::VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E,
6225                                                 QualType T) {
6226   // Note that E's type is not necessarily the type of our class here; we might
6227   // be initializing an array element instead.
6228   const CXXConstructorDecl *FD = E->getConstructor();
6229   if (FD->isInvalidDecl() || FD->getParent()->isInvalidDecl()) return false;
6230
6231   bool ZeroInit = E->requiresZeroInitialization();
6232   if (CheckTrivialDefaultConstructor(Info, E->getExprLoc(), FD, ZeroInit)) {
6233     // If we've already performed zero-initialization, we're already done.
6234     if (!Result.isUninit())
6235       return true;
6236
6237     // We can get here in two different ways:
6238     //  1) We're performing value-initialization, and should zero-initialize
6239     //     the object, or
6240     //  2) We're performing default-initialization of an object with a trivial
6241     //     constexpr default constructor, in which case we should start the
6242     //     lifetimes of all the base subobjects (there can be no data member
6243     //     subobjects in this case) per [basic.life]p1.
6244     // Either way, ZeroInitialization is appropriate.
6245     return ZeroInitialization(E, T);
6246   }
6247
6248   const FunctionDecl *Definition = nullptr;
6249   auto Body = FD->getBody(Definition);
6250
6251   if (!CheckConstexprFunction(Info, E->getExprLoc(), FD, Definition, Body))
6252     return false;
6253
6254   // Avoid materializing a temporary for an elidable copy/move constructor.
6255   if (E->isElidable() && !ZeroInit)
6256     if (const MaterializeTemporaryExpr *ME
6257           = dyn_cast<MaterializeTemporaryExpr>(E->getArg(0)))
6258       return Visit(ME->GetTemporaryExpr());
6259
6260   if (ZeroInit && !ZeroInitialization(E, T))
6261     return false;
6262
6263   auto Args = llvm::makeArrayRef(E->getArgs(), E->getNumArgs());
6264   return HandleConstructorCall(E, This, Args,
6265                                cast<CXXConstructorDecl>(Definition), Info,
6266                                Result);
6267 }
6268
6269 bool RecordExprEvaluator::VisitCXXInheritedCtorInitExpr(
6270     const CXXInheritedCtorInitExpr *E) {
6271   if (!Info.CurrentCall) {
6272     assert(Info.checkingPotentialConstantExpression());
6273     return false;
6274   }
6275
6276   const CXXConstructorDecl *FD = E->getConstructor();
6277   if (FD->isInvalidDecl() || FD->getParent()->isInvalidDecl())
6278     return false;
6279
6280   const FunctionDecl *Definition = nullptr;
6281   auto Body = FD->getBody(Definition);
6282
6283   if (!CheckConstexprFunction(Info, E->getExprLoc(), FD, Definition, Body))
6284     return false;
6285
6286   return HandleConstructorCall(E, This, Info.CurrentCall->Arguments,
6287                                cast<CXXConstructorDecl>(Definition), Info,
6288                                Result);
6289 }
6290
6291 bool RecordExprEvaluator::VisitCXXStdInitializerListExpr(
6292     const CXXStdInitializerListExpr *E) {
6293   const ConstantArrayType *ArrayType =
6294       Info.Ctx.getAsConstantArrayType(E->getSubExpr()->getType());
6295
6296   LValue Array;
6297   if (!EvaluateLValue(E->getSubExpr(), Array, Info))
6298     return false;
6299
6300   // Get a pointer to the first element of the array.
6301   Array.addArray(Info, E, ArrayType);
6302
6303   // FIXME: Perform the checks on the field types in SemaInit.
6304   RecordDecl *Record = E->getType()->castAs<RecordType>()->getDecl();
6305   RecordDecl::field_iterator Field = Record->field_begin();
6306   if (Field == Record->field_end())
6307     return Error(E);
6308
6309   // Start pointer.
6310   if (!Field->getType()->isPointerType() ||
6311       !Info.Ctx.hasSameType(Field->getType()->getPointeeType(),
6312                             ArrayType->getElementType()))
6313     return Error(E);
6314
6315   // FIXME: What if the initializer_list type has base classes, etc?
6316   Result = APValue(APValue::UninitStruct(), 0, 2);
6317   Array.moveInto(Result.getStructField(0));
6318
6319   if (++Field == Record->field_end())
6320     return Error(E);
6321
6322   if (Field->getType()->isPointerType() &&
6323       Info.Ctx.hasSameType(Field->getType()->getPointeeType(),
6324                            ArrayType->getElementType())) {
6325     // End pointer.
6326     if (!HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, Array,
6327                                      ArrayType->getElementType(),
6328                                      ArrayType->getSize().getZExtValue()))
6329       return false;
6330     Array.moveInto(Result.getStructField(1));
6331   } else if (Info.Ctx.hasSameType(Field->getType(), Info.Ctx.getSizeType()))
6332     // Length.
6333     Result.getStructField(1) = APValue(APSInt(ArrayType->getSize()));
6334   else
6335     return Error(E);
6336
6337   if (++Field != Record->field_end())
6338     return Error(E);
6339
6340   return true;
6341 }
6342
6343 bool RecordExprEvaluator::VisitLambdaExpr(const LambdaExpr *E) {
6344   const CXXRecordDecl *ClosureClass = E->getLambdaClass();
6345   if (ClosureClass->isInvalidDecl()) return false;
6346
6347   if (Info.checkingPotentialConstantExpression()) return true;
6348   
6349   const size_t NumFields =
6350       std::distance(ClosureClass->field_begin(), ClosureClass->field_end());
6351
6352   assert(NumFields == (size_t)std::distance(E->capture_init_begin(),
6353                                             E->capture_init_end()) &&
6354          "The number of lambda capture initializers should equal the number of "
6355          "fields within the closure type");
6356
6357   Result = APValue(APValue::UninitStruct(), /*NumBases*/0, NumFields);
6358   // Iterate through all the lambda's closure object's fields and initialize
6359   // them.
6360   auto *CaptureInitIt = E->capture_init_begin();
6361   const LambdaCapture *CaptureIt = ClosureClass->captures_begin();
6362   bool Success = true;
6363   for (const auto *Field : ClosureClass->fields()) {
6364     assert(CaptureInitIt != E->capture_init_end());
6365     // Get the initializer for this field
6366     Expr *const CurFieldInit = *CaptureInitIt++;
6367     
6368     // If there is no initializer, either this is a VLA or an error has
6369     // occurred.
6370     if (!CurFieldInit)
6371       return Error(E);
6372
6373     APValue &FieldVal = Result.getStructField(Field->getFieldIndex());
6374     if (!EvaluateInPlace(FieldVal, Info, This, CurFieldInit)) {
6375       if (!Info.keepEvaluatingAfterFailure())
6376         return false;
6377       Success = false;
6378     }
6379     ++CaptureIt;
6380   }
6381   return Success;
6382 }
6383
6384 static bool EvaluateRecord(const Expr *E, const LValue &This,
6385                            APValue &Result, EvalInfo &Info) {
6386   assert(E->isRValue() && E->getType()->isRecordType() &&
6387          "can't evaluate expression as a record rvalue");
6388   return RecordExprEvaluator(Info, This, Result).Visit(E);
6389 }
6390
6391 //===----------------------------------------------------------------------===//
6392 // Temporary Evaluation
6393 //
6394 // Temporaries are represented in the AST as rvalues, but generally behave like
6395 // lvalues. The full-object of which the temporary is a subobject is implicitly
6396 // materialized so that a reference can bind to it.
6397 //===----------------------------------------------------------------------===//
6398 namespace {
6399 class TemporaryExprEvaluator
6400   : public LValueExprEvaluatorBase<TemporaryExprEvaluator> {
6401 public:
6402   TemporaryExprEvaluator(EvalInfo &Info, LValue &Result) :
6403     LValueExprEvaluatorBaseTy(Info, Result, false) {}
6404
6405   /// Visit an expression which constructs the value of this temporary.
6406   bool VisitConstructExpr(const Expr *E) {
6407     Result.set(E, Info.CurrentCall->Index);
6408     return EvaluateInPlace(Info.CurrentCall->createTemporary(E, false),
6409                            Info, Result, E);
6410   }
6411
6412   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
6413     switch (E->getCastKind()) {
6414     default:
6415       return LValueExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
6416
6417     case CK_ConstructorConversion:
6418       return VisitConstructExpr(E->getSubExpr());
6419     }
6420   }
6421   bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
6422     return VisitConstructExpr(E);
6423   }
6424   bool VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E) {
6425     return VisitConstructExpr(E);
6426   }
6427   bool VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
6428     return VisitConstructExpr(E);
6429   }
6430   bool VisitCXXStdInitializerListExpr(const CXXStdInitializerListExpr *E) {
6431     return VisitConstructExpr(E);
6432   }
6433   bool VisitLambdaExpr(const LambdaExpr *E) {
6434     return VisitConstructExpr(E);
6435   }
6436 };
6437 } // end anonymous namespace
6438
6439 /// Evaluate an expression of record type as a temporary.
6440 static bool EvaluateTemporary(const Expr *E, LValue &Result, EvalInfo &Info) {
6441   assert(E->isRValue() && E->getType()->isRecordType());
6442   return TemporaryExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
6443 }
6444
6445 //===----------------------------------------------------------------------===//
6446 // Vector Evaluation
6447 //===----------------------------------------------------------------------===//
6448
6449 namespace {
6450   class VectorExprEvaluator
6451   : public ExprEvaluatorBase<VectorExprEvaluator> {
6452     APValue &Result;
6453   public:
6454
6455     VectorExprEvaluator(EvalInfo &info, APValue &Result)
6456       : ExprEvaluatorBaseTy(info), Result(Result) {}
6457
6458     bool Success(ArrayRef<APValue> V, const Expr *E) {
6459       assert(V.size() == E->getType()->castAs<VectorType>()->getNumElements());
6460       // FIXME: remove this APValue copy.
6461       Result = APValue(V.data(), V.size());
6462       return true;
6463     }
6464     bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
6465       assert(V.isVector());
6466       Result = V;
6467       return true;
6468     }
6469     bool ZeroInitialization(const Expr *E);
6470
6471     bool VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E)
6472       { return Visit(E->getSubExpr()); }
6473     bool VisitCastExpr(const CastExpr* E);
6474     bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E);
6475     bool VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E);
6476     // FIXME: Missing: unary -, unary ~, binary add/sub/mul/div,
6477     //                 binary comparisons, binary and/or/xor,
6478     //                 shufflevector, ExtVectorElementExpr
6479   };
6480 } // end anonymous namespace
6481
6482 static bool EvaluateVector(const Expr* E, APValue& Result, EvalInfo &Info) {
6483   assert(E->isRValue() && E->getType()->isVectorType() &&"not a vector rvalue");
6484   return VectorExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
6485 }
6486
6487 bool VectorExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
6488   const VectorType *VTy = E->getType()->castAs<VectorType>();
6489   unsigned NElts = VTy->getNumElements();
6490
6491   const Expr *SE = E->getSubExpr();
6492   QualType SETy = SE->getType();
6493
6494   switch (E->getCastKind()) {
6495   case CK_VectorSplat: {
6496     APValue Val = APValue();
6497     if (SETy->isIntegerType()) {
6498       APSInt IntResult;
6499       if (!EvaluateInteger(SE, IntResult, Info))
6500         return false;
6501       Val = APValue(std::move(IntResult));
6502     } else if (SETy->isRealFloatingType()) {
6503       APFloat FloatResult(0.0);
6504       if (!EvaluateFloat(SE, FloatResult, Info))
6505         return false;
6506       Val = APValue(std::move(FloatResult));
6507     } else {
6508       return Error(E);
6509     }
6510
6511     // Splat and create vector APValue.
6512     SmallVector<APValue, 4> Elts(NElts, Val);
6513     return Success(Elts, E);
6514   }
6515   case CK_BitCast: {
6516     // Evaluate the operand into an APInt we can extract from.
6517     llvm::APInt SValInt;
6518     if (!EvalAndBitcastToAPInt(Info, SE, SValInt))
6519       return false;
6520     // Extract the elements
6521     QualType EltTy = VTy->getElementType();
6522     unsigned EltSize = Info.Ctx.getTypeSize(EltTy);
6523     bool BigEndian = Info.Ctx.getTargetInfo().isBigEndian();
6524     SmallVector<APValue, 4> Elts;
6525     if (EltTy->isRealFloatingType()) {
6526       const llvm::fltSemantics &Sem = Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(EltTy);
6527       unsigned FloatEltSize = EltSize;
6528       if (&Sem == &APFloat::x87DoubleExtended())
6529         FloatEltSize = 80;
6530       for (unsigned i = 0; i < NElts; i++) {
6531         llvm::APInt Elt;
6532         if (BigEndian)
6533           Elt = SValInt.rotl(i*EltSize+FloatEltSize).trunc(FloatEltSize);
6534         else
6535           Elt = SValInt.rotr(i*EltSize).trunc(FloatEltSize);
6536         Elts.push_back(APValue(APFloat(Sem, Elt)));
6537       }
6538     } else if (EltTy->isIntegerType()) {
6539       for (unsigned i = 0; i < NElts; i++) {
6540         llvm::APInt Elt;
6541         if (BigEndian)
6542           Elt = SValInt.rotl(i*EltSize+EltSize).zextOrTrunc(EltSize);
6543         else
6544           Elt = SValInt.rotr(i*EltSize).zextOrTrunc(EltSize);
6545         Elts.push_back(APValue(APSInt(Elt, EltTy->isSignedIntegerType())));
6546       }
6547     } else {
6548       return Error(E);
6549     }
6550     return Success(Elts, E);
6551   }
6552   default:
6553     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
6554   }
6555 }
6556
6557 bool
6558 VectorExprEvaluator::VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
6559   const VectorType *VT = E->getType()->castAs<VectorType>();
6560   unsigned NumInits = E->getNumInits();
6561   unsigned NumElements = VT->getNumElements();
6562
6563   QualType EltTy = VT->getElementType();
6564   SmallVector<APValue, 4> Elements;
6565
6566   // The number of initializers can be less than the number of
6567   // vector elements. For OpenCL, this can be due to nested vector
6568   // initialization. For GCC compatibility, missing trailing elements 
6569   // should be initialized with zeroes.
6570   unsigned CountInits = 0, CountElts = 0;
6571   while (CountElts < NumElements) {
6572     // Handle nested vector initialization.
6573     if (CountInits < NumInits 
6574         && E->getInit(CountInits)->getType()->isVectorType()) {
6575       APValue v;
6576       if (!EvaluateVector(E->getInit(CountInits), v, Info))
6577         return Error(E);
6578       unsigned vlen = v.getVectorLength();
6579       for (unsigned j = 0; j < vlen; j++) 
6580         Elements.push_back(v.getVectorElt(j));
6581       CountElts += vlen;
6582     } else if (EltTy->isIntegerType()) {
6583       llvm::APSInt sInt(32);
6584       if (CountInits < NumInits) {
6585         if (!EvaluateInteger(E->getInit(CountInits), sInt, Info))
6586           return false;
6587       } else // trailing integer zero.
6588         sInt = Info.Ctx.MakeIntValue(0, EltTy);
6589       Elements.push_back(APValue(sInt));
6590       CountElts++;
6591     } else {
6592       llvm::APFloat f(0.0);
6593       if (CountInits < NumInits) {
6594         if (!EvaluateFloat(E->getInit(CountInits), f, Info))
6595           return false;
6596       } else // trailing float zero.
6597         f = APFloat::getZero(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(EltTy));
6598       Elements.push_back(APValue(f));
6599       CountElts++;
6600     }
6601     CountInits++;
6602   }
6603   return Success(Elements, E);
6604 }
6605
6606 bool
6607 VectorExprEvaluator::ZeroInitialization(const Expr *E) {
6608   const VectorType *VT = E->getType()->getAs<VectorType>();
6609   QualType EltTy = VT->getElementType();
6610   APValue ZeroElement;
6611   if (EltTy->isIntegerType())
6612     ZeroElement = APValue(Info.Ctx.MakeIntValue(0, EltTy));
6613   else
6614     ZeroElement =
6615         APValue(APFloat::getZero(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(EltTy)));
6616
6617   SmallVector<APValue, 4> Elements(VT->getNumElements(), ZeroElement);
6618   return Success(Elements, E);
6619 }
6620
6621 bool VectorExprEvaluator::VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E) {
6622   VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
6623   return ZeroInitialization(E);
6624 }
6625
6626 //===----------------------------------------------------------------------===//
6627 // Array Evaluation
6628 //===----------------------------------------------------------------------===//
6629
6630 namespace {
6631   class ArrayExprEvaluator
6632   : public ExprEvaluatorBase<ArrayExprEvaluator> {
6633     const LValue &This;
6634     APValue &Result;
6635   public:
6636
6637     ArrayExprEvaluator(EvalInfo &Info, const LValue &This, APValue &Result)
6638       : ExprEvaluatorBaseTy(Info), This(This), Result(Result) {}
6639
6640     bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
6641       assert((V.isArray() || V.isLValue()) &&
6642              "expected array or string literal");
6643       Result = V;
6644       return true;
6645     }
6646
6647     bool ZeroInitialization(const Expr *E) {
6648       const ConstantArrayType *CAT =
6649           Info.Ctx.getAsConstantArrayType(E->getType());
6650       if (!CAT)
6651         return Error(E);
6652
6653       Result = APValue(APValue::UninitArray(), 0,
6654                        CAT->getSize().getZExtValue());
6655       if (!Result.hasArrayFiller()) return true;
6656
6657       // Zero-initialize all elements.
6658       LValue Subobject = This;
6659       Subobject.addArray(Info, E, CAT);
6660       ImplicitValueInitExpr VIE(CAT->getElementType());
6661       return EvaluateInPlace(Result.getArrayFiller(), Info, Subobject, &VIE);
6662     }
6663
6664     bool VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
6665       return handleCallExpr(E, Result, &This);
6666     }
6667     bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E);
6668     bool VisitArrayInitLoopExpr(const ArrayInitLoopExpr *E);
6669     bool VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E);
6670     bool VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E,
6671                                const LValue &Subobject,
6672                                APValue *Value, QualType Type);
6673   };
6674 } // end anonymous namespace
6675
6676 static bool EvaluateArray(const Expr *E, const LValue &This,
6677                           APValue &Result, EvalInfo &Info) {
6678   assert(E->isRValue() && E->getType()->isArrayType() && "not an array rvalue");
6679   return ArrayExprEvaluator(Info, This, Result).Visit(E);
6680 }
6681
6682 bool ArrayExprEvaluator::VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
6683   const ConstantArrayType *CAT = Info.Ctx.getAsConstantArrayType(E->getType());
6684   if (!CAT)
6685     return Error(E);
6686
6687   // C++11 [dcl.init.string]p1: A char array [...] can be initialized by [...]
6688   // an appropriately-typed string literal enclosed in braces.
6689   if (E->isStringLiteralInit()) {
6690     LValue LV;
6691     if (!EvaluateLValue(E->getInit(0), LV, Info))
6692       return false;
6693     APValue Val;
6694     LV.moveInto(Val);
6695     return Success(Val, E);
6696   }
6697
6698   bool Success = true;
6699
6700   assert((!Result.isArray() || Result.getArrayInitializedElts() == 0) &&
6701          "zero-initialized array shouldn't have any initialized elts");
6702   APValue Filler;
6703   if (Result.isArray() && Result.hasArrayFiller())
6704     Filler = Result.getArrayFiller();
6705
6706   unsigned NumEltsToInit = E->getNumInits();
6707   unsigned NumElts = CAT->getSize().getZExtValue();
6708   const Expr *FillerExpr = E->hasArrayFiller() ? E->getArrayFiller() : nullptr;
6709
6710   // If the initializer might depend on the array index, run it for each
6711   // array element. For now, just whitelist non-class value-initialization.
6712   if (NumEltsToInit != NumElts && !isa<ImplicitValueInitExpr>(FillerExpr))
6713     NumEltsToInit = NumElts;
6714
6715   Result = APValue(APValue::UninitArray(), NumEltsToInit, NumElts);
6716
6717   // If the array was previously zero-initialized, preserve the
6718   // zero-initialized values.
6719   if (!Filler.isUninit()) {
6720     for (unsigned I = 0, E = Result.getArrayInitializedElts(); I != E; ++I)
6721       Result.getArrayInitializedElt(I) = Filler;
6722     if (Result.hasArrayFiller())
6723       Result.getArrayFiller() = Filler;
6724   }
6725
6726   LValue Subobject = This;
6727   Subobject.addArray(Info, E, CAT);
6728   for (unsigned Index = 0; Index != NumEltsToInit; ++Index) {
6729     const Expr *Init =
6730         Index < E->getNumInits() ? E->getInit(Index) : FillerExpr;
6731     if (!EvaluateInPlace(Result.getArrayInitializedElt(Index),
6732                          Info, Subobject, Init) ||
6733         !HandleLValueArrayAdjustment(Info, Init, Subobject,
6734                                      CAT->getElementType(), 1)) {
6735       if (!Info.noteFailure())
6736         return false;
6737       Success = false;
6738     }
6739   }
6740
6741   if (!Result.hasArrayFiller())
6742     return Success;
6743
6744   // If we get here, we have a trivial filler, which we can just evaluate
6745   // once and splat over the rest of the array elements.
6746   assert(FillerExpr && "no array filler for incomplete init list");
6747   return EvaluateInPlace(Result.getArrayFiller(), Info, Subobject,
6748                          FillerExpr) && Success;
6749 }
6750
6751 bool ArrayExprEvaluator::VisitArrayInitLoopExpr(const ArrayInitLoopExpr *E) {
6752   if (E->getCommonExpr() &&
6753       !Evaluate(Info.CurrentCall->createTemporary(E->getCommonExpr(), false),
6754                 Info, E->getCommonExpr()->getSourceExpr()))
6755     return false;
6756
6757   auto *CAT = cast<ConstantArrayType>(E->getType()->castAsArrayTypeUnsafe());
6758
6759   uint64_t Elements = CAT->getSize().getZExtValue();
6760   Result = APValue(APValue::UninitArray(), Elements, Elements);
6761
6762   LValue Subobject = This;
6763   Subobject.addArray(Info, E, CAT);
6764
6765   bool Success = true;
6766   for (EvalInfo::ArrayInitLoopIndex Index(Info); Index != Elements; ++Index) {
6767     if (!EvaluateInPlace(Result.getArrayInitializedElt(Index),
6768                          Info, Subobject, E->getSubExpr()) ||
6769         !HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, Subobject,
6770                                      CAT->getElementType(), 1)) {
6771       if (!Info.noteFailure())
6772         return false;
6773       Success = false;
6774     }
6775   }
6776
6777   return Success;
6778 }
6779
6780 bool ArrayExprEvaluator::VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E) {
6781   return VisitCXXConstructExpr(E, This, &Result, E->getType());
6782 }
6783
6784 bool ArrayExprEvaluator::VisitCXXConstructExpr(const CXXConstructExpr *E,
6785                                                const LValue &Subobject,
6786                                                APValue *Value,
6787                                                QualType Type) {
6788   bool HadZeroInit = !Value->isUninit();
6789
6790   if (const ConstantArrayType *CAT = Info.Ctx.getAsConstantArrayType(Type)) {
6791     unsigned N = CAT->getSize().getZExtValue();
6792
6793     // Preserve the array filler if we had prior zero-initialization.
6794     APValue Filler =
6795       HadZeroInit && Value->hasArrayFiller() ? Value->getArrayFiller()
6796                                              : APValue();
6797
6798     *Value = APValue(APValue::UninitArray(), N, N);
6799
6800     if (HadZeroInit)
6801       for (unsigned I = 0; I != N; ++I)
6802         Value->getArrayInitializedElt(I) = Filler;
6803
6804     // Initialize the elements.
6805     LValue ArrayElt = Subobject;
6806     ArrayElt.addArray(Info, E, CAT);
6807     for (unsigned I = 0; I != N; ++I)
6808       if (!VisitCXXConstructExpr(E, ArrayElt, &Value->getArrayInitializedElt(I),
6809                                  CAT->getElementType()) ||
6810           !HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, ArrayElt,
6811                                        CAT->getElementType(), 1))
6812         return false;
6813
6814     return true;
6815   }
6816
6817   if (!Type->isRecordType())
6818     return Error(E);
6819
6820   return RecordExprEvaluator(Info, Subobject, *Value)
6821              .VisitCXXConstructExpr(E, Type);
6822 }
6823
6824 //===----------------------------------------------------------------------===//
6825 // Integer Evaluation
6826 //
6827 // As a GNU extension, we support casting pointers to sufficiently-wide integer
6828 // types and back in constant folding. Integer values are thus represented
6829 // either as an integer-valued APValue, or as an lvalue-valued APValue.
6830 //===----------------------------------------------------------------------===//
6831
6832 namespace {
6833 class IntExprEvaluator
6834   : public ExprEvaluatorBase<IntExprEvaluator> {
6835   APValue &Result;
6836 public:
6837   IntExprEvaluator(EvalInfo &info, APValue &result)
6838     : ExprEvaluatorBaseTy(info), Result(result) {}
6839
6840   bool Success(const llvm::APSInt &SI, const Expr *E, APValue &Result) {
6841     assert(E->getType()->isIntegralOrEnumerationType() &&
6842            "Invalid evaluation result.");
6843     assert(SI.isSigned() == E->getType()->isSignedIntegerOrEnumerationType() &&
6844            "Invalid evaluation result.");
6845     assert(SI.getBitWidth() == Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()) &&
6846            "Invalid evaluation result.");
6847     Result = APValue(SI);
6848     return true;
6849   }
6850   bool Success(const llvm::APSInt &SI, const Expr *E) {
6851     return Success(SI, E, Result);
6852   }
6853
6854   bool Success(const llvm::APInt &I, const Expr *E, APValue &Result) {
6855     assert(E->getType()->isIntegralOrEnumerationType() && 
6856            "Invalid evaluation result.");
6857     assert(I.getBitWidth() == Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()) &&
6858            "Invalid evaluation result.");
6859     Result = APValue(APSInt(I));
6860     Result.getInt().setIsUnsigned(
6861                             E->getType()->isUnsignedIntegerOrEnumerationType());
6862     return true;
6863   }
6864   bool Success(const llvm::APInt &I, const Expr *E) {
6865     return Success(I, E, Result);
6866   }
6867
6868   bool Success(uint64_t Value, const Expr *E, APValue &Result) {
6869     assert(E->getType()->isIntegralOrEnumerationType() && 
6870            "Invalid evaluation result.");
6871     Result = APValue(Info.Ctx.MakeIntValue(Value, E->getType()));
6872     return true;
6873   }
6874   bool Success(uint64_t Value, const Expr *E) {
6875     return Success(Value, E, Result);
6876   }
6877
6878   bool Success(CharUnits Size, const Expr *E) {
6879     return Success(Size.getQuantity(), E);
6880   }
6881
6882   bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
6883     if (V.isLValue() || V.isAddrLabelDiff()) {
6884       Result = V;
6885       return true;
6886     }
6887     return Success(V.getInt(), E);
6888   }
6889
6890   bool ZeroInitialization(const Expr *E) { return Success(0, E); }
6891
6892   //===--------------------------------------------------------------------===//
6893   //                            Visitor Methods
6894   //===--------------------------------------------------------------------===//
6895
6896   bool VisitIntegerLiteral(const IntegerLiteral *E) {
6897     return Success(E->getValue(), E);
6898   }
6899   bool VisitCharacterLiteral(const CharacterLiteral *E) {
6900     return Success(E->getValue(), E);
6901   }
6902
6903   bool CheckReferencedDecl(const Expr *E, const Decl *D);
6904   bool VisitDeclRefExpr(const DeclRefExpr *E) {
6905     if (CheckReferencedDecl(E, E->getDecl()))
6906       return true;
6907
6908     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitDeclRefExpr(E);
6909   }
6910   bool VisitMemberExpr(const MemberExpr *E) {
6911     if (CheckReferencedDecl(E, E->getMemberDecl())) {
6912       VisitIgnoredBaseExpression(E->getBase());
6913       return true;
6914     }
6915
6916     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitMemberExpr(E);
6917   }
6918
6919   bool VisitCallExpr(const CallExpr *E);
6920   bool VisitBuiltinCallExpr(const CallExpr *E, unsigned BuiltinOp);
6921   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E);
6922   bool VisitOffsetOfExpr(const OffsetOfExpr *E);
6923   bool VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E);
6924
6925   bool VisitCastExpr(const CastExpr* E);
6926   bool VisitUnaryExprOrTypeTraitExpr(const UnaryExprOrTypeTraitExpr *E);
6927
6928   bool VisitCXXBoolLiteralExpr(const CXXBoolLiteralExpr *E) {
6929     return Success(E->getValue(), E);
6930   }
6931
6932   bool VisitObjCBoolLiteralExpr(const ObjCBoolLiteralExpr *E) {
6933     return Success(E->getValue(), E);
6934   }
6935
6936   bool VisitArrayInitIndexExpr(const ArrayInitIndexExpr *E) {
6937     if (Info.ArrayInitIndex == uint64_t(-1)) {
6938       // We were asked to evaluate this subexpression independent of the
6939       // enclosing ArrayInitLoopExpr. We can't do that.
6940       Info.FFDiag(E);
6941       return false;
6942     }
6943     return Success(Info.ArrayInitIndex, E);
6944   }
6945     
6946   // Note, GNU defines __null as an integer, not a pointer.
6947   bool VisitGNUNullExpr(const GNUNullExpr *E) {
6948     return ZeroInitialization(E);
6949   }
6950
6951   bool VisitTypeTraitExpr(const TypeTraitExpr *E) {
6952     return Success(E->getValue(), E);
6953   }
6954
6955   bool VisitArrayTypeTraitExpr(const ArrayTypeTraitExpr *E) {
6956     return Success(E->getValue(), E);
6957   }
6958
6959   bool VisitExpressionTraitExpr(const ExpressionTraitExpr *E) {
6960     return Success(E->getValue(), E);
6961   }
6962
6963   bool VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E);
6964   bool VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E);
6965
6966   bool VisitCXXNoexceptExpr(const CXXNoexceptExpr *E);
6967   bool VisitSizeOfPackExpr(const SizeOfPackExpr *E);
6968
6969   // FIXME: Missing: array subscript of vector, member of vector
6970 };
6971 } // end anonymous namespace
6972
6973 /// EvaluateIntegerOrLValue - Evaluate an rvalue integral-typed expression, and
6974 /// produce either the integer value or a pointer.
6975 ///
6976 /// GCC has a heinous extension which folds casts between pointer types and
6977 /// pointer-sized integral types. We support this by allowing the evaluation of
6978 /// an integer rvalue to produce a pointer (represented as an lvalue) instead.
6979 /// Some simple arithmetic on such values is supported (they are treated much
6980 /// like char*).
6981 static bool EvaluateIntegerOrLValue(const Expr *E, APValue &Result,
6982                                     EvalInfo &Info) {
6983   assert(E->isRValue() && E->getType()->isIntegralOrEnumerationType());
6984   return IntExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
6985 }
6986
6987 static bool EvaluateInteger(const Expr *E, APSInt &Result, EvalInfo &Info) {
6988   APValue Val;
6989   if (!EvaluateIntegerOrLValue(E, Val, Info))
6990     return false;
6991   if (!Val.isInt()) {
6992     // FIXME: It would be better to produce the diagnostic for casting
6993     //        a pointer to an integer.
6994     Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
6995     return false;
6996   }
6997   Result = Val.getInt();
6998   return true;
6999 }
7000
7001 /// Check whether the given declaration can be directly converted to an integral
7002 /// rvalue. If not, no diagnostic is produced; there are other things we can
7003 /// try.
7004 bool IntExprEvaluator::CheckReferencedDecl(const Expr* E, const Decl* D) {
7005   // Enums are integer constant exprs.
7006   if (const EnumConstantDecl *ECD = dyn_cast<EnumConstantDecl>(D)) {
7007     // Check for signedness/width mismatches between E type and ECD value.
7008     bool SameSign = (ECD->getInitVal().isSigned()
7009                      == E->getType()->isSignedIntegerOrEnumerationType());
7010     bool SameWidth = (ECD->getInitVal().getBitWidth()
7011                       == Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()));
7012     if (SameSign && SameWidth)
7013       return Success(ECD->getInitVal(), E);
7014     else {
7015       // Get rid of mismatch (otherwise Success assertions will fail)
7016       // by computing a new value matching the type of E.
7017       llvm::APSInt Val = ECD->getInitVal();
7018       if (!SameSign)
7019         Val.setIsSigned(!ECD->getInitVal().isSigned());
7020       if (!SameWidth)
7021         Val = Val.extOrTrunc(Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()));
7022       return Success(Val, E);
7023     }
7024   }
7025   return false;
7026 }
7027
7028 /// EvaluateBuiltinClassifyType - Evaluate __builtin_classify_type the same way
7029 /// as GCC.
7030 static int EvaluateBuiltinClassifyType(const CallExpr *E,
7031                                        const LangOptions &LangOpts) {
7032   // The following enum mimics the values returned by GCC.
7033   // FIXME: Does GCC differ between lvalue and rvalue references here?
7034   enum gcc_type_class {
7035     no_type_class = -1,
7036     void_type_class, integer_type_class, char_type_class,
7037     enumeral_type_class, boolean_type_class,
7038     pointer_type_class, reference_type_class, offset_type_class,
7039     real_type_class, complex_type_class,
7040     function_type_class, method_type_class,
7041     record_type_class, union_type_class,
7042     array_type_class, string_type_class,
7043     lang_type_class
7044   };
7045
7046   // If no argument was supplied, default to "no_type_class". This isn't
7047   // ideal, however it is what gcc does.
7048   if (E->getNumArgs() == 0)
7049     return no_type_class;
7050
7051   QualType CanTy = E->getArg(0)->getType().getCanonicalType();
7052   const BuiltinType *BT = dyn_cast<BuiltinType>(CanTy);
7053
7054   switch (CanTy->getTypeClass()) {
7055 #define TYPE(ID, BASE)
7056 #define DEPENDENT_TYPE(ID, BASE) case Type::ID:
7057 #define NON_CANONICAL_TYPE(ID, BASE) case Type::ID:
7058 #define NON_CANONICAL_UNLESS_DEPENDENT_TYPE(ID, BASE) case Type::ID:
7059 #include "clang/AST/TypeNodes.def"
7060       llvm_unreachable("CallExpr::isBuiltinClassifyType(): unimplemented type");
7061
7062   case Type::Builtin:
7063     switch (BT->getKind()) {
7064 #define BUILTIN_TYPE(ID, SINGLETON_ID)
7065 #define SIGNED_TYPE(ID, SINGLETON_ID) case BuiltinType::ID: return integer_type_class;
7066 #define FLOATING_TYPE(ID, SINGLETON_ID) case BuiltinType::ID: return real_type_class;
7067 #define PLACEHOLDER_TYPE(ID, SINGLETON_ID) case BuiltinType::ID: break;
7068 #include "clang/AST/BuiltinTypes.def"
7069     case BuiltinType::Void:
7070       return void_type_class;
7071
7072     case BuiltinType::Bool:
7073       return boolean_type_class;
7074
7075     case BuiltinType::Char_U: // gcc doesn't appear to use char_type_class
7076     case BuiltinType::UChar:
7077     case BuiltinType::UShort:
7078     case BuiltinType::UInt:
7079     case BuiltinType::ULong:
7080     case BuiltinType::ULongLong:
7081     case BuiltinType::UInt128:
7082       return integer_type_class;
7083
7084     case BuiltinType::NullPtr:
7085       return pointer_type_class;
7086
7087     case BuiltinType::WChar_U:
7088     case BuiltinType::Char16:
7089     case BuiltinType::Char32:
7090     case BuiltinType::ObjCId:
7091     case BuiltinType::ObjCClass:
7092     case BuiltinType::ObjCSel:
7093 #define IMAGE_TYPE(ImgType, Id, SingletonId, Access, Suffix) \
7094     case BuiltinType::Id:
7095 #include "clang/Basic/OpenCLImageTypes.def"
7096     case BuiltinType::OCLSampler:
7097     case BuiltinType::OCLEvent:
7098     case BuiltinType::OCLClkEvent:
7099     case BuiltinType::OCLQueue:
7100     case BuiltinType::OCLReserveID:
7101     case BuiltinType::Dependent:
7102       llvm_unreachable("CallExpr::isBuiltinClassifyType(): unimplemented type");
7103     };
7104
7105   case Type::Enum:
7106     return LangOpts.CPlusPlus ? enumeral_type_class : integer_type_class;
7107     break;
7108
7109   case Type::Pointer:
7110     return pointer_type_class;
7111     break;
7112
7113   case Type::MemberPointer:
7114     if (CanTy->isMemberDataPointerType())
7115       return offset_type_class;
7116     else {
7117       // We expect member pointers to be either data or function pointers,
7118       // nothing else.
7119       assert(CanTy->isMemberFunctionPointerType());
7120       return method_type_class;
7121     }
7122
7123   case Type::Complex:
7124     return complex_type_class;
7125
7126   case Type::FunctionNoProto:
7127   case Type::FunctionProto:
7128     return LangOpts.CPlusPlus ? function_type_class : pointer_type_class;
7129
7130   case Type::Record:
7131     if (const RecordType *RT = CanTy->getAs<RecordType>()) {
7132       switch (RT->getDecl()->getTagKind()) {
7133       case TagTypeKind::TTK_Struct:
7134       case TagTypeKind::TTK_Class:
7135       case TagTypeKind::TTK_Interface:
7136         return record_type_class;
7137
7138       case TagTypeKind::TTK_Enum:
7139         return LangOpts.CPlusPlus ? enumeral_type_class : integer_type_class;
7140
7141       case TagTypeKind::TTK_Union:
7142         return union_type_class;
7143       }
7144     }
7145     llvm_unreachable("CallExpr::isBuiltinClassifyType(): unimplemented type");
7146
7147   case Type::ConstantArray:
7148   case Type::VariableArray:
7149   case Type::IncompleteArray:
7150     return LangOpts.CPlusPlus ? array_type_class : pointer_type_class;
7151
7152   case Type::BlockPointer:
7153   case Type::LValueReference:
7154   case Type::RValueReference:
7155   case Type::Vector:
7156   case Type::ExtVector:
7157   case Type::Auto:
7158   case Type::DeducedTemplateSpecialization:
7159   case Type::ObjCObject:
7160   case Type::ObjCInterface:
7161   case Type::ObjCObjectPointer:
7162   case Type::Pipe:
7163   case Type::Atomic:
7164     llvm_unreachable("CallExpr::isBuiltinClassifyType(): unimplemented type");
7165   }
7166
7167   llvm_unreachable("CallExpr::isBuiltinClassifyType(): unimplemented type");
7168 }
7169
7170 /// EvaluateBuiltinConstantPForLValue - Determine the result of
7171 /// __builtin_constant_p when applied to the given lvalue.
7172 ///
7173 /// An lvalue is only "constant" if it is a pointer or reference to the first
7174 /// character of a string literal.
7175 template<typename LValue>
7176 static bool EvaluateBuiltinConstantPForLValue(const LValue &LV) {
7177   const Expr *E = LV.getLValueBase().template dyn_cast<const Expr*>();
7178   return E && isa<StringLiteral>(E) && LV.getLValueOffset().isZero();
7179 }
7180
7181 /// EvaluateBuiltinConstantP - Evaluate __builtin_constant_p as similarly to
7182 /// GCC as we can manage.
7183 static bool EvaluateBuiltinConstantP(ASTContext &Ctx, const Expr *Arg) {
7184   QualType ArgType = Arg->getType();
7185
7186   // __builtin_constant_p always has one operand. The rules which gcc follows
7187   // are not precisely documented, but are as follows:
7188   //
7189   //  - If the operand is of integral, floating, complex or enumeration type,
7190   //    and can be folded to a known value of that type, it returns 1.
7191   //  - If the operand and can be folded to a pointer to the first character
7192   //    of a string literal (or such a pointer cast to an integral type), it
7193   //    returns 1.
7194   //
7195   // Otherwise, it returns 0.
7196   //
7197   // FIXME: GCC also intends to return 1 for literals of aggregate types, but
7198   // its support for this does not currently work.
7199   if (ArgType->isIntegralOrEnumerationType()) {
7200     Expr::EvalResult Result;
7201     if (!Arg->EvaluateAsRValue(Result, Ctx) || Result.HasSideEffects)
7202       return false;
7203
7204     APValue &V = Result.Val;
7205     if (V.getKind() == APValue::Int)
7206       return true;
7207     if (V.getKind() == APValue::LValue)
7208       return EvaluateBuiltinConstantPForLValue(V);
7209   } else if (ArgType->isFloatingType() || ArgType->isAnyComplexType()) {
7210     return Arg->isEvaluatable(Ctx);
7211   } else if (ArgType->isPointerType() || Arg->isGLValue()) {
7212     LValue LV;
7213     Expr::EvalStatus Status;
7214     EvalInfo Info(Ctx, Status, EvalInfo::EM_ConstantFold);
7215     if ((Arg->isGLValue() ? EvaluateLValue(Arg, LV, Info)
7216                           : EvaluatePointer(Arg, LV, Info)) &&
7217         !Status.HasSideEffects)
7218       return EvaluateBuiltinConstantPForLValue(LV);
7219   }
7220
7221   // Anything else isn't considered to be sufficiently constant.
7222   return false;
7223 }
7224
7225 /// Retrieves the "underlying object type" of the given expression,
7226 /// as used by __builtin_object_size.
7227 static QualType getObjectType(APValue::LValueBase B) {
7228   if (const ValueDecl *D = B.dyn_cast<const ValueDecl*>()) {
7229     if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(D))
7230       return VD->getType();
7231   } else if (const Expr *E = B.get<const Expr*>()) {
7232     if (isa<CompoundLiteralExpr>(E))
7233       return E->getType();
7234   }
7235
7236   return QualType();
7237 }
7238
7239 /// A more selective version of E->IgnoreParenCasts for
7240 /// tryEvaluateBuiltinObjectSize. This ignores some casts/parens that serve only
7241 /// to change the type of E.
7242 /// Ex. For E = `(short*)((char*)(&foo))`, returns `&foo`
7243 ///
7244 /// Always returns an RValue with a pointer representation.
7245 static const Expr *ignorePointerCastsAndParens(const Expr *E) {
7246   assert(E->isRValue() && E->getType()->hasPointerRepresentation());
7247
7248   auto *NoParens = E->IgnoreParens();
7249   auto *Cast = dyn_cast<CastExpr>(NoParens);
7250   if (Cast == nullptr)
7251     return NoParens;
7252
7253   // We only conservatively allow a few kinds of casts, because this code is
7254   // inherently a simple solution that seeks to support the common case.
7255   auto CastKind = Cast->getCastKind();
7256   if (CastKind != CK_NoOp && CastKind != CK_BitCast &&
7257       CastKind != CK_AddressSpaceConversion)
7258     return NoParens;
7259
7260   auto *SubExpr = Cast->getSubExpr();
7261   if (!SubExpr->getType()->hasPointerRepresentation() || !SubExpr->isRValue())
7262     return NoParens;
7263   return ignorePointerCastsAndParens(SubExpr);
7264 }
7265
7266 /// Checks to see if the given LValue's Designator is at the end of the LValue's
7267 /// record layout. e.g.
7268 ///   struct { struct { int a, b; } fst, snd; } obj;
7269 ///   obj.fst   // no
7270 ///   obj.snd   // yes
7271 ///   obj.fst.a // no
7272 ///   obj.fst.b // no
7273 ///   obj.snd.a // no
7274 ///   obj.snd.b // yes
7275 ///
7276 /// Please note: this function is specialized for how __builtin_object_size
7277 /// views "objects".
7278 ///
7279 /// If this encounters an invalid RecordDecl, it will always return true.
7280 static bool isDesignatorAtObjectEnd(const ASTContext &Ctx, const LValue &LVal) {
7281   assert(!LVal.Designator.Invalid);
7282
7283   auto IsLastOrInvalidFieldDecl = [&Ctx](const FieldDecl *FD, bool &Invalid) {
7284     const RecordDecl *Parent = FD->getParent();
7285     Invalid = Parent->isInvalidDecl();
7286     if (Invalid || Parent->isUnion())
7287       return true;
7288     const ASTRecordLayout &Layout = Ctx.getASTRecordLayout(Parent);
7289     return FD->getFieldIndex() + 1 == Layout.getFieldCount();
7290   };
7291
7292   auto &Base = LVal.getLValueBase();
7293   if (auto *ME = dyn_cast_or_null<MemberExpr>(Base.dyn_cast<const Expr *>())) {
7294     if (auto *FD = dyn_cast<FieldDecl>(ME->getMemberDecl())) {
7295       bool Invalid;
7296       if (!IsLastOrInvalidFieldDecl(FD, Invalid))
7297         return Invalid;
7298     } else if (auto *IFD = dyn_cast<IndirectFieldDecl>(ME->getMemberDecl())) {
7299       for (auto *FD : IFD->chain()) {
7300         bool Invalid;
7301         if (!IsLastOrInvalidFieldDecl(cast<FieldDecl>(FD), Invalid))
7302           return Invalid;
7303       }
7304     }
7305   }
7306
7307   unsigned I = 0;
7308   QualType BaseType = getType(Base);
7309   if (LVal.Designator.FirstEntryIsAnUnsizedArray) {
7310     assert(isBaseAnAllocSizeCall(Base) &&
7311            "Unsized array in non-alloc_size call?");
7312     // If this is an alloc_size base, we should ignore the initial array index
7313     ++I;
7314     BaseType = BaseType->castAs<PointerType>()->getPointeeType();
7315   }
7316
7317   for (unsigned E = LVal.Designator.Entries.size(); I != E; ++I) {
7318     const auto &Entry = LVal.Designator.Entries[I];
7319     if (BaseType->isArrayType()) {
7320       // Because __builtin_object_size treats arrays as objects, we can ignore
7321       // the index iff this is the last array in the Designator.
7322       if (I + 1 == E)
7323         return true;
7324       const auto *CAT = cast<ConstantArrayType>(Ctx.getAsArrayType(BaseType));
7325       uint64_t Index = Entry.ArrayIndex;
7326       if (Index + 1 != CAT->getSize())
7327         return false;
7328       BaseType = CAT->getElementType();
7329     } else if (BaseType->isAnyComplexType()) {
7330       const auto *CT = BaseType->castAs<ComplexType>();
7331       uint64_t Index = Entry.ArrayIndex;
7332       if (Index != 1)
7333         return false;
7334       BaseType = CT->getElementType();
7335     } else if (auto *FD = getAsField(Entry)) {
7336       bool Invalid;
7337       if (!IsLastOrInvalidFieldDecl(FD, Invalid))
7338         return Invalid;
7339       BaseType = FD->getType();
7340     } else {
7341       assert(getAsBaseClass(Entry) && "Expecting cast to a base class");
7342       return false;
7343     }
7344   }
7345   return true;
7346 }
7347
7348 /// Tests to see if the LValue has a user-specified designator (that isn't
7349 /// necessarily valid). Note that this always returns 'true' if the LValue has
7350 /// an unsized array as its first designator entry, because there's currently no
7351 /// way to tell if the user typed *foo or foo[0].
7352 static bool refersToCompleteObject(const LValue &LVal) {
7353   if (LVal.Designator.Invalid)
7354     return false;
7355
7356   if (!LVal.Designator.Entries.empty())
7357     return LVal.Designator.isMostDerivedAnUnsizedArray();
7358
7359   if (!LVal.InvalidBase)
7360     return true;
7361
7362   // If `E` is a MemberExpr, then the first part of the designator is hiding in
7363   // the LValueBase.
7364   const auto *E = LVal.Base.dyn_cast<const Expr *>();
7365   return !E || !isa<MemberExpr>(E);
7366 }
7367
7368 /// Attempts to detect a user writing into a piece of memory that's impossible
7369 /// to figure out the size of by just using types.
7370 static bool isUserWritingOffTheEnd(const ASTContext &Ctx, const LValue &LVal) {
7371   const SubobjectDesignator &Designator = LVal.Designator;
7372   // Notes:
7373   // - Users can only write off of the end when we have an invalid base. Invalid
7374   //   bases imply we don't know where the memory came from.
7375   // - We used to be a bit more aggressive here; we'd only be conservative if
7376   //   the array at the end was flexible, or if it had 0 or 1 elements. This
7377   //   broke some common standard library extensions (PR30346), but was
7378   //   otherwise seemingly fine. It may be useful to reintroduce this behavior
7379   //   with some sort of whitelist. OTOH, it seems that GCC is always
7380   //   conservative with the last element in structs (if it's an array), so our
7381   //   current behavior is more compatible than a whitelisting approach would
7382   //   be.
7383   return LVal.InvalidBase &&
7384          Designator.Entries.size() == Designator.MostDerivedPathLength &&
7385          Designator.MostDerivedIsArrayElement &&
7386          isDesignatorAtObjectEnd(Ctx, LVal);
7387 }
7388
7389 /// Converts the given APInt to CharUnits, assuming the APInt is unsigned.
7390 /// Fails if the conversion would cause loss of precision.
7391 static bool convertUnsignedAPIntToCharUnits(const llvm::APInt &Int,
7392                                             CharUnits &Result) {
7393   auto CharUnitsMax = std::numeric_limits<CharUnits::QuantityType>::max();
7394   if (Int.ugt(CharUnitsMax))
7395     return false;
7396   Result = CharUnits::fromQuantity(Int.getZExtValue());
7397   return true;
7398 }
7399
7400 /// Helper for tryEvaluateBuiltinObjectSize -- Given an LValue, this will
7401 /// determine how many bytes exist from the beginning of the object to either
7402 /// the end of the current subobject, or the end of the object itself, depending
7403 /// on what the LValue looks like + the value of Type.
7404 ///
7405 /// If this returns false, the value of Result is undefined.
7406 static bool determineEndOffset(EvalInfo &Info, SourceLocation ExprLoc,
7407                                unsigned Type, const LValue &LVal,
7408                                CharUnits &EndOffset) {
7409   bool DetermineForCompleteObject = refersToCompleteObject(LVal);
7410
7411   auto CheckedHandleSizeof = [&](QualType Ty, CharUnits &Result) {
7412     if (Ty.isNull() || Ty->isIncompleteType() || Ty->isFunctionType())
7413       return false;
7414     return HandleSizeof(Info, ExprLoc, Ty, Result);
7415   };
7416
7417   // We want to evaluate the size of the entire object. This is a valid fallback
7418   // for when Type=1 and the designator is invalid, because we're asked for an
7419   // upper-bound.
7420   if (!(Type & 1) || LVal.Designator.Invalid || DetermineForCompleteObject) {
7421     // Type=3 wants a lower bound, so we can't fall back to this.
7422     if (Type == 3 && !DetermineForCompleteObject)
7423       return false;
7424
7425     llvm::APInt APEndOffset;
7426     if (isBaseAnAllocSizeCall(LVal.getLValueBase()) &&
7427         getBytesReturnedByAllocSizeCall(Info.Ctx, LVal, APEndOffset))
7428       return convertUnsignedAPIntToCharUnits(APEndOffset, EndOffset);
7429
7430     if (LVal.InvalidBase)
7431       return false;
7432
7433     QualType BaseTy = getObjectType(LVal.getLValueBase());
7434     return CheckedHandleSizeof(BaseTy, EndOffset);
7435   }
7436
7437   // We want to evaluate the size of a subobject.
7438   const SubobjectDesignator &Designator = LVal.Designator;
7439
7440   // The following is a moderately common idiom in C:
7441   //
7442   // struct Foo { int a; char c[1]; };
7443   // struct Foo *F = (struct Foo *)malloc(sizeof(struct Foo) + strlen(Bar));
7444   // strcpy(&F->c[0], Bar);
7445   //
7446   // In order to not break too much legacy code, we need to support it.
7447   if (isUserWritingOffTheEnd(Info.Ctx, LVal)) {
7448     // If we can resolve this to an alloc_size call, we can hand that back,
7449     // because we know for certain how many bytes there are to write to.
7450     llvm::APInt APEndOffset;
7451     if (isBaseAnAllocSizeCall(LVal.getLValueBase()) &&
7452         getBytesReturnedByAllocSizeCall(Info.Ctx, LVal, APEndOffset))
7453       return convertUnsignedAPIntToCharUnits(APEndOffset, EndOffset);
7454
7455     // If we cannot determine the size of the initial allocation, then we can't
7456     // given an accurate upper-bound. However, we are still able to give
7457     // conservative lower-bounds for Type=3.
7458     if (Type == 1)
7459       return false;
7460   }
7461
7462   CharUnits BytesPerElem;
7463   if (!CheckedHandleSizeof(Designator.MostDerivedType, BytesPerElem))
7464     return false;
7465
7466   // According to the GCC documentation, we want the size of the subobject
7467   // denoted by the pointer. But that's not quite right -- what we actually
7468   // want is the size of the immediately-enclosing array, if there is one.
7469   int64_t ElemsRemaining;
7470   if (Designator.MostDerivedIsArrayElement &&
7471       Designator.Entries.size() == Designator.MostDerivedPathLength) {
7472     uint64_t ArraySize = Designator.getMostDerivedArraySize();
7473     uint64_t ArrayIndex = Designator.Entries.back().ArrayIndex;
7474     ElemsRemaining = ArraySize <= ArrayIndex ? 0 : ArraySize - ArrayIndex;
7475   } else {
7476     ElemsRemaining = Designator.isOnePastTheEnd() ? 0 : 1;
7477   }
7478
7479   EndOffset = LVal.getLValueOffset() + BytesPerElem * ElemsRemaining;
7480   return true;
7481 }
7482
7483 /// \brief Tries to evaluate the __builtin_object_size for @p E. If successful,
7484 /// returns true and stores the result in @p Size.
7485 ///
7486 /// If @p WasError is non-null, this will report whether the failure to evaluate
7487 /// is to be treated as an Error in IntExprEvaluator.
7488 static bool tryEvaluateBuiltinObjectSize(const Expr *E, unsigned Type,
7489                                          EvalInfo &Info, uint64_t &Size) {
7490   // Determine the denoted object.
7491   LValue LVal;
7492   {
7493     // The operand of __builtin_object_size is never evaluated for side-effects.
7494     // If there are any, but we can determine the pointed-to object anyway, then
7495     // ignore the side-effects.
7496     SpeculativeEvaluationRAII SpeculativeEval(Info);
7497     FoldOffsetRAII Fold(Info);
7498
7499     if (E->isGLValue()) {
7500       // It's possible for us to be given GLValues if we're called via
7501       // Expr::tryEvaluateObjectSize.
7502       APValue RVal;
7503       if (!EvaluateAsRValue(Info, E, RVal))
7504         return false;
7505       LVal.setFrom(Info.Ctx, RVal);
7506     } else if (!EvaluatePointer(ignorePointerCastsAndParens(E), LVal, Info,
7507                                 /*InvalidBaseOK=*/true))
7508       return false;
7509   }
7510
7511   // If we point to before the start of the object, there are no accessible
7512   // bytes.
7513   if (LVal.getLValueOffset().isNegative()) {
7514     Size = 0;
7515     return true;
7516   }
7517
7518   CharUnits EndOffset;
7519   if (!determineEndOffset(Info, E->getExprLoc(), Type, LVal, EndOffset))
7520     return false;
7521
7522   // If we've fallen outside of the end offset, just pretend there's nothing to
7523   // write to/read from.
7524   if (EndOffset <= LVal.getLValueOffset())
7525     Size = 0;
7526   else
7527     Size = (EndOffset - LVal.getLValueOffset()).getQuantity();
7528   return true;
7529 }
7530
7531 bool IntExprEvaluator::VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
7532   if (unsigned BuiltinOp = E->getBuiltinCallee())
7533     return VisitBuiltinCallExpr(E, BuiltinOp);
7534
7535   return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCallExpr(E);
7536 }
7537
7538 bool IntExprEvaluator::VisitBuiltinCallExpr(const CallExpr *E,
7539                                             unsigned BuiltinOp) {
7540   switch (unsigned BuiltinOp = E->getBuiltinCallee()) {
7541   default:
7542     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCallExpr(E);
7543
7544   case Builtin::BI__builtin_object_size: {
7545     // The type was checked when we built the expression.
7546     unsigned Type =
7547         E->getArg(1)->EvaluateKnownConstInt(Info.Ctx).getZExtValue();
7548     assert(Type <= 3 && "unexpected type");
7549
7550     uint64_t Size;
7551     if (tryEvaluateBuiltinObjectSize(E->getArg(0), Type, Info, Size))
7552       return Success(Size, E);
7553
7554     if (E->getArg(0)->HasSideEffects(Info.Ctx))
7555       return Success((Type & 2) ? 0 : -1, E);
7556
7557     // Expression had no side effects, but we couldn't statically determine the
7558     // size of the referenced object.
7559     switch (Info.EvalMode) {
7560     case EvalInfo::EM_ConstantExpression:
7561     case EvalInfo::EM_PotentialConstantExpression:
7562     case EvalInfo::EM_ConstantFold:
7563     case EvalInfo::EM_EvaluateForOverflow:
7564     case EvalInfo::EM_IgnoreSideEffects:
7565     case EvalInfo::EM_OffsetFold:
7566       // Leave it to IR generation.
7567       return Error(E);
7568     case EvalInfo::EM_ConstantExpressionUnevaluated:
7569     case EvalInfo::EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated:
7570       // Reduce it to a constant now.
7571       return Success((Type & 2) ? 0 : -1, E);
7572     }
7573
7574     llvm_unreachable("unexpected EvalMode");
7575   }
7576
7577   case Builtin::BI__builtin_bswap16:
7578   case Builtin::BI__builtin_bswap32:
7579   case Builtin::BI__builtin_bswap64: {
7580     APSInt Val;
7581     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), Val, Info))
7582       return false;
7583
7584     return Success(Val.byteSwap(), E);
7585   }
7586
7587   case Builtin::BI__builtin_classify_type:
7588     return Success(EvaluateBuiltinClassifyType(E, Info.getLangOpts()), E);
7589
7590   // FIXME: BI__builtin_clrsb
7591   // FIXME: BI__builtin_clrsbl
7592   // FIXME: BI__builtin_clrsbll
7593
7594   case Builtin::BI__builtin_clz:
7595   case Builtin::BI__builtin_clzl:
7596   case Builtin::BI__builtin_clzll:
7597   case Builtin::BI__builtin_clzs: {
7598     APSInt Val;
7599     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), Val, Info))
7600       return false;
7601     if (!Val)
7602       return Error(E);
7603
7604     return Success(Val.countLeadingZeros(), E);
7605   }
7606
7607   case Builtin::BI__builtin_constant_p:
7608     return Success(EvaluateBuiltinConstantP(Info.Ctx, E->getArg(0)), E);
7609
7610   case Builtin::BI__builtin_ctz:
7611   case Builtin::BI__builtin_ctzl:
7612   case Builtin::BI__builtin_ctzll:
7613   case Builtin::BI__builtin_ctzs: {
7614     APSInt Val;
7615     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), Val, Info))
7616       return false;
7617     if (!Val)
7618       return Error(E);
7619
7620     return Success(Val.countTrailingZeros(), E);
7621   }
7622
7623   case Builtin::BI__builtin_eh_return_data_regno: {
7624     int Operand = E->getArg(0)->EvaluateKnownConstInt(Info.Ctx).getZExtValue();
7625     Operand = Info.Ctx.getTargetInfo().getEHDataRegisterNumber(Operand);
7626     return Success(Operand, E);
7627   }
7628
7629   case Builtin::BI__builtin_expect:
7630     return Visit(E->getArg(0));
7631
7632   case Builtin::BI__builtin_ffs:
7633   case Builtin::BI__builtin_ffsl:
7634   case Builtin::BI__builtin_ffsll: {
7635     APSInt Val;
7636     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), Val, Info))
7637       return false;
7638
7639     unsigned N = Val.countTrailingZeros();
7640     return Success(N == Val.getBitWidth() ? 0 : N + 1, E);
7641   }
7642
7643   case Builtin::BI__builtin_fpclassify: {
7644     APFloat Val(0.0);
7645     if (!EvaluateFloat(E->getArg(5), Val, Info))
7646       return false;
7647     unsigned Arg;
7648     switch (Val.getCategory()) {
7649     case APFloat::fcNaN: Arg = 0; break;
7650     case APFloat::fcInfinity: Arg = 1; break;
7651     case APFloat::fcNormal: Arg = Val.isDenormal() ? 3 : 2; break;
7652     case APFloat::fcZero: Arg = 4; break;
7653     }
7654     return Visit(E->getArg(Arg));
7655   }
7656
7657   case Builtin::BI__builtin_isinf_sign: {
7658     APFloat Val(0.0);
7659     return EvaluateFloat(E->getArg(0), Val, Info) &&
7660            Success(Val.isInfinity() ? (Val.isNegative() ? -1 : 1) : 0, E);
7661   }
7662
7663   case Builtin::BI__builtin_isinf: {
7664     APFloat Val(0.0);
7665     return EvaluateFloat(E->getArg(0), Val, Info) &&
7666            Success(Val.isInfinity() ? 1 : 0, E);
7667   }
7668
7669   case Builtin::BI__builtin_isfinite: {
7670     APFloat Val(0.0);
7671     return EvaluateFloat(E->getArg(0), Val, Info) &&
7672            Success(Val.isFinite() ? 1 : 0, E);
7673   }
7674
7675   case Builtin::BI__builtin_isnan: {
7676     APFloat Val(0.0);
7677     return EvaluateFloat(E->getArg(0), Val, Info) &&
7678            Success(Val.isNaN() ? 1 : 0, E);
7679   }
7680
7681   case Builtin::BI__builtin_isnormal: {
7682     APFloat Val(0.0);
7683     return EvaluateFloat(E->getArg(0), Val, Info) &&
7684            Success(Val.isNormal() ? 1 : 0, E);
7685   }
7686
7687   case Builtin::BI__builtin_parity:
7688   case Builtin::BI__builtin_parityl:
7689   case Builtin::BI__builtin_parityll: {
7690     APSInt Val;
7691     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), Val, Info))
7692       return false;
7693
7694     return Success(Val.countPopulation() % 2, E);
7695   }
7696
7697   case Builtin::BI__builtin_popcount:
7698   case Builtin::BI__builtin_popcountl:
7699   case Builtin::BI__builtin_popcountll: {
7700     APSInt Val;
7701     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), Val, Info))
7702       return false;
7703
7704     return Success(Val.countPopulation(), E);
7705   }
7706
7707   case Builtin::BIstrlen:
7708   case Builtin::BIwcslen:
7709     // A call to strlen is not a constant expression.
7710     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
7711       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_function)
7712         << /*isConstexpr*/0 << /*isConstructor*/0
7713         << (std::string("'") + Info.Ctx.BuiltinInfo.getName(BuiltinOp) + "'");
7714     else
7715       Info.CCEDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
7716     // Fall through.
7717   case Builtin::BI__builtin_strlen:
7718   case Builtin::BI__builtin_wcslen: {
7719     // As an extension, we support __builtin_strlen() as a constant expression,
7720     // and support folding strlen() to a constant.
7721     LValue String;
7722     if (!EvaluatePointer(E->getArg(0), String, Info))
7723       return false;
7724
7725     QualType CharTy = E->getArg(0)->getType()->getPointeeType();
7726
7727     // Fast path: if it's a string literal, search the string value.
7728     if (const StringLiteral *S = dyn_cast_or_null<StringLiteral>(
7729             String.getLValueBase().dyn_cast<const Expr *>())) {
7730       // The string literal may have embedded null characters. Find the first
7731       // one and truncate there.
7732       StringRef Str = S->getBytes();
7733       int64_t Off = String.Offset.getQuantity();
7734       if (Off >= 0 && (uint64_t)Off <= (uint64_t)Str.size() &&
7735           S->getCharByteWidth() == 1 &&
7736           // FIXME: Add fast-path for wchar_t too.
7737           Info.Ctx.hasSameUnqualifiedType(CharTy, Info.Ctx.CharTy)) {
7738         Str = Str.substr(Off);
7739
7740         StringRef::size_type Pos = Str.find(0);
7741         if (Pos != StringRef::npos)
7742           Str = Str.substr(0, Pos);
7743
7744         return Success(Str.size(), E);
7745       }
7746
7747       // Fall through to slow path to issue appropriate diagnostic.
7748     }
7749
7750     // Slow path: scan the bytes of the string looking for the terminating 0.
7751     for (uint64_t Strlen = 0; /**/; ++Strlen) {
7752       APValue Char;
7753       if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, CharTy, String, Char) ||
7754           !Char.isInt())
7755         return false;
7756       if (!Char.getInt())
7757         return Success(Strlen, E);
7758       if (!HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, String, CharTy, 1))
7759         return false;
7760     }
7761   }
7762
7763   case Builtin::BIstrcmp:
7764   case Builtin::BIwcscmp:
7765   case Builtin::BIstrncmp:
7766   case Builtin::BIwcsncmp:
7767   case Builtin::BImemcmp:
7768   case Builtin::BIwmemcmp:
7769     // A call to strlen is not a constant expression.
7770     if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
7771       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_function)
7772         << /*isConstexpr*/0 << /*isConstructor*/0
7773         << (std::string("'") + Info.Ctx.BuiltinInfo.getName(BuiltinOp) + "'");
7774     else
7775       Info.CCEDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
7776     // Fall through.
7777   case Builtin::BI__builtin_strcmp:
7778   case Builtin::BI__builtin_wcscmp:
7779   case Builtin::BI__builtin_strncmp:
7780   case Builtin::BI__builtin_wcsncmp:
7781   case Builtin::BI__builtin_memcmp:
7782   case Builtin::BI__builtin_wmemcmp: {
7783     LValue String1, String2;
7784     if (!EvaluatePointer(E->getArg(0), String1, Info) ||
7785         !EvaluatePointer(E->getArg(1), String2, Info))
7786       return false;
7787
7788     QualType CharTy = E->getArg(0)->getType()->getPointeeType();
7789
7790     uint64_t MaxLength = uint64_t(-1);
7791     if (BuiltinOp != Builtin::BIstrcmp &&
7792         BuiltinOp != Builtin::BIwcscmp &&
7793         BuiltinOp != Builtin::BI__builtin_strcmp &&
7794         BuiltinOp != Builtin::BI__builtin_wcscmp) {
7795       APSInt N;
7796       if (!EvaluateInteger(E->getArg(2), N, Info))
7797         return false;
7798       MaxLength = N.getExtValue();
7799     }
7800     bool StopAtNull = (BuiltinOp != Builtin::BImemcmp &&
7801                        BuiltinOp != Builtin::BIwmemcmp &&
7802                        BuiltinOp != Builtin::BI__builtin_memcmp &&
7803                        BuiltinOp != Builtin::BI__builtin_wmemcmp);
7804     for (; MaxLength; --MaxLength) {
7805       APValue Char1, Char2;
7806       if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, CharTy, String1, Char1) ||
7807           !handleLValueToRValueConversion(Info, E, CharTy, String2, Char2) ||
7808           !Char1.isInt() || !Char2.isInt())
7809         return false;
7810       if (Char1.getInt() != Char2.getInt())
7811         return Success(Char1.getInt() < Char2.getInt() ? -1 : 1, E);
7812       if (StopAtNull && !Char1.getInt())
7813         return Success(0, E);
7814       assert(!(StopAtNull && !Char2.getInt()));
7815       if (!HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, String1, CharTy, 1) ||
7816           !HandleLValueArrayAdjustment(Info, E, String2, CharTy, 1))
7817         return false;
7818     }
7819     // We hit the strncmp / memcmp limit.
7820     return Success(0, E);
7821   }
7822
7823   case Builtin::BI__atomic_always_lock_free:
7824   case Builtin::BI__atomic_is_lock_free:
7825   case Builtin::BI__c11_atomic_is_lock_free: {
7826     APSInt SizeVal;
7827     if (!EvaluateInteger(E->getArg(0), SizeVal, Info))
7828       return false;
7829
7830     // For __atomic_is_lock_free(sizeof(_Atomic(T))), if the size is a power
7831     // of two less than the maximum inline atomic width, we know it is
7832     // lock-free.  If the size isn't a power of two, or greater than the
7833     // maximum alignment where we promote atomics, we know it is not lock-free
7834     // (at least not in the sense of atomic_is_lock_free).  Otherwise,
7835     // the answer can only be determined at runtime; for example, 16-byte
7836     // atomics have lock-free implementations on some, but not all,
7837     // x86-64 processors.
7838
7839     // Check power-of-two.
7840     CharUnits Size = CharUnits::fromQuantity(SizeVal.getZExtValue());
7841     if (Size.isPowerOfTwo()) {
7842       // Check against inlining width.
7843       unsigned InlineWidthBits =
7844           Info.Ctx.getTargetInfo().getMaxAtomicInlineWidth();
7845       if (Size <= Info.Ctx.toCharUnitsFromBits(InlineWidthBits)) {
7846         if (BuiltinOp == Builtin::BI__c11_atomic_is_lock_free ||
7847             Size == CharUnits::One() ||
7848             E->getArg(1)->isNullPointerConstant(Info.Ctx,
7849                                                 Expr::NPC_NeverValueDependent))
7850           // OK, we will inline appropriately-aligned operations of this size,
7851           // and _Atomic(T) is appropriately-aligned.
7852           return Success(1, E);
7853
7854         QualType PointeeType = E->getArg(1)->IgnoreImpCasts()->getType()->
7855           castAs<PointerType>()->getPointeeType();
7856         if (!PointeeType->isIncompleteType() &&
7857             Info.Ctx.getTypeAlignInChars(PointeeType) >= Size) {
7858           // OK, we will inline operations on this object.
7859           return Success(1, E);
7860         }
7861       }
7862     }
7863
7864     return BuiltinOp == Builtin::BI__atomic_always_lock_free ?
7865         Success(0, E) : Error(E);
7866   }
7867   }
7868 }
7869
7870 static bool HasSameBase(const LValue &A, const LValue &B) {
7871   if (!A.getLValueBase())
7872     return !B.getLValueBase();
7873   if (!B.getLValueBase())
7874     return false;
7875
7876   if (A.getLValueBase().getOpaqueValue() !=
7877       B.getLValueBase().getOpaqueValue()) {
7878     const Decl *ADecl = GetLValueBaseDecl(A);
7879     if (!ADecl)
7880       return false;
7881     const Decl *BDecl = GetLValueBaseDecl(B);
7882     if (!BDecl || ADecl->getCanonicalDecl() != BDecl->getCanonicalDecl())
7883       return false;
7884   }
7885
7886   return IsGlobalLValue(A.getLValueBase()) ||
7887          A.getLValueCallIndex() == B.getLValueCallIndex();
7888 }
7889
7890 /// \brief Determine whether this is a pointer past the end of the complete
7891 /// object referred to by the lvalue.
7892 static bool isOnePastTheEndOfCompleteObject(const ASTContext &Ctx,
7893                                             const LValue &LV) {
7894   // A null pointer can be viewed as being "past the end" but we don't
7895   // choose to look at it that way here.
7896   if (!LV.getLValueBase())
7897     return false;
7898
7899   // If the designator is valid and refers to a subobject, we're not pointing
7900   // past the end.
7901   if (!LV.getLValueDesignator().Invalid &&
7902       !LV.getLValueDesignator().isOnePastTheEnd())
7903     return false;
7904
7905   // A pointer to an incomplete type might be past-the-end if the type's size is
7906   // zero.  We cannot tell because the type is incomplete.
7907   QualType Ty = getType(LV.getLValueBase());
7908   if (Ty->isIncompleteType())
7909     return true;
7910
7911   // We're a past-the-end pointer if we point to the byte after the object,
7912   // no matter what our type or path is.
7913   auto Size = Ctx.getTypeSizeInChars(Ty);
7914   return LV.getLValueOffset() == Size;
7915 }
7916
7917 namespace {
7918
7919 /// \brief Data recursive integer evaluator of certain binary operators.
7920 ///
7921 /// We use a data recursive algorithm for binary operators so that we are able
7922 /// to handle extreme cases of chained binary operators without causing stack
7923 /// overflow.
7924 class DataRecursiveIntBinOpEvaluator {
7925   struct EvalResult {
7926     APValue Val;
7927     bool Failed;
7928
7929     EvalResult() : Failed(false) { }
7930
7931     void swap(EvalResult &RHS) {
7932       Val.swap(RHS.Val);
7933       Failed = RHS.Failed;
7934       RHS.Failed = false;
7935     }
7936   };
7937
7938   struct Job {
7939     const Expr *E;
7940     EvalResult LHSResult; // meaningful only for binary operator expression.
7941     enum { AnyExprKind, BinOpKind, BinOpVisitedLHSKind } Kind;
7942
7943     Job() = default;
7944     Job(Job &&) = default;
7945
7946     void startSpeculativeEval(EvalInfo &Info) {
7947       SpecEvalRAII = SpeculativeEvaluationRAII(Info);
7948     }
7949
7950   private:
7951     SpeculativeEvaluationRAII SpecEvalRAII;
7952   };
7953
7954   SmallVector<Job, 16> Queue;
7955
7956   IntExprEvaluator &IntEval;
7957   EvalInfo &Info;
7958   APValue &FinalResult;
7959
7960 public:
7961   DataRecursiveIntBinOpEvaluator(IntExprEvaluator &IntEval, APValue &Result)
7962     : IntEval(IntEval), Info(IntEval.getEvalInfo()), FinalResult(Result) { }
7963
7964   /// \brief True if \param E is a binary operator that we are going to handle
7965   /// data recursively.
7966   /// We handle binary operators that are comma, logical, or that have operands
7967   /// with integral or enumeration type.
7968   static bool shouldEnqueue(const BinaryOperator *E) {
7969     return E->getOpcode() == BO_Comma ||
7970            E->isLogicalOp() ||
7971            (E->isRValue() &&
7972             E->getType()->isIntegralOrEnumerationType() &&
7973             E->getLHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType() &&
7974             E->getRHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType());
7975   }
7976
7977   bool Traverse(const BinaryOperator *E) {
7978     enqueue(E);
7979     EvalResult PrevResult;
7980     while (!Queue.empty())
7981       process(PrevResult);
7982
7983     if (PrevResult.Failed) return false;
7984
7985     FinalResult.swap(PrevResult.Val);
7986     return true;
7987   }
7988
7989 private:
7990   bool Success(uint64_t Value, const Expr *E, APValue &Result) {
7991     return IntEval.Success(Value, E, Result);
7992   }
7993   bool Success(const APSInt &Value, const Expr *E, APValue &Result) {
7994     return IntEval.Success(Value, E, Result);
7995   }
7996   bool Error(const Expr *E) {
7997     return IntEval.Error(E);
7998   }
7999   bool Error(const Expr *E, diag::kind D) {
8000     return IntEval.Error(E, D);
8001   }
8002
8003   OptionalDiagnostic CCEDiag(const Expr *E, diag::kind D) {
8004     return Info.CCEDiag(E, D);
8005   }
8006
8007   // \brief Returns true if visiting the RHS is necessary, false otherwise.
8008   bool VisitBinOpLHSOnly(EvalResult &LHSResult, const BinaryOperator *E,
8009                          bool &SuppressRHSDiags);
8010
8011   bool VisitBinOp(const EvalResult &LHSResult, const EvalResult &RHSResult,
8012                   const BinaryOperator *E, APValue &Result);
8013
8014   void EvaluateExpr(const Expr *E, EvalResult &Result) {
8015     Result.Failed = !Evaluate(Result.Val, Info, E);
8016     if (Result.Failed)
8017       Result.Val = APValue();
8018   }
8019
8020   void process(EvalResult &Result);
8021
8022   void enqueue(const Expr *E) {
8023     E = E->IgnoreParens();
8024     Queue.resize(Queue.size()+1);
8025     Queue.back().E = E;
8026     Queue.back().Kind = Job::AnyExprKind;
8027   }
8028 };
8029
8030 }
8031
8032 bool DataRecursiveIntBinOpEvaluator::
8033        VisitBinOpLHSOnly(EvalResult &LHSResult, const BinaryOperator *E,
8034                          bool &SuppressRHSDiags) {
8035   if (E->getOpcode() == BO_Comma) {
8036     // Ignore LHS but note if we could not evaluate it.
8037     if (LHSResult.Failed)
8038       return Info.noteSideEffect();
8039     return true;
8040   }
8041
8042   if (E->isLogicalOp()) {
8043     bool LHSAsBool;
8044     if (!LHSResult.Failed && HandleConversionToBool(LHSResult.Val, LHSAsBool)) {
8045       // We were able to evaluate the LHS, see if we can get away with not
8046       // evaluating the RHS: 0 && X -> 0, 1 || X -> 1
8047       if (LHSAsBool == (E->getOpcode() == BO_LOr)) {
8048         Success(LHSAsBool, E, LHSResult.Val);
8049         return false; // Ignore RHS
8050       }
8051     } else {
8052       LHSResult.Failed = true;
8053
8054       // Since we weren't able to evaluate the left hand side, it
8055       // might have had side effects.
8056       if (!Info.noteSideEffect())
8057         return false;
8058
8059       // We can't evaluate the LHS; however, sometimes the result
8060       // is determined by the RHS: X && 0 -> 0, X || 1 -> 1.
8061       // Don't ignore RHS and suppress diagnostics from this arm.
8062       SuppressRHSDiags = true;
8063     }
8064
8065     return true;
8066   }
8067
8068   assert(E->getLHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType() &&
8069          E->getRHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType());
8070
8071   if (LHSResult.Failed && !Info.noteFailure())
8072     return false; // Ignore RHS;
8073
8074   return true;
8075 }
8076
8077 static void addOrSubLValueAsInteger(APValue &LVal, const APSInt &Index,
8078                                     bool IsSub) {
8079   // Compute the new offset in the appropriate width, wrapping at 64 bits.
8080   // FIXME: When compiling for a 32-bit target, we should use 32-bit
8081   // offsets.
8082   assert(!LVal.hasLValuePath() && "have designator for integer lvalue");
8083   CharUnits &Offset = LVal.getLValueOffset();
8084   uint64_t Offset64 = Offset.getQuantity();
8085   uint64_t Index64 = Index.extOrTrunc(64).getZExtValue();
8086   Offset = CharUnits::fromQuantity(IsSub ? Offset64 - Index64
8087                                          : Offset64 + Index64);
8088 }
8089
8090 bool DataRecursiveIntBinOpEvaluator::
8091        VisitBinOp(const EvalResult &LHSResult, const EvalResult &RHSResult,
8092                   const BinaryOperator *E, APValue &Result) {
8093   if (E->getOpcode() == BO_Comma) {
8094     if (RHSResult.Failed)
8095       return false;
8096     Result = RHSResult.Val;
8097     return true;
8098   }
8099   
8100   if (E->isLogicalOp()) {
8101     bool lhsResult, rhsResult;
8102     bool LHSIsOK = HandleConversionToBool(LHSResult.Val, lhsResult);
8103     bool RHSIsOK = HandleConversionToBool(RHSResult.Val, rhsResult);
8104     
8105     if (LHSIsOK) {
8106       if (RHSIsOK) {
8107         if (E->getOpcode() == BO_LOr)
8108           return Success(lhsResult || rhsResult, E, Result);
8109         else
8110           return Success(lhsResult && rhsResult, E, Result);
8111       }
8112     } else {
8113       if (RHSIsOK) {
8114         // We can't evaluate the LHS; however, sometimes the result
8115         // is determined by the RHS: X && 0 -> 0, X || 1 -> 1.
8116         if (rhsResult == (E->getOpcode() == BO_LOr))
8117           return Success(rhsResult, E, Result);
8118       }
8119     }
8120     
8121     return false;
8122   }
8123   
8124   assert(E->getLHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType() &&
8125          E->getRHS()->getType()->isIntegralOrEnumerationType());
8126   
8127   if (LHSResult.Failed || RHSResult.Failed)
8128     return false;
8129   
8130   const APValue &LHSVal = LHSResult.Val;
8131   const APValue &RHSVal = RHSResult.Val;
8132   
8133   // Handle cases like (unsigned long)&a + 4.
8134   if (E->isAdditiveOp() && LHSVal.isLValue() && RHSVal.isInt()) {
8135     Result = LHSVal;
8136     addOrSubLValueAsInteger(Result, RHSVal.getInt(), E->getOpcode() == BO_Sub);
8137     return true;
8138   }
8139   
8140   // Handle cases like 4 + (unsigned long)&a
8141   if (E->getOpcode() == BO_Add &&
8142       RHSVal.isLValue() && LHSVal.isInt()) {
8143     Result = RHSVal;
8144     addOrSubLValueAsInteger(Result, LHSVal.getInt(), /*IsSub*/false);
8145     return true;
8146   }
8147   
8148   if (E->getOpcode() == BO_Sub && LHSVal.isLValue() && RHSVal.isLValue()) {
8149     // Handle (intptr_t)&&A - (intptr_t)&&B.
8150     if (!LHSVal.getLValueOffset().isZero() ||
8151         !RHSVal.getLValueOffset().isZero())
8152       return false;
8153     const Expr *LHSExpr = LHSVal.getLValueBase().dyn_cast<const Expr*>();
8154     const Expr *RHSExpr = RHSVal.getLValueBase().dyn_cast<const Expr*>();
8155     if (!LHSExpr || !RHSExpr)
8156       return false;
8157     const AddrLabelExpr *LHSAddrExpr = dyn_cast<AddrLabelExpr>(LHSExpr);
8158     const AddrLabelExpr *RHSAddrExpr = dyn_cast<AddrLabelExpr>(RHSExpr);
8159     if (!LHSAddrExpr || !RHSAddrExpr)
8160       return false;
8161     // Make sure both labels come from the same function.
8162     if (LHSAddrExpr->getLabel()->getDeclContext() !=
8163         RHSAddrExpr->getLabel()->getDeclContext())
8164       return false;
8165     Result = APValue(LHSAddrExpr, RHSAddrExpr);
8166     return true;
8167   }
8168
8169   // All the remaining cases expect both operands to be an integer
8170   if (!LHSVal.isInt() || !RHSVal.isInt())
8171     return Error(E);
8172
8173   // Set up the width and signedness manually, in case it can't be deduced
8174   // from the operation we're performing.
8175   // FIXME: Don't do this in the cases where we can deduce it.
8176   APSInt Value(Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()),
8177                E->getType()->isUnsignedIntegerOrEnumerationType());
8178   if (!handleIntIntBinOp(Info, E, LHSVal.getInt(), E->getOpcode(),
8179                          RHSVal.getInt(), Value))
8180     return false;
8181   return Success(Value, E, Result);
8182 }
8183
8184 void DataRecursiveIntBinOpEvaluator::process(EvalResult &Result) {
8185   Job &job = Queue.back();
8186   
8187   switch (job.Kind) {
8188     case Job::AnyExprKind: {
8189       if (const BinaryOperator *Bop = dyn_cast<BinaryOperator>(job.E)) {
8190         if (shouldEnqueue(Bop)) {
8191           job.Kind = Job::BinOpKind;
8192           enqueue(Bop->getLHS());
8193           return;
8194         }
8195       }
8196       
8197       EvaluateExpr(job.E, Result);
8198       Queue.pop_back();
8199       return;
8200     }
8201       
8202     case Job::BinOpKind: {
8203       const BinaryOperator *Bop = cast<BinaryOperator>(job.E);
8204       bool SuppressRHSDiags = false;
8205       if (!VisitBinOpLHSOnly(Result, Bop, SuppressRHSDiags)) {
8206         Queue.pop_back();
8207         return;
8208       }
8209       if (SuppressRHSDiags)
8210         job.startSpeculativeEval(Info);
8211       job.LHSResult.swap(Result);
8212       job.Kind = Job::BinOpVisitedLHSKind;
8213       enqueue(Bop->getRHS());
8214       return;
8215     }
8216       
8217     case Job::BinOpVisitedLHSKind: {
8218       const BinaryOperator *Bop = cast<BinaryOperator>(job.E);
8219       EvalResult RHS;
8220       RHS.swap(Result);
8221       Result.Failed = !VisitBinOp(job.LHSResult, RHS, Bop, Result.Val);
8222       Queue.pop_back();
8223       return;
8224     }
8225   }
8226   
8227   llvm_unreachable("Invalid Job::Kind!");
8228 }
8229
8230 namespace {
8231 /// Used when we determine that we should fail, but can keep evaluating prior to
8232 /// noting that we had a failure.
8233 class DelayedNoteFailureRAII {
8234   EvalInfo &Info;
8235   bool NoteFailure;
8236
8237 public:
8238   DelayedNoteFailureRAII(EvalInfo &Info, bool NoteFailure = true)
8239       : Info(Info), NoteFailure(NoteFailure) {}
8240   ~DelayedNoteFailureRAII() {
8241     if (NoteFailure) {
8242       bool ContinueAfterFailure = Info.noteFailure();
8243       (void)ContinueAfterFailure;
8244       assert(ContinueAfterFailure &&
8245              "Shouldn't have kept evaluating on failure.");
8246     }
8247   }
8248 };
8249 }
8250
8251 bool IntExprEvaluator::VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
8252   // We don't call noteFailure immediately because the assignment happens after
8253   // we evaluate LHS and RHS.
8254   if (!Info.keepEvaluatingAfterFailure() && E->isAssignmentOp())
8255     return Error(E);
8256
8257   DelayedNoteFailureRAII MaybeNoteFailureLater(Info, E->isAssignmentOp());
8258   if (DataRecursiveIntBinOpEvaluator::shouldEnqueue(E))
8259     return DataRecursiveIntBinOpEvaluator(*this, Result).Traverse(E);
8260
8261   QualType LHSTy = E->getLHS()->getType();
8262   QualType RHSTy = E->getRHS()->getType();
8263
8264   if (LHSTy->isAnyComplexType() || RHSTy->isAnyComplexType()) {
8265     ComplexValue LHS, RHS;
8266     bool LHSOK;
8267     if (E->isAssignmentOp()) {
8268       LValue LV;
8269       EvaluateLValue(E->getLHS(), LV, Info);
8270       LHSOK = false;
8271     } else if (LHSTy->isRealFloatingType()) {
8272       LHSOK = EvaluateFloat(E->getLHS(), LHS.FloatReal, Info);
8273       if (LHSOK) {
8274         LHS.makeComplexFloat();
8275         LHS.FloatImag = APFloat(LHS.FloatReal.getSemantics());
8276       }
8277     } else {
8278       LHSOK = EvaluateComplex(E->getLHS(), LHS, Info);
8279     }
8280     if (!LHSOK && !Info.noteFailure())
8281       return false;
8282
8283     if (E->getRHS()->getType()->isRealFloatingType()) {
8284       if (!EvaluateFloat(E->getRHS(), RHS.FloatReal, Info) || !LHSOK)
8285         return false;
8286       RHS.makeComplexFloat();
8287       RHS.FloatImag = APFloat(RHS.FloatReal.getSemantics());
8288     } else if (!EvaluateComplex(E->getRHS(), RHS, Info) || !LHSOK)
8289       return false;
8290
8291     if (LHS.isComplexFloat()) {
8292       APFloat::cmpResult CR_r =
8293         LHS.getComplexFloatReal().compare(RHS.getComplexFloatReal());
8294       APFloat::cmpResult CR_i =
8295         LHS.getComplexFloatImag().compare(RHS.getComplexFloatImag());
8296
8297       if (E->getOpcode() == BO_EQ)
8298         return Success((CR_r == APFloat::cmpEqual &&
8299                         CR_i == APFloat::cmpEqual), E);
8300       else {
8301         assert(E->getOpcode() == BO_NE &&
8302                "Invalid complex comparison.");
8303         return Success(((CR_r == APFloat::cmpGreaterThan ||
8304                          CR_r == APFloat::cmpLessThan ||
8305                          CR_r == APFloat::cmpUnordered) ||
8306                         (CR_i == APFloat::cmpGreaterThan ||
8307                          CR_i == APFloat::cmpLessThan ||
8308                          CR_i == APFloat::cmpUnordered)), E);
8309       }
8310     } else {
8311       if (E->getOpcode() == BO_EQ)
8312         return Success((LHS.getComplexIntReal() == RHS.getComplexIntReal() &&
8313                         LHS.getComplexIntImag() == RHS.getComplexIntImag()), E);
8314       else {
8315         assert(E->getOpcode() == BO_NE &&
8316                "Invalid compex comparison.");
8317         return Success((LHS.getComplexIntReal() != RHS.getComplexIntReal() ||
8318                         LHS.getComplexIntImag() != RHS.getComplexIntImag()), E);
8319       }
8320     }
8321   }
8322
8323   if (LHSTy->isRealFloatingType() &&
8324       RHSTy->isRealFloatingType()) {
8325     APFloat RHS(0.0), LHS(0.0);
8326
8327     bool LHSOK = EvaluateFloat(E->getRHS(), RHS, Info);
8328     if (!LHSOK && !Info.noteFailure())
8329       return false;
8330
8331     if (!EvaluateFloat(E->getLHS(), LHS, Info) || !LHSOK)
8332       return false;
8333
8334     APFloat::cmpResult CR = LHS.compare(RHS);
8335
8336     switch (E->getOpcode()) {
8337     default:
8338       llvm_unreachable("Invalid binary operator!");
8339     case BO_LT:
8340       return Success(CR == APFloat::cmpLessThan, E);
8341     case BO_GT:
8342       return Success(CR == APFloat::cmpGreaterThan, E);
8343     case BO_LE:
8344       return Success(CR == APFloat::cmpLessThan || CR == APFloat::cmpEqual, E);
8345     case BO_GE:
8346       return Success(CR == APFloat::cmpGreaterThan || CR == APFloat::cmpEqual,
8347                      E);
8348     case BO_EQ:
8349       return Success(CR == APFloat::cmpEqual, E);
8350     case BO_NE:
8351       return Success(CR == APFloat::cmpGreaterThan
8352                      || CR == APFloat::cmpLessThan
8353                      || CR == APFloat::cmpUnordered, E);
8354     }
8355   }
8356
8357   if (LHSTy->isPointerType() && RHSTy->isPointerType()) {
8358     if (E->getOpcode() == BO_Sub || E->isComparisonOp()) {
8359       LValue LHSValue, RHSValue;
8360
8361       bool LHSOK = EvaluatePointer(E->getLHS(), LHSValue, Info);
8362       if (!LHSOK && !Info.noteFailure())
8363         return false;
8364
8365       if (!EvaluatePointer(E->getRHS(), RHSValue, Info) || !LHSOK)
8366         return false;
8367
8368       // Reject differing bases from the normal codepath; we special-case
8369       // comparisons to null.
8370       if (!HasSameBase(LHSValue, RHSValue)) {
8371         if (E->getOpcode() == BO_Sub) {
8372           // Handle &&A - &&B.
8373           if (!LHSValue.Offset.isZero() || !RHSValue.Offset.isZero())
8374             return Error(E);
8375           const Expr *LHSExpr = LHSValue.Base.dyn_cast<const Expr*>();
8376           const Expr *RHSExpr = RHSValue.Base.dyn_cast<const Expr*>();
8377           if (!LHSExpr || !RHSExpr)
8378             return Error(E);
8379           const AddrLabelExpr *LHSAddrExpr = dyn_cast<AddrLabelExpr>(LHSExpr);
8380           const AddrLabelExpr *RHSAddrExpr = dyn_cast<AddrLabelExpr>(RHSExpr);
8381           if (!LHSAddrExpr || !RHSAddrExpr)
8382             return Error(E);
8383           // Make sure both labels come from the same function.
8384           if (LHSAddrExpr->getLabel()->getDeclContext() !=
8385               RHSAddrExpr->getLabel()->getDeclContext())
8386             return Error(E);
8387           return Success(APValue(LHSAddrExpr, RHSAddrExpr), E);
8388         }
8389         // Inequalities and subtractions between unrelated pointers have
8390         // unspecified or undefined behavior.
8391         if (!E->isEqualityOp())
8392           return Error(E);
8393         // A constant address may compare equal to the address of a symbol.
8394         // The one exception is that address of an object cannot compare equal
8395         // to a null pointer constant.
8396         if ((!LHSValue.Base && !LHSValue.Offset.isZero()) ||
8397             (!RHSValue.Base && !RHSValue.Offset.isZero()))
8398           return Error(E);
8399         // It's implementation-defined whether distinct literals will have
8400         // distinct addresses. In clang, the result of such a comparison is
8401         // unspecified, so it is not a constant expression. However, we do know
8402         // that the address of a literal will be non-null.
8403         if ((IsLiteralLValue(LHSValue) || IsLiteralLValue(RHSValue)) &&
8404             LHSValue.Base && RHSValue.Base)
8405           return Error(E);
8406         // We can't tell whether weak symbols will end up pointing to the same
8407         // object.
8408         if (IsWeakLValue(LHSValue) || IsWeakLValue(RHSValue))
8409           return Error(E);
8410         // We can't compare the address of the start of one object with the
8411         // past-the-end address of another object, per C++ DR1652.
8412         if ((LHSValue.Base && LHSValue.Offset.isZero() &&
8413              isOnePastTheEndOfCompleteObject(Info.Ctx, RHSValue)) ||
8414             (RHSValue.Base && RHSValue.Offset.isZero() &&
8415              isOnePastTheEndOfCompleteObject(Info.Ctx, LHSValue)))
8416           return Error(E);
8417         // We can't tell whether an object is at the same address as another
8418         // zero sized object.
8419         if ((RHSValue.Base && isZeroSized(LHSValue)) ||
8420             (LHSValue.Base && isZeroSized(RHSValue)))
8421           return Error(E);
8422         // Pointers with different bases cannot represent the same object.
8423         // (Note that clang defaults to -fmerge-all-constants, which can
8424         // lead to inconsistent results for comparisons involving the address
8425         // of a constant; this generally doesn't matter in practice.)
8426         return Success(E->getOpcode() == BO_NE, E);
8427       }
8428
8429       const CharUnits &LHSOffset = LHSValue.getLValueOffset();
8430       const CharUnits &RHSOffset = RHSValue.getLValueOffset();
8431
8432       SubobjectDesignator &LHSDesignator = LHSValue.getLValueDesignator();
8433       SubobjectDesignator &RHSDesignator = RHSValue.getLValueDesignator();
8434
8435       if (E->getOpcode() == BO_Sub) {
8436         // C++11 [expr.add]p6:
8437         //   Unless both pointers point to elements of the same array object, or
8438         //   one past the last element of the array object, the behavior is
8439         //   undefined.
8440         if (!LHSDesignator.Invalid && !RHSDesignator.Invalid &&
8441             !AreElementsOfSameArray(getType(LHSValue.Base),
8442                                     LHSDesignator, RHSDesignator))
8443           CCEDiag(E, diag::note_constexpr_pointer_subtraction_not_same_array);
8444
8445         QualType Type = E->getLHS()->getType();
8446         QualType ElementType = Type->getAs<PointerType>()->getPointeeType();
8447
8448         CharUnits ElementSize;
8449         if (!HandleSizeof(Info, E->getExprLoc(), ElementType, ElementSize))
8450           return false;
8451
8452         // As an extension, a type may have zero size (empty struct or union in
8453         // C, array of zero length). Pointer subtraction in such cases has
8454         // undefined behavior, so is not constant.
8455         if (ElementSize.isZero()) {
8456           Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_pointer_subtraction_zero_size)
8457             << ElementType;
8458           return false;
8459         }
8460
8461         // FIXME: LLVM and GCC both compute LHSOffset - RHSOffset at runtime,
8462         // and produce incorrect results when it overflows. Such behavior
8463         // appears to be non-conforming, but is common, so perhaps we should
8464         // assume the standard intended for such cases to be undefined behavior
8465         // and check for them.
8466
8467         // Compute (LHSOffset - RHSOffset) / Size carefully, checking for
8468         // overflow in the final conversion to ptrdiff_t.
8469         APSInt LHS(
8470           llvm::APInt(65, (int64_t)LHSOffset.getQuantity(), true), false);
8471         APSInt RHS(
8472           llvm::APInt(65, (int64_t)RHSOffset.getQuantity(), true), false);
8473         APSInt ElemSize(
8474           llvm::APInt(65, (int64_t)ElementSize.getQuantity(), true), false);
8475         APSInt TrueResult = (LHS - RHS) / ElemSize;
8476         APSInt Result = TrueResult.trunc(Info.Ctx.getIntWidth(E->getType()));
8477
8478         if (Result.extend(65) != TrueResult &&
8479             !HandleOverflow(Info, E, TrueResult, E->getType()))
8480           return false;
8481         return Success(Result, E);
8482       }
8483
8484       // C++11 [expr.rel]p3:
8485       //   Pointers to void (after pointer conversions) can be compared, with a
8486       //   result defined as follows: If both pointers represent the same
8487       //   address or are both the null pointer value, the result is true if the
8488       //   operator is <= or >= and false otherwise; otherwise the result is
8489       //   unspecified.
8490       // We interpret this as applying to pointers to *cv* void.
8491       if (LHSTy->isVoidPointerType() && LHSOffset != RHSOffset &&
8492           E->isRelationalOp())
8493         CCEDiag(E, diag::note_constexpr_void_comparison);
8494
8495       // C++11 [expr.rel]p2:
8496       // - If two pointers point to non-static data members of the same object,
8497       //   or to subobjects or array elements fo such members, recursively, the
8498       //   pointer to the later declared member compares greater provided the
8499       //   two members have the same access control and provided their class is
8500       //   not a union.
8501       //   [...]
8502       // - Otherwise pointer comparisons are unspecified.
8503       if (!LHSDesignator.Invalid && !RHSDesignator.Invalid &&
8504           E->isRelationalOp()) {
8505         bool WasArrayIndex;
8506         unsigned Mismatch =
8507           FindDesignatorMismatch(getType(LHSValue.Base), LHSDesignator,
8508                                  RHSDesignator, WasArrayIndex);
8509         // At the point where the designators diverge, the comparison has a
8510         // specified value if:
8511         //  - we are comparing array indices
8512         //  - we are comparing fields of a union, or fields with the same access
8513         // Otherwise, the result is unspecified and thus the comparison is not a
8514         // constant expression.
8515         if (!WasArrayIndex && Mismatch < LHSDesignator.Entries.size() &&
8516             Mismatch < RHSDesignator.Entries.size()) {
8517           const FieldDecl *LF = getAsField(LHSDesignator.Entries[Mismatch]);
8518           const FieldDecl *RF = getAsField(RHSDesignator.Entries[Mismatch]);
8519           if (!LF && !RF)
8520             CCEDiag(E, diag::note_constexpr_pointer_comparison_base_classes);
8521           else if (!LF)
8522             CCEDiag(E, diag::note_constexpr_pointer_comparison_base_field)
8523               << getAsBaseClass(LHSDesignator.Entries[Mismatch])
8524               << RF->getParent() << RF;
8525           else if (!RF)
8526             CCEDiag(E, diag::note_constexpr_pointer_comparison_base_field)
8527               << getAsBaseClass(RHSDesignator.Entries[Mismatch])
8528               << LF->getParent() << LF;
8529           else if (!LF->getParent()->isUnion() &&
8530                    LF->getAccess() != RF->getAccess())
8531             CCEDiag(E, diag::note_constexpr_pointer_comparison_differing_access)
8532               << LF << LF->getAccess() << RF << RF->getAccess()
8533               << LF->getParent();
8534         }
8535       }
8536
8537       // The comparison here must be unsigned, and performed with the same
8538       // width as the pointer.
8539       unsigned PtrSize = Info.Ctx.getTypeSize(LHSTy);
8540       uint64_t CompareLHS = LHSOffset.getQuantity();
8541       uint64_t CompareRHS = RHSOffset.getQuantity();
8542       assert(PtrSize <= 64 && "Unexpected pointer width");
8543       uint64_t Mask = ~0ULL >> (64 - PtrSize);
8544       CompareLHS &= Mask;
8545       CompareRHS &= Mask;
8546
8547       // If there is a base and this is a relational operator, we can only
8548       // compare pointers within the object in question; otherwise, the result
8549       // depends on where the object is located in memory.
8550       if (!LHSValue.Base.isNull() && E->isRelationalOp()) {
8551         QualType BaseTy = getType(LHSValue.Base);
8552         if (BaseTy->isIncompleteType())
8553           return Error(E);
8554         CharUnits Size = Info.Ctx.getTypeSizeInChars(BaseTy);
8555         uint64_t OffsetLimit = Size.getQuantity();
8556         if (CompareLHS > OffsetLimit || CompareRHS > OffsetLimit)
8557           return Error(E);
8558       }
8559
8560       switch (E->getOpcode()) {
8561       default: llvm_unreachable("missing comparison operator");
8562       case BO_LT: return Success(CompareLHS < CompareRHS, E);
8563       case BO_GT: return Success(CompareLHS > CompareRHS, E);
8564       case BO_LE: return Success(CompareLHS <= CompareRHS, E);
8565       case BO_GE: return Success(CompareLHS >= CompareRHS, E);
8566       case BO_EQ: return Success(CompareLHS == CompareRHS, E);
8567       case BO_NE: return Success(CompareLHS != CompareRHS, E);
8568       }
8569     }
8570   }
8571
8572   if (LHSTy->isMemberPointerType()) {
8573     assert(E->isEqualityOp() && "unexpected member pointer operation");
8574     assert(RHSTy->isMemberPointerType() && "invalid comparison");
8575
8576     MemberPtr LHSValue, RHSValue;
8577
8578     bool LHSOK = EvaluateMemberPointer(E->getLHS(), LHSValue, Info);
8579     if (!LHSOK && !Info.noteFailure())
8580       return false;
8581
8582     if (!EvaluateMemberPointer(E->getRHS(), RHSValue, Info) || !LHSOK)
8583       return false;
8584
8585     // C++11 [expr.eq]p2:
8586     //   If both operands are null, they compare equal. Otherwise if only one is
8587     //   null, they compare unequal.
8588     if (!LHSValue.getDecl() || !RHSValue.getDecl()) {
8589       bool Equal = !LHSValue.getDecl() && !RHSValue.getDecl();
8590       return Success(E->getOpcode() == BO_EQ ? Equal : !Equal, E);
8591     }
8592
8593     //   Otherwise if either is a pointer to a virtual member function, the
8594     //   result is unspecified.
8595     if (const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(LHSValue.getDecl()))
8596       if (MD->isVirtual())
8597         CCEDiag(E, diag::note_constexpr_compare_virtual_mem_ptr) << MD;
8598     if (const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(RHSValue.getDecl()))
8599       if (MD->isVirtual())
8600         CCEDiag(E, diag::note_constexpr_compare_virtual_mem_ptr) << MD;
8601
8602     //   Otherwise they compare equal if and only if they would refer to the
8603     //   same member of the same most derived object or the same subobject if
8604     //   they were dereferenced with a hypothetical object of the associated
8605     //   class type.
8606     bool Equal = LHSValue == RHSValue;
8607     return Success(E->getOpcode() == BO_EQ ? Equal : !Equal, E);
8608   }
8609
8610   if (LHSTy->isNullPtrType()) {
8611     assert(E->isComparisonOp() && "unexpected nullptr operation");
8612     assert(RHSTy->isNullPtrType() && "missing pointer conversion");
8613     // C++11 [expr.rel]p4, [expr.eq]p3: If two operands of type std::nullptr_t
8614     // are compared, the result is true of the operator is <=, >= or ==, and
8615     // false otherwise.
8616     BinaryOperator::Opcode Opcode = E->getOpcode();
8617     return Success(Opcode == BO_EQ || Opcode == BO_LE || Opcode == BO_GE, E);
8618   }
8619
8620   assert((!LHSTy->isIntegralOrEnumerationType() ||
8621           !RHSTy->isIntegralOrEnumerationType()) &&
8622          "DataRecursiveIntBinOpEvaluator should have handled integral types");
8623   // We can't continue from here for non-integral types.
8624   return ExprEvaluatorBaseTy::VisitBinaryOperator(E);
8625 }
8626
8627 /// VisitUnaryExprOrTypeTraitExpr - Evaluate a sizeof, alignof or vec_step with
8628 /// a result as the expression's type.
8629 bool IntExprEvaluator::VisitUnaryExprOrTypeTraitExpr(
8630                                     const UnaryExprOrTypeTraitExpr *E) {
8631   switch(E->getKind()) {
8632   case UETT_AlignOf: {
8633     if (E->isArgumentType())
8634       return Success(GetAlignOfType(Info, E->getArgumentType()), E);
8635     else
8636       return Success(GetAlignOfExpr(Info, E->getArgumentExpr()), E);
8637   }
8638
8639   case UETT_VecStep: {
8640     QualType Ty = E->getTypeOfArgument();
8641
8642     if (Ty->isVectorType()) {
8643       unsigned n = Ty->castAs<VectorType>()->getNumElements();
8644
8645       // The vec_step built-in functions that take a 3-component
8646       // vector return 4. (OpenCL 1.1 spec 6.11.12)
8647       if (n == 3)
8648         n = 4;
8649
8650       return Success(n, E);
8651     } else
8652       return Success(1, E);
8653   }
8654
8655   case UETT_SizeOf: {
8656     QualType SrcTy = E->getTypeOfArgument();
8657     // C++ [expr.sizeof]p2: "When applied to a reference or a reference type,
8658     //   the result is the size of the referenced type."
8659     if (const ReferenceType *Ref = SrcTy->getAs<ReferenceType>())
8660       SrcTy = Ref->getPointeeType();
8661
8662     CharUnits Sizeof;
8663     if (!HandleSizeof(Info, E->getExprLoc(), SrcTy, Sizeof))
8664       return false;
8665     return Success(Sizeof, E);
8666   }
8667   case UETT_OpenMPRequiredSimdAlign:
8668     assert(E->isArgumentType());
8669     return Success(
8670         Info.Ctx.toCharUnitsFromBits(
8671                     Info.Ctx.getOpenMPDefaultSimdAlign(E->getArgumentType()))
8672             .getQuantity(),
8673         E);
8674   }
8675
8676   llvm_unreachable("unknown expr/type trait");
8677 }
8678
8679 bool IntExprEvaluator::VisitOffsetOfExpr(const OffsetOfExpr *OOE) {
8680   CharUnits Result;
8681   unsigned n = OOE->getNumComponents();
8682   if (n == 0)
8683     return Error(OOE);
8684   QualType CurrentType = OOE->getTypeSourceInfo()->getType();
8685   for (unsigned i = 0; i != n; ++i) {
8686     OffsetOfNode ON = OOE->getComponent(i);
8687     switch (ON.getKind()) {
8688     case OffsetOfNode::Array: {
8689       const Expr *Idx = OOE->getIndexExpr(ON.getArrayExprIndex());
8690       APSInt IdxResult;
8691       if (!EvaluateInteger(Idx, IdxResult, Info))
8692         return false;
8693       const ArrayType *AT = Info.Ctx.getAsArrayType(CurrentType);
8694       if (!AT)
8695         return Error(OOE);
8696       CurrentType = AT->getElementType();
8697       CharUnits ElementSize = Info.Ctx.getTypeSizeInChars(CurrentType);
8698       Result += IdxResult.getSExtValue() * ElementSize;
8699       break;
8700     }
8701
8702     case OffsetOfNode::Field: {
8703       FieldDecl *MemberDecl = ON.getField();
8704       const RecordType *RT = CurrentType->getAs<RecordType>();
8705       if (!RT)
8706         return Error(OOE);
8707       RecordDecl *RD = RT->getDecl();
8708       if (RD->isInvalidDecl()) return false;
8709       const ASTRecordLayout &RL = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
8710       unsigned i = MemberDecl->getFieldIndex();
8711       assert(i < RL.getFieldCount() && "offsetof field in wrong type");
8712       Result += Info.Ctx.toCharUnitsFromBits(RL.getFieldOffset(i));
8713       CurrentType = MemberDecl->getType().getNonReferenceType();
8714       break;
8715     }
8716
8717     case OffsetOfNode::Identifier:
8718       llvm_unreachable("dependent __builtin_offsetof");
8719
8720     case OffsetOfNode::Base: {
8721       CXXBaseSpecifier *BaseSpec = ON.getBase();
8722       if (BaseSpec->isVirtual())
8723         return Error(OOE);
8724
8725       // Find the layout of the class whose base we are looking into.
8726       const RecordType *RT = CurrentType->getAs<RecordType>();
8727       if (!RT)
8728         return Error(OOE);
8729       RecordDecl *RD = RT->getDecl();
8730       if (RD->isInvalidDecl()) return false;
8731       const ASTRecordLayout &RL = Info.Ctx.getASTRecordLayout(RD);
8732
8733       // Find the base class itself.
8734       CurrentType = BaseSpec->getType();
8735       const RecordType *BaseRT = CurrentType->getAs<RecordType>();
8736       if (!BaseRT)
8737         return Error(OOE);
8738       
8739       // Add the offset to the base.
8740       Result += RL.getBaseClassOffset(cast<CXXRecordDecl>(BaseRT->getDecl()));
8741       break;
8742     }
8743     }
8744   }
8745   return Success(Result, OOE);
8746 }
8747
8748 bool IntExprEvaluator::VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E) {
8749   switch (E->getOpcode()) {
8750   default:
8751     // Address, indirect, pre/post inc/dec, etc are not valid constant exprs.
8752     // See C99 6.6p3.
8753     return Error(E);
8754   case UO_Extension:
8755     // FIXME: Should extension allow i-c-e extension expressions in its scope?
8756     // If so, we could clear the diagnostic ID.
8757     return Visit(E->getSubExpr());
8758   case UO_Plus:
8759     // The result is just the value.
8760     return Visit(E->getSubExpr());
8761   case UO_Minus: {
8762     if (!Visit(E->getSubExpr()))
8763       return false;
8764     if (!Result.isInt()) return Error(E);
8765     const APSInt &Value = Result.getInt();
8766     if (Value.isSigned() && Value.isMinSignedValue() &&
8767         !HandleOverflow(Info, E, -Value.extend(Value.getBitWidth() + 1),
8768                         E->getType()))
8769       return false;
8770     return Success(-Value, E);
8771   }
8772   case UO_Not: {
8773     if (!Visit(E->getSubExpr()))
8774       return false;
8775     if (!Result.isInt()) return Error(E);
8776     return Success(~Result.getInt(), E);
8777   }
8778   case UO_LNot: {
8779     bool bres;
8780     if (!EvaluateAsBooleanCondition(E->getSubExpr(), bres, Info))
8781       return false;
8782     return Success(!bres, E);
8783   }
8784   }
8785 }
8786
8787 /// HandleCast - This is used to evaluate implicit or explicit casts where the
8788 /// result type is integer.
8789 bool IntExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
8790   const Expr *SubExpr = E->getSubExpr();
8791   QualType DestType = E->getType();
8792   QualType SrcType = SubExpr->getType();
8793
8794   switch (E->getCastKind()) {
8795   case CK_BaseToDerived:
8796   case CK_DerivedToBase:
8797   case CK_UncheckedDerivedToBase:
8798   case CK_Dynamic:
8799   case CK_ToUnion:
8800   case CK_ArrayToPointerDecay:
8801   case CK_FunctionToPointerDecay:
8802   case CK_NullToPointer:
8803   case CK_NullToMemberPointer:
8804   case CK_BaseToDerivedMemberPointer:
8805   case CK_DerivedToBaseMemberPointer:
8806   case CK_ReinterpretMemberPointer:
8807   case CK_ConstructorConversion:
8808   case CK_IntegralToPointer:
8809   case CK_ToVoid:
8810   case CK_VectorSplat:
8811   case CK_IntegralToFloating:
8812   case CK_FloatingCast:
8813   case CK_CPointerToObjCPointerCast:
8814   case CK_BlockPointerToObjCPointerCast:
8815   case CK_AnyPointerToBlockPointerCast:
8816   case CK_ObjCObjectLValueCast:
8817   case CK_FloatingRealToComplex:
8818   case CK_FloatingComplexToReal:
8819   case CK_FloatingComplexCast:
8820   case CK_FloatingComplexToIntegralComplex:
8821   case CK_IntegralRealToComplex:
8822   case CK_IntegralComplexCast:
8823   case CK_IntegralComplexToFloatingComplex:
8824   case CK_BuiltinFnToFnPtr:
8825   case CK_ZeroToOCLEvent:
8826   case CK_ZeroToOCLQueue:
8827   case CK_NonAtomicToAtomic:
8828   case CK_AddressSpaceConversion:
8829   case CK_IntToOCLSampler:
8830     llvm_unreachable("invalid cast kind for integral value");
8831
8832   case CK_BitCast:
8833   case CK_Dependent:
8834   case CK_LValueBitCast:
8835   case CK_ARCProduceObject:
8836   case CK_ARCConsumeObject:
8837   case CK_ARCReclaimReturnedObject:
8838   case CK_ARCExtendBlockObject:
8839   case CK_CopyAndAutoreleaseBlockObject:
8840     return Error(E);
8841
8842   case CK_UserDefinedConversion:
8843   case CK_LValueToRValue:
8844   case CK_AtomicToNonAtomic:
8845   case CK_NoOp:
8846     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
8847
8848   case CK_MemberPointerToBoolean:
8849   case CK_PointerToBoolean:
8850   case CK_IntegralToBoolean:
8851   case CK_FloatingToBoolean:
8852   case CK_BooleanToSignedIntegral:
8853   case CK_FloatingComplexToBoolean:
8854   case CK_IntegralComplexToBoolean: {
8855     bool BoolResult;
8856     if (!EvaluateAsBooleanCondition(SubExpr, BoolResult, Info))
8857       return false;
8858     uint64_t IntResult = BoolResult;
8859     if (BoolResult && E->getCastKind() == CK_BooleanToSignedIntegral)
8860       IntResult = (uint64_t)-1;
8861     return Success(IntResult, E);
8862   }
8863
8864   case CK_IntegralCast: {
8865     if (!Visit(SubExpr))
8866       return false;
8867
8868     if (!Result.isInt()) {
8869       // Allow casts of address-of-label differences if they are no-ops
8870       // or narrowing.  (The narrowing case isn't actually guaranteed to
8871       // be constant-evaluatable except in some narrow cases which are hard
8872       // to detect here.  We let it through on the assumption the user knows
8873       // what they are doing.)
8874       if (Result.isAddrLabelDiff())
8875         return Info.Ctx.getTypeSize(DestType) <= Info.Ctx.getTypeSize(SrcType);
8876       // Only allow casts of lvalues if they are lossless.
8877       return Info.Ctx.getTypeSize(DestType) == Info.Ctx.getTypeSize(SrcType);
8878     }
8879
8880     return Success(HandleIntToIntCast(Info, E, DestType, SrcType,
8881                                       Result.getInt()), E);
8882   }
8883
8884   case CK_PointerToIntegral: {
8885     CCEDiag(E, diag::note_constexpr_invalid_cast) << 2;
8886
8887     LValue LV;
8888     if (!EvaluatePointer(SubExpr, LV, Info))
8889       return false;
8890
8891     if (LV.getLValueBase()) {
8892       // Only allow based lvalue casts if they are lossless.
8893       // FIXME: Allow a larger integer size than the pointer size, and allow
8894       // narrowing back down to pointer width in subsequent integral casts.
8895       // FIXME: Check integer type's active bits, not its type size.
8896       if (Info.Ctx.getTypeSize(DestType) != Info.Ctx.getTypeSize(SrcType))
8897         return Error(E);
8898
8899       LV.Designator.setInvalid();
8900       LV.moveInto(Result);
8901       return true;
8902     }
8903
8904     uint64_t V;
8905     if (LV.isNullPointer())
8906       V = Info.Ctx.getTargetNullPointerValue(SrcType);
8907     else
8908       V = LV.getLValueOffset().getQuantity();
8909
8910     APSInt AsInt = Info.Ctx.MakeIntValue(V, SrcType);
8911     return Success(HandleIntToIntCast(Info, E, DestType, SrcType, AsInt), E);
8912   }
8913
8914   case CK_IntegralComplexToReal: {
8915     ComplexValue C;
8916     if (!EvaluateComplex(SubExpr, C, Info))
8917       return false;
8918     return Success(C.getComplexIntReal(), E);
8919   }
8920
8921   case CK_FloatingToIntegral: {
8922     APFloat F(0.0);
8923     if (!EvaluateFloat(SubExpr, F, Info))
8924       return false;
8925
8926     APSInt Value;
8927     if (!HandleFloatToIntCast(Info, E, SrcType, F, DestType, Value))
8928       return false;
8929     return Success(Value, E);
8930   }
8931   }
8932
8933   llvm_unreachable("unknown cast resulting in integral value");
8934 }
8935
8936 bool IntExprEvaluator::VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E) {
8937   if (E->getSubExpr()->getType()->isAnyComplexType()) {
8938     ComplexValue LV;
8939     if (!EvaluateComplex(E->getSubExpr(), LV, Info))
8940       return false;
8941     if (!LV.isComplexInt())
8942       return Error(E);
8943     return Success(LV.getComplexIntReal(), E);
8944   }
8945
8946   return Visit(E->getSubExpr());
8947 }
8948
8949 bool IntExprEvaluator::VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E) {
8950   if (E->getSubExpr()->getType()->isComplexIntegerType()) {
8951     ComplexValue LV;
8952     if (!EvaluateComplex(E->getSubExpr(), LV, Info))
8953       return false;
8954     if (!LV.isComplexInt())
8955       return Error(E);
8956     return Success(LV.getComplexIntImag(), E);
8957   }
8958
8959   VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
8960   return Success(0, E);
8961 }
8962
8963 bool IntExprEvaluator::VisitSizeOfPackExpr(const SizeOfPackExpr *E) {
8964   return Success(E->getPackLength(), E);
8965 }
8966
8967 bool IntExprEvaluator::VisitCXXNoexceptExpr(const CXXNoexceptExpr *E) {
8968   return Success(E->getValue(), E);
8969 }
8970
8971 //===----------------------------------------------------------------------===//
8972 // Float Evaluation
8973 //===----------------------------------------------------------------------===//
8974
8975 namespace {
8976 class FloatExprEvaluator
8977   : public ExprEvaluatorBase<FloatExprEvaluator> {
8978   APFloat &Result;
8979 public:
8980   FloatExprEvaluator(EvalInfo &info, APFloat &result)
8981     : ExprEvaluatorBaseTy(info), Result(result) {}
8982
8983   bool Success(const APValue &V, const Expr *e) {
8984     Result = V.getFloat();
8985     return true;
8986   }
8987
8988   bool ZeroInitialization(const Expr *E) {
8989     Result = APFloat::getZero(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(E->getType()));
8990     return true;
8991   }
8992
8993   bool VisitCallExpr(const CallExpr *E);
8994
8995   bool VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E);
8996   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E);
8997   bool VisitFloatingLiteral(const FloatingLiteral *E);
8998   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E);
8999
9000   bool VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E);
9001   bool VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E);
9002
9003   // FIXME: Missing: array subscript of vector, member of vector
9004 };
9005 } // end anonymous namespace
9006
9007 static bool EvaluateFloat(const Expr* E, APFloat& Result, EvalInfo &Info) {
9008   assert(E->isRValue() && E->getType()->isRealFloatingType());
9009   return FloatExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
9010 }
9011
9012 static bool TryEvaluateBuiltinNaN(const ASTContext &Context,
9013                                   QualType ResultTy,
9014                                   const Expr *Arg,
9015                                   bool SNaN,
9016                                   llvm::APFloat &Result) {
9017   const StringLiteral *S = dyn_cast<StringLiteral>(Arg->IgnoreParenCasts());
9018   if (!S) return false;
9019
9020   const llvm::fltSemantics &Sem = Context.getFloatTypeSemantics(ResultTy);
9021
9022   llvm::APInt fill;
9023
9024   // Treat empty strings as if they were zero.
9025   if (S->getString().empty())
9026     fill = llvm::APInt(32, 0);
9027   else if (S->getString().getAsInteger(0, fill))
9028     return false;
9029
9030   if (Context.getTargetInfo().isNan2008()) {
9031     if (SNaN)
9032       Result = llvm::APFloat::getSNaN(Sem, false, &fill);
9033     else
9034       Result = llvm::APFloat::getQNaN(Sem, false, &fill);
9035   } else {
9036     // Prior to IEEE 754-2008, architectures were allowed to choose whether
9037     // the first bit of their significand was set for qNaN or sNaN. MIPS chose
9038     // a different encoding to what became a standard in 2008, and for pre-
9039     // 2008 revisions, MIPS interpreted sNaN-2008 as qNan and qNaN-2008 as
9040     // sNaN. This is now known as "legacy NaN" encoding.
9041     if (SNaN)
9042       Result = llvm::APFloat::getQNaN(Sem, false, &fill);
9043     else
9044       Result = llvm::APFloat::getSNaN(Sem, false, &fill);
9045   }
9046
9047   return true;
9048 }
9049
9050 bool FloatExprEvaluator::VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
9051   switch (E->getBuiltinCallee()) {
9052   default:
9053     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCallExpr(E);
9054
9055   case Builtin::BI__builtin_huge_val:
9056   case Builtin::BI__builtin_huge_valf:
9057   case Builtin::BI__builtin_huge_vall:
9058   case Builtin::BI__builtin_inf:
9059   case Builtin::BI__builtin_inff:
9060   case Builtin::BI__builtin_infl: {
9061     const llvm::fltSemantics &Sem =
9062       Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(E->getType());
9063     Result = llvm::APFloat::getInf(Sem);
9064     return true;
9065   }
9066
9067   case Builtin::BI__builtin_nans:
9068   case Builtin::BI__builtin_nansf:
9069   case Builtin::BI__builtin_nansl:
9070     if (!TryEvaluateBuiltinNaN(Info.Ctx, E->getType(), E->getArg(0),
9071                                true, Result))
9072       return Error(E);
9073     return true;
9074
9075   case Builtin::BI__builtin_nan:
9076   case Builtin::BI__builtin_nanf:
9077   case Builtin::BI__builtin_nanl:
9078     // If this is __builtin_nan() turn this into a nan, otherwise we
9079     // can't constant fold it.
9080     if (!TryEvaluateBuiltinNaN(Info.Ctx, E->getType(), E->getArg(0),
9081                                false, Result))
9082       return Error(E);
9083     return true;
9084
9085   case Builtin::BI__builtin_fabs:
9086   case Builtin::BI__builtin_fabsf:
9087   case Builtin::BI__builtin_fabsl:
9088     if (!EvaluateFloat(E->getArg(0), Result, Info))
9089       return false;
9090
9091     if (Result.isNegative())
9092       Result.changeSign();
9093     return true;
9094
9095   // FIXME: Builtin::BI__builtin_powi
9096   // FIXME: Builtin::BI__builtin_powif
9097   // FIXME: Builtin::BI__builtin_powil
9098
9099   case Builtin::BI__builtin_copysign:
9100   case Builtin::BI__builtin_copysignf:
9101   case Builtin::BI__builtin_copysignl: {
9102     APFloat RHS(0.);
9103     if (!EvaluateFloat(E->getArg(0), Result, Info) ||
9104         !EvaluateFloat(E->getArg(1), RHS, Info))
9105       return false;
9106     Result.copySign(RHS);
9107     return true;
9108   }
9109   }
9110 }
9111
9112 bool FloatExprEvaluator::VisitUnaryReal(const UnaryOperator *E) {
9113   if (E->getSubExpr()->getType()->isAnyComplexType()) {
9114     ComplexValue CV;
9115     if (!EvaluateComplex(E->getSubExpr(), CV, Info))
9116       return false;
9117     Result = CV.FloatReal;
9118     return true;
9119   }
9120
9121   return Visit(E->getSubExpr());
9122 }
9123
9124 bool FloatExprEvaluator::VisitUnaryImag(const UnaryOperator *E) {
9125   if (E->getSubExpr()->getType()->isAnyComplexType()) {
9126     ComplexValue CV;
9127     if (!EvaluateComplex(E->getSubExpr(), CV, Info))
9128       return false;
9129     Result = CV.FloatImag;
9130     return true;
9131   }
9132
9133   VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
9134   const llvm::fltSemantics &Sem = Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(E->getType());
9135   Result = llvm::APFloat::getZero(Sem);
9136   return true;
9137 }
9138
9139 bool FloatExprEvaluator::VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E) {
9140   switch (E->getOpcode()) {
9141   default: return Error(E);
9142   case UO_Plus:
9143     return EvaluateFloat(E->getSubExpr(), Result, Info);
9144   case UO_Minus:
9145     if (!EvaluateFloat(E->getSubExpr(), Result, Info))
9146       return false;
9147     Result.changeSign();
9148     return true;
9149   }
9150 }
9151
9152 bool FloatExprEvaluator::VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
9153   if (E->isPtrMemOp() || E->isAssignmentOp() || E->getOpcode() == BO_Comma)
9154     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitBinaryOperator(E);
9155
9156   APFloat RHS(0.0);
9157   bool LHSOK = EvaluateFloat(E->getLHS(), Result, Info);
9158   if (!LHSOK && !Info.noteFailure())
9159     return false;
9160   return EvaluateFloat(E->getRHS(), RHS, Info) && LHSOK &&
9161          handleFloatFloatBinOp(Info, E, Result, E->getOpcode(), RHS);
9162 }
9163
9164 bool FloatExprEvaluator::VisitFloatingLiteral(const FloatingLiteral *E) {
9165   Result = E->getValue();
9166   return true;
9167 }
9168
9169 bool FloatExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
9170   const Expr* SubExpr = E->getSubExpr();
9171
9172   switch (E->getCastKind()) {
9173   default:
9174     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
9175
9176   case CK_IntegralToFloating: {
9177     APSInt IntResult;
9178     return EvaluateInteger(SubExpr, IntResult, Info) &&
9179            HandleIntToFloatCast(Info, E, SubExpr->getType(), IntResult,
9180                                 E->getType(), Result);
9181   }
9182
9183   case CK_FloatingCast: {
9184     if (!Visit(SubExpr))
9185       return false;
9186     return HandleFloatToFloatCast(Info, E, SubExpr->getType(), E->getType(),
9187                                   Result);
9188   }
9189
9190   case CK_FloatingComplexToReal: {
9191     ComplexValue V;
9192     if (!EvaluateComplex(SubExpr, V, Info))
9193       return false;
9194     Result = V.getComplexFloatReal();
9195     return true;
9196   }
9197   }
9198 }
9199
9200 //===----------------------------------------------------------------------===//
9201 // Complex Evaluation (for float and integer)
9202 //===----------------------------------------------------------------------===//
9203
9204 namespace {
9205 class ComplexExprEvaluator
9206   : public ExprEvaluatorBase<ComplexExprEvaluator> {
9207   ComplexValue &Result;
9208
9209 public:
9210   ComplexExprEvaluator(EvalInfo &info, ComplexValue &Result)
9211     : ExprEvaluatorBaseTy(info), Result(Result) {}
9212
9213   bool Success(const APValue &V, const Expr *e) {
9214     Result.setFrom(V);
9215     return true;
9216   }
9217
9218   bool ZeroInitialization(const Expr *E);
9219
9220   //===--------------------------------------------------------------------===//
9221   //                            Visitor Methods
9222   //===--------------------------------------------------------------------===//
9223
9224   bool VisitImaginaryLiteral(const ImaginaryLiteral *E);
9225   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E);
9226   bool VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E);
9227   bool VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E);
9228   bool VisitInitListExpr(const InitListExpr *E);
9229 };
9230 } // end anonymous namespace
9231
9232 static bool EvaluateComplex(const Expr *E, ComplexValue &Result,
9233                             EvalInfo &Info) {
9234   assert(E->isRValue() && E->getType()->isAnyComplexType());
9235   return ComplexExprEvaluator(Info, Result).Visit(E);
9236 }
9237
9238 bool ComplexExprEvaluator::ZeroInitialization(const Expr *E) {
9239   QualType ElemTy = E->getType()->castAs<ComplexType>()->getElementType();
9240   if (ElemTy->isRealFloatingType()) {
9241     Result.makeComplexFloat();
9242     APFloat Zero = APFloat::getZero(Info.Ctx.getFloatTypeSemantics(ElemTy));
9243     Result.FloatReal = Zero;
9244     Result.FloatImag = Zero;
9245   } else {
9246     Result.makeComplexInt();
9247     APSInt Zero = Info.Ctx.MakeIntValue(0, ElemTy);
9248     Result.IntReal = Zero;
9249     Result.IntImag = Zero;
9250   }
9251   return true;
9252 }
9253
9254 bool ComplexExprEvaluator::VisitImaginaryLiteral(const ImaginaryLiteral *E) {
9255   const Expr* SubExpr = E->getSubExpr();
9256
9257   if (SubExpr->getType()->isRealFloatingType()) {
9258     Result.makeComplexFloat();
9259     APFloat &Imag = Result.FloatImag;
9260     if (!EvaluateFloat(SubExpr, Imag, Info))
9261       return false;
9262
9263     Result.FloatReal = APFloat(Imag.getSemantics());
9264     return true;
9265   } else {
9266     assert(SubExpr->getType()->isIntegerType() &&
9267            "Unexpected imaginary literal.");
9268
9269     Result.makeComplexInt();
9270     APSInt &Imag = Result.IntImag;
9271     if (!EvaluateInteger(SubExpr, Imag, Info))
9272       return false;
9273
9274     Result.IntReal = APSInt(Imag.getBitWidth(), !Imag.isSigned());
9275     return true;
9276   }
9277 }
9278
9279 bool ComplexExprEvaluator::VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
9280
9281   switch (E->getCastKind()) {
9282   case CK_BitCast:
9283   case CK_BaseToDerived:
9284   case CK_DerivedToBase:
9285   case CK_UncheckedDerivedToBase:
9286   case CK_Dynamic:
9287   case CK_ToUnion:
9288   case CK_ArrayToPointerDecay:
9289   case CK_FunctionToPointerDecay:
9290   case CK_NullToPointer:
9291   case CK_NullToMemberPointer:
9292   case CK_BaseToDerivedMemberPointer:
9293   case CK_DerivedToBaseMemberPointer:
9294   case CK_MemberPointerToBoolean:
9295   case CK_ReinterpretMemberPointer:
9296   case CK_ConstructorConversion:
9297   case CK_IntegralToPointer:
9298   case CK_PointerToIntegral:
9299   case CK_PointerToBoolean:
9300   case CK_ToVoid:
9301   case CK_VectorSplat:
9302   case CK_IntegralCast:
9303   case CK_BooleanToSignedIntegral:
9304   case CK_IntegralToBoolean:
9305   case CK_IntegralToFloating:
9306   case CK_FloatingToIntegral:
9307   case CK_FloatingToBoolean:
9308   case CK_FloatingCast:
9309   case CK_CPointerToObjCPointerCast:
9310   case CK_BlockPointerToObjCPointerCast:
9311   case CK_AnyPointerToBlockPointerCast:
9312   case CK_ObjCObjectLValueCast:
9313   case CK_FloatingComplexToReal:
9314   case CK_FloatingComplexToBoolean:
9315   case CK_IntegralComplexToReal:
9316   case CK_IntegralComplexToBoolean:
9317   case CK_ARCProduceObject:
9318   case CK_ARCConsumeObject:
9319   case CK_ARCReclaimReturnedObject:
9320   case CK_ARCExtendBlockObject:
9321   case CK_CopyAndAutoreleaseBlockObject:
9322   case CK_BuiltinFnToFnPtr:
9323   case CK_ZeroToOCLEvent:
9324   case CK_ZeroToOCLQueue:
9325   case CK_NonAtomicToAtomic:
9326   case CK_AddressSpaceConversion:
9327   case CK_IntToOCLSampler:
9328     llvm_unreachable("invalid cast kind for complex value");
9329
9330   case CK_LValueToRValue:
9331   case CK_AtomicToNonAtomic:
9332   case CK_NoOp:
9333     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
9334
9335   case CK_Dependent:
9336   case CK_LValueBitCast:
9337   case CK_UserDefinedConversion:
9338     return Error(E);
9339
9340   case CK_FloatingRealToComplex: {
9341     APFloat &Real = Result.FloatReal;
9342     if (!EvaluateFloat(E->getSubExpr(), Real, Info))
9343       return false;
9344
9345     Result.makeComplexFloat();
9346     Result.FloatImag = APFloat(Real.getSemantics());
9347     return true;
9348   }
9349
9350   case CK_FloatingComplexCast: {
9351     if (!Visit(E->getSubExpr()))
9352       return false;
9353
9354     QualType To = E->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
9355     QualType From
9356       = E->getSubExpr()->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
9357
9358     return HandleFloatToFloatCast(Info, E, From, To, Result.FloatReal) &&
9359            HandleFloatToFloatCast(Info, E, From, To, Result.FloatImag);
9360   }
9361
9362   case CK_FloatingComplexToIntegralComplex: {
9363     if (!Visit(E->getSubExpr()))
9364       return false;
9365
9366     QualType To = E->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
9367     QualType From
9368       = E->getSubExpr()->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
9369     Result.makeComplexInt();
9370     return HandleFloatToIntCast(Info, E, From, Result.FloatReal,
9371                                 To, Result.IntReal) &&
9372            HandleFloatToIntCast(Info, E, From, Result.FloatImag,
9373                                 To, Result.IntImag);
9374   }
9375
9376   case CK_IntegralRealToComplex: {
9377     APSInt &Real = Result.IntReal;
9378     if (!EvaluateInteger(E->getSubExpr(), Real, Info))
9379       return false;
9380
9381     Result.makeComplexInt();
9382     Result.IntImag = APSInt(Real.getBitWidth(), !Real.isSigned());
9383     return true;
9384   }
9385
9386   case CK_IntegralComplexCast: {
9387     if (!Visit(E->getSubExpr()))
9388       return false;
9389
9390     QualType To = E->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
9391     QualType From
9392       = E->getSubExpr()->getType()->getAs<ComplexType>()->getElementType();
9393
9394     Result.IntReal = HandleIntToIntCast(Info, E, To, From, Result.IntReal);
9395     Result.IntImag = HandleIntToIntCast(Info, E, To, From, Result.IntImag);
9396     return true;
9397   }
9398
9399   case CK_IntegralComplexToFloatingComplex: {
9400     if (!Visit(E->getSubExpr()))
9401       return false;
9402
9403     QualType To = E->getType()->castAs<ComplexType>()->getElementType();
9404     QualType From
9405       = E->getSubExpr()->getType()->castAs<ComplexType>()->getElementType();
9406     Result.makeComplexFloat();
9407     return HandleIntToFloatCast(Info, E, From, Result.IntReal,
9408                                 To, Result.FloatReal) &&
9409            HandleIntToFloatCast(Info, E, From, Result.IntImag,
9410                                 To, Result.FloatImag);
9411   }
9412   }
9413
9414   llvm_unreachable("unknown cast resulting in complex value");
9415 }
9416
9417 bool ComplexExprEvaluator::VisitBinaryOperator(const BinaryOperator *E) {
9418   if (E->isPtrMemOp() || E->isAssignmentOp() || E->getOpcode() == BO_Comma)
9419     return ExprEvaluatorBaseTy::VisitBinaryOperator(E);
9420
9421   // Track whether the LHS or RHS is real at the type system level. When this is
9422   // the case we can simplify our evaluation strategy.
9423   bool LHSReal = false, RHSReal = false;
9424
9425   bool LHSOK;
9426   if (E->getLHS()->getType()->isRealFloatingType()) {
9427     LHSReal = true;
9428     APFloat &Real = Result.FloatReal;
9429     LHSOK = EvaluateFloat(E->getLHS(), Real, Info);
9430     if (LHSOK) {
9431       Result.makeComplexFloat();
9432       Result.FloatImag = APFloat(Real.getSemantics());
9433     }
9434   } else {
9435     LHSOK = Visit(E->getLHS());
9436   }
9437   if (!LHSOK && !Info.noteFailure())
9438     return false;
9439
9440   ComplexValue RHS;
9441   if (E->getRHS()->getType()->isRealFloatingType()) {
9442     RHSReal = true;
9443     APFloat &Real = RHS.FloatReal;
9444     if (!EvaluateFloat(E->getRHS(), Real, Info) || !LHSOK)
9445       return false;
9446     RHS.makeComplexFloat();
9447     RHS.FloatImag = APFloat(Real.getSemantics());
9448   } else if (!EvaluateComplex(E->getRHS(), RHS, Info) || !LHSOK)
9449     return false;
9450
9451   assert(!(LHSReal && RHSReal) &&
9452          "Cannot have both operands of a complex operation be real.");
9453   switch (E->getOpcode()) {
9454   default: return Error(E);
9455   case BO_Add:
9456     if (Result.isComplexFloat()) {
9457       Result.getComplexFloatReal().add(RHS.getComplexFloatReal(),
9458                                        APFloat::rmNearestTiesToEven);
9459       if (LHSReal)
9460         Result.getComplexFloatImag() = RHS.getComplexFloatImag();
9461       else if (!RHSReal)
9462         Result.getComplexFloatImag().add(RHS.getComplexFloatImag(),
9463                                          APFloat::rmNearestTiesToEven);
9464     } else {
9465       Result.getComplexIntReal() += RHS.getComplexIntReal();
9466       Result.getComplexIntImag() += RHS.getComplexIntImag();
9467     }
9468     break;
9469   case BO_Sub:
9470     if (Result.isComplexFloat()) {
9471       Result.getComplexFloatReal().subtract(RHS.getComplexFloatReal(),
9472                                             APFloat::rmNearestTiesToEven);
9473       if (LHSReal) {
9474         Result.getComplexFloatImag() = RHS.getComplexFloatImag();
9475         Result.getComplexFloatImag().changeSign();
9476       } else if (!RHSReal) {
9477         Result.getComplexFloatImag().subtract(RHS.getComplexFloatImag(),
9478                                               APFloat::rmNearestTiesToEven);
9479       }
9480     } else {
9481       Result.getComplexIntReal() -= RHS.getComplexIntReal();
9482       Result.getComplexIntImag() -= RHS.getComplexIntImag();
9483     }
9484     break;
9485   case BO_Mul:
9486     if (Result.isComplexFloat()) {
9487       // This is an implementation of complex multiplication according to the
9488       // constraints laid out in C11 Annex G. The implemantion uses the
9489       // following naming scheme:
9490       //   (a + ib) * (c + id)
9491       ComplexValue LHS = Result;
9492       APFloat &A = LHS.getComplexFloatReal();
9493       APFloat &B = LHS.getComplexFloatImag();
9494       APFloat &C = RHS.getComplexFloatReal();
9495       APFloat &D = RHS.getComplexFloatImag();
9496       APFloat &ResR = Result.getComplexFloatReal();
9497       APFloat &ResI = Result.getComplexFloatImag();
9498       if (LHSReal) {
9499         assert(!RHSReal && "Cannot have two real operands for a complex op!");
9500         ResR = A * C;
9501         ResI = A * D;
9502       } else if (RHSReal) {
9503         ResR = C * A;
9504         ResI = C * B;
9505       } else {
9506         // In the fully general case, we need to handle NaNs and infinities
9507         // robustly.
9508         APFloat AC = A * C;
9509         APFloat BD = B * D;
9510         APFloat AD = A * D;
9511         APFloat BC = B * C;
9512         ResR = AC - BD;
9513         ResI = AD + BC;
9514         if (ResR.isNaN() && ResI.isNaN()) {
9515           bool Recalc = false;
9516           if (A.isInfinity() || B.isInfinity()) {
9517             A = APFloat::copySign(
9518                 APFloat(A.getSemantics(), A.isInfinity() ? 1 : 0), A);
9519             B = APFloat::copySign(
9520                 APFloat(B.getSemantics(), B.isInfinity() ? 1 : 0), B);
9521             if (C.isNaN())
9522               C = APFloat::copySign(APFloat(C.getSemantics()), C);
9523             if (D.isNaN())
9524               D = APFloat::copySign(APFloat(D.getSemantics()), D);
9525             Recalc = true;
9526           }
9527           if (C.isInfinity() || D.isInfinity()) {
9528             C = APFloat::copySign(
9529                 APFloat(C.getSemantics(), C.isInfinity() ? 1 : 0), C);
9530             D = APFloat::copySign(
9531                 APFloat(D.getSemantics(), D.isInfinity() ? 1 : 0), D);
9532             if (A.isNaN())
9533               A = APFloat::copySign(APFloat(A.getSemantics()), A);
9534             if (B.isNaN())
9535               B = APFloat::copySign(APFloat(B.getSemantics()), B);
9536             Recalc = true;
9537           }
9538           if (!Recalc && (AC.isInfinity() || BD.isInfinity() ||
9539                           AD.isInfinity() || BC.isInfinity())) {
9540             if (A.isNaN())
9541               A = APFloat::copySign(APFloat(A.getSemantics()), A);
9542             if (B.isNaN())
9543               B = APFloat::copySign(APFloat(B.getSemantics()), B);
9544             if (C.isNaN())
9545               C = APFloat::copySign(APFloat(C.getSemantics()), C);
9546             if (D.isNaN())
9547               D = APFloat::copySign(APFloat(D.getSemantics()), D);
9548             Recalc = true;
9549           }
9550           if (Recalc) {
9551             ResR = APFloat::getInf(A.getSemantics()) * (A * C - B * D);
9552             ResI = APFloat::getInf(A.getSemantics()) * (A * D + B * C);
9553           }
9554         }
9555       }
9556     } else {
9557       ComplexValue LHS = Result;
9558       Result.getComplexIntReal() =
9559         (LHS.getComplexIntReal() * RHS.getComplexIntReal() -
9560          LHS.getComplexIntImag() * RHS.getComplexIntImag());
9561       Result.getComplexIntImag() =
9562         (LHS.getComplexIntReal() * RHS.getComplexIntImag() +
9563          LHS.getComplexIntImag() * RHS.getComplexIntReal());
9564     }
9565     break;
9566   case BO_Div:
9567     if (Result.isComplexFloat()) {
9568       // This is an implementation of complex division according to the
9569       // constraints laid out in C11 Annex G. The implemantion uses the
9570       // following naming scheme:
9571       //   (a + ib) / (c + id)
9572       ComplexValue LHS = Result;
9573       APFloat &A = LHS.getComplexFloatReal();
9574       APFloat &B = LHS.getComplexFloatImag();
9575       APFloat &C = RHS.getComplexFloatReal();
9576       APFloat &D = RHS.getComplexFloatImag();
9577       APFloat &ResR = Result.getComplexFloatReal();
9578       APFloat &ResI = Result.getComplexFloatImag();
9579       if (RHSReal) {
9580         ResR = A / C;
9581         ResI = B / C;
9582       } else {
9583         if (LHSReal) {
9584           // No real optimizations we can do here, stub out with zero.
9585           B = APFloat::getZero(A.getSemantics());
9586         }
9587         int DenomLogB = 0;
9588         APFloat MaxCD = maxnum(abs(C), abs(D));
9589         if (MaxCD.isFinite()) {
9590           DenomLogB = ilogb(MaxCD);
9591           C = scalbn(C, -DenomLogB, APFloat::rmNearestTiesToEven);
9592           D = scalbn(D, -DenomLogB, APFloat::rmNearestTiesToEven);
9593         }
9594         APFloat Denom = C * C + D * D;
9595         ResR = scalbn((A * C + B * D) / Denom, -DenomLogB,
9596                       APFloat::rmNearestTiesToEven);
9597         ResI = scalbn((B * C - A * D) / Denom, -DenomLogB,
9598                       APFloat::rmNearestTiesToEven);
9599         if (ResR.isNaN() && ResI.isNaN()) {
9600           if (Denom.isPosZero() && (!A.isNaN() || !B.isNaN())) {
9601             ResR = APFloat::getInf(ResR.getSemantics(), C.isNegative()) * A;
9602             ResI = APFloat::getInf(ResR.getSemantics(), C.isNegative()) * B;
9603           } else if ((A.isInfinity() || B.isInfinity()) && C.isFinite() &&
9604                      D.isFinite()) {
9605             A = APFloat::copySign(
9606                 APFloat(A.getSemantics(), A.isInfinity() ? 1 : 0), A);
9607             B = APFloat::copySign(
9608                 APFloat(B.getSemantics(), B.isInfinity() ? 1 : 0), B);
9609             ResR = APFloat::getInf(ResR.getSemantics()) * (A * C + B * D);
9610             ResI = APFloat::getInf(ResI.getSemantics()) * (B * C - A * D);
9611           } else if (MaxCD.isInfinity() && A.isFinite() && B.isFinite()) {
9612             C = APFloat::copySign(
9613                 APFloat(C.getSemantics(), C.isInfinity() ? 1 : 0), C);
9614             D = APFloat::copySign(
9615                 APFloat(D.getSemantics(), D.isInfinity() ? 1 : 0), D);
9616             ResR = APFloat::getZero(ResR.getSemantics()) * (A * C + B * D);
9617             ResI = APFloat::getZero(ResI.getSemantics()) * (B * C - A * D);
9618           }
9619         }
9620       }
9621     } else {
9622       if (RHS.getComplexIntReal() == 0 && RHS.getComplexIntImag() == 0)
9623         return Error(E, diag::note_expr_divide_by_zero);
9624
9625       ComplexValue LHS = Result;
9626       APSInt Den = RHS.getComplexIntReal() * RHS.getComplexIntReal() +
9627         RHS.getComplexIntImag() * RHS.getComplexIntImag();
9628       Result.getComplexIntReal() =
9629         (LHS.getComplexIntReal() * RHS.getComplexIntReal() +
9630          LHS.getComplexIntImag() * RHS.getComplexIntImag()) / Den;
9631       Result.getComplexIntImag() =
9632         (LHS.getComplexIntImag() * RHS.getComplexIntReal() -
9633          LHS.getComplexIntReal() * RHS.getComplexIntImag()) / Den;
9634     }
9635     break;
9636   }
9637
9638   return true;
9639 }
9640
9641 bool ComplexExprEvaluator::VisitUnaryOperator(const UnaryOperator *E) {
9642   // Get the operand value into 'Result'.
9643   if (!Visit(E->getSubExpr()))
9644     return false;
9645
9646   switch (E->getOpcode()) {
9647   default:
9648     return Error(E);
9649   case UO_Extension:
9650     return true;
9651   case UO_Plus:
9652     // The result is always just the subexpr.
9653     return true;
9654   case UO_Minus:
9655     if (Result.isComplexFloat()) {
9656       Result.getComplexFloatReal().changeSign();
9657       Result.getComplexFloatImag().changeSign();
9658     }
9659     else {
9660       Result.getComplexIntReal() = -Result.getComplexIntReal();
9661       Result.getComplexIntImag() = -Result.getComplexIntImag();
9662     }
9663     return true;
9664   case UO_Not:
9665     if (Result.isComplexFloat())
9666       Result.getComplexFloatImag().changeSign();
9667     else
9668       Result.getComplexIntImag() = -Result.getComplexIntImag();
9669     return true;
9670   }
9671 }
9672
9673 bool ComplexExprEvaluator::VisitInitListExpr(const InitListExpr *E) {
9674   if (E->getNumInits() == 2) {
9675     if (E->getType()->isComplexType()) {
9676       Result.makeComplexFloat();
9677       if (!EvaluateFloat(E->getInit(0), Result.FloatReal, Info))
9678         return false;
9679       if (!EvaluateFloat(E->getInit(1), Result.FloatImag, Info))
9680         return false;
9681     } else {
9682       Result.makeComplexInt();
9683       if (!EvaluateInteger(E->getInit(0), Result.IntReal, Info))
9684         return false;
9685       if (!EvaluateInteger(E->getInit(1), Result.IntImag, Info))
9686         return false;
9687     }
9688     return true;
9689   }
9690   return ExprEvaluatorBaseTy::VisitInitListExpr(E);
9691 }
9692
9693 //===----------------------------------------------------------------------===//
9694 // Atomic expression evaluation, essentially just handling the NonAtomicToAtomic
9695 // implicit conversion.
9696 //===----------------------------------------------------------------------===//
9697
9698 namespace {
9699 class AtomicExprEvaluator :
9700     public ExprEvaluatorBase<AtomicExprEvaluator> {
9701   const LValue *This;
9702   APValue &Result;
9703 public:
9704   AtomicExprEvaluator(EvalInfo &Info, const LValue *This, APValue &Result)
9705       : ExprEvaluatorBaseTy(Info), This(This), Result(Result) {}
9706
9707   bool Success(const APValue &V, const Expr *E) {
9708     Result = V;
9709     return true;
9710   }
9711
9712   bool ZeroInitialization(const Expr *E) {
9713     ImplicitValueInitExpr VIE(
9714         E->getType()->castAs<AtomicType>()->getValueType());
9715     // For atomic-qualified class (and array) types in C++, initialize the
9716     // _Atomic-wrapped subobject directly, in-place.
9717     return This ? EvaluateInPlace(Result, Info, *This, &VIE)
9718                 : Evaluate(Result, Info, &VIE);
9719   }
9720
9721   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
9722     switch (E->getCastKind()) {
9723     default:
9724       return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
9725     case CK_NonAtomicToAtomic:
9726       return This ? EvaluateInPlace(Result, Info, *This, E->getSubExpr())
9727                   : Evaluate(Result, Info, E->getSubExpr());
9728     }
9729   }
9730 };
9731 } // end anonymous namespace
9732
9733 static bool EvaluateAtomic(const Expr *E, const LValue *This, APValue &Result,
9734                            EvalInfo &Info) {
9735   assert(E->isRValue() && E->getType()->isAtomicType());
9736   return AtomicExprEvaluator(Info, This, Result).Visit(E);
9737 }
9738
9739 //===----------------------------------------------------------------------===//
9740 // Void expression evaluation, primarily for a cast to void on the LHS of a
9741 // comma operator
9742 //===----------------------------------------------------------------------===//
9743
9744 namespace {
9745 class VoidExprEvaluator
9746   : public ExprEvaluatorBase<VoidExprEvaluator> {
9747 public:
9748   VoidExprEvaluator(EvalInfo &Info) : ExprEvaluatorBaseTy(Info) {}
9749
9750   bool Success(const APValue &V, const Expr *e) { return true; }
9751
9752   bool VisitCastExpr(const CastExpr *E) {
9753     switch (E->getCastKind()) {
9754     default:
9755       return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCastExpr(E);
9756     case CK_ToVoid:
9757       VisitIgnoredValue(E->getSubExpr());
9758       return true;
9759     }
9760   }
9761
9762   bool VisitCallExpr(const CallExpr *E) {
9763     switch (E->getBuiltinCallee()) {
9764     default:
9765       return ExprEvaluatorBaseTy::VisitCallExpr(E);
9766     case Builtin::BI__assume:
9767     case Builtin::BI__builtin_assume:
9768       // The argument is not evaluated!
9769       return true;
9770     }
9771   }
9772 };
9773 } // end anonymous namespace
9774
9775 static bool EvaluateVoid(const Expr *E, EvalInfo &Info) {
9776   assert(E->isRValue() && E->getType()->isVoidType());
9777   return VoidExprEvaluator(Info).Visit(E);
9778 }
9779
9780 //===----------------------------------------------------------------------===//
9781 // Top level Expr::EvaluateAsRValue method.
9782 //===----------------------------------------------------------------------===//
9783
9784 static bool Evaluate(APValue &Result, EvalInfo &Info, const Expr *E) {
9785   // In C, function designators are not lvalues, but we evaluate them as if they
9786   // are.
9787   QualType T = E->getType();
9788   if (E->isGLValue() || T->isFunctionType()) {
9789     LValue LV;
9790     if (!EvaluateLValue(E, LV, Info))
9791       return false;
9792     LV.moveInto(Result);
9793   } else if (T->isVectorType()) {
9794     if (!EvaluateVector(E, Result, Info))
9795       return false;
9796   } else if (T->isIntegralOrEnumerationType()) {
9797     if (!IntExprEvaluator(Info, Result).Visit(E))
9798       return false;
9799   } else if (T->hasPointerRepresentation()) {
9800     LValue LV;
9801     if (!EvaluatePointer(E, LV, Info))
9802       return false;
9803     LV.moveInto(Result);
9804   } else if (T->isRealFloatingType()) {
9805     llvm::APFloat F(0.0);
9806     if (!EvaluateFloat(E, F, Info))
9807       return false;
9808     Result = APValue(F);
9809   } else if (T->isAnyComplexType()) {
9810     ComplexValue C;
9811     if (!EvaluateComplex(E, C, Info))
9812       return false;
9813     C.moveInto(Result);
9814   } else if (T->isMemberPointerType()) {
9815     MemberPtr P;
9816     if (!EvaluateMemberPointer(E, P, Info))
9817       return false;
9818     P.moveInto(Result);
9819     return true;
9820   } else if (T->isArrayType()) {
9821     LValue LV;
9822     LV.set(E, Info.CurrentCall->Index);
9823     APValue &Value = Info.CurrentCall->createTemporary(E, false);
9824     if (!EvaluateArray(E, LV, Value, Info))
9825       return false;
9826     Result = Value;
9827   } else if (T->isRecordType()) {
9828     LValue LV;
9829     LV.set(E, Info.CurrentCall->Index);
9830     APValue &Value = Info.CurrentCall->createTemporary(E, false);
9831     if (!EvaluateRecord(E, LV, Value, Info))
9832       return false;
9833     Result = Value;
9834   } else if (T->isVoidType()) {
9835     if (!Info.getLangOpts().CPlusPlus11)
9836       Info.CCEDiag(E, diag::note_constexpr_nonliteral)
9837         << E->getType();
9838     if (!EvaluateVoid(E, Info))
9839       return false;
9840   } else if (T->isAtomicType()) {
9841     QualType Unqual = T.getAtomicUnqualifiedType();
9842     if (Unqual->isArrayType() || Unqual->isRecordType()) {
9843       LValue LV;
9844       LV.set(E, Info.CurrentCall->Index);
9845       APValue &Value = Info.CurrentCall->createTemporary(E, false);
9846       if (!EvaluateAtomic(E, &LV, Value, Info))
9847         return false;
9848     } else {
9849       if (!EvaluateAtomic(E, nullptr, Result, Info))
9850         return false;
9851     }
9852   } else if (Info.getLangOpts().CPlusPlus11) {
9853     Info.FFDiag(E, diag::note_constexpr_nonliteral) << E->getType();
9854     return false;
9855   } else {
9856     Info.FFDiag(E, diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr);
9857     return false;
9858   }
9859
9860   return true;
9861 }
9862
9863 /// EvaluateInPlace - Evaluate an expression in-place in an APValue. In some
9864 /// cases, the in-place evaluation is essential, since later initializers for
9865 /// an object can indirectly refer to subobjects which were initialized earlier.
9866 static bool EvaluateInPlace(APValue &Result, EvalInfo &Info, const LValue &This,
9867                             const Expr *E, bool AllowNonLiteralTypes) {
9868   assert(!E->isValueDependent());
9869
9870   if (!AllowNonLiteralTypes && !CheckLiteralType(Info, E, &This))
9871     return false;
9872
9873   if (E->isRValue()) {
9874     // Evaluate arrays and record types in-place, so that later initializers can
9875     // refer to earlier-initialized members of the object.
9876     QualType T = E->getType();
9877     if (T->isArrayType())
9878       return EvaluateArray(E, This, Result, Info);
9879     else if (T->isRecordType())
9880       return EvaluateRecord(E, This, Result, Info);
9881     else if (T->isAtomicType()) {
9882       QualType Unqual = T.getAtomicUnqualifiedType();
9883       if (Unqual->isArrayType() || Unqual->isRecordType())
9884         return EvaluateAtomic(E, &This, Result, Info);
9885     }
9886   }
9887
9888   // For any other type, in-place evaluation is unimportant.
9889   return Evaluate(Result, Info, E);
9890 }
9891
9892 /// EvaluateAsRValue - Try to evaluate this expression, performing an implicit
9893 /// lvalue-to-rvalue cast if it is an lvalue.
9894 static bool EvaluateAsRValue(EvalInfo &Info, const Expr *E, APValue &Result) {
9895   if (E->getType().isNull())
9896     return false;
9897
9898   if (!CheckLiteralType(Info, E))
9899     return false;
9900
9901   if (!::Evaluate(Result, Info, E))
9902     return false;
9903
9904   if (E->isGLValue()) {
9905     LValue LV;
9906     LV.setFrom(Info.Ctx, Result);
9907     if (!handleLValueToRValueConversion(Info, E, E->getType(), LV, Result))
9908       return false;
9909   }
9910
9911   // Check this core constant expression is a constant expression.
9912   return CheckConstantExpression(Info, E->getExprLoc(), E->getType(), Result);
9913 }
9914
9915 static bool FastEvaluateAsRValue(const Expr *Exp, Expr::EvalResult &Result,
9916                                  const ASTContext &Ctx, bool &IsConst) {
9917   // Fast-path evaluations of integer literals, since we sometimes see files
9918   // containing vast quantities of these.
9919   if (const IntegerLiteral *L = dyn_cast<IntegerLiteral>(Exp)) {
9920     Result.Val = APValue(APSInt(L->getValue(),
9921                                 L->getType()->isUnsignedIntegerType()));
9922     IsConst = true;
9923     return true;
9924   }
9925
9926   // This case should be rare, but we need to check it before we check on
9927   // the type below.
9928   if (Exp->getType().isNull()) {
9929     IsConst = false;
9930     return true;
9931   }
9932   
9933   // FIXME: Evaluating values of large array and record types can cause
9934   // performance problems. Only do so in C++11 for now.
9935   if (Exp->isRValue() && (Exp->getType()->isArrayType() ||
9936                           Exp->getType()->isRecordType()) &&
9937       !Ctx.getLangOpts().CPlusPlus11) {
9938     IsConst = false;
9939     return true;
9940   }
9941   return false;
9942 }
9943
9944
9945 /// EvaluateAsRValue - Return true if this is a constant which we can fold using
9946 /// any crazy technique (that has nothing to do with language standards) that
9947 /// we want to.  If this function returns true, it returns the folded constant
9948 /// in Result. If this expression is a glvalue, an lvalue-to-rvalue conversion
9949 /// will be applied to the result.
9950 bool Expr::EvaluateAsRValue(EvalResult &Result, const ASTContext &Ctx) const {
9951   bool IsConst;
9952   if (FastEvaluateAsRValue(this, Result, Ctx, IsConst))
9953     return IsConst;
9954   
9955   EvalInfo Info(Ctx, Result, EvalInfo::EM_IgnoreSideEffects);
9956   return ::EvaluateAsRValue(Info, this, Result.Val);
9957 }
9958
9959 bool Expr::EvaluateAsBooleanCondition(bool &Result,
9960                                       const ASTContext &Ctx) const {
9961   EvalResult Scratch;
9962   return EvaluateAsRValue(Scratch, Ctx) &&
9963          HandleConversionToBool(Scratch.Val, Result);
9964 }
9965
9966 static bool hasUnacceptableSideEffect(Expr::EvalStatus &Result,
9967                                       Expr::SideEffectsKind SEK) {
9968   return (SEK < Expr::SE_AllowSideEffects && Result.HasSideEffects) ||
9969          (SEK < Expr::SE_AllowUndefinedBehavior && Result.HasUndefinedBehavior);
9970 }
9971
9972 bool Expr::EvaluateAsInt(APSInt &Result, const ASTContext &Ctx,
9973                          SideEffectsKind AllowSideEffects) const {
9974   if (!getType()->isIntegralOrEnumerationType())
9975     return false;
9976
9977   EvalResult ExprResult;
9978   if (!EvaluateAsRValue(ExprResult, Ctx) || !ExprResult.Val.isInt() ||
9979       hasUnacceptableSideEffect(ExprResult, AllowSideEffects))
9980     return false;
9981
9982   Result = ExprResult.Val.getInt();
9983   return true;
9984 }
9985
9986 bool Expr::EvaluateAsFloat(APFloat &Result, const ASTContext &Ctx,
9987                            SideEffectsKind AllowSideEffects) const {
9988   if (!getType()->isRealFloatingType())
9989     return false;
9990
9991   EvalResult ExprResult;
9992   if (!EvaluateAsRValue(ExprResult, Ctx) || !ExprResult.Val.isFloat() ||
9993       hasUnacceptableSideEffect(ExprResult, AllowSideEffects))
9994     return false;
9995
9996   Result = ExprResult.Val.getFloat();
9997   return true;
9998 }
9999
10000 bool Expr::EvaluateAsLValue(EvalResult &Result, const ASTContext &Ctx) const {
10001   EvalInfo Info(Ctx, Result, EvalInfo::EM_ConstantFold);
10002
10003   LValue LV;
10004   if (!EvaluateLValue(this, LV, Info) || Result.HasSideEffects ||
10005       !CheckLValueConstantExpression(Info, getExprLoc(),
10006                                      Ctx.getLValueReferenceType(getType()), LV))
10007     return false;
10008
10009   LV.moveInto(Result.Val);
10010   return true;
10011 }
10012
10013 bool Expr::EvaluateAsInitializer(APValue &Value, const ASTContext &Ctx,
10014                                  const VarDecl *VD,
10015                             SmallVectorImpl<PartialDiagnosticAt> &Notes) const {
10016   // FIXME: Evaluating initializers for large array and record types can cause
10017   // performance problems. Only do so in C++11 for now.
10018   if (isRValue() && (getType()->isArrayType() || getType()->isRecordType()) &&
10019       !Ctx.getLangOpts().CPlusPlus11)
10020     return false;
10021
10022   Expr::EvalStatus EStatus;
10023   EStatus.Diag = &Notes;
10024
10025   EvalInfo InitInfo(Ctx, EStatus, VD->isConstexpr()
10026                                       ? EvalInfo::EM_ConstantExpression
10027                                       : EvalInfo::EM_ConstantFold);
10028   InitInfo.setEvaluatingDecl(VD, Value);
10029
10030   LValue LVal;
10031   LVal.set(VD);
10032
10033   // C++11 [basic.start.init]p2:
10034   //  Variables with static storage duration or thread storage duration shall be
10035   //  zero-initialized before any other initialization takes place.
10036   // This behavior is not present in C.
10037   if (Ctx.getLangOpts().CPlusPlus && !VD->hasLocalStorage() &&
10038       !VD->getType()->isReferenceType()) {
10039     ImplicitValueInitExpr VIE(VD->getType());
10040     if (!EvaluateInPlace(Value, InitInfo, LVal, &VIE,
10041                          /*AllowNonLiteralTypes=*/true))
10042       return false;
10043   }
10044
10045   if (!EvaluateInPlace(Value, InitInfo, LVal, this,
10046                        /*AllowNonLiteralTypes=*/true) ||
10047       EStatus.HasSideEffects)
10048     return false;
10049
10050   return CheckConstantExpression(InitInfo, VD->getLocation(), VD->getType(),
10051                                  Value);
10052 }
10053
10054 /// isEvaluatable - Call EvaluateAsRValue to see if this expression can be
10055 /// constant folded, but discard the result.
10056 bool Expr::isEvaluatable(const ASTContext &Ctx, SideEffectsKind SEK) const {
10057   EvalResult Result;
10058   return EvaluateAsRValue(Result, Ctx) &&
10059          !hasUnacceptableSideEffect(Result, SEK);
10060 }
10061
10062 APSInt Expr::EvaluateKnownConstInt(const ASTContext &Ctx,
10063                     SmallVectorImpl<PartialDiagnosticAt> *Diag) const {
10064   EvalResult EvalResult;
10065   EvalResult.Diag = Diag;
10066   bool Result = EvaluateAsRValue(EvalResult, Ctx);
10067   (void)Result;
10068   assert(Result && "Could not evaluate expression");
10069   assert(EvalResult.Val.isInt() && "Expression did not evaluate to integer");
10070
10071   return EvalResult.Val.getInt();
10072 }
10073
10074 void Expr::EvaluateForOverflow(const ASTContext &Ctx) const {
10075   bool IsConst;
10076   EvalResult EvalResult;
10077   if (!FastEvaluateAsRValue(this, EvalResult, Ctx, IsConst)) {
10078     EvalInfo Info(Ctx, EvalResult, EvalInfo::EM_EvaluateForOverflow);
10079     (void)::EvaluateAsRValue(Info, this, EvalResult.Val);
10080   }
10081 }
10082
10083 bool Expr::EvalResult::isGlobalLValue() const {
10084   assert(Val.isLValue());
10085   return IsGlobalLValue(Val.getLValueBase());
10086 }
10087
10088
10089 /// isIntegerConstantExpr - this recursive routine will test if an expression is
10090 /// an integer constant expression.
10091
10092 /// FIXME: Pass up a reason why! Invalid operation in i-c-e, division by zero,
10093 /// comma, etc
10094
10095 // CheckICE - This function does the fundamental ICE checking: the returned
10096 // ICEDiag contains an ICEKind indicating whether the expression is an ICE,
10097 // and a (possibly null) SourceLocation indicating the location of the problem.
10098 //
10099 // Note that to reduce code duplication, this helper does no evaluation
10100 // itself; the caller checks whether the expression is evaluatable, and
10101 // in the rare cases where CheckICE actually cares about the evaluated
10102 // value, it calls into Evaluate.
10103
10104 namespace {
10105
10106 enum ICEKind {
10107   /// This expression is an ICE.
10108   IK_ICE,
10109   /// This expression is not an ICE, but if it isn't evaluated, it's
10110   /// a legal subexpression for an ICE. This return value is used to handle
10111   /// the comma operator in C99 mode, and non-constant subexpressions.
10112   IK_ICEIfUnevaluated,
10113   /// This expression is not an ICE, and is not a legal subexpression for one.
10114   IK_NotICE
10115 };
10116
10117 struct ICEDiag {
10118   ICEKind Kind;
10119   SourceLocation Loc;
10120
10121   ICEDiag(ICEKind IK, SourceLocation l) : Kind(IK), Loc(l) {}
10122 };
10123
10124 }
10125
10126 static ICEDiag NoDiag() { return ICEDiag(IK_ICE, SourceLocation()); }
10127
10128 static ICEDiag Worst(ICEDiag A, ICEDiag B) { return A.Kind >= B.Kind ? A : B; }
10129
10130 static ICEDiag CheckEvalInICE(const Expr* E, const ASTContext &Ctx) {
10131   Expr::EvalResult EVResult;
10132   if (!E->EvaluateAsRValue(EVResult, Ctx) || EVResult.HasSideEffects ||
10133       !EVResult.Val.isInt())
10134     return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10135
10136   return NoDiag();
10137 }
10138
10139 static ICEDiag CheckICE(const Expr* E, const ASTContext &Ctx) {
10140   assert(!E->isValueDependent() && "Should not see value dependent exprs!");
10141   if (!E->getType()->isIntegralOrEnumerationType())
10142     return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10143
10144   switch (E->getStmtClass()) {
10145 #define ABSTRACT_STMT(Node)
10146 #define STMT(Node, Base) case Expr::Node##Class:
10147 #define EXPR(Node, Base)
10148 #include "clang/AST/StmtNodes.inc"
10149   case Expr::PredefinedExprClass:
10150   case Expr::FloatingLiteralClass:
10151   case Expr::ImaginaryLiteralClass:
10152   case Expr::StringLiteralClass:
10153   case Expr::ArraySubscriptExprClass:
10154   case Expr::OMPArraySectionExprClass:
10155   case Expr::MemberExprClass:
10156   case Expr::CompoundAssignOperatorClass:
10157   case Expr::CompoundLiteralExprClass:
10158   case Expr::ExtVectorElementExprClass:
10159   case Expr::DesignatedInitExprClass:
10160   case Expr::ArrayInitLoopExprClass:
10161   case Expr::ArrayInitIndexExprClass:
10162   case Expr::NoInitExprClass:
10163   case Expr::DesignatedInitUpdateExprClass:
10164   case Expr::ImplicitValueInitExprClass:
10165   case Expr::ParenListExprClass:
10166   case Expr::VAArgExprClass:
10167   case Expr::AddrLabelExprClass:
10168   case Expr::StmtExprClass:
10169   case Expr::CXXMemberCallExprClass:
10170   case Expr::CUDAKernelCallExprClass:
10171   case Expr::CXXDynamicCastExprClass:
10172   case Expr::CXXTypeidExprClass:
10173   case Expr::CXXUuidofExprClass:
10174   case Expr::MSPropertyRefExprClass:
10175   case Expr::MSPropertySubscriptExprClass:
10176   case Expr::CXXNullPtrLiteralExprClass:
10177   case Expr::UserDefinedLiteralClass:
10178   case Expr::CXXThisExprClass:
10179   case Expr::CXXThrowExprClass:
10180   case Expr::CXXNewExprClass:
10181   case Expr::CXXDeleteExprClass:
10182   case Expr::CXXPseudoDestructorExprClass:
10183   case Expr::UnresolvedLookupExprClass:
10184   case Expr::TypoExprClass:
10185   case Expr::DependentScopeDeclRefExprClass:
10186   case Expr::CXXConstructExprClass:
10187   case Expr::CXXInheritedCtorInitExprClass:
10188   case Expr::CXXStdInitializerListExprClass:
10189   case Expr::CXXBindTemporaryExprClass:
10190   case Expr::ExprWithCleanupsClass:
10191   case Expr::CXXTemporaryObjectExprClass:
10192   case Expr::CXXUnresolvedConstructExprClass:
10193   case Expr::CXXDependentScopeMemberExprClass:
10194   case Expr::UnresolvedMemberExprClass:
10195   case Expr::ObjCStringLiteralClass:
10196   case Expr::ObjCBoxedExprClass:
10197   case Expr::ObjCArrayLiteralClass:
10198   case Expr::ObjCDictionaryLiteralClass:
10199   case Expr::ObjCEncodeExprClass:
10200   case Expr::ObjCMessageExprClass:
10201   case Expr::ObjCSelectorExprClass:
10202   case Expr::ObjCProtocolExprClass:
10203   case Expr::ObjCIvarRefExprClass:
10204   case Expr::ObjCPropertyRefExprClass:
10205   case Expr::ObjCSubscriptRefExprClass:
10206   case Expr::ObjCIsaExprClass:
10207   case Expr::ObjCAvailabilityCheckExprClass:
10208   case Expr::ShuffleVectorExprClass:
10209   case Expr::ConvertVectorExprClass:
10210   case Expr::BlockExprClass:
10211   case Expr::NoStmtClass:
10212   case Expr::OpaqueValueExprClass:
10213   case Expr::PackExpansionExprClass:
10214   case Expr::SubstNonTypeTemplateParmPackExprClass:
10215   case Expr::FunctionParmPackExprClass:
10216   case Expr::AsTypeExprClass:
10217   case Expr::ObjCIndirectCopyRestoreExprClass:
10218   case Expr::MaterializeTemporaryExprClass:
10219   case Expr::PseudoObjectExprClass:
10220   case Expr::AtomicExprClass:
10221   case Expr::LambdaExprClass:
10222   case Expr::CXXFoldExprClass:
10223   case Expr::CoawaitExprClass:
10224   case Expr::DependentCoawaitExprClass:
10225   case Expr::CoyieldExprClass:
10226     return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10227
10228   case Expr::InitListExprClass: {
10229     // C++03 [dcl.init]p13: If T is a scalar type, then a declaration of the
10230     // form "T x = { a };" is equivalent to "T x = a;".
10231     // Unless we're initializing a reference, T is a scalar as it is known to be
10232     // of integral or enumeration type.
10233     if (E->isRValue())
10234       if (cast<InitListExpr>(E)->getNumInits() == 1)
10235         return CheckICE(cast<InitListExpr>(E)->getInit(0), Ctx);
10236     return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10237   }
10238
10239   case Expr::SizeOfPackExprClass:
10240   case Expr::GNUNullExprClass:
10241     // GCC considers the GNU __null value to be an integral constant expression.
10242     return NoDiag();
10243
10244   case Expr::SubstNonTypeTemplateParmExprClass:
10245     return
10246       CheckICE(cast<SubstNonTypeTemplateParmExpr>(E)->getReplacement(), Ctx);
10247
10248   case Expr::ParenExprClass:
10249     return CheckICE(cast<ParenExpr>(E)->getSubExpr(), Ctx);
10250   case Expr::GenericSelectionExprClass:
10251     return CheckICE(cast<GenericSelectionExpr>(E)->getResultExpr(), Ctx);
10252   case Expr::IntegerLiteralClass:
10253   case Expr::CharacterLiteralClass:
10254   case Expr::ObjCBoolLiteralExprClass:
10255   case Expr::CXXBoolLiteralExprClass:
10256   case Expr::CXXScalarValueInitExprClass:
10257   case Expr::TypeTraitExprClass:
10258   case Expr::ArrayTypeTraitExprClass:
10259   case Expr::ExpressionTraitExprClass:
10260   case Expr::CXXNoexceptExprClass:
10261     return NoDiag();
10262   case Expr::CallExprClass:
10263   case Expr::CXXOperatorCallExprClass: {
10264     // C99 6.6/3 allows function calls within unevaluated subexpressions of
10265     // constant expressions, but they can never be ICEs because an ICE cannot
10266     // contain an operand of (pointer to) function type.
10267     const CallExpr *CE = cast<CallExpr>(E);
10268     if (CE->getBuiltinCallee())
10269       return CheckEvalInICE(E, Ctx);
10270     return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10271   }
10272   case Expr::DeclRefExprClass: {
10273     if (isa<EnumConstantDecl>(cast<DeclRefExpr>(E)->getDecl()))
10274       return NoDiag();
10275     const ValueDecl *D = dyn_cast<ValueDecl>(cast<DeclRefExpr>(E)->getDecl());
10276     if (Ctx.getLangOpts().CPlusPlus &&
10277         D && IsConstNonVolatile(D->getType())) {
10278       // Parameter variables are never constants.  Without this check,
10279       // getAnyInitializer() can find a default argument, which leads
10280       // to chaos.
10281       if (isa<ParmVarDecl>(D))
10282         return ICEDiag(IK_NotICE, cast<DeclRefExpr>(E)->getLocation());
10283
10284       // C++ 7.1.5.1p2
10285       //   A variable of non-volatile const-qualified integral or enumeration
10286       //   type initialized by an ICE can be used in ICEs.
10287       if (const VarDecl *Dcl = dyn_cast<VarDecl>(D)) {
10288         if (!Dcl->getType()->isIntegralOrEnumerationType())
10289           return ICEDiag(IK_NotICE, cast<DeclRefExpr>(E)->getLocation());
10290
10291         const VarDecl *VD;
10292         // Look for a declaration of this variable that has an initializer, and
10293         // check whether it is an ICE.
10294         if (Dcl->getAnyInitializer(VD) && VD->checkInitIsICE())
10295           return NoDiag();
10296         else
10297           return ICEDiag(IK_NotICE, cast<DeclRefExpr>(E)->getLocation());
10298       }
10299     }
10300     return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10301   }
10302   case Expr::UnaryOperatorClass: {
10303     const UnaryOperator *Exp = cast<UnaryOperator>(E);
10304     switch (Exp->getOpcode()) {
10305     case UO_PostInc:
10306     case UO_PostDec:
10307     case UO_PreInc:
10308     case UO_PreDec:
10309     case UO_AddrOf:
10310     case UO_Deref:
10311     case UO_Coawait:
10312       // C99 6.6/3 allows increment and decrement within unevaluated
10313       // subexpressions of constant expressions, but they can never be ICEs
10314       // because an ICE cannot contain an lvalue operand.
10315       return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10316     case UO_Extension:
10317     case UO_LNot:
10318     case UO_Plus:
10319     case UO_Minus:
10320     case UO_Not:
10321     case UO_Real:
10322     case UO_Imag:
10323       return CheckICE(Exp->getSubExpr(), Ctx);
10324     }
10325
10326     // OffsetOf falls through here.
10327   }
10328   case Expr::OffsetOfExprClass: {
10329     // Note that per C99, offsetof must be an ICE. And AFAIK, using
10330     // EvaluateAsRValue matches the proposed gcc behavior for cases like
10331     // "offsetof(struct s{int x[4];}, x[1.0])".  This doesn't affect
10332     // compliance: we should warn earlier for offsetof expressions with
10333     // array subscripts that aren't ICEs, and if the array subscripts
10334     // are ICEs, the value of the offsetof must be an integer constant.
10335     return CheckEvalInICE(E, Ctx);
10336   }
10337   case Expr::UnaryExprOrTypeTraitExprClass: {
10338     const UnaryExprOrTypeTraitExpr *Exp = cast<UnaryExprOrTypeTraitExpr>(E);
10339     if ((Exp->getKind() ==  UETT_SizeOf) &&
10340         Exp->getTypeOfArgument()->isVariableArrayType())
10341       return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10342     return NoDiag();
10343   }
10344   case Expr::BinaryOperatorClass: {
10345     const BinaryOperator *Exp = cast<BinaryOperator>(E);
10346     switch (Exp->getOpcode()) {
10347     case BO_PtrMemD:
10348     case BO_PtrMemI:
10349     case BO_Assign:
10350     case BO_MulAssign:
10351     case BO_DivAssign:
10352     case BO_RemAssign:
10353     case BO_AddAssign:
10354     case BO_SubAssign:
10355     case BO_ShlAssign:
10356     case BO_ShrAssign:
10357     case BO_AndAssign:
10358     case BO_XorAssign:
10359     case BO_OrAssign:
10360       // C99 6.6/3 allows assignments within unevaluated subexpressions of
10361       // constant expressions, but they can never be ICEs because an ICE cannot
10362       // contain an lvalue operand.
10363       return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10364
10365     case BO_Mul:
10366     case BO_Div:
10367     case BO_Rem:
10368     case BO_Add:
10369     case BO_Sub:
10370     case BO_Shl:
10371     case BO_Shr:
10372     case BO_LT:
10373     case BO_GT:
10374     case BO_LE:
10375     case BO_GE:
10376     case BO_EQ:
10377     case BO_NE:
10378     case BO_And:
10379     case BO_Xor:
10380     case BO_Or:
10381     case BO_Comma: {
10382       ICEDiag LHSResult = CheckICE(Exp->getLHS(), Ctx);
10383       ICEDiag RHSResult = CheckICE(Exp->getRHS(), Ctx);
10384       if (Exp->getOpcode() == BO_Div ||
10385           Exp->getOpcode() == BO_Rem) {
10386         // EvaluateAsRValue gives an error for undefined Div/Rem, so make sure
10387         // we don't evaluate one.
10388         if (LHSResult.Kind == IK_ICE && RHSResult.Kind == IK_ICE) {
10389           llvm::APSInt REval = Exp->getRHS()->EvaluateKnownConstInt(Ctx);
10390           if (REval == 0)
10391             return ICEDiag(IK_ICEIfUnevaluated, E->getLocStart());
10392           if (REval.isSigned() && REval.isAllOnesValue()) {
10393             llvm::APSInt LEval = Exp->getLHS()->EvaluateKnownConstInt(Ctx);
10394             if (LEval.isMinSignedValue())
10395               return ICEDiag(IK_ICEIfUnevaluated, E->getLocStart());
10396           }
10397         }
10398       }
10399       if (Exp->getOpcode() == BO_Comma) {
10400         if (Ctx.getLangOpts().C99) {
10401           // C99 6.6p3 introduces a strange edge case: comma can be in an ICE
10402           // if it isn't evaluated.
10403           if (LHSResult.Kind == IK_ICE && RHSResult.Kind == IK_ICE)
10404             return ICEDiag(IK_ICEIfUnevaluated, E->getLocStart());
10405         } else {
10406           // In both C89 and C++, commas in ICEs are illegal.
10407           return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10408         }
10409       }
10410       return Worst(LHSResult, RHSResult);
10411     }
10412     case BO_LAnd:
10413     case BO_LOr: {
10414       ICEDiag LHSResult = CheckICE(Exp->getLHS(), Ctx);
10415       ICEDiag RHSResult = CheckICE(Exp->getRHS(), Ctx);
10416       if (LHSResult.Kind == IK_ICE && RHSResult.Kind == IK_ICEIfUnevaluated) {
10417         // Rare case where the RHS has a comma "side-effect"; we need
10418         // to actually check the condition to see whether the side
10419         // with the comma is evaluated.
10420         if ((Exp->getOpcode() == BO_LAnd) !=
10421             (Exp->getLHS()->EvaluateKnownConstInt(Ctx) == 0))
10422           return RHSResult;
10423         return NoDiag();
10424       }
10425
10426       return Worst(LHSResult, RHSResult);
10427     }
10428     }
10429   }
10430   case Expr::ImplicitCastExprClass:
10431   case Expr::CStyleCastExprClass:
10432   case Expr::CXXFunctionalCastExprClass:
10433   case Expr::CXXStaticCastExprClass:
10434   case Expr::CXXReinterpretCastExprClass:
10435   case Expr::CXXConstCastExprClass:
10436   case Expr::ObjCBridgedCastExprClass: {
10437     const Expr *SubExpr = cast<CastExpr>(E)->getSubExpr();
10438     if (isa<ExplicitCastExpr>(E)) {
10439       if (const FloatingLiteral *FL
10440             = dyn_cast<FloatingLiteral>(SubExpr->IgnoreParenImpCasts())) {
10441         unsigned DestWidth = Ctx.getIntWidth(E->getType());
10442         bool DestSigned = E->getType()->isSignedIntegerOrEnumerationType();
10443         APSInt IgnoredVal(DestWidth, !DestSigned);
10444         bool Ignored;
10445         // If the value does not fit in the destination type, the behavior is
10446         // undefined, so we are not required to treat it as a constant
10447         // expression.
10448         if (FL->getValue().convertToInteger(IgnoredVal,
10449                                             llvm::APFloat::rmTowardZero,
10450                                             &Ignored) & APFloat::opInvalidOp)
10451           return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10452         return NoDiag();
10453       }
10454     }
10455     switch (cast<CastExpr>(E)->getCastKind()) {
10456     case CK_LValueToRValue:
10457     case CK_AtomicToNonAtomic:
10458     case CK_NonAtomicToAtomic:
10459     case CK_NoOp:
10460     case CK_IntegralToBoolean:
10461     case CK_IntegralCast:
10462       return CheckICE(SubExpr, Ctx);
10463     default:
10464       return ICEDiag(IK_NotICE, E->getLocStart());
10465     }
10466   }
10467   case Expr::BinaryConditionalOperatorClass: {
10468     const BinaryConditionalOperator *Exp = cast<BinaryConditionalOperator>(E);
10469     ICEDiag CommonResult = CheckICE(Exp->getCommon(), Ctx);
10470     if (CommonResult.Kind == IK_NotICE) return CommonResult;
10471     ICEDiag FalseResult = CheckICE(Exp->getFalseExpr(), Ctx);
10472     if (FalseResult.Kind == IK_NotICE) return FalseResult;
10473     if (CommonResult.Kind == IK_ICEIfUnevaluated) return CommonResult;
10474     if (FalseResult.Kind == IK_ICEIfUnevaluated &&
10475         Exp->getCommon()->EvaluateKnownConstInt(Ctx) != 0) return NoDiag();
10476     return FalseResult;
10477   }
10478   case Expr::ConditionalOperatorClass: {
10479     const ConditionalOperator *Exp = cast<ConditionalOperator>(E);
10480     // If the condition (ignoring parens) is a __builtin_constant_p call,
10481     // then only the true side is actually considered in an integer constant
10482     // expression, and it is fully evaluated.  This is an important GNU
10483     // extension.  See GCC PR38377 for discussion.
10484     if (const CallExpr *CallCE
10485         = dyn_cast<CallExpr>(Exp->getCond()->IgnoreParenCasts()))
10486       if (CallCE->getBuiltinCallee() == Builtin::BI__builtin_constant_p)
10487         return CheckEvalInICE(E, Ctx);
10488     ICEDiag CondResult = CheckICE(Exp->getCond(), Ctx);
10489     if (CondResult.Kind == IK_NotICE)
10490       return CondResult;
10491
10492     ICEDiag TrueResult = CheckICE(Exp->getTrueExpr(), Ctx);
10493     ICEDiag FalseResult = CheckICE(Exp->getFalseExpr(), Ctx);
10494
10495     if (TrueResult.Kind == IK_NotICE)
10496       return TrueResult;
10497     if (FalseResult.Kind == IK_NotICE)
10498       return FalseResult;
10499     if (CondResult.Kind == IK_ICEIfUnevaluated)
10500       return CondResult;
10501     if (TrueResult.Kind == IK_ICE && FalseResult.Kind == IK_ICE)
10502       return NoDiag();
10503     // Rare case where the diagnostics depend on which side is evaluated
10504     // Note that if we get here, CondResult is 0, and at least one of
10505     // TrueResult and FalseResult is non-zero.
10506     if (Exp->getCond()->EvaluateKnownConstInt(Ctx) == 0)
10507       return FalseResult;
10508     return TrueResult;
10509   }
10510   case Expr::CXXDefaultArgExprClass:
10511     return CheckICE(cast<CXXDefaultArgExpr>(E)->getExpr(), Ctx);
10512   case Expr::CXXDefaultInitExprClass:
10513     return CheckICE(cast<CXXDefaultInitExpr>(E)->getExpr(), Ctx);
10514   case Expr::ChooseExprClass: {
10515     return CheckICE(cast<ChooseExpr>(E)->getChosenSubExpr(), Ctx);
10516   }
10517   }
10518
10519   llvm_unreachable("Invalid StmtClass!");
10520 }
10521
10522 /// Evaluate an expression as a C++11 integral constant expression.
10523 static bool EvaluateCPlusPlus11IntegralConstantExpr(const ASTContext &Ctx,
10524                                                     const Expr *E,
10525                                                     llvm::APSInt *Value,
10526                                                     SourceLocation *Loc) {
10527   if (!E->getType()->isIntegralOrEnumerationType()) {
10528     if (Loc) *Loc = E->getExprLoc();
10529     return false;
10530   }
10531
10532   APValue Result;
10533   if (!E->isCXX11ConstantExpr(Ctx, &Result, Loc))
10534     return false;
10535
10536   if (!Result.isInt()) {
10537     if (Loc) *Loc = E->getExprLoc();
10538     return false;
10539   }
10540
10541   if (Value) *Value = Result.getInt();
10542   return true;
10543 }
10544
10545 bool Expr::isIntegerConstantExpr(const ASTContext &Ctx,
10546                                  SourceLocation *Loc) const {
10547   if (Ctx.getLangOpts().CPlusPlus11)
10548     return EvaluateCPlusPlus11IntegralConstantExpr(Ctx, this, nullptr, Loc);
10549
10550   ICEDiag D = CheckICE(this, Ctx);
10551   if (D.Kind != IK_ICE) {
10552     if (Loc) *Loc = D.Loc;
10553     return false;
10554   }
10555   return true;
10556 }
10557
10558 bool Expr::isIntegerConstantExpr(llvm::APSInt &Value, const ASTContext &Ctx,
10559                                  SourceLocation *Loc, bool isEvaluated) const {
10560   if (Ctx.getLangOpts().CPlusPlus11)
10561     return EvaluateCPlusPlus11IntegralConstantExpr(Ctx, this, &Value, Loc);
10562
10563   if (!isIntegerConstantExpr(Ctx, Loc))
10564     return false;
10565   // The only possible side-effects here are due to UB discovered in the
10566   // evaluation (for instance, INT_MAX + 1). In such a case, we are still
10567   // required to treat the expression as an ICE, so we produce the folded
10568   // value.
10569   if (!EvaluateAsInt(Value, Ctx, SE_AllowSideEffects))
10570     llvm_unreachable("ICE cannot be evaluated!");
10571   return true;
10572 }
10573
10574 bool Expr::isCXX98IntegralConstantExpr(const ASTContext &Ctx) const {
10575   return CheckICE(this, Ctx).Kind == IK_ICE;
10576 }
10577
10578 bool Expr::isCXX11ConstantExpr(const ASTContext &Ctx, APValue *Result,
10579                                SourceLocation *Loc) const {
10580   // We support this checking in C++98 mode in order to diagnose compatibility
10581   // issues.
10582   assert(Ctx.getLangOpts().CPlusPlus);
10583
10584   // Build evaluation settings.
10585   Expr::EvalStatus Status;
10586   SmallVector<PartialDiagnosticAt, 8> Diags;
10587   Status.Diag = &Diags;
10588   EvalInfo Info(Ctx, Status, EvalInfo::EM_ConstantExpression);
10589
10590   APValue Scratch;
10591   bool IsConstExpr = ::EvaluateAsRValue(Info, this, Result ? *Result : Scratch);
10592
10593   if (!Diags.empty()) {
10594     IsConstExpr = false;
10595     if (Loc) *Loc = Diags[0].first;
10596   } else if (!IsConstExpr) {
10597     // FIXME: This shouldn't happen.
10598     if (Loc) *Loc = getExprLoc();
10599   }
10600
10601   return IsConstExpr;
10602 }
10603
10604 bool Expr::EvaluateWithSubstitution(APValue &Value, ASTContext &Ctx,
10605                                     const FunctionDecl *Callee,
10606                                     ArrayRef<const Expr*> Args,
10607                                     const Expr *This) const {
10608   Expr::EvalStatus Status;
10609   EvalInfo Info(Ctx, Status, EvalInfo::EM_ConstantExpressionUnevaluated);
10610
10611   LValue ThisVal;
10612   const LValue *ThisPtr = nullptr;
10613   if (This) {
10614 #ifndef NDEBUG
10615     auto *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Callee);
10616     assert(MD && "Don't provide `this` for non-methods.");
10617     assert(!MD->isStatic() && "Don't provide `this` for static methods.");
10618 #endif
10619     if (EvaluateObjectArgument(Info, This, ThisVal))
10620       ThisPtr = &ThisVal;
10621     if (Info.EvalStatus.HasSideEffects)
10622       return false;
10623   }
10624
10625   ArgVector ArgValues(Args.size());
10626   for (ArrayRef<const Expr*>::iterator I = Args.begin(), E = Args.end();
10627        I != E; ++I) {
10628     if ((*I)->isValueDependent() ||
10629         !Evaluate(ArgValues[I - Args.begin()], Info, *I))
10630       // If evaluation fails, throw away the argument entirely.
10631       ArgValues[I - Args.begin()] = APValue();
10632     if (Info.EvalStatus.HasSideEffects)
10633       return false;
10634   }
10635
10636   // Build fake call to Callee.
10637   CallStackFrame Frame(Info, Callee->getLocation(), Callee, ThisPtr,
10638                        ArgValues.data());
10639   return Evaluate(Value, Info, this) && !Info.EvalStatus.HasSideEffects;
10640 }
10641
10642 bool Expr::isPotentialConstantExpr(const FunctionDecl *FD,
10643                                    SmallVectorImpl<
10644                                      PartialDiagnosticAt> &Diags) {
10645   // FIXME: It would be useful to check constexpr function templates, but at the
10646   // moment the constant expression evaluator cannot cope with the non-rigorous
10647   // ASTs which we build for dependent expressions.
10648   if (FD->isDependentContext())
10649     return true;
10650
10651   Expr::EvalStatus Status;
10652   Status.Diag = &Diags;
10653
10654   EvalInfo Info(FD->getASTContext(), Status,
10655                 EvalInfo::EM_PotentialConstantExpression);
10656
10657   const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(FD);
10658   const CXXRecordDecl *RD = MD ? MD->getParent()->getCanonicalDecl() : nullptr;
10659
10660   // Fabricate an arbitrary expression on the stack and pretend that it
10661   // is a temporary being used as the 'this' pointer.
10662   LValue This;
10663   ImplicitValueInitExpr VIE(RD ? Info.Ctx.getRecordType(RD) : Info.Ctx.IntTy);
10664   This.set(&VIE, Info.CurrentCall->Index);
10665
10666   ArrayRef<const Expr*> Args;
10667
10668   APValue Scratch;
10669   if (const CXXConstructorDecl *CD = dyn_cast<CXXConstructorDecl>(FD)) {
10670     // Evaluate the call as a constant initializer, to allow the construction
10671     // of objects of non-literal types.
10672     Info.setEvaluatingDecl(This.getLValueBase(), Scratch);
10673     HandleConstructorCall(&VIE, This, Args, CD, Info, Scratch);
10674   } else {
10675     SourceLocation Loc = FD->getLocation();
10676     HandleFunctionCall(Loc, FD, (MD && MD->isInstance()) ? &This : nullptr,
10677                        Args, FD->getBody(), Info, Scratch, nullptr);
10678   }
10679
10680   return Diags.empty();
10681 }
10682
10683 bool Expr::isPotentialConstantExprUnevaluated(Expr *E,
10684                                               const FunctionDecl *FD,
10685                                               SmallVectorImpl<
10686                                                 PartialDiagnosticAt> &Diags) {
10687   Expr::EvalStatus Status;
10688   Status.Diag = &Diags;
10689
10690   EvalInfo Info(FD->getASTContext(), Status,
10691                 EvalInfo::EM_PotentialConstantExpressionUnevaluated);
10692
10693   // Fabricate a call stack frame to give the arguments a plausible cover story.
10694   ArrayRef<const Expr*> Args;
10695   ArgVector ArgValues(0);
10696   bool Success = EvaluateArgs(Args, ArgValues, Info);
10697   (void)Success;
10698   assert(Success &&
10699          "Failed to set up arguments for potential constant evaluation");
10700   CallStackFrame Frame(Info, SourceLocation(), FD, nullptr, ArgValues.data());
10701
10702   APValue ResultScratch;
10703   Evaluate(ResultScratch, Info, E);
10704   return Diags.empty();
10705 }
10706
10707 bool Expr::tryEvaluateObjectSize(uint64_t &Result, ASTContext &Ctx,
10708                                  unsigned Type) const {
10709   if (!getType()->isPointerType())
10710     return false;
10711
10712   Expr::EvalStatus Status;
10713   EvalInfo Info(Ctx, Status, EvalInfo::EM_ConstantFold);
10714   return tryEvaluateBuiltinObjectSize(this, Type, Info, Result);
10715 }