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