]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/tools/clang/lib/AST/VTableBuilder.cpp
Merge clang 7.0.1 and several follow-up changes
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / tools / clang / lib / AST / VTableBuilder.cpp
1 //===--- VTableBuilder.cpp - C++ vtable layout builder --------------------===//
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 contains code dealing with generation of the layout of virtual tables.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "clang/AST/VTableBuilder.h"
15 #include "clang/AST/ASTContext.h"
16 #include "clang/AST/ASTDiagnostic.h"
17 #include "clang/AST/CXXInheritance.h"
18 #include "clang/AST/RecordLayout.h"
19 #include "clang/Basic/TargetInfo.h"
20 #include "llvm/ADT/SetOperations.h"
21 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
22 #include "llvm/Support/Format.h"
23 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
24 #include <algorithm>
25 #include <cstdio>
26
27 using namespace clang;
28
29 #define DUMP_OVERRIDERS 0
30
31 namespace {
32
33 /// BaseOffset - Represents an offset from a derived class to a direct or
34 /// indirect base class.
35 struct BaseOffset {
36   /// DerivedClass - The derived class.
37   const CXXRecordDecl *DerivedClass;
38
39   /// VirtualBase - If the path from the derived class to the base class
40   /// involves virtual base classes, this holds the declaration of the last
41   /// virtual base in this path (i.e. closest to the base class).
42   const CXXRecordDecl *VirtualBase;
43
44   /// NonVirtualOffset - The offset from the derived class to the base class.
45   /// (Or the offset from the virtual base class to the base class, if the
46   /// path from the derived class to the base class involves a virtual base
47   /// class.
48   CharUnits NonVirtualOffset;
49
50   BaseOffset() : DerivedClass(nullptr), VirtualBase(nullptr),
51                  NonVirtualOffset(CharUnits::Zero()) { }
52   BaseOffset(const CXXRecordDecl *DerivedClass,
53              const CXXRecordDecl *VirtualBase, CharUnits NonVirtualOffset)
54     : DerivedClass(DerivedClass), VirtualBase(VirtualBase),
55     NonVirtualOffset(NonVirtualOffset) { }
56
57   bool isEmpty() const { return NonVirtualOffset.isZero() && !VirtualBase; }
58 };
59
60 /// FinalOverriders - Contains the final overrider member functions for all
61 /// member functions in the base subobjects of a class.
62 class FinalOverriders {
63 public:
64   /// OverriderInfo - Information about a final overrider.
65   struct OverriderInfo {
66     /// Method - The method decl of the overrider.
67     const CXXMethodDecl *Method;
68
69     /// VirtualBase - The virtual base class subobject of this overrider.
70     /// Note that this records the closest derived virtual base class subobject.
71     const CXXRecordDecl *VirtualBase;
72
73     /// Offset - the base offset of the overrider's parent in the layout class.
74     CharUnits Offset;
75
76     OverriderInfo() : Method(nullptr), VirtualBase(nullptr),
77                       Offset(CharUnits::Zero()) { }
78   };
79
80 private:
81   /// MostDerivedClass - The most derived class for which the final overriders
82   /// are stored.
83   const CXXRecordDecl *MostDerivedClass;
84
85   /// MostDerivedClassOffset - If we're building final overriders for a
86   /// construction vtable, this holds the offset from the layout class to the
87   /// most derived class.
88   const CharUnits MostDerivedClassOffset;
89
90   /// LayoutClass - The class we're using for layout information. Will be
91   /// different than the most derived class if the final overriders are for a
92   /// construction vtable.
93   const CXXRecordDecl *LayoutClass;
94
95   ASTContext &Context;
96
97   /// MostDerivedClassLayout - the AST record layout of the most derived class.
98   const ASTRecordLayout &MostDerivedClassLayout;
99
100   /// MethodBaseOffsetPairTy - Uniquely identifies a member function
101   /// in a base subobject.
102   typedef std::pair<const CXXMethodDecl *, CharUnits> MethodBaseOffsetPairTy;
103
104   typedef llvm::DenseMap<MethodBaseOffsetPairTy,
105                          OverriderInfo> OverridersMapTy;
106
107   /// OverridersMap - The final overriders for all virtual member functions of
108   /// all the base subobjects of the most derived class.
109   OverridersMapTy OverridersMap;
110
111   /// SubobjectsToOffsetsMapTy - A mapping from a base subobject (represented
112   /// as a record decl and a subobject number) and its offsets in the most
113   /// derived class as well as the layout class.
114   typedef llvm::DenseMap<std::pair<const CXXRecordDecl *, unsigned>,
115                          CharUnits> SubobjectOffsetMapTy;
116
117   typedef llvm::DenseMap<const CXXRecordDecl *, unsigned> SubobjectCountMapTy;
118
119   /// ComputeBaseOffsets - Compute the offsets for all base subobjects of the
120   /// given base.
121   void ComputeBaseOffsets(BaseSubobject Base, bool IsVirtual,
122                           CharUnits OffsetInLayoutClass,
123                           SubobjectOffsetMapTy &SubobjectOffsets,
124                           SubobjectOffsetMapTy &SubobjectLayoutClassOffsets,
125                           SubobjectCountMapTy &SubobjectCounts);
126
127   typedef llvm::SmallPtrSet<const CXXRecordDecl *, 4> VisitedVirtualBasesSetTy;
128
129   /// dump - dump the final overriders for a base subobject, and all its direct
130   /// and indirect base subobjects.
131   void dump(raw_ostream &Out, BaseSubobject Base,
132             VisitedVirtualBasesSetTy& VisitedVirtualBases);
133
134 public:
135   FinalOverriders(const CXXRecordDecl *MostDerivedClass,
136                   CharUnits MostDerivedClassOffset,
137                   const CXXRecordDecl *LayoutClass);
138
139   /// getOverrider - Get the final overrider for the given method declaration in
140   /// the subobject with the given base offset.
141   OverriderInfo getOverrider(const CXXMethodDecl *MD,
142                              CharUnits BaseOffset) const {
143     assert(OverridersMap.count(std::make_pair(MD, BaseOffset)) &&
144            "Did not find overrider!");
145
146     return OverridersMap.lookup(std::make_pair(MD, BaseOffset));
147   }
148
149   /// dump - dump the final overriders.
150   void dump() {
151     VisitedVirtualBasesSetTy VisitedVirtualBases;
152     dump(llvm::errs(), BaseSubobject(MostDerivedClass, CharUnits::Zero()),
153          VisitedVirtualBases);
154   }
155
156 };
157
158 FinalOverriders::FinalOverriders(const CXXRecordDecl *MostDerivedClass,
159                                  CharUnits MostDerivedClassOffset,
160                                  const CXXRecordDecl *LayoutClass)
161   : MostDerivedClass(MostDerivedClass),
162   MostDerivedClassOffset(MostDerivedClassOffset), LayoutClass(LayoutClass),
163   Context(MostDerivedClass->getASTContext()),
164   MostDerivedClassLayout(Context.getASTRecordLayout(MostDerivedClass)) {
165
166   // Compute base offsets.
167   SubobjectOffsetMapTy SubobjectOffsets;
168   SubobjectOffsetMapTy SubobjectLayoutClassOffsets;
169   SubobjectCountMapTy SubobjectCounts;
170   ComputeBaseOffsets(BaseSubobject(MostDerivedClass, CharUnits::Zero()),
171                      /*IsVirtual=*/false,
172                      MostDerivedClassOffset,
173                      SubobjectOffsets, SubobjectLayoutClassOffsets,
174                      SubobjectCounts);
175
176   // Get the final overriders.
177   CXXFinalOverriderMap FinalOverriders;
178   MostDerivedClass->getFinalOverriders(FinalOverriders);
179
180   for (const auto &Overrider : FinalOverriders) {
181     const CXXMethodDecl *MD = Overrider.first;
182     const OverridingMethods &Methods = Overrider.second;
183
184     for (const auto &M : Methods) {
185       unsigned SubobjectNumber = M.first;
186       assert(SubobjectOffsets.count(std::make_pair(MD->getParent(),
187                                                    SubobjectNumber)) &&
188              "Did not find subobject offset!");
189
190       CharUnits BaseOffset = SubobjectOffsets[std::make_pair(MD->getParent(),
191                                                             SubobjectNumber)];
192
193       assert(M.second.size() == 1 && "Final overrider is not unique!");
194       const UniqueVirtualMethod &Method = M.second.front();
195
196       const CXXRecordDecl *OverriderRD = Method.Method->getParent();
197       assert(SubobjectLayoutClassOffsets.count(
198              std::make_pair(OverriderRD, Method.Subobject))
199              && "Did not find subobject offset!");
200       CharUnits OverriderOffset =
201         SubobjectLayoutClassOffsets[std::make_pair(OverriderRD,
202                                                    Method.Subobject)];
203
204       OverriderInfo& Overrider = OverridersMap[std::make_pair(MD, BaseOffset)];
205       assert(!Overrider.Method && "Overrider should not exist yet!");
206
207       Overrider.Offset = OverriderOffset;
208       Overrider.Method = Method.Method;
209       Overrider.VirtualBase = Method.InVirtualSubobject;
210     }
211   }
212
213 #if DUMP_OVERRIDERS
214   // And dump them (for now).
215   dump();
216 #endif
217 }
218
219 static BaseOffset ComputeBaseOffset(const ASTContext &Context,
220                                     const CXXRecordDecl *DerivedRD,
221                                     const CXXBasePath &Path) {
222   CharUnits NonVirtualOffset = CharUnits::Zero();
223
224   unsigned NonVirtualStart = 0;
225   const CXXRecordDecl *VirtualBase = nullptr;
226
227   // First, look for the virtual base class.
228   for (int I = Path.size(), E = 0; I != E; --I) {
229     const CXXBasePathElement &Element = Path[I - 1];
230
231     if (Element.Base->isVirtual()) {
232       NonVirtualStart = I;
233       QualType VBaseType = Element.Base->getType();
234       VirtualBase = VBaseType->getAsCXXRecordDecl();
235       break;
236     }
237   }
238
239   // Now compute the non-virtual offset.
240   for (unsigned I = NonVirtualStart, E = Path.size(); I != E; ++I) {
241     const CXXBasePathElement &Element = Path[I];
242
243     // Check the base class offset.
244     const ASTRecordLayout &Layout = Context.getASTRecordLayout(Element.Class);
245
246     const CXXRecordDecl *Base = Element.Base->getType()->getAsCXXRecordDecl();
247
248     NonVirtualOffset += Layout.getBaseClassOffset(Base);
249   }
250
251   // FIXME: This should probably use CharUnits or something. Maybe we should
252   // even change the base offsets in ASTRecordLayout to be specified in
253   // CharUnits.
254   return BaseOffset(DerivedRD, VirtualBase, NonVirtualOffset);
255
256 }
257
258 static BaseOffset ComputeBaseOffset(const ASTContext &Context,
259                                     const CXXRecordDecl *BaseRD,
260                                     const CXXRecordDecl *DerivedRD) {
261   CXXBasePaths Paths(/*FindAmbiguities=*/false,
262                      /*RecordPaths=*/true, /*DetectVirtual=*/false);
263
264   if (!DerivedRD->isDerivedFrom(BaseRD, Paths))
265     llvm_unreachable("Class must be derived from the passed in base class!");
266
267   return ComputeBaseOffset(Context, DerivedRD, Paths.front());
268 }
269
270 static BaseOffset
271 ComputeReturnAdjustmentBaseOffset(ASTContext &Context,
272                                   const CXXMethodDecl *DerivedMD,
273                                   const CXXMethodDecl *BaseMD) {
274   const FunctionType *BaseFT = BaseMD->getType()->getAs<FunctionType>();
275   const FunctionType *DerivedFT = DerivedMD->getType()->getAs<FunctionType>();
276
277   // Canonicalize the return types.
278   CanQualType CanDerivedReturnType =
279       Context.getCanonicalType(DerivedFT->getReturnType());
280   CanQualType CanBaseReturnType =
281       Context.getCanonicalType(BaseFT->getReturnType());
282
283   assert(CanDerivedReturnType->getTypeClass() ==
284          CanBaseReturnType->getTypeClass() &&
285          "Types must have same type class!");
286
287   if (CanDerivedReturnType == CanBaseReturnType) {
288     // No adjustment needed.
289     return BaseOffset();
290   }
291
292   if (isa<ReferenceType>(CanDerivedReturnType)) {
293     CanDerivedReturnType =
294       CanDerivedReturnType->getAs<ReferenceType>()->getPointeeType();
295     CanBaseReturnType =
296       CanBaseReturnType->getAs<ReferenceType>()->getPointeeType();
297   } else if (isa<PointerType>(CanDerivedReturnType)) {
298     CanDerivedReturnType =
299       CanDerivedReturnType->getAs<PointerType>()->getPointeeType();
300     CanBaseReturnType =
301       CanBaseReturnType->getAs<PointerType>()->getPointeeType();
302   } else {
303     llvm_unreachable("Unexpected return type!");
304   }
305
306   // We need to compare unqualified types here; consider
307   //   const T *Base::foo();
308   //   T *Derived::foo();
309   if (CanDerivedReturnType.getUnqualifiedType() ==
310       CanBaseReturnType.getUnqualifiedType()) {
311     // No adjustment needed.
312     return BaseOffset();
313   }
314
315   const CXXRecordDecl *DerivedRD =
316     cast<CXXRecordDecl>(cast<RecordType>(CanDerivedReturnType)->getDecl());
317
318   const CXXRecordDecl *BaseRD =
319     cast<CXXRecordDecl>(cast<RecordType>(CanBaseReturnType)->getDecl());
320
321   return ComputeBaseOffset(Context, BaseRD, DerivedRD);
322 }
323
324 void
325 FinalOverriders::ComputeBaseOffsets(BaseSubobject Base, bool IsVirtual,
326                               CharUnits OffsetInLayoutClass,
327                               SubobjectOffsetMapTy &SubobjectOffsets,
328                               SubobjectOffsetMapTy &SubobjectLayoutClassOffsets,
329                               SubobjectCountMapTy &SubobjectCounts) {
330   const CXXRecordDecl *RD = Base.getBase();
331
332   unsigned SubobjectNumber = 0;
333   if (!IsVirtual)
334     SubobjectNumber = ++SubobjectCounts[RD];
335
336   // Set up the subobject to offset mapping.
337   assert(!SubobjectOffsets.count(std::make_pair(RD, SubobjectNumber))
338          && "Subobject offset already exists!");
339   assert(!SubobjectLayoutClassOffsets.count(std::make_pair(RD, SubobjectNumber))
340          && "Subobject offset already exists!");
341
342   SubobjectOffsets[std::make_pair(RD, SubobjectNumber)] = Base.getBaseOffset();
343   SubobjectLayoutClassOffsets[std::make_pair(RD, SubobjectNumber)] =
344     OffsetInLayoutClass;
345
346   // Traverse our bases.
347   for (const auto &B : RD->bases()) {
348     const CXXRecordDecl *BaseDecl = B.getType()->getAsCXXRecordDecl();
349
350     CharUnits BaseOffset;
351     CharUnits BaseOffsetInLayoutClass;
352     if (B.isVirtual()) {
353       // Check if we've visited this virtual base before.
354       if (SubobjectOffsets.count(std::make_pair(BaseDecl, 0)))
355         continue;
356
357       const ASTRecordLayout &LayoutClassLayout =
358         Context.getASTRecordLayout(LayoutClass);
359
360       BaseOffset = MostDerivedClassLayout.getVBaseClassOffset(BaseDecl);
361       BaseOffsetInLayoutClass =
362         LayoutClassLayout.getVBaseClassOffset(BaseDecl);
363     } else {
364       const ASTRecordLayout &Layout = Context.getASTRecordLayout(RD);
365       CharUnits Offset = Layout.getBaseClassOffset(BaseDecl);
366
367       BaseOffset = Base.getBaseOffset() + Offset;
368       BaseOffsetInLayoutClass = OffsetInLayoutClass + Offset;
369     }
370
371     ComputeBaseOffsets(BaseSubobject(BaseDecl, BaseOffset),
372                        B.isVirtual(), BaseOffsetInLayoutClass,
373                        SubobjectOffsets, SubobjectLayoutClassOffsets,
374                        SubobjectCounts);
375   }
376 }
377
378 void FinalOverriders::dump(raw_ostream &Out, BaseSubobject Base,
379                            VisitedVirtualBasesSetTy &VisitedVirtualBases) {
380   const CXXRecordDecl *RD = Base.getBase();
381   const ASTRecordLayout &Layout = Context.getASTRecordLayout(RD);
382
383   for (const auto &B : RD->bases()) {
384     const CXXRecordDecl *BaseDecl = B.getType()->getAsCXXRecordDecl();
385
386     // Ignore bases that don't have any virtual member functions.
387     if (!BaseDecl->isPolymorphic())
388       continue;
389
390     CharUnits BaseOffset;
391     if (B.isVirtual()) {
392       if (!VisitedVirtualBases.insert(BaseDecl).second) {
393         // We've visited this base before.
394         continue;
395       }
396
397       BaseOffset = MostDerivedClassLayout.getVBaseClassOffset(BaseDecl);
398     } else {
399       BaseOffset = Layout.getBaseClassOffset(BaseDecl) + Base.getBaseOffset();
400     }
401
402     dump(Out, BaseSubobject(BaseDecl, BaseOffset), VisitedVirtualBases);
403   }
404
405   Out << "Final overriders for (";
406   RD->printQualifiedName(Out);
407   Out << ", ";
408   Out << Base.getBaseOffset().getQuantity() << ")\n";
409
410   // Now dump the overriders for this base subobject.
411   for (const auto *MD : RD->methods()) {
412     if (!MD->isVirtual())
413       continue;
414     MD = MD->getCanonicalDecl();
415
416     OverriderInfo Overrider = getOverrider(MD, Base.getBaseOffset());
417
418     Out << "  ";
419     MD->printQualifiedName(Out);
420     Out << " - (";
421     Overrider.Method->printQualifiedName(Out);
422     Out << ", " << Overrider.Offset.getQuantity() << ')';
423
424     BaseOffset Offset;
425     if (!Overrider.Method->isPure())
426       Offset = ComputeReturnAdjustmentBaseOffset(Context, Overrider.Method, MD);
427
428     if (!Offset.isEmpty()) {
429       Out << " [ret-adj: ";
430       if (Offset.VirtualBase) {
431         Offset.VirtualBase->printQualifiedName(Out);
432         Out << " vbase, ";
433       }
434
435       Out << Offset.NonVirtualOffset.getQuantity() << " nv]";
436     }
437
438     Out << "\n";
439   }
440 }
441
442 /// VCallOffsetMap - Keeps track of vcall offsets when building a vtable.
443 struct VCallOffsetMap {
444
445   typedef std::pair<const CXXMethodDecl *, CharUnits> MethodAndOffsetPairTy;
446
447   /// Offsets - Keeps track of methods and their offsets.
448   // FIXME: This should be a real map and not a vector.
449   SmallVector<MethodAndOffsetPairTy, 16> Offsets;
450
451   /// MethodsCanShareVCallOffset - Returns whether two virtual member functions
452   /// can share the same vcall offset.
453   static bool MethodsCanShareVCallOffset(const CXXMethodDecl *LHS,
454                                          const CXXMethodDecl *RHS);
455
456 public:
457   /// AddVCallOffset - Adds a vcall offset to the map. Returns true if the
458   /// add was successful, or false if there was already a member function with
459   /// the same signature in the map.
460   bool AddVCallOffset(const CXXMethodDecl *MD, CharUnits OffsetOffset);
461
462   /// getVCallOffsetOffset - Returns the vcall offset offset (relative to the
463   /// vtable address point) for the given virtual member function.
464   CharUnits getVCallOffsetOffset(const CXXMethodDecl *MD);
465
466   // empty - Return whether the offset map is empty or not.
467   bool empty() const { return Offsets.empty(); }
468 };
469
470 static bool HasSameVirtualSignature(const CXXMethodDecl *LHS,
471                                     const CXXMethodDecl *RHS) {
472   const FunctionProtoType *LT =
473     cast<FunctionProtoType>(LHS->getType().getCanonicalType());
474   const FunctionProtoType *RT =
475     cast<FunctionProtoType>(RHS->getType().getCanonicalType());
476
477   // Fast-path matches in the canonical types.
478   if (LT == RT) return true;
479
480   // Force the signatures to match.  We can't rely on the overrides
481   // list here because there isn't necessarily an inheritance
482   // relationship between the two methods.
483   if (LT->getTypeQuals() != RT->getTypeQuals())
484     return false;
485   return LT->getParamTypes() == RT->getParamTypes();
486 }
487
488 bool VCallOffsetMap::MethodsCanShareVCallOffset(const CXXMethodDecl *LHS,
489                                                 const CXXMethodDecl *RHS) {
490   assert(LHS->isVirtual() && "LHS must be virtual!");
491   assert(RHS->isVirtual() && "LHS must be virtual!");
492
493   // A destructor can share a vcall offset with another destructor.
494   if (isa<CXXDestructorDecl>(LHS))
495     return isa<CXXDestructorDecl>(RHS);
496
497   // FIXME: We need to check more things here.
498
499   // The methods must have the same name.
500   DeclarationName LHSName = LHS->getDeclName();
501   DeclarationName RHSName = RHS->getDeclName();
502   if (LHSName != RHSName)
503     return false;
504
505   // And the same signatures.
506   return HasSameVirtualSignature(LHS, RHS);
507 }
508
509 bool VCallOffsetMap::AddVCallOffset(const CXXMethodDecl *MD,
510                                     CharUnits OffsetOffset) {
511   // Check if we can reuse an offset.
512   for (const auto &OffsetPair : Offsets) {
513     if (MethodsCanShareVCallOffset(OffsetPair.first, MD))
514       return false;
515   }
516
517   // Add the offset.
518   Offsets.push_back(MethodAndOffsetPairTy(MD, OffsetOffset));
519   return true;
520 }
521
522 CharUnits VCallOffsetMap::getVCallOffsetOffset(const CXXMethodDecl *MD) {
523   // Look for an offset.
524   for (const auto &OffsetPair : Offsets) {
525     if (MethodsCanShareVCallOffset(OffsetPair.first, MD))
526       return OffsetPair.second;
527   }
528
529   llvm_unreachable("Should always find a vcall offset offset!");
530 }
531
532 /// VCallAndVBaseOffsetBuilder - Class for building vcall and vbase offsets.
533 class VCallAndVBaseOffsetBuilder {
534 public:
535   typedef llvm::DenseMap<const CXXRecordDecl *, CharUnits>
536     VBaseOffsetOffsetsMapTy;
537
538 private:
539   /// MostDerivedClass - The most derived class for which we're building vcall
540   /// and vbase offsets.
541   const CXXRecordDecl *MostDerivedClass;
542
543   /// LayoutClass - The class we're using for layout information. Will be
544   /// different than the most derived class if we're building a construction
545   /// vtable.
546   const CXXRecordDecl *LayoutClass;
547
548   /// Context - The ASTContext which we will use for layout information.
549   ASTContext &Context;
550
551   /// Components - vcall and vbase offset components
552   typedef SmallVector<VTableComponent, 64> VTableComponentVectorTy;
553   VTableComponentVectorTy Components;
554
555   /// VisitedVirtualBases - Visited virtual bases.
556   llvm::SmallPtrSet<const CXXRecordDecl *, 4> VisitedVirtualBases;
557
558   /// VCallOffsets - Keeps track of vcall offsets.
559   VCallOffsetMap VCallOffsets;
560
561
562   /// VBaseOffsetOffsets - Contains the offsets of the virtual base offsets,
563   /// relative to the address point.
564   VBaseOffsetOffsetsMapTy VBaseOffsetOffsets;
565
566   /// FinalOverriders - The final overriders of the most derived class.
567   /// (Can be null when we're not building a vtable of the most derived class).
568   const FinalOverriders *Overriders;
569
570   /// AddVCallAndVBaseOffsets - Add vcall offsets and vbase offsets for the
571   /// given base subobject.
572   void AddVCallAndVBaseOffsets(BaseSubobject Base, bool BaseIsVirtual,
573                                CharUnits RealBaseOffset);
574
575   /// AddVCallOffsets - Add vcall offsets for the given base subobject.
576   void AddVCallOffsets(BaseSubobject Base, CharUnits VBaseOffset);
577
578   /// AddVBaseOffsets - Add vbase offsets for the given class.
579   void AddVBaseOffsets(const CXXRecordDecl *Base,
580                        CharUnits OffsetInLayoutClass);
581
582   /// getCurrentOffsetOffset - Get the current vcall or vbase offset offset in
583   /// chars, relative to the vtable address point.
584   CharUnits getCurrentOffsetOffset() const;
585
586 public:
587   VCallAndVBaseOffsetBuilder(const CXXRecordDecl *MostDerivedClass,
588                              const CXXRecordDecl *LayoutClass,
589                              const FinalOverriders *Overriders,
590                              BaseSubobject Base, bool BaseIsVirtual,
591                              CharUnits OffsetInLayoutClass)
592     : MostDerivedClass(MostDerivedClass), LayoutClass(LayoutClass),
593     Context(MostDerivedClass->getASTContext()), Overriders(Overriders) {
594
595     // Add vcall and vbase offsets.
596     AddVCallAndVBaseOffsets(Base, BaseIsVirtual, OffsetInLayoutClass);
597   }
598
599   /// Methods for iterating over the components.
600   typedef VTableComponentVectorTy::const_reverse_iterator const_iterator;
601   const_iterator components_begin() const { return Components.rbegin(); }
602   const_iterator components_end() const { return Components.rend(); }
603
604   const VCallOffsetMap &getVCallOffsets() const { return VCallOffsets; }
605   const VBaseOffsetOffsetsMapTy &getVBaseOffsetOffsets() const {
606     return VBaseOffsetOffsets;
607   }
608 };
609
610 void
611 VCallAndVBaseOffsetBuilder::AddVCallAndVBaseOffsets(BaseSubobject Base,
612                                                     bool BaseIsVirtual,
613                                                     CharUnits RealBaseOffset) {
614   const ASTRecordLayout &Layout = Context.getASTRecordLayout(Base.getBase());
615
616   // Itanium C++ ABI 2.5.2:
617   //   ..in classes sharing a virtual table with a primary base class, the vcall
618   //   and vbase offsets added by the derived class all come before the vcall
619   //   and vbase offsets required by the base class, so that the latter may be
620   //   laid out as required by the base class without regard to additions from
621   //   the derived class(es).
622
623   // (Since we're emitting the vcall and vbase offsets in reverse order, we'll
624   // emit them for the primary base first).
625   if (const CXXRecordDecl *PrimaryBase = Layout.getPrimaryBase()) {
626     bool PrimaryBaseIsVirtual = Layout.isPrimaryBaseVirtual();
627
628     CharUnits PrimaryBaseOffset;
629
630     // Get the base offset of the primary base.
631     if (PrimaryBaseIsVirtual) {
632       assert(Layout.getVBaseClassOffset(PrimaryBase).isZero() &&
633              "Primary vbase should have a zero offset!");
634
635       const ASTRecordLayout &MostDerivedClassLayout =
636         Context.getASTRecordLayout(MostDerivedClass);
637
638       PrimaryBaseOffset =
639         MostDerivedClassLayout.getVBaseClassOffset(PrimaryBase);
640     } else {
641       assert(Layout.getBaseClassOffset(PrimaryBase).isZero() &&
642              "Primary base should have a zero offset!");
643
644       PrimaryBaseOffset = Base.getBaseOffset();
645     }
646
647     AddVCallAndVBaseOffsets(
648       BaseSubobject(PrimaryBase,PrimaryBaseOffset),
649       PrimaryBaseIsVirtual, RealBaseOffset);
650   }
651
652   AddVBaseOffsets(Base.getBase(), RealBaseOffset);
653
654   // We only want to add vcall offsets for virtual bases.
655   if (BaseIsVirtual)
656     AddVCallOffsets(Base, RealBaseOffset);
657 }
658
659 CharUnits VCallAndVBaseOffsetBuilder::getCurrentOffsetOffset() const {
660   // OffsetIndex is the index of this vcall or vbase offset, relative to the
661   // vtable address point. (We subtract 3 to account for the information just
662   // above the address point, the RTTI info, the offset to top, and the
663   // vcall offset itself).
664   int64_t OffsetIndex = -(int64_t)(3 + Components.size());
665
666   CharUnits PointerWidth =
667     Context.toCharUnitsFromBits(Context.getTargetInfo().getPointerWidth(0));
668   CharUnits OffsetOffset = PointerWidth * OffsetIndex;
669   return OffsetOffset;
670 }
671
672 void VCallAndVBaseOffsetBuilder::AddVCallOffsets(BaseSubobject Base,
673                                                  CharUnits VBaseOffset) {
674   const CXXRecordDecl *RD = Base.getBase();
675   const ASTRecordLayout &Layout = Context.getASTRecordLayout(RD);
676
677   const CXXRecordDecl *PrimaryBase = Layout.getPrimaryBase();
678
679   // Handle the primary base first.
680   // We only want to add vcall offsets if the base is non-virtual; a virtual
681   // primary base will have its vcall and vbase offsets emitted already.
682   if (PrimaryBase && !Layout.isPrimaryBaseVirtual()) {
683     // Get the base offset of the primary base.
684     assert(Layout.getBaseClassOffset(PrimaryBase).isZero() &&
685            "Primary base should have a zero offset!");
686
687     AddVCallOffsets(BaseSubobject(PrimaryBase, Base.getBaseOffset()),
688                     VBaseOffset);
689   }
690
691   // Add the vcall offsets.
692   for (const auto *MD : RD->methods()) {
693     if (!MD->isVirtual())
694       continue;
695     MD = MD->getCanonicalDecl();
696
697     CharUnits OffsetOffset = getCurrentOffsetOffset();
698
699     // Don't add a vcall offset if we already have one for this member function
700     // signature.
701     if (!VCallOffsets.AddVCallOffset(MD, OffsetOffset))
702       continue;
703
704     CharUnits Offset = CharUnits::Zero();
705
706     if (Overriders) {
707       // Get the final overrider.
708       FinalOverriders::OverriderInfo Overrider =
709         Overriders->getOverrider(MD, Base.getBaseOffset());
710
711       /// The vcall offset is the offset from the virtual base to the object
712       /// where the function was overridden.
713       Offset = Overrider.Offset - VBaseOffset;
714     }
715
716     Components.push_back(
717       VTableComponent::MakeVCallOffset(Offset));
718   }
719
720   // And iterate over all non-virtual bases (ignoring the primary base).
721   for (const auto &B : RD->bases()) {
722     if (B.isVirtual())
723       continue;
724
725     const CXXRecordDecl *BaseDecl = B.getType()->getAsCXXRecordDecl();
726     if (BaseDecl == PrimaryBase)
727       continue;
728
729     // Get the base offset of this base.
730     CharUnits BaseOffset = Base.getBaseOffset() +
731       Layout.getBaseClassOffset(BaseDecl);
732
733     AddVCallOffsets(BaseSubobject(BaseDecl, BaseOffset),
734                     VBaseOffset);
735   }
736 }
737
738 void
739 VCallAndVBaseOffsetBuilder::AddVBaseOffsets(const CXXRecordDecl *RD,
740                                             CharUnits OffsetInLayoutClass) {
741   const ASTRecordLayout &LayoutClassLayout =
742     Context.getASTRecordLayout(LayoutClass);
743
744   // Add vbase offsets.
745   for (const auto &B : RD->bases()) {
746     const CXXRecordDecl *BaseDecl = B.getType()->getAsCXXRecordDecl();
747
748     // Check if this is a virtual base that we haven't visited before.
749     if (B.isVirtual() && VisitedVirtualBases.insert(BaseDecl).second) {
750       CharUnits Offset =
751         LayoutClassLayout.getVBaseClassOffset(BaseDecl) - OffsetInLayoutClass;
752
753       // Add the vbase offset offset.
754       assert(!VBaseOffsetOffsets.count(BaseDecl) &&
755              "vbase offset offset already exists!");
756
757       CharUnits VBaseOffsetOffset = getCurrentOffsetOffset();
758       VBaseOffsetOffsets.insert(
759           std::make_pair(BaseDecl, VBaseOffsetOffset));
760
761       Components.push_back(
762           VTableComponent::MakeVBaseOffset(Offset));
763     }
764
765     // Check the base class looking for more vbase offsets.
766     AddVBaseOffsets(BaseDecl, OffsetInLayoutClass);
767   }
768 }
769
770 /// ItaniumVTableBuilder - Class for building vtable layout information.
771 class ItaniumVTableBuilder {
772 public:
773   /// PrimaryBasesSetVectorTy - A set vector of direct and indirect
774   /// primary bases.
775   typedef llvm::SmallSetVector<const CXXRecordDecl *, 8>
776     PrimaryBasesSetVectorTy;
777
778   typedef llvm::DenseMap<const CXXRecordDecl *, CharUnits>
779     VBaseOffsetOffsetsMapTy;
780
781   typedef VTableLayout::AddressPointsMapTy AddressPointsMapTy;
782
783   typedef llvm::DenseMap<GlobalDecl, int64_t> MethodVTableIndicesTy;
784
785 private:
786   /// VTables - Global vtable information.
787   ItaniumVTableContext &VTables;
788
789   /// MostDerivedClass - The most derived class for which we're building this
790   /// vtable.
791   const CXXRecordDecl *MostDerivedClass;
792
793   /// MostDerivedClassOffset - If we're building a construction vtable, this
794   /// holds the offset from the layout class to the most derived class.
795   const CharUnits MostDerivedClassOffset;
796
797   /// MostDerivedClassIsVirtual - Whether the most derived class is a virtual
798   /// base. (This only makes sense when building a construction vtable).
799   bool MostDerivedClassIsVirtual;
800
801   /// LayoutClass - The class we're using for layout information. Will be
802   /// different than the most derived class if we're building a construction
803   /// vtable.
804   const CXXRecordDecl *LayoutClass;
805
806   /// Context - The ASTContext which we will use for layout information.
807   ASTContext &Context;
808
809   /// FinalOverriders - The final overriders of the most derived class.
810   const FinalOverriders Overriders;
811
812   /// VCallOffsetsForVBases - Keeps track of vcall offsets for the virtual
813   /// bases in this vtable.
814   llvm::DenseMap<const CXXRecordDecl *, VCallOffsetMap> VCallOffsetsForVBases;
815
816   /// VBaseOffsetOffsets - Contains the offsets of the virtual base offsets for
817   /// the most derived class.
818   VBaseOffsetOffsetsMapTy VBaseOffsetOffsets;
819
820   /// Components - The components of the vtable being built.
821   SmallVector<VTableComponent, 64> Components;
822
823   /// AddressPoints - Address points for the vtable being built.
824   AddressPointsMapTy AddressPoints;
825
826   /// MethodInfo - Contains information about a method in a vtable.
827   /// (Used for computing 'this' pointer adjustment thunks.
828   struct MethodInfo {
829     /// BaseOffset - The base offset of this method.
830     const CharUnits BaseOffset;
831
832     /// BaseOffsetInLayoutClass - The base offset in the layout class of this
833     /// method.
834     const CharUnits BaseOffsetInLayoutClass;
835
836     /// VTableIndex - The index in the vtable that this method has.
837     /// (For destructors, this is the index of the complete destructor).
838     const uint64_t VTableIndex;
839
840     MethodInfo(CharUnits BaseOffset, CharUnits BaseOffsetInLayoutClass,
841                uint64_t VTableIndex)
842       : BaseOffset(BaseOffset),
843       BaseOffsetInLayoutClass(BaseOffsetInLayoutClass),
844       VTableIndex(VTableIndex) { }
845
846     MethodInfo()
847       : BaseOffset(CharUnits::Zero()),
848       BaseOffsetInLayoutClass(CharUnits::Zero()),
849       VTableIndex(0) { }
850   };
851
852   typedef llvm::DenseMap<const CXXMethodDecl *, MethodInfo> MethodInfoMapTy;
853
854   /// MethodInfoMap - The information for all methods in the vtable we're
855   /// currently building.
856   MethodInfoMapTy MethodInfoMap;
857
858   /// MethodVTableIndices - Contains the index (relative to the vtable address
859   /// point) where the function pointer for a virtual function is stored.
860   MethodVTableIndicesTy MethodVTableIndices;
861
862   typedef llvm::DenseMap<uint64_t, ThunkInfo> VTableThunksMapTy;
863
864   /// VTableThunks - The thunks by vtable index in the vtable currently being
865   /// built.
866   VTableThunksMapTy VTableThunks;
867
868   typedef SmallVector<ThunkInfo, 1> ThunkInfoVectorTy;
869   typedef llvm::DenseMap<const CXXMethodDecl *, ThunkInfoVectorTy> ThunksMapTy;
870
871   /// Thunks - A map that contains all the thunks needed for all methods in the
872   /// most derived class for which the vtable is currently being built.
873   ThunksMapTy Thunks;
874
875   /// AddThunk - Add a thunk for the given method.
876   void AddThunk(const CXXMethodDecl *MD, const ThunkInfo &Thunk);
877
878   /// ComputeThisAdjustments - Compute the 'this' pointer adjustments for the
879   /// part of the vtable we're currently building.
880   void ComputeThisAdjustments();
881
882   typedef llvm::SmallPtrSet<const CXXRecordDecl *, 4> VisitedVirtualBasesSetTy;
883
884   /// PrimaryVirtualBases - All known virtual bases who are a primary base of
885   /// some other base.
886   VisitedVirtualBasesSetTy PrimaryVirtualBases;
887
888   /// ComputeReturnAdjustment - Compute the return adjustment given a return
889   /// adjustment base offset.
890   ReturnAdjustment ComputeReturnAdjustment(BaseOffset Offset);
891
892   /// ComputeThisAdjustmentBaseOffset - Compute the base offset for adjusting
893   /// the 'this' pointer from the base subobject to the derived subobject.
894   BaseOffset ComputeThisAdjustmentBaseOffset(BaseSubobject Base,
895                                              BaseSubobject Derived) const;
896
897   /// ComputeThisAdjustment - Compute the 'this' pointer adjustment for the
898   /// given virtual member function, its offset in the layout class and its
899   /// final overrider.
900   ThisAdjustment
901   ComputeThisAdjustment(const CXXMethodDecl *MD,
902                         CharUnits BaseOffsetInLayoutClass,
903                         FinalOverriders::OverriderInfo Overrider);
904
905   /// AddMethod - Add a single virtual member function to the vtable
906   /// components vector.
907   void AddMethod(const CXXMethodDecl *MD, ReturnAdjustment ReturnAdjustment);
908
909   /// IsOverriderUsed - Returns whether the overrider will ever be used in this
910   /// part of the vtable.
911   ///
912   /// Itanium C++ ABI 2.5.2:
913   ///
914   ///   struct A { virtual void f(); };
915   ///   struct B : virtual public A { int i; };
916   ///   struct C : virtual public A { int j; };
917   ///   struct D : public B, public C {};
918   ///
919   ///   When B and C are declared, A is a primary base in each case, so although
920   ///   vcall offsets are allocated in the A-in-B and A-in-C vtables, no this
921   ///   adjustment is required and no thunk is generated. However, inside D
922   ///   objects, A is no longer a primary base of C, so if we allowed calls to
923   ///   C::f() to use the copy of A's vtable in the C subobject, we would need
924   ///   to adjust this from C* to B::A*, which would require a third-party
925   ///   thunk. Since we require that a call to C::f() first convert to A*,
926   ///   C-in-D's copy of A's vtable is never referenced, so this is not
927   ///   necessary.
928   bool IsOverriderUsed(const CXXMethodDecl *Overrider,
929                        CharUnits BaseOffsetInLayoutClass,
930                        const CXXRecordDecl *FirstBaseInPrimaryBaseChain,
931                        CharUnits FirstBaseOffsetInLayoutClass) const;
932
933
934   /// AddMethods - Add the methods of this base subobject and all its
935   /// primary bases to the vtable components vector.
936   void AddMethods(BaseSubobject Base, CharUnits BaseOffsetInLayoutClass,
937                   const CXXRecordDecl *FirstBaseInPrimaryBaseChain,
938                   CharUnits FirstBaseOffsetInLayoutClass,
939                   PrimaryBasesSetVectorTy &PrimaryBases);
940
941   // LayoutVTable - Layout the vtable for the given base class, including its
942   // secondary vtables and any vtables for virtual bases.
943   void LayoutVTable();
944
945   /// LayoutPrimaryAndSecondaryVTables - Layout the primary vtable for the
946   /// given base subobject, as well as all its secondary vtables.
947   ///
948   /// \param BaseIsMorallyVirtual whether the base subobject is a virtual base
949   /// or a direct or indirect base of a virtual base.
950   ///
951   /// \param BaseIsVirtualInLayoutClass - Whether the base subobject is virtual
952   /// in the layout class.
953   void LayoutPrimaryAndSecondaryVTables(BaseSubobject Base,
954                                         bool BaseIsMorallyVirtual,
955                                         bool BaseIsVirtualInLayoutClass,
956                                         CharUnits OffsetInLayoutClass);
957
958   /// LayoutSecondaryVTables - Layout the secondary vtables for the given base
959   /// subobject.
960   ///
961   /// \param BaseIsMorallyVirtual whether the base subobject is a virtual base
962   /// or a direct or indirect base of a virtual base.
963   void LayoutSecondaryVTables(BaseSubobject Base, bool BaseIsMorallyVirtual,
964                               CharUnits OffsetInLayoutClass);
965
966   /// DeterminePrimaryVirtualBases - Determine the primary virtual bases in this
967   /// class hierarchy.
968   void DeterminePrimaryVirtualBases(const CXXRecordDecl *RD,
969                                     CharUnits OffsetInLayoutClass,
970                                     VisitedVirtualBasesSetTy &VBases);
971
972   /// LayoutVTablesForVirtualBases - Layout vtables for all virtual bases of the
973   /// given base (excluding any primary bases).
974   void LayoutVTablesForVirtualBases(const CXXRecordDecl *RD,
975                                     VisitedVirtualBasesSetTy &VBases);
976
977   /// isBuildingConstructionVTable - Return whether this vtable builder is
978   /// building a construction vtable.
979   bool isBuildingConstructorVTable() const {
980     return MostDerivedClass != LayoutClass;
981   }
982
983 public:
984   /// Component indices of the first component of each of the vtables in the
985   /// vtable group.
986   SmallVector<size_t, 4> VTableIndices;
987
988   ItaniumVTableBuilder(ItaniumVTableContext &VTables,
989                        const CXXRecordDecl *MostDerivedClass,
990                        CharUnits MostDerivedClassOffset,
991                        bool MostDerivedClassIsVirtual,
992                        const CXXRecordDecl *LayoutClass)
993       : VTables(VTables), MostDerivedClass(MostDerivedClass),
994         MostDerivedClassOffset(MostDerivedClassOffset),
995         MostDerivedClassIsVirtual(MostDerivedClassIsVirtual),
996         LayoutClass(LayoutClass), Context(MostDerivedClass->getASTContext()),
997         Overriders(MostDerivedClass, MostDerivedClassOffset, LayoutClass) {
998     assert(!Context.getTargetInfo().getCXXABI().isMicrosoft());
999
1000     LayoutVTable();
1001
1002     if (Context.getLangOpts().DumpVTableLayouts)
1003       dumpLayout(llvm::outs());
1004   }
1005
1006   uint64_t getNumThunks() const {
1007     return Thunks.size();
1008   }
1009
1010   ThunksMapTy::const_iterator thunks_begin() const {
1011     return Thunks.begin();
1012   }
1013
1014   ThunksMapTy::const_iterator thunks_end() const {
1015     return Thunks.end();
1016   }
1017
1018   const VBaseOffsetOffsetsMapTy &getVBaseOffsetOffsets() const {
1019     return VBaseOffsetOffsets;
1020   }
1021
1022   const AddressPointsMapTy &getAddressPoints() const {
1023     return AddressPoints;
1024   }
1025
1026   MethodVTableIndicesTy::const_iterator vtable_indices_begin() const {
1027     return MethodVTableIndices.begin();
1028   }
1029
1030   MethodVTableIndicesTy::const_iterator vtable_indices_end() const {
1031     return MethodVTableIndices.end();
1032   }
1033
1034   ArrayRef<VTableComponent> vtable_components() const { return Components; }
1035
1036   AddressPointsMapTy::const_iterator address_points_begin() const {
1037     return AddressPoints.begin();
1038   }
1039
1040   AddressPointsMapTy::const_iterator address_points_end() const {
1041     return AddressPoints.end();
1042   }
1043
1044   VTableThunksMapTy::const_iterator vtable_thunks_begin() const {
1045     return VTableThunks.begin();
1046   }
1047
1048   VTableThunksMapTy::const_iterator vtable_thunks_end() const {
1049     return VTableThunks.end();
1050   }
1051
1052   /// dumpLayout - Dump the vtable layout.
1053   void dumpLayout(raw_ostream&);
1054 };
1055
1056 void ItaniumVTableBuilder::AddThunk(const CXXMethodDecl *MD,
1057                                     const ThunkInfo &Thunk) {
1058   assert(!isBuildingConstructorVTable() &&
1059          "Can't add thunks for construction vtable");
1060
1061   SmallVectorImpl<ThunkInfo> &ThunksVector = Thunks[MD];
1062
1063   // Check if we have this thunk already.
1064   if (std::find(ThunksVector.begin(), ThunksVector.end(), Thunk) !=
1065       ThunksVector.end())
1066     return;
1067
1068   ThunksVector.push_back(Thunk);
1069 }
1070
1071 typedef llvm::SmallPtrSet<const CXXMethodDecl *, 8> OverriddenMethodsSetTy;
1072
1073 /// Visit all the methods overridden by the given method recursively,
1074 /// in a depth-first pre-order. The Visitor's visitor method returns a bool
1075 /// indicating whether to continue the recursion for the given overridden
1076 /// method (i.e. returning false stops the iteration).
1077 template <class VisitorTy>
1078 static void
1079 visitAllOverriddenMethods(const CXXMethodDecl *MD, VisitorTy &Visitor) {
1080   assert(MD->isVirtual() && "Method is not virtual!");
1081
1082   for (const CXXMethodDecl *OverriddenMD : MD->overridden_methods()) {
1083     if (!Visitor(OverriddenMD))
1084       continue;
1085     visitAllOverriddenMethods(OverriddenMD, Visitor);
1086   }
1087 }
1088
1089 /// ComputeAllOverriddenMethods - Given a method decl, will return a set of all
1090 /// the overridden methods that the function decl overrides.
1091 static void
1092 ComputeAllOverriddenMethods(const CXXMethodDecl *MD,
1093                             OverriddenMethodsSetTy& OverriddenMethods) {
1094   auto OverriddenMethodsCollector = [&](const CXXMethodDecl *MD) {
1095     // Don't recurse on this method if we've already collected it.
1096     return OverriddenMethods.insert(MD).second;
1097   };
1098   visitAllOverriddenMethods(MD, OverriddenMethodsCollector);
1099 }
1100
1101 void ItaniumVTableBuilder::ComputeThisAdjustments() {
1102   // Now go through the method info map and see if any of the methods need
1103   // 'this' pointer adjustments.
1104   for (const auto &MI : MethodInfoMap) {
1105     const CXXMethodDecl *MD = MI.first;
1106     const MethodInfo &MethodInfo = MI.second;
1107
1108     // Ignore adjustments for unused function pointers.
1109     uint64_t VTableIndex = MethodInfo.VTableIndex;
1110     if (Components[VTableIndex].getKind() ==
1111         VTableComponent::CK_UnusedFunctionPointer)
1112       continue;
1113
1114     // Get the final overrider for this method.
1115     FinalOverriders::OverriderInfo Overrider =
1116       Overriders.getOverrider(MD, MethodInfo.BaseOffset);
1117
1118     // Check if we need an adjustment at all.
1119     if (MethodInfo.BaseOffsetInLayoutClass == Overrider.Offset) {
1120       // When a return thunk is needed by a derived class that overrides a
1121       // virtual base, gcc uses a virtual 'this' adjustment as well.
1122       // While the thunk itself might be needed by vtables in subclasses or
1123       // in construction vtables, there doesn't seem to be a reason for using
1124       // the thunk in this vtable. Still, we do so to match gcc.
1125       if (VTableThunks.lookup(VTableIndex).Return.isEmpty())
1126         continue;
1127     }
1128
1129     ThisAdjustment ThisAdjustment =
1130       ComputeThisAdjustment(MD, MethodInfo.BaseOffsetInLayoutClass, Overrider);
1131
1132     if (ThisAdjustment.isEmpty())
1133       continue;
1134
1135     // Add it.
1136     VTableThunks[VTableIndex].This = ThisAdjustment;
1137
1138     if (isa<CXXDestructorDecl>(MD)) {
1139       // Add an adjustment for the deleting destructor as well.
1140       VTableThunks[VTableIndex + 1].This = ThisAdjustment;
1141     }
1142   }
1143
1144   /// Clear the method info map.
1145   MethodInfoMap.clear();
1146
1147   if (isBuildingConstructorVTable()) {
1148     // We don't need to store thunk information for construction vtables.
1149     return;
1150   }
1151
1152   for (const auto &TI : VTableThunks) {
1153     const VTableComponent &Component = Components[TI.first];
1154     const ThunkInfo &Thunk = TI.second;
1155     const CXXMethodDecl *MD;
1156
1157     switch (Component.getKind()) {
1158     default:
1159       llvm_unreachable("Unexpected vtable component kind!");
1160     case VTableComponent::CK_FunctionPointer:
1161       MD = Component.getFunctionDecl();
1162       break;
1163     case VTableComponent::CK_CompleteDtorPointer:
1164       MD = Component.getDestructorDecl();
1165       break;
1166     case VTableComponent::CK_DeletingDtorPointer:
1167       // We've already added the thunk when we saw the complete dtor pointer.
1168       continue;
1169     }
1170
1171     if (MD->getParent() == MostDerivedClass)
1172       AddThunk(MD, Thunk);
1173   }
1174 }
1175
1176 ReturnAdjustment
1177 ItaniumVTableBuilder::ComputeReturnAdjustment(BaseOffset Offset) {
1178   ReturnAdjustment Adjustment;
1179
1180   if (!Offset.isEmpty()) {
1181     if (Offset.VirtualBase) {
1182       // Get the virtual base offset offset.
1183       if (Offset.DerivedClass == MostDerivedClass) {
1184         // We can get the offset offset directly from our map.
1185         Adjustment.Virtual.Itanium.VBaseOffsetOffset =
1186           VBaseOffsetOffsets.lookup(Offset.VirtualBase).getQuantity();
1187       } else {
1188         Adjustment.Virtual.Itanium.VBaseOffsetOffset =
1189           VTables.getVirtualBaseOffsetOffset(Offset.DerivedClass,
1190                                              Offset.VirtualBase).getQuantity();
1191       }
1192     }
1193
1194     Adjustment.NonVirtual = Offset.NonVirtualOffset.getQuantity();
1195   }
1196
1197   return Adjustment;
1198 }
1199
1200 BaseOffset ItaniumVTableBuilder::ComputeThisAdjustmentBaseOffset(
1201     BaseSubobject Base, BaseSubobject Derived) const {
1202   const CXXRecordDecl *BaseRD = Base.getBase();
1203   const CXXRecordDecl *DerivedRD = Derived.getBase();
1204
1205   CXXBasePaths Paths(/*FindAmbiguities=*/true,
1206                      /*RecordPaths=*/true, /*DetectVirtual=*/true);
1207
1208   if (!DerivedRD->isDerivedFrom(BaseRD, Paths))
1209     llvm_unreachable("Class must be derived from the passed in base class!");
1210
1211   // We have to go through all the paths, and see which one leads us to the
1212   // right base subobject.
1213   for (const CXXBasePath &Path : Paths) {
1214     BaseOffset Offset = ComputeBaseOffset(Context, DerivedRD, Path);
1215
1216     CharUnits OffsetToBaseSubobject = Offset.NonVirtualOffset;
1217
1218     if (Offset.VirtualBase) {
1219       // If we have a virtual base class, the non-virtual offset is relative
1220       // to the virtual base class offset.
1221       const ASTRecordLayout &LayoutClassLayout =
1222         Context.getASTRecordLayout(LayoutClass);
1223
1224       /// Get the virtual base offset, relative to the most derived class
1225       /// layout.
1226       OffsetToBaseSubobject +=
1227         LayoutClassLayout.getVBaseClassOffset(Offset.VirtualBase);
1228     } else {
1229       // Otherwise, the non-virtual offset is relative to the derived class
1230       // offset.
1231       OffsetToBaseSubobject += Derived.getBaseOffset();
1232     }
1233
1234     // Check if this path gives us the right base subobject.
1235     if (OffsetToBaseSubobject == Base.getBaseOffset()) {
1236       // Since we're going from the base class _to_ the derived class, we'll
1237       // invert the non-virtual offset here.
1238       Offset.NonVirtualOffset = -Offset.NonVirtualOffset;
1239       return Offset;
1240     }
1241   }
1242
1243   return BaseOffset();
1244 }
1245
1246 ThisAdjustment ItaniumVTableBuilder::ComputeThisAdjustment(
1247     const CXXMethodDecl *MD, CharUnits BaseOffsetInLayoutClass,
1248     FinalOverriders::OverriderInfo Overrider) {
1249   // Ignore adjustments for pure virtual member functions.
1250   if (Overrider.Method->isPure())
1251     return ThisAdjustment();
1252
1253   BaseSubobject OverriddenBaseSubobject(MD->getParent(),
1254                                         BaseOffsetInLayoutClass);
1255
1256   BaseSubobject OverriderBaseSubobject(Overrider.Method->getParent(),
1257                                        Overrider.Offset);
1258
1259   // Compute the adjustment offset.
1260   BaseOffset Offset = ComputeThisAdjustmentBaseOffset(OverriddenBaseSubobject,
1261                                                       OverriderBaseSubobject);
1262   if (Offset.isEmpty())
1263     return ThisAdjustment();
1264
1265   ThisAdjustment Adjustment;
1266
1267   if (Offset.VirtualBase) {
1268     // Get the vcall offset map for this virtual base.
1269     VCallOffsetMap &VCallOffsets = VCallOffsetsForVBases[Offset.VirtualBase];
1270
1271     if (VCallOffsets.empty()) {
1272       // We don't have vcall offsets for this virtual base, go ahead and
1273       // build them.
1274       VCallAndVBaseOffsetBuilder Builder(MostDerivedClass, MostDerivedClass,
1275                                          /*FinalOverriders=*/nullptr,
1276                                          BaseSubobject(Offset.VirtualBase,
1277                                                        CharUnits::Zero()),
1278                                          /*BaseIsVirtual=*/true,
1279                                          /*OffsetInLayoutClass=*/
1280                                              CharUnits::Zero());
1281
1282       VCallOffsets = Builder.getVCallOffsets();
1283     }
1284
1285     Adjustment.Virtual.Itanium.VCallOffsetOffset =
1286       VCallOffsets.getVCallOffsetOffset(MD).getQuantity();
1287   }
1288
1289   // Set the non-virtual part of the adjustment.
1290   Adjustment.NonVirtual = Offset.NonVirtualOffset.getQuantity();
1291
1292   return Adjustment;
1293 }
1294
1295 void ItaniumVTableBuilder::AddMethod(const CXXMethodDecl *MD,
1296                                      ReturnAdjustment ReturnAdjustment) {
1297   if (const CXXDestructorDecl *DD = dyn_cast<CXXDestructorDecl>(MD)) {
1298     assert(ReturnAdjustment.isEmpty() &&
1299            "Destructor can't have return adjustment!");
1300
1301     // Add both the complete destructor and the deleting destructor.
1302     Components.push_back(VTableComponent::MakeCompleteDtor(DD));
1303     Components.push_back(VTableComponent::MakeDeletingDtor(DD));
1304   } else {
1305     // Add the return adjustment if necessary.
1306     if (!ReturnAdjustment.isEmpty())
1307       VTableThunks[Components.size()].Return = ReturnAdjustment;
1308
1309     // Add the function.
1310     Components.push_back(VTableComponent::MakeFunction(MD));
1311   }
1312 }
1313
1314 /// OverridesIndirectMethodInBase - Return whether the given member function
1315 /// overrides any methods in the set of given bases.
1316 /// Unlike OverridesMethodInBase, this checks "overriders of overriders".
1317 /// For example, if we have:
1318 ///
1319 /// struct A { virtual void f(); }
1320 /// struct B : A { virtual void f(); }
1321 /// struct C : B { virtual void f(); }
1322 ///
1323 /// OverridesIndirectMethodInBase will return true if given C::f as the method
1324 /// and { A } as the set of bases.
1325 static bool OverridesIndirectMethodInBases(
1326     const CXXMethodDecl *MD,
1327     ItaniumVTableBuilder::PrimaryBasesSetVectorTy &Bases) {
1328   if (Bases.count(MD->getParent()))
1329     return true;
1330
1331   for (const CXXMethodDecl *OverriddenMD : MD->overridden_methods()) {
1332     // Check "indirect overriders".
1333     if (OverridesIndirectMethodInBases(OverriddenMD, Bases))
1334       return true;
1335   }
1336
1337   return false;
1338 }
1339
1340 bool ItaniumVTableBuilder::IsOverriderUsed(
1341     const CXXMethodDecl *Overrider, CharUnits BaseOffsetInLayoutClass,
1342     const CXXRecordDecl *FirstBaseInPrimaryBaseChain,
1343     CharUnits FirstBaseOffsetInLayoutClass) const {
1344   // If the base and the first base in the primary base chain have the same
1345   // offsets, then this overrider will be used.
1346   if (BaseOffsetInLayoutClass == FirstBaseOffsetInLayoutClass)
1347    return true;
1348
1349   // We know now that Base (or a direct or indirect base of it) is a primary
1350   // base in part of the class hierarchy, but not a primary base in the most
1351   // derived class.
1352
1353   // If the overrider is the first base in the primary base chain, we know
1354   // that the overrider will be used.
1355   if (Overrider->getParent() == FirstBaseInPrimaryBaseChain)
1356     return true;
1357
1358   ItaniumVTableBuilder::PrimaryBasesSetVectorTy PrimaryBases;
1359
1360   const CXXRecordDecl *RD = FirstBaseInPrimaryBaseChain;
1361   PrimaryBases.insert(RD);
1362
1363   // Now traverse the base chain, starting with the first base, until we find
1364   // the base that is no longer a primary base.
1365   while (true) {
1366     const ASTRecordLayout &Layout = Context.getASTRecordLayout(RD);
1367     const CXXRecordDecl *PrimaryBase = Layout.getPrimaryBase();
1368
1369     if (!PrimaryBase)
1370       break;
1371
1372     if (Layout.isPrimaryBaseVirtual()) {
1373       assert(Layout.getVBaseClassOffset(PrimaryBase).isZero() &&
1374              "Primary base should always be at offset 0!");
1375
1376       const ASTRecordLayout &LayoutClassLayout =
1377         Context.getASTRecordLayout(LayoutClass);
1378
1379       // Now check if this is the primary base that is not a primary base in the
1380       // most derived class.
1381       if (LayoutClassLayout.getVBaseClassOffset(PrimaryBase) !=
1382           FirstBaseOffsetInLayoutClass) {
1383         // We found it, stop walking the chain.
1384         break;
1385       }
1386     } else {
1387       assert(Layout.getBaseClassOffset(PrimaryBase).isZero() &&
1388              "Primary base should always be at offset 0!");
1389     }
1390
1391     if (!PrimaryBases.insert(PrimaryBase))
1392       llvm_unreachable("Found a duplicate primary base!");
1393
1394     RD = PrimaryBase;
1395   }
1396
1397   // If the final overrider is an override of one of the primary bases,
1398   // then we know that it will be used.
1399   return OverridesIndirectMethodInBases(Overrider, PrimaryBases);
1400 }
1401
1402 typedef llvm::SmallSetVector<const CXXRecordDecl *, 8> BasesSetVectorTy;
1403
1404 /// FindNearestOverriddenMethod - Given a method, returns the overridden method
1405 /// from the nearest base. Returns null if no method was found.
1406 /// The Bases are expected to be sorted in a base-to-derived order.
1407 static const CXXMethodDecl *
1408 FindNearestOverriddenMethod(const CXXMethodDecl *MD,
1409                             BasesSetVectorTy &Bases) {
1410   OverriddenMethodsSetTy OverriddenMethods;
1411   ComputeAllOverriddenMethods(MD, OverriddenMethods);
1412
1413   for (const CXXRecordDecl *PrimaryBase :
1414        llvm::make_range(Bases.rbegin(), Bases.rend())) {
1415     // Now check the overridden methods.
1416     for (const CXXMethodDecl *OverriddenMD : OverriddenMethods) {
1417       // We found our overridden method.
1418       if (OverriddenMD->getParent() == PrimaryBase)
1419         return OverriddenMD;
1420     }
1421   }
1422
1423   return nullptr;
1424 }
1425
1426 void ItaniumVTableBuilder::AddMethods(
1427     BaseSubobject Base, CharUnits BaseOffsetInLayoutClass,
1428     const CXXRecordDecl *FirstBaseInPrimaryBaseChain,
1429     CharUnits FirstBaseOffsetInLayoutClass,
1430     PrimaryBasesSetVectorTy &PrimaryBases) {
1431   // Itanium C++ ABI 2.5.2:
1432   //   The order of the virtual function pointers in a virtual table is the
1433   //   order of declaration of the corresponding member functions in the class.
1434   //
1435   //   There is an entry for any virtual function declared in a class,
1436   //   whether it is a new function or overrides a base class function,
1437   //   unless it overrides a function from the primary base, and conversion
1438   //   between their return types does not require an adjustment.
1439
1440   const CXXRecordDecl *RD = Base.getBase();
1441   const ASTRecordLayout &Layout = Context.getASTRecordLayout(RD);
1442
1443   if (const CXXRecordDecl *PrimaryBase = Layout.getPrimaryBase()) {
1444     CharUnits PrimaryBaseOffset;
1445     CharUnits PrimaryBaseOffsetInLayoutClass;
1446     if (Layout.isPrimaryBaseVirtual()) {
1447       assert(Layout.getVBaseClassOffset(PrimaryBase).isZero() &&
1448              "Primary vbase should have a zero offset!");
1449
1450       const ASTRecordLayout &MostDerivedClassLayout =
1451         Context.getASTRecordLayout(MostDerivedClass);
1452
1453       PrimaryBaseOffset =
1454         MostDerivedClassLayout.getVBaseClassOffset(PrimaryBase);
1455
1456       const ASTRecordLayout &LayoutClassLayout =
1457         Context.getASTRecordLayout(LayoutClass);
1458
1459       PrimaryBaseOffsetInLayoutClass =
1460         LayoutClassLayout.getVBaseClassOffset(PrimaryBase);
1461     } else {
1462       assert(Layout.getBaseClassOffset(PrimaryBase).isZero() &&
1463              "Primary base should have a zero offset!");
1464
1465       PrimaryBaseOffset = Base.getBaseOffset();
1466       PrimaryBaseOffsetInLayoutClass = BaseOffsetInLayoutClass;
1467     }
1468
1469     AddMethods(BaseSubobject(PrimaryBase, PrimaryBaseOffset),
1470                PrimaryBaseOffsetInLayoutClass, FirstBaseInPrimaryBaseChain,
1471                FirstBaseOffsetInLayoutClass, PrimaryBases);
1472
1473     if (!PrimaryBases.insert(PrimaryBase))
1474       llvm_unreachable("Found a duplicate primary base!");
1475   }
1476
1477   const CXXDestructorDecl *ImplicitVirtualDtor = nullptr;
1478
1479   typedef llvm::SmallVector<const CXXMethodDecl *, 8> NewVirtualFunctionsTy;
1480   NewVirtualFunctionsTy NewVirtualFunctions;
1481
1482   // Now go through all virtual member functions and add them.
1483   for (const auto *MD : RD->methods()) {
1484     if (!MD->isVirtual())
1485       continue;
1486     MD = MD->getCanonicalDecl();
1487
1488     // Get the final overrider.
1489     FinalOverriders::OverriderInfo Overrider =
1490       Overriders.getOverrider(MD, Base.getBaseOffset());
1491
1492     // Check if this virtual member function overrides a method in a primary
1493     // base. If this is the case, and the return type doesn't require adjustment
1494     // then we can just use the member function from the primary base.
1495     if (const CXXMethodDecl *OverriddenMD =
1496           FindNearestOverriddenMethod(MD, PrimaryBases)) {
1497       if (ComputeReturnAdjustmentBaseOffset(Context, MD,
1498                                             OverriddenMD).isEmpty()) {
1499         // Replace the method info of the overridden method with our own
1500         // method.
1501         assert(MethodInfoMap.count(OverriddenMD) &&
1502                "Did not find the overridden method!");
1503         MethodInfo &OverriddenMethodInfo = MethodInfoMap[OverriddenMD];
1504
1505         MethodInfo MethodInfo(Base.getBaseOffset(), BaseOffsetInLayoutClass,
1506                               OverriddenMethodInfo.VTableIndex);
1507
1508         assert(!MethodInfoMap.count(MD) &&
1509                "Should not have method info for this method yet!");
1510
1511         MethodInfoMap.insert(std::make_pair(MD, MethodInfo));
1512         MethodInfoMap.erase(OverriddenMD);
1513
1514         // If the overridden method exists in a virtual base class or a direct
1515         // or indirect base class of a virtual base class, we need to emit a
1516         // thunk if we ever have a class hierarchy where the base class is not
1517         // a primary base in the complete object.
1518         if (!isBuildingConstructorVTable() && OverriddenMD != MD) {
1519           // Compute the this adjustment.
1520           ThisAdjustment ThisAdjustment =
1521             ComputeThisAdjustment(OverriddenMD, BaseOffsetInLayoutClass,
1522                                   Overrider);
1523
1524           if (ThisAdjustment.Virtual.Itanium.VCallOffsetOffset &&
1525               Overrider.Method->getParent() == MostDerivedClass) {
1526
1527             // There's no return adjustment from OverriddenMD and MD,
1528             // but that doesn't mean there isn't one between MD and
1529             // the final overrider.
1530             BaseOffset ReturnAdjustmentOffset =
1531               ComputeReturnAdjustmentBaseOffset(Context, Overrider.Method, MD);
1532             ReturnAdjustment ReturnAdjustment =
1533               ComputeReturnAdjustment(ReturnAdjustmentOffset);
1534
1535             // This is a virtual thunk for the most derived class, add it.
1536             AddThunk(Overrider.Method,
1537                      ThunkInfo(ThisAdjustment, ReturnAdjustment));
1538           }
1539         }
1540
1541         continue;
1542       }
1543     }
1544
1545     if (const CXXDestructorDecl *DD = dyn_cast<CXXDestructorDecl>(MD)) {
1546       if (MD->isImplicit()) {
1547         // Itanium C++ ABI 2.5.2:
1548         //   If a class has an implicitly-defined virtual destructor,
1549         //   its entries come after the declared virtual function pointers.
1550
1551         assert(!ImplicitVirtualDtor &&
1552                "Did already see an implicit virtual dtor!");
1553         ImplicitVirtualDtor = DD;
1554         continue;
1555       }
1556     }
1557
1558     NewVirtualFunctions.push_back(MD);
1559   }
1560
1561   if (ImplicitVirtualDtor)
1562     NewVirtualFunctions.push_back(ImplicitVirtualDtor);
1563
1564   for (const CXXMethodDecl *MD : NewVirtualFunctions) {
1565     // Get the final overrider.
1566     FinalOverriders::OverriderInfo Overrider =
1567       Overriders.getOverrider(MD, Base.getBaseOffset());
1568
1569     // Insert the method info for this method.
1570     MethodInfo MethodInfo(Base.getBaseOffset(), BaseOffsetInLayoutClass,
1571                           Components.size());
1572
1573     assert(!MethodInfoMap.count(MD) &&
1574            "Should not have method info for this method yet!");
1575     MethodInfoMap.insert(std::make_pair(MD, MethodInfo));
1576
1577     // Check if this overrider is going to be used.
1578     const CXXMethodDecl *OverriderMD = Overrider.Method;
1579     if (!IsOverriderUsed(OverriderMD, BaseOffsetInLayoutClass,
1580                          FirstBaseInPrimaryBaseChain,
1581                          FirstBaseOffsetInLayoutClass)) {
1582       Components.push_back(VTableComponent::MakeUnusedFunction(OverriderMD));
1583       continue;
1584     }
1585
1586     // Check if this overrider needs a return adjustment.
1587     // We don't want to do this for pure virtual member functions.
1588     BaseOffset ReturnAdjustmentOffset;
1589     if (!OverriderMD->isPure()) {
1590       ReturnAdjustmentOffset =
1591         ComputeReturnAdjustmentBaseOffset(Context, OverriderMD, MD);
1592     }
1593
1594     ReturnAdjustment ReturnAdjustment =
1595       ComputeReturnAdjustment(ReturnAdjustmentOffset);
1596
1597     AddMethod(Overrider.Method, ReturnAdjustment);
1598   }
1599 }
1600
1601 void ItaniumVTableBuilder::LayoutVTable() {
1602   LayoutPrimaryAndSecondaryVTables(BaseSubobject(MostDerivedClass,
1603                                                  CharUnits::Zero()),
1604                                    /*BaseIsMorallyVirtual=*/false,
1605                                    MostDerivedClassIsVirtual,
1606                                    MostDerivedClassOffset);
1607
1608   VisitedVirtualBasesSetTy VBases;
1609
1610   // Determine the primary virtual bases.
1611   DeterminePrimaryVirtualBases(MostDerivedClass, MostDerivedClassOffset,
1612                                VBases);
1613   VBases.clear();
1614
1615   LayoutVTablesForVirtualBases(MostDerivedClass, VBases);
1616
1617   // -fapple-kext adds an extra entry at end of vtbl.
1618   bool IsAppleKext = Context.getLangOpts().AppleKext;
1619   if (IsAppleKext)
1620     Components.push_back(VTableComponent::MakeVCallOffset(CharUnits::Zero()));
1621 }
1622
1623 void ItaniumVTableBuilder::LayoutPrimaryAndSecondaryVTables(
1624     BaseSubobject Base, bool BaseIsMorallyVirtual,
1625     bool BaseIsVirtualInLayoutClass, CharUnits OffsetInLayoutClass) {
1626   assert(Base.getBase()->isDynamicClass() && "class does not have a vtable!");
1627
1628   unsigned VTableIndex = Components.size();
1629   VTableIndices.push_back(VTableIndex);
1630
1631   // Add vcall and vbase offsets for this vtable.
1632   VCallAndVBaseOffsetBuilder Builder(MostDerivedClass, LayoutClass, &Overriders,
1633                                      Base, BaseIsVirtualInLayoutClass,
1634                                      OffsetInLayoutClass);
1635   Components.append(Builder.components_begin(), Builder.components_end());
1636
1637   // Check if we need to add these vcall offsets.
1638   if (BaseIsVirtualInLayoutClass && !Builder.getVCallOffsets().empty()) {
1639     VCallOffsetMap &VCallOffsets = VCallOffsetsForVBases[Base.getBase()];
1640
1641     if (VCallOffsets.empty())
1642       VCallOffsets = Builder.getVCallOffsets();
1643   }
1644
1645   // If we're laying out the most derived class we want to keep track of the
1646   // virtual base class offset offsets.
1647   if (Base.getBase() == MostDerivedClass)
1648     VBaseOffsetOffsets = Builder.getVBaseOffsetOffsets();
1649
1650   // Add the offset to top.
1651   CharUnits OffsetToTop = MostDerivedClassOffset - OffsetInLayoutClass;
1652   Components.push_back(VTableComponent::MakeOffsetToTop(OffsetToTop));
1653
1654   // Next, add the RTTI.
1655   Components.push_back(VTableComponent::MakeRTTI(MostDerivedClass));
1656
1657   uint64_t AddressPoint = Components.size();
1658
1659   // Now go through all virtual member functions and add them.
1660   PrimaryBasesSetVectorTy PrimaryBases;
1661   AddMethods(Base, OffsetInLayoutClass,
1662              Base.getBase(), OffsetInLayoutClass,
1663              PrimaryBases);
1664
1665   const CXXRecordDecl *RD = Base.getBase();
1666   if (RD == MostDerivedClass) {
1667     assert(MethodVTableIndices.empty());
1668     for (const auto &I : MethodInfoMap) {
1669       const CXXMethodDecl *MD = I.first;
1670       const MethodInfo &MI = I.second;
1671       if (const CXXDestructorDecl *DD = dyn_cast<CXXDestructorDecl>(MD)) {
1672         MethodVTableIndices[GlobalDecl(DD, Dtor_Complete)]
1673             = MI.VTableIndex - AddressPoint;
1674         MethodVTableIndices[GlobalDecl(DD, Dtor_Deleting)]
1675             = MI.VTableIndex + 1 - AddressPoint;
1676       } else {
1677         MethodVTableIndices[MD] = MI.VTableIndex - AddressPoint;
1678       }
1679     }
1680   }
1681
1682   // Compute 'this' pointer adjustments.
1683   ComputeThisAdjustments();
1684
1685   // Add all address points.
1686   while (true) {
1687     AddressPoints.insert(
1688         std::make_pair(BaseSubobject(RD, OffsetInLayoutClass),
1689                        VTableLayout::AddressPointLocation{
1690                            unsigned(VTableIndices.size() - 1),
1691                            unsigned(AddressPoint - VTableIndex)}));
1692
1693     const ASTRecordLayout &Layout = Context.getASTRecordLayout(RD);
1694     const CXXRecordDecl *PrimaryBase = Layout.getPrimaryBase();
1695
1696     if (!PrimaryBase)
1697       break;
1698
1699     if (Layout.isPrimaryBaseVirtual()) {
1700       // Check if this virtual primary base is a primary base in the layout
1701       // class. If it's not, we don't want to add it.
1702       const ASTRecordLayout &LayoutClassLayout =
1703         Context.getASTRecordLayout(LayoutClass);
1704
1705       if (LayoutClassLayout.getVBaseClassOffset(PrimaryBase) !=
1706           OffsetInLayoutClass) {
1707         // We don't want to add this class (or any of its primary bases).
1708         break;
1709       }
1710     }
1711
1712     RD = PrimaryBase;
1713   }
1714
1715   // Layout secondary vtables.
1716   LayoutSecondaryVTables(Base, BaseIsMorallyVirtual, OffsetInLayoutClass);
1717 }
1718
1719 void
1720 ItaniumVTableBuilder::LayoutSecondaryVTables(BaseSubobject Base,
1721                                              bool BaseIsMorallyVirtual,
1722                                              CharUnits OffsetInLayoutClass) {
1723   // Itanium C++ ABI 2.5.2:
1724   //   Following the primary virtual table of a derived class are secondary
1725   //   virtual tables for each of its proper base classes, except any primary
1726   //   base(s) with which it shares its primary virtual table.
1727
1728   const CXXRecordDecl *RD = Base.getBase();
1729   const ASTRecordLayout &Layout = Context.getASTRecordLayout(RD);
1730   const CXXRecordDecl *PrimaryBase = Layout.getPrimaryBase();
1731
1732   for (const auto &B : RD->bases()) {
1733     // Ignore virtual bases, we'll emit them later.
1734     if (B.isVirtual())
1735       continue;
1736
1737     const CXXRecordDecl *BaseDecl = B.getType()->getAsCXXRecordDecl();
1738
1739     // Ignore bases that don't have a vtable.
1740     if (!BaseDecl->isDynamicClass())
1741       continue;
1742
1743     if (isBuildingConstructorVTable()) {
1744       // Itanium C++ ABI 2.6.4:
1745       //   Some of the base class subobjects may not need construction virtual
1746       //   tables, which will therefore not be present in the construction
1747       //   virtual table group, even though the subobject virtual tables are
1748       //   present in the main virtual table group for the complete object.
1749       if (!BaseIsMorallyVirtual && !BaseDecl->getNumVBases())
1750         continue;
1751     }
1752
1753     // Get the base offset of this base.
1754     CharUnits RelativeBaseOffset = Layout.getBaseClassOffset(BaseDecl);
1755     CharUnits BaseOffset = Base.getBaseOffset() + RelativeBaseOffset;
1756
1757     CharUnits BaseOffsetInLayoutClass =
1758       OffsetInLayoutClass + RelativeBaseOffset;
1759
1760     // Don't emit a secondary vtable for a primary base. We might however want
1761     // to emit secondary vtables for other bases of this base.
1762     if (BaseDecl == PrimaryBase) {
1763       LayoutSecondaryVTables(BaseSubobject(BaseDecl, BaseOffset),
1764                              BaseIsMorallyVirtual, BaseOffsetInLayoutClass);
1765       continue;
1766     }
1767
1768     // Layout the primary vtable (and any secondary vtables) for this base.
1769     LayoutPrimaryAndSecondaryVTables(
1770       BaseSubobject(BaseDecl, BaseOffset),
1771       BaseIsMorallyVirtual,
1772       /*BaseIsVirtualInLayoutClass=*/false,
1773       BaseOffsetInLayoutClass);
1774   }
1775 }
1776
1777 void ItaniumVTableBuilder::DeterminePrimaryVirtualBases(
1778     const CXXRecordDecl *RD, CharUnits OffsetInLayoutClass,
1779     VisitedVirtualBasesSetTy &VBases) {
1780   const ASTRecordLayout &Layout = Context.getASTRecordLayout(RD);
1781
1782   // Check if this base has a primary base.
1783   if (const CXXRecordDecl *PrimaryBase = Layout.getPrimaryBase()) {
1784
1785     // Check if it's virtual.
1786     if (Layout.isPrimaryBaseVirtual()) {
1787       bool IsPrimaryVirtualBase = true;
1788
1789       if (isBuildingConstructorVTable()) {
1790         // Check if the base is actually a primary base in the class we use for
1791         // layout.
1792         const ASTRecordLayout &LayoutClassLayout =
1793           Context.getASTRecordLayout(LayoutClass);
1794
1795         CharUnits PrimaryBaseOffsetInLayoutClass =
1796           LayoutClassLayout.getVBaseClassOffset(PrimaryBase);
1797
1798         // We know that the base is not a primary base in the layout class if
1799         // the base offsets are different.
1800         if (PrimaryBaseOffsetInLayoutClass != OffsetInLayoutClass)
1801           IsPrimaryVirtualBase = false;
1802       }
1803
1804       if (IsPrimaryVirtualBase)
1805         PrimaryVirtualBases.insert(PrimaryBase);
1806     }
1807   }
1808
1809   // Traverse bases, looking for more primary virtual bases.
1810   for (const auto &B : RD->bases()) {
1811     const CXXRecordDecl *BaseDecl = B.getType()->getAsCXXRecordDecl();
1812
1813     CharUnits BaseOffsetInLayoutClass;
1814
1815     if (B.isVirtual()) {
1816       if (!VBases.insert(BaseDecl).second)
1817         continue;
1818
1819       const ASTRecordLayout &LayoutClassLayout =
1820         Context.getASTRecordLayout(LayoutClass);
1821
1822       BaseOffsetInLayoutClass =
1823         LayoutClassLayout.getVBaseClassOffset(BaseDecl);
1824     } else {
1825       BaseOffsetInLayoutClass =
1826         OffsetInLayoutClass + Layout.getBaseClassOffset(BaseDecl);
1827     }
1828
1829     DeterminePrimaryVirtualBases(BaseDecl, BaseOffsetInLayoutClass, VBases);
1830   }
1831 }
1832
1833 void ItaniumVTableBuilder::LayoutVTablesForVirtualBases(
1834     const CXXRecordDecl *RD, VisitedVirtualBasesSetTy &VBases) {
1835   // Itanium C++ ABI 2.5.2:
1836   //   Then come the virtual base virtual tables, also in inheritance graph
1837   //   order, and again excluding primary bases (which share virtual tables with
1838   //   the classes for which they are primary).
1839   for (const auto &B : RD->bases()) {
1840     const CXXRecordDecl *BaseDecl = B.getType()->getAsCXXRecordDecl();
1841
1842     // Check if this base needs a vtable. (If it's virtual, not a primary base
1843     // of some other class, and we haven't visited it before).
1844     if (B.isVirtual() && BaseDecl->isDynamicClass() &&
1845         !PrimaryVirtualBases.count(BaseDecl) &&
1846         VBases.insert(BaseDecl).second) {
1847       const ASTRecordLayout &MostDerivedClassLayout =
1848         Context.getASTRecordLayout(MostDerivedClass);
1849       CharUnits BaseOffset =
1850         MostDerivedClassLayout.getVBaseClassOffset(BaseDecl);
1851
1852       const ASTRecordLayout &LayoutClassLayout =
1853         Context.getASTRecordLayout(LayoutClass);
1854       CharUnits BaseOffsetInLayoutClass =
1855         LayoutClassLayout.getVBaseClassOffset(BaseDecl);
1856
1857       LayoutPrimaryAndSecondaryVTables(
1858         BaseSubobject(BaseDecl, BaseOffset),
1859         /*BaseIsMorallyVirtual=*/true,
1860         /*BaseIsVirtualInLayoutClass=*/true,
1861         BaseOffsetInLayoutClass);
1862     }
1863
1864     // We only need to check the base for virtual base vtables if it actually
1865     // has virtual bases.
1866     if (BaseDecl->getNumVBases())
1867       LayoutVTablesForVirtualBases(BaseDecl, VBases);
1868   }
1869 }
1870
1871 /// dumpLayout - Dump the vtable layout.
1872 void ItaniumVTableBuilder::dumpLayout(raw_ostream &Out) {
1873   // FIXME: write more tests that actually use the dumpLayout output to prevent
1874   // ItaniumVTableBuilder regressions.
1875
1876   if (isBuildingConstructorVTable()) {
1877     Out << "Construction vtable for ('";
1878     MostDerivedClass->printQualifiedName(Out);
1879     Out << "', ";
1880     Out << MostDerivedClassOffset.getQuantity() << ") in '";
1881     LayoutClass->printQualifiedName(Out);
1882   } else {
1883     Out << "Vtable for '";
1884     MostDerivedClass->printQualifiedName(Out);
1885   }
1886   Out << "' (" << Components.size() << " entries).\n";
1887
1888   // Iterate through the address points and insert them into a new map where
1889   // they are keyed by the index and not the base object.
1890   // Since an address point can be shared by multiple subobjects, we use an
1891   // STL multimap.
1892   std::multimap<uint64_t, BaseSubobject> AddressPointsByIndex;
1893   for (const auto &AP : AddressPoints) {
1894     const BaseSubobject &Base = AP.first;
1895     uint64_t Index =
1896         VTableIndices[AP.second.VTableIndex] + AP.second.AddressPointIndex;
1897
1898     AddressPointsByIndex.insert(std::make_pair(Index, Base));
1899   }
1900
1901   for (unsigned I = 0, E = Components.size(); I != E; ++I) {
1902     uint64_t Index = I;
1903
1904     Out << llvm::format("%4d | ", I);
1905
1906     const VTableComponent &Component = Components[I];
1907
1908     // Dump the component.
1909     switch (Component.getKind()) {
1910
1911     case VTableComponent::CK_VCallOffset:
1912       Out << "vcall_offset ("
1913           << Component.getVCallOffset().getQuantity()
1914           << ")";
1915       break;
1916
1917     case VTableComponent::CK_VBaseOffset:
1918       Out << "vbase_offset ("
1919           << Component.getVBaseOffset().getQuantity()
1920           << ")";
1921       break;
1922
1923     case VTableComponent::CK_OffsetToTop:
1924       Out << "offset_to_top ("
1925           << Component.getOffsetToTop().getQuantity()
1926           << ")";
1927       break;
1928
1929     case VTableComponent::CK_RTTI:
1930       Component.getRTTIDecl()->printQualifiedName(Out);
1931       Out << " RTTI";
1932       break;
1933
1934     case VTableComponent::CK_FunctionPointer: {
1935       const CXXMethodDecl *MD = Component.getFunctionDecl();
1936
1937       std::string Str =
1938         PredefinedExpr::ComputeName(PredefinedExpr::PrettyFunctionNoVirtual,
1939                                     MD);
1940       Out << Str;
1941       if (MD->isPure())
1942         Out << " [pure]";
1943
1944       if (MD->isDeleted())
1945         Out << " [deleted]";
1946
1947       ThunkInfo Thunk = VTableThunks.lookup(I);
1948       if (!Thunk.isEmpty()) {
1949         // If this function pointer has a return adjustment, dump it.
1950         if (!Thunk.Return.isEmpty()) {
1951           Out << "\n       [return adjustment: ";
1952           Out << Thunk.Return.NonVirtual << " non-virtual";
1953
1954           if (Thunk.Return.Virtual.Itanium.VBaseOffsetOffset) {
1955             Out << ", " << Thunk.Return.Virtual.Itanium.VBaseOffsetOffset;
1956             Out << " vbase offset offset";
1957           }
1958
1959           Out << ']';
1960         }
1961
1962         // If this function pointer has a 'this' pointer adjustment, dump it.
1963         if (!Thunk.This.isEmpty()) {
1964           Out << "\n       [this adjustment: ";
1965           Out << Thunk.This.NonVirtual << " non-virtual";
1966
1967           if (Thunk.This.Virtual.Itanium.VCallOffsetOffset) {
1968             Out << ", " << Thunk.This.Virtual.Itanium.VCallOffsetOffset;
1969             Out << " vcall offset offset";
1970           }
1971
1972           Out << ']';
1973         }
1974       }
1975
1976       break;
1977     }
1978
1979     case VTableComponent::CK_CompleteDtorPointer:
1980     case VTableComponent::CK_DeletingDtorPointer: {
1981       bool IsComplete =
1982         Component.getKind() == VTableComponent::CK_CompleteDtorPointer;
1983
1984       const CXXDestructorDecl *DD = Component.getDestructorDecl();
1985
1986       DD->printQualifiedName(Out);
1987       if (IsComplete)
1988         Out << "() [complete]";
1989       else
1990         Out << "() [deleting]";
1991
1992       if (DD->isPure())
1993         Out << " [pure]";
1994
1995       ThunkInfo Thunk = VTableThunks.lookup(I);
1996       if (!Thunk.isEmpty()) {
1997         // If this destructor has a 'this' pointer adjustment, dump it.
1998         if (!Thunk.This.isEmpty()) {
1999           Out << "\n       [this adjustment: ";
2000           Out << Thunk.This.NonVirtual << " non-virtual";
2001
2002           if (Thunk.This.Virtual.Itanium.VCallOffsetOffset) {
2003             Out << ", " << Thunk.This.Virtual.Itanium.VCallOffsetOffset;
2004             Out << " vcall offset offset";
2005           }
2006
2007           Out << ']';
2008         }
2009       }
2010
2011       break;
2012     }
2013
2014     case VTableComponent::CK_UnusedFunctionPointer: {
2015       const CXXMethodDecl *MD = Component.getUnusedFunctionDecl();
2016
2017       std::string Str =
2018         PredefinedExpr::ComputeName(PredefinedExpr::PrettyFunctionNoVirtual,
2019                                     MD);
2020       Out << "[unused] " << Str;
2021       if (MD->isPure())
2022         Out << " [pure]";
2023     }
2024
2025     }
2026
2027     Out << '\n';
2028
2029     // Dump the next address point.
2030     uint64_t NextIndex = Index + 1;
2031     if (AddressPointsByIndex.count(NextIndex)) {
2032       if (AddressPointsByIndex.count(NextIndex) == 1) {
2033         const BaseSubobject &Base =
2034           AddressPointsByIndex.find(NextIndex)->second;
2035
2036         Out << "       -- (";
2037         Base.getBase()->printQualifiedName(Out);
2038         Out << ", " << Base.getBaseOffset().getQuantity();
2039         Out << ") vtable address --\n";
2040       } else {
2041         CharUnits BaseOffset =
2042           AddressPointsByIndex.lower_bound(NextIndex)->second.getBaseOffset();
2043
2044         // We store the class names in a set to get a stable order.
2045         std::set<std::string> ClassNames;
2046         for (const auto &I :
2047              llvm::make_range(AddressPointsByIndex.equal_range(NextIndex))) {
2048           assert(I.second.getBaseOffset() == BaseOffset &&
2049                  "Invalid base offset!");
2050           const CXXRecordDecl *RD = I.second.getBase();
2051           ClassNames.insert(RD->getQualifiedNameAsString());
2052         }
2053
2054         for (const std::string &Name : ClassNames) {
2055           Out << "       -- (" << Name;
2056           Out << ", " << BaseOffset.getQuantity() << ") vtable address --\n";
2057         }
2058       }
2059     }
2060   }
2061
2062   Out << '\n';
2063
2064   if (isBuildingConstructorVTable())
2065     return;
2066
2067   if (MostDerivedClass->getNumVBases()) {
2068     // We store the virtual base class names and their offsets in a map to get
2069     // a stable order.
2070
2071     std::map<std::string, CharUnits> ClassNamesAndOffsets;
2072     for (const auto &I : VBaseOffsetOffsets) {
2073       std::string ClassName = I.first->getQualifiedNameAsString();
2074       CharUnits OffsetOffset = I.second;
2075       ClassNamesAndOffsets.insert(std::make_pair(ClassName, OffsetOffset));
2076     }
2077
2078     Out << "Virtual base offset offsets for '";
2079     MostDerivedClass->printQualifiedName(Out);
2080     Out << "' (";
2081     Out << ClassNamesAndOffsets.size();
2082     Out << (ClassNamesAndOffsets.size() == 1 ? " entry" : " entries") << ").\n";
2083
2084     for (const auto &I : ClassNamesAndOffsets)
2085       Out << "   " << I.first << " | " << I.second.getQuantity() << '\n';
2086
2087     Out << "\n";
2088   }
2089
2090   if (!Thunks.empty()) {
2091     // We store the method names in a map to get a stable order.
2092     std::map<std::string, const CXXMethodDecl *> MethodNamesAndDecls;
2093
2094     for (const auto &I : Thunks) {
2095       const CXXMethodDecl *MD = I.first;
2096       std::string MethodName =
2097         PredefinedExpr::ComputeName(PredefinedExpr::PrettyFunctionNoVirtual,
2098                                     MD);
2099
2100       MethodNamesAndDecls.insert(std::make_pair(MethodName, MD));
2101     }
2102
2103     for (const auto &I : MethodNamesAndDecls) {
2104       const std::string &MethodName = I.first;
2105       const CXXMethodDecl *MD = I.second;
2106
2107       ThunkInfoVectorTy ThunksVector = Thunks[MD];
2108       llvm::sort(ThunksVector.begin(), ThunksVector.end(),
2109                  [](const ThunkInfo &LHS, const ThunkInfo &RHS) {
2110         assert(LHS.Method == nullptr && RHS.Method == nullptr);
2111         return std::tie(LHS.This, LHS.Return) < std::tie(RHS.This, RHS.Return);
2112       });
2113
2114       Out << "Thunks for '" << MethodName << "' (" << ThunksVector.size();
2115       Out << (ThunksVector.size() == 1 ? " entry" : " entries") << ").\n";
2116
2117       for (unsigned I = 0, E = ThunksVector.size(); I != E; ++I) {
2118         const ThunkInfo &Thunk = ThunksVector[I];
2119
2120         Out << llvm::format("%4d | ", I);
2121
2122         // If this function pointer has a return pointer adjustment, dump it.
2123         if (!Thunk.Return.isEmpty()) {
2124           Out << "return adjustment: " << Thunk.Return.NonVirtual;
2125           Out << " non-virtual";
2126           if (Thunk.Return.Virtual.Itanium.VBaseOffsetOffset) {
2127             Out << ", " << Thunk.Return.Virtual.Itanium.VBaseOffsetOffset;
2128             Out << " vbase offset offset";
2129           }
2130
2131           if (!Thunk.This.isEmpty())
2132             Out << "\n       ";
2133         }
2134
2135         // If this function pointer has a 'this' pointer adjustment, dump it.
2136         if (!Thunk.This.isEmpty()) {
2137           Out << "this adjustment: ";
2138           Out << Thunk.This.NonVirtual << " non-virtual";
2139
2140           if (Thunk.This.Virtual.Itanium.VCallOffsetOffset) {
2141             Out << ", " << Thunk.This.Virtual.Itanium.VCallOffsetOffset;
2142             Out << " vcall offset offset";
2143           }
2144         }
2145
2146         Out << '\n';
2147       }
2148
2149       Out << '\n';
2150     }
2151   }
2152
2153   // Compute the vtable indices for all the member functions.
2154   // Store them in a map keyed by the index so we'll get a sorted table.
2155   std::map<uint64_t, std::string> IndicesMap;
2156
2157   for (const auto *MD : MostDerivedClass->methods()) {
2158     // We only want virtual member functions.
2159     if (!MD->isVirtual())
2160       continue;
2161     MD = MD->getCanonicalDecl();
2162
2163     std::string MethodName =
2164       PredefinedExpr::ComputeName(PredefinedExpr::PrettyFunctionNoVirtual,
2165                                   MD);
2166
2167     if (const CXXDestructorDecl *DD = dyn_cast<CXXDestructorDecl>(MD)) {
2168       GlobalDecl GD(DD, Dtor_Complete);
2169       assert(MethodVTableIndices.count(GD));
2170       uint64_t VTableIndex = MethodVTableIndices[GD];
2171       IndicesMap[VTableIndex] = MethodName + " [complete]";
2172       IndicesMap[VTableIndex + 1] = MethodName + " [deleting]";
2173     } else {
2174       assert(MethodVTableIndices.count(MD));
2175       IndicesMap[MethodVTableIndices[MD]] = MethodName;
2176     }
2177   }
2178
2179   // Print the vtable indices for all the member functions.
2180   if (!IndicesMap.empty()) {
2181     Out << "VTable indices for '";
2182     MostDerivedClass->printQualifiedName(Out);
2183     Out << "' (" << IndicesMap.size() << " entries).\n";
2184
2185     for (const auto &I : IndicesMap) {
2186       uint64_t VTableIndex = I.first;
2187       const std::string &MethodName = I.second;
2188
2189       Out << llvm::format("%4" PRIu64 " | ", VTableIndex) << MethodName
2190           << '\n';
2191     }
2192   }
2193
2194   Out << '\n';
2195 }
2196 }
2197
2198 VTableLayout::VTableLayout(ArrayRef<size_t> VTableIndices,
2199                            ArrayRef<VTableComponent> VTableComponents,
2200                            ArrayRef<VTableThunkTy> VTableThunks,
2201                            const AddressPointsMapTy &AddressPoints)
2202     : VTableComponents(VTableComponents), VTableThunks(VTableThunks),
2203       AddressPoints(AddressPoints) {
2204   if (VTableIndices.size() <= 1)
2205     assert(VTableIndices.size() == 1 && VTableIndices[0] == 0);
2206   else
2207     this->VTableIndices = OwningArrayRef<size_t>(VTableIndices);
2208
2209   llvm::sort(this->VTableThunks.begin(), this->VTableThunks.end(),
2210              [](const VTableLayout::VTableThunkTy &LHS,
2211                 const VTableLayout::VTableThunkTy &RHS) {
2212               assert((LHS.first != RHS.first || LHS.second == RHS.second) &&
2213                      "Different thunks should have unique indices!");
2214               return LHS.first < RHS.first;
2215             });
2216 }
2217
2218 VTableLayout::~VTableLayout() { }
2219
2220 ItaniumVTableContext::ItaniumVTableContext(ASTContext &Context)
2221     : VTableContextBase(/*MS=*/false) {}
2222
2223 ItaniumVTableContext::~ItaniumVTableContext() {}
2224
2225 uint64_t ItaniumVTableContext::getMethodVTableIndex(GlobalDecl GD) {
2226   GD = GD.getCanonicalDecl();
2227   MethodVTableIndicesTy::iterator I = MethodVTableIndices.find(GD);
2228   if (I != MethodVTableIndices.end())
2229     return I->second;
2230
2231   const CXXRecordDecl *RD = cast<CXXMethodDecl>(GD.getDecl())->getParent();
2232
2233   computeVTableRelatedInformation(RD);
2234
2235   I = MethodVTableIndices.find(GD);
2236   assert(I != MethodVTableIndices.end() && "Did not find index!");
2237   return I->second;
2238 }
2239
2240 CharUnits
2241 ItaniumVTableContext::getVirtualBaseOffsetOffset(const CXXRecordDecl *RD,
2242                                                  const CXXRecordDecl *VBase) {
2243   ClassPairTy ClassPair(RD, VBase);
2244
2245   VirtualBaseClassOffsetOffsetsMapTy::iterator I =
2246     VirtualBaseClassOffsetOffsets.find(ClassPair);
2247   if (I != VirtualBaseClassOffsetOffsets.end())
2248     return I->second;
2249
2250   VCallAndVBaseOffsetBuilder Builder(RD, RD, /*FinalOverriders=*/nullptr,
2251                                      BaseSubobject(RD, CharUnits::Zero()),
2252                                      /*BaseIsVirtual=*/false,
2253                                      /*OffsetInLayoutClass=*/CharUnits::Zero());
2254
2255   for (const auto &I : Builder.getVBaseOffsetOffsets()) {
2256     // Insert all types.
2257     ClassPairTy ClassPair(RD, I.first);
2258
2259     VirtualBaseClassOffsetOffsets.insert(std::make_pair(ClassPair, I.second));
2260   }
2261
2262   I = VirtualBaseClassOffsetOffsets.find(ClassPair);
2263   assert(I != VirtualBaseClassOffsetOffsets.end() && "Did not find index!");
2264
2265   return I->second;
2266 }
2267
2268 static std::unique_ptr<VTableLayout>
2269 CreateVTableLayout(const ItaniumVTableBuilder &Builder) {
2270   SmallVector<VTableLayout::VTableThunkTy, 1>
2271     VTableThunks(Builder.vtable_thunks_begin(), Builder.vtable_thunks_end());
2272
2273   return llvm::make_unique<VTableLayout>(
2274       Builder.VTableIndices, Builder.vtable_components(), VTableThunks,
2275       Builder.getAddressPoints());
2276 }
2277
2278 void
2279 ItaniumVTableContext::computeVTableRelatedInformation(const CXXRecordDecl *RD) {
2280   std::unique_ptr<const VTableLayout> &Entry = VTableLayouts[RD];
2281
2282   // Check if we've computed this information before.
2283   if (Entry)
2284     return;
2285
2286   ItaniumVTableBuilder Builder(*this, RD, CharUnits::Zero(),
2287                                /*MostDerivedClassIsVirtual=*/0, RD);
2288   Entry = CreateVTableLayout(Builder);
2289
2290   MethodVTableIndices.insert(Builder.vtable_indices_begin(),
2291                              Builder.vtable_indices_end());
2292
2293   // Add the known thunks.
2294   Thunks.insert(Builder.thunks_begin(), Builder.thunks_end());
2295
2296   // If we don't have the vbase information for this class, insert it.
2297   // getVirtualBaseOffsetOffset will compute it separately without computing
2298   // the rest of the vtable related information.
2299   if (!RD->getNumVBases())
2300     return;
2301
2302   const CXXRecordDecl *VBase =
2303     RD->vbases_begin()->getType()->getAsCXXRecordDecl();
2304
2305   if (VirtualBaseClassOffsetOffsets.count(std::make_pair(RD, VBase)))
2306     return;
2307
2308   for (const auto &I : Builder.getVBaseOffsetOffsets()) {
2309     // Insert all types.
2310     ClassPairTy ClassPair(RD, I.first);
2311
2312     VirtualBaseClassOffsetOffsets.insert(std::make_pair(ClassPair, I.second));
2313   }
2314 }
2315
2316 std::unique_ptr<VTableLayout>
2317 ItaniumVTableContext::createConstructionVTableLayout(
2318     const CXXRecordDecl *MostDerivedClass, CharUnits MostDerivedClassOffset,
2319     bool MostDerivedClassIsVirtual, const CXXRecordDecl *LayoutClass) {
2320   ItaniumVTableBuilder Builder(*this, MostDerivedClass, MostDerivedClassOffset,
2321                                MostDerivedClassIsVirtual, LayoutClass);
2322   return CreateVTableLayout(Builder);
2323 }
2324
2325 namespace {
2326
2327 // Vtables in the Microsoft ABI are different from the Itanium ABI.
2328 //
2329 // The main differences are:
2330 //  1. Separate vftable and vbtable.
2331 //
2332 //  2. Each subobject with a vfptr gets its own vftable rather than an address
2333 //     point in a single vtable shared between all the subobjects.
2334 //     Each vftable is represented by a separate section and virtual calls
2335 //     must be done using the vftable which has a slot for the function to be
2336 //     called.
2337 //
2338 //  3. Virtual method definitions expect their 'this' parameter to point to the
2339 //     first vfptr whose table provides a compatible overridden method.  In many
2340 //     cases, this permits the original vf-table entry to directly call
2341 //     the method instead of passing through a thunk.
2342 //     See example before VFTableBuilder::ComputeThisOffset below.
2343 //
2344 //     A compatible overridden method is one which does not have a non-trivial
2345 //     covariant-return adjustment.
2346 //
2347 //     The first vfptr is the one with the lowest offset in the complete-object
2348 //     layout of the defining class, and the method definition will subtract
2349 //     that constant offset from the parameter value to get the real 'this'
2350 //     value.  Therefore, if the offset isn't really constant (e.g. if a virtual
2351 //     function defined in a virtual base is overridden in a more derived
2352 //     virtual base and these bases have a reverse order in the complete
2353 //     object), the vf-table may require a this-adjustment thunk.
2354 //
2355 //  4. vftables do not contain new entries for overrides that merely require
2356 //     this-adjustment.  Together with #3, this keeps vf-tables smaller and
2357 //     eliminates the need for this-adjustment thunks in many cases, at the cost
2358 //     of often requiring redundant work to adjust the "this" pointer.
2359 //
2360 //  5. Instead of VTT and constructor vtables, vbtables and vtordisps are used.
2361 //     Vtordisps are emitted into the class layout if a class has
2362 //      a) a user-defined ctor/dtor
2363 //     and
2364 //      b) a method overriding a method in a virtual base.
2365 //
2366 //  To get a better understanding of this code,
2367 //  you might want to see examples in test/CodeGenCXX/microsoft-abi-vtables-*.cpp
2368
2369 class VFTableBuilder {
2370 public:
2371   typedef llvm::DenseMap<GlobalDecl, MethodVFTableLocation>
2372     MethodVFTableLocationsTy;
2373
2374   typedef llvm::iterator_range<MethodVFTableLocationsTy::const_iterator>
2375     method_locations_range;
2376
2377 private:
2378   /// VTables - Global vtable information.
2379   MicrosoftVTableContext &VTables;
2380
2381   /// Context - The ASTContext which we will use for layout information.
2382   ASTContext &Context;
2383
2384   /// MostDerivedClass - The most derived class for which we're building this
2385   /// vtable.
2386   const CXXRecordDecl *MostDerivedClass;
2387
2388   const ASTRecordLayout &MostDerivedClassLayout;
2389
2390   const VPtrInfo &WhichVFPtr;
2391
2392   /// FinalOverriders - The final overriders of the most derived class.
2393   const FinalOverriders Overriders;
2394
2395   /// Components - The components of the vftable being built.
2396   SmallVector<VTableComponent, 64> Components;
2397
2398   MethodVFTableLocationsTy MethodVFTableLocations;
2399
2400   /// Does this class have an RTTI component?
2401   bool HasRTTIComponent = false;
2402
2403   /// MethodInfo - Contains information about a method in a vtable.
2404   /// (Used for computing 'this' pointer adjustment thunks.
2405   struct MethodInfo {
2406     /// VBTableIndex - The nonzero index in the vbtable that
2407     /// this method's base has, or zero.
2408     const uint64_t VBTableIndex;
2409
2410     /// VFTableIndex - The index in the vftable that this method has.
2411     const uint64_t VFTableIndex;
2412
2413     /// Shadowed - Indicates if this vftable slot is shadowed by
2414     /// a slot for a covariant-return override. If so, it shouldn't be printed
2415     /// or used for vcalls in the most derived class.
2416     bool Shadowed;
2417
2418     /// UsesExtraSlot - Indicates if this vftable slot was created because
2419     /// any of the overridden slots required a return adjusting thunk.
2420     bool UsesExtraSlot;
2421
2422     MethodInfo(uint64_t VBTableIndex, uint64_t VFTableIndex,
2423                bool UsesExtraSlot = false)
2424         : VBTableIndex(VBTableIndex), VFTableIndex(VFTableIndex),
2425           Shadowed(false), UsesExtraSlot(UsesExtraSlot) {}
2426
2427     MethodInfo()
2428         : VBTableIndex(0), VFTableIndex(0), Shadowed(false),
2429           UsesExtraSlot(false) {}
2430   };
2431
2432   typedef llvm::DenseMap<const CXXMethodDecl *, MethodInfo> MethodInfoMapTy;
2433
2434   /// MethodInfoMap - The information for all methods in the vftable we're
2435   /// currently building.
2436   MethodInfoMapTy MethodInfoMap;
2437
2438   typedef llvm::DenseMap<uint64_t, ThunkInfo> VTableThunksMapTy;
2439
2440   /// VTableThunks - The thunks by vftable index in the vftable currently being
2441   /// built.
2442   VTableThunksMapTy VTableThunks;
2443
2444   typedef SmallVector<ThunkInfo, 1> ThunkInfoVectorTy;
2445   typedef llvm::DenseMap<const CXXMethodDecl *, ThunkInfoVectorTy> ThunksMapTy;
2446
2447   /// Thunks - A map that contains all the thunks needed for all methods in the
2448   /// most derived class for which the vftable is currently being built.
2449   ThunksMapTy Thunks;
2450
2451   /// AddThunk - Add a thunk for the given method.
2452   void AddThunk(const CXXMethodDecl *MD, const ThunkInfo &Thunk) {
2453     SmallVector<ThunkInfo, 1> &ThunksVector = Thunks[MD];
2454
2455     // Check if we have this thunk already.
2456     if (std::find(ThunksVector.begin(), ThunksVector.end(), Thunk) !=
2457         ThunksVector.end())
2458       return;
2459
2460     ThunksVector.push_back(Thunk);
2461   }
2462
2463   /// ComputeThisOffset - Returns the 'this' argument offset for the given
2464   /// method, relative to the beginning of the MostDerivedClass.
2465   CharUnits ComputeThisOffset(FinalOverriders::OverriderInfo Overrider);
2466
2467   void CalculateVtordispAdjustment(FinalOverriders::OverriderInfo Overrider,
2468                                    CharUnits ThisOffset, ThisAdjustment &TA);
2469
2470   /// AddMethod - Add a single virtual member function to the vftable
2471   /// components vector.
2472   void AddMethod(const CXXMethodDecl *MD, ThunkInfo TI) {
2473     if (!TI.isEmpty()) {
2474       VTableThunks[Components.size()] = TI;
2475       AddThunk(MD, TI);
2476     }
2477     if (const CXXDestructorDecl *DD = dyn_cast<CXXDestructorDecl>(MD)) {
2478       assert(TI.Return.isEmpty() &&
2479              "Destructor can't have return adjustment!");
2480       Components.push_back(VTableComponent::MakeDeletingDtor(DD));
2481     } else {
2482       Components.push_back(VTableComponent::MakeFunction(MD));
2483     }
2484   }
2485
2486   /// AddMethods - Add the methods of this base subobject and the relevant
2487   /// subbases to the vftable we're currently laying out.
2488   void AddMethods(BaseSubobject Base, unsigned BaseDepth,
2489                   const CXXRecordDecl *LastVBase,
2490                   BasesSetVectorTy &VisitedBases);
2491
2492   void LayoutVFTable() {
2493     // RTTI data goes before all other entries.
2494     if (HasRTTIComponent)
2495       Components.push_back(VTableComponent::MakeRTTI(MostDerivedClass));
2496
2497     BasesSetVectorTy VisitedBases;
2498     AddMethods(BaseSubobject(MostDerivedClass, CharUnits::Zero()), 0, nullptr,
2499                VisitedBases);
2500     assert((HasRTTIComponent ? Components.size() - 1 : Components.size()) &&
2501            "vftable can't be empty");
2502
2503     assert(MethodVFTableLocations.empty());
2504     for (const auto &I : MethodInfoMap) {
2505       const CXXMethodDecl *MD = I.first;
2506       const MethodInfo &MI = I.second;
2507       assert(MD == MD->getCanonicalDecl());
2508
2509       // Skip the methods that the MostDerivedClass didn't override
2510       // and the entries shadowed by return adjusting thunks.
2511       if (MD->getParent() != MostDerivedClass || MI.Shadowed)
2512         continue;
2513       MethodVFTableLocation Loc(MI.VBTableIndex, WhichVFPtr.getVBaseWithVPtr(),
2514                                 WhichVFPtr.NonVirtualOffset, MI.VFTableIndex);
2515       if (const CXXDestructorDecl *DD = dyn_cast<CXXDestructorDecl>(MD)) {
2516         MethodVFTableLocations[GlobalDecl(DD, Dtor_Deleting)] = Loc;
2517       } else {
2518         MethodVFTableLocations[MD] = Loc;
2519       }
2520     }
2521   }
2522
2523 public:
2524   VFTableBuilder(MicrosoftVTableContext &VTables,
2525                  const CXXRecordDecl *MostDerivedClass, const VPtrInfo &Which)
2526       : VTables(VTables),
2527         Context(MostDerivedClass->getASTContext()),
2528         MostDerivedClass(MostDerivedClass),
2529         MostDerivedClassLayout(Context.getASTRecordLayout(MostDerivedClass)),
2530         WhichVFPtr(Which),
2531         Overriders(MostDerivedClass, CharUnits(), MostDerivedClass) {
2532     // Provide the RTTI component if RTTIData is enabled. If the vftable would
2533     // be available externally, we should not provide the RTTI componenent. It
2534     // is currently impossible to get available externally vftables with either
2535     // dllimport or extern template instantiations, but eventually we may add a
2536     // flag to support additional devirtualization that needs this.
2537     if (Context.getLangOpts().RTTIData)
2538       HasRTTIComponent = true;
2539
2540     LayoutVFTable();
2541
2542     if (Context.getLangOpts().DumpVTableLayouts)
2543       dumpLayout(llvm::outs());
2544   }
2545
2546   uint64_t getNumThunks() const { return Thunks.size(); }
2547
2548   ThunksMapTy::const_iterator thunks_begin() const { return Thunks.begin(); }
2549
2550   ThunksMapTy::const_iterator thunks_end() const { return Thunks.end(); }
2551
2552   method_locations_range vtable_locations() const {
2553     return method_locations_range(MethodVFTableLocations.begin(),
2554                                   MethodVFTableLocations.end());
2555   }
2556
2557   ArrayRef<VTableComponent> vtable_components() const { return Components; }
2558
2559   VTableThunksMapTy::const_iterator vtable_thunks_begin() const {
2560     return VTableThunks.begin();
2561   }
2562
2563   VTableThunksMapTy::const_iterator vtable_thunks_end() const {
2564     return VTableThunks.end();
2565   }
2566
2567   void dumpLayout(raw_ostream &);
2568 };
2569
2570 } // end namespace
2571
2572 // Let's study one class hierarchy as an example:
2573 //   struct A {
2574 //     virtual void f();
2575 //     int x;
2576 //   };
2577 //
2578 //   struct B : virtual A {
2579 //     virtual void f();
2580 //   };
2581 //
2582 // Record layouts:
2583 //   struct A:
2584 //   0 |   (A vftable pointer)
2585 //   4 |   int x
2586 //
2587 //   struct B:
2588 //   0 |   (B vbtable pointer)
2589 //   4 |   struct A (virtual base)
2590 //   4 |     (A vftable pointer)
2591 //   8 |     int x
2592 //
2593 // Let's assume we have a pointer to the A part of an object of dynamic type B:
2594 //   B b;
2595 //   A *a = (A*)&b;
2596 //   a->f();
2597 //
2598 // In this hierarchy, f() belongs to the vftable of A, so B::f() expects
2599 // "this" parameter to point at the A subobject, which is B+4.
2600 // In the B::f() prologue, it adjusts "this" back to B by subtracting 4,
2601 // performed as a *static* adjustment.
2602 //
2603 // Interesting thing happens when we alter the relative placement of A and B
2604 // subobjects in a class:
2605 //   struct C : virtual B { };
2606 //
2607 //   C c;
2608 //   A *a = (A*)&c;
2609 //   a->f();
2610 //
2611 // Respective record layout is:
2612 //   0 |   (C vbtable pointer)
2613 //   4 |   struct A (virtual base)
2614 //   4 |     (A vftable pointer)
2615 //   8 |     int x
2616 //  12 |   struct B (virtual base)
2617 //  12 |     (B vbtable pointer)
2618 //
2619 // The final overrider of f() in class C is still B::f(), so B+4 should be
2620 // passed as "this" to that code.  However, "a" points at B-8, so the respective
2621 // vftable entry should hold a thunk that adds 12 to the "this" argument before
2622 // performing a tail call to B::f().
2623 //
2624 // With this example in mind, we can now calculate the 'this' argument offset
2625 // for the given method, relative to the beginning of the MostDerivedClass.
2626 CharUnits
2627 VFTableBuilder::ComputeThisOffset(FinalOverriders::OverriderInfo Overrider) {
2628   BasesSetVectorTy Bases;
2629
2630   {
2631     // Find the set of least derived bases that define the given method.
2632     OverriddenMethodsSetTy VisitedOverriddenMethods;
2633     auto InitialOverriddenDefinitionCollector = [&](
2634         const CXXMethodDecl *OverriddenMD) {
2635       if (OverriddenMD->size_overridden_methods() == 0)
2636         Bases.insert(OverriddenMD->getParent());
2637       // Don't recurse on this method if we've already collected it.
2638       return VisitedOverriddenMethods.insert(OverriddenMD).second;
2639     };
2640     visitAllOverriddenMethods(Overrider.Method,
2641                               InitialOverriddenDefinitionCollector);
2642   }
2643
2644   // If there are no overrides then 'this' is located
2645   // in the base that defines the method.
2646   if (Bases.size() == 0)
2647     return Overrider.Offset;
2648
2649   CXXBasePaths Paths;
2650   Overrider.Method->getParent()->lookupInBases(
2651       [&Bases](const CXXBaseSpecifier *Specifier, CXXBasePath &) {
2652         return Bases.count(Specifier->getType()->getAsCXXRecordDecl());
2653       },
2654       Paths);
2655
2656   // This will hold the smallest this offset among overridees of MD.
2657   // This implies that an offset of a non-virtual base will dominate an offset
2658   // of a virtual base to potentially reduce the number of thunks required
2659   // in the derived classes that inherit this method.
2660   CharUnits Ret;
2661   bool First = true;
2662
2663   const ASTRecordLayout &OverriderRDLayout =
2664       Context.getASTRecordLayout(Overrider.Method->getParent());
2665   for (const CXXBasePath &Path : Paths) {
2666     CharUnits ThisOffset = Overrider.Offset;
2667     CharUnits LastVBaseOffset;
2668
2669     // For each path from the overrider to the parents of the overridden
2670     // methods, traverse the path, calculating the this offset in the most
2671     // derived class.
2672     for (const CXXBasePathElement &Element : Path) {
2673       QualType CurTy = Element.Base->getType();
2674       const CXXRecordDecl *PrevRD = Element.Class,
2675                           *CurRD = CurTy->getAsCXXRecordDecl();
2676       const ASTRecordLayout &Layout = Context.getASTRecordLayout(PrevRD);
2677
2678       if (Element.Base->isVirtual()) {
2679         // The interesting things begin when you have virtual inheritance.
2680         // The final overrider will use a static adjustment equal to the offset
2681         // of the vbase in the final overrider class.
2682         // For example, if the final overrider is in a vbase B of the most
2683         // derived class and it overrides a method of the B's own vbase A,
2684         // it uses A* as "this".  In its prologue, it can cast A* to B* with
2685         // a static offset.  This offset is used regardless of the actual
2686         // offset of A from B in the most derived class, requiring an
2687         // this-adjusting thunk in the vftable if A and B are laid out
2688         // differently in the most derived class.
2689         LastVBaseOffset = ThisOffset =
2690             Overrider.Offset + OverriderRDLayout.getVBaseClassOffset(CurRD);
2691       } else {
2692         ThisOffset += Layout.getBaseClassOffset(CurRD);
2693       }
2694     }
2695
2696     if (isa<CXXDestructorDecl>(Overrider.Method)) {
2697       if (LastVBaseOffset.isZero()) {
2698         // If a "Base" class has at least one non-virtual base with a virtual
2699         // destructor, the "Base" virtual destructor will take the address
2700         // of the "Base" subobject as the "this" argument.
2701         ThisOffset = Overrider.Offset;
2702       } else {
2703         // A virtual destructor of a virtual base takes the address of the
2704         // virtual base subobject as the "this" argument.
2705         ThisOffset = LastVBaseOffset;
2706       }
2707     }
2708
2709     if (Ret > ThisOffset || First) {
2710       First = false;
2711       Ret = ThisOffset;
2712     }
2713   }
2714
2715   assert(!First && "Method not found in the given subobject?");
2716   return Ret;
2717 }
2718
2719 // Things are getting even more complex when the "this" adjustment has to
2720 // use a dynamic offset instead of a static one, or even two dynamic offsets.
2721 // This is sometimes required when a virtual call happens in the middle of
2722 // a non-most-derived class construction or destruction.
2723 //
2724 // Let's take a look at the following example:
2725 //   struct A {
2726 //     virtual void f();
2727 //   };
2728 //
2729 //   void foo(A *a) { a->f(); }  // Knows nothing about siblings of A.
2730 //
2731 //   struct B : virtual A {
2732 //     virtual void f();
2733 //     B() {
2734 //       foo(this);
2735 //     }
2736 //   };
2737 //
2738 //   struct C : virtual B {
2739 //     virtual void f();
2740 //   };
2741 //
2742 // Record layouts for these classes are:
2743 //   struct A
2744 //   0 |   (A vftable pointer)
2745 //
2746 //   struct B
2747 //   0 |   (B vbtable pointer)
2748 //   4 |   (vtordisp for vbase A)
2749 //   8 |   struct A (virtual base)
2750 //   8 |     (A vftable pointer)
2751 //
2752 //   struct C
2753 //   0 |   (C vbtable pointer)
2754 //   4 |   (vtordisp for vbase A)
2755 //   8 |   struct A (virtual base)  // A precedes B!
2756 //   8 |     (A vftable pointer)
2757 //  12 |   struct B (virtual base)
2758 //  12 |     (B vbtable pointer)
2759 //
2760 // When one creates an object of type C, the C constructor:
2761 // - initializes all the vbptrs, then
2762 // - calls the A subobject constructor
2763 //   (initializes A's vfptr with an address of A vftable), then
2764 // - calls the B subobject constructor
2765 //   (initializes A's vfptr with an address of B vftable and vtordisp for A),
2766 //   that in turn calls foo(), then
2767 // - initializes A's vfptr with an address of C vftable and zeroes out the
2768 //   vtordisp
2769 //   FIXME: if a structor knows it belongs to MDC, why doesn't it use a vftable
2770 //   without vtordisp thunks?
2771 //   FIXME: how are vtordisp handled in the presence of nooverride/final?
2772 //
2773 // When foo() is called, an object with a layout of class C has a vftable
2774 // referencing B::f() that assumes a B layout, so the "this" adjustments are
2775 // incorrect, unless an extra adjustment is done.  This adjustment is called
2776 // "vtordisp adjustment".  Vtordisp basically holds the difference between the
2777 // actual location of a vbase in the layout class and the location assumed by
2778 // the vftable of the class being constructed/destructed.  Vtordisp is only
2779 // needed if "this" escapes a
2780 // structor (or we can't prove otherwise).
2781 // [i.e. vtordisp is a dynamic adjustment for a static adjustment, which is an
2782 // estimation of a dynamic adjustment]
2783 //
2784 // foo() gets a pointer to the A vbase and doesn't know anything about B or C,
2785 // so it just passes that pointer as "this" in a virtual call.
2786 // If there was no vtordisp, that would just dispatch to B::f().
2787 // However, B::f() assumes B+8 is passed as "this",
2788 // yet the pointer foo() passes along is B-4 (i.e. C+8).
2789 // An extra adjustment is needed, so we emit a thunk into the B vftable.
2790 // This vtordisp thunk subtracts the value of vtordisp
2791 // from the "this" argument (-12) before making a tailcall to B::f().
2792 //
2793 // Let's consider an even more complex example:
2794 //   struct D : virtual B, virtual C {
2795 //     D() {
2796 //       foo(this);
2797 //     }
2798 //   };
2799 //
2800 //   struct D
2801 //   0 |   (D vbtable pointer)
2802 //   4 |   (vtordisp for vbase A)
2803 //   8 |   struct A (virtual base)  // A precedes both B and C!
2804 //   8 |     (A vftable pointer)
2805 //  12 |   struct B (virtual base)  // B precedes C!
2806 //  12 |     (B vbtable pointer)
2807 //  16 |   struct C (virtual base)
2808 //  16 |     (C vbtable pointer)
2809 //
2810 // When D::D() calls foo(), we find ourselves in a thunk that should tailcall
2811 // to C::f(), which assumes C+8 as its "this" parameter.  This time, foo()
2812 // passes along A, which is C-8.  The A vtordisp holds
2813 //   "D.vbptr[index_of_A] - offset_of_A_in_D"
2814 // and we statically know offset_of_A_in_D, so can get a pointer to D.
2815 // When we know it, we can make an extra vbtable lookup to locate the C vbase
2816 // and one extra static adjustment to calculate the expected value of C+8.
2817 void VFTableBuilder::CalculateVtordispAdjustment(
2818     FinalOverriders::OverriderInfo Overrider, CharUnits ThisOffset,
2819     ThisAdjustment &TA) {
2820   const ASTRecordLayout::VBaseOffsetsMapTy &VBaseMap =
2821       MostDerivedClassLayout.getVBaseOffsetsMap();
2822   const ASTRecordLayout::VBaseOffsetsMapTy::const_iterator &VBaseMapEntry =
2823       VBaseMap.find(WhichVFPtr.getVBaseWithVPtr());
2824   assert(VBaseMapEntry != VBaseMap.end());
2825
2826   // If there's no vtordisp or the final overrider is defined in the same vbase
2827   // as the initial declaration, we don't need any vtordisp adjustment.
2828   if (!VBaseMapEntry->second.hasVtorDisp() ||
2829       Overrider.VirtualBase == WhichVFPtr.getVBaseWithVPtr())
2830     return;
2831
2832   // OK, now we know we need to use a vtordisp thunk.
2833   // The implicit vtordisp field is located right before the vbase.
2834   CharUnits OffsetOfVBaseWithVFPtr = VBaseMapEntry->second.VBaseOffset;
2835   TA.Virtual.Microsoft.VtordispOffset =
2836       (OffsetOfVBaseWithVFPtr - WhichVFPtr.FullOffsetInMDC).getQuantity() - 4;
2837
2838   // A simple vtordisp thunk will suffice if the final overrider is defined
2839   // in either the most derived class or its non-virtual base.
2840   if (Overrider.Method->getParent() == MostDerivedClass ||
2841       !Overrider.VirtualBase)
2842     return;
2843
2844   // Otherwise, we need to do use the dynamic offset of the final overrider
2845   // in order to get "this" adjustment right.
2846   TA.Virtual.Microsoft.VBPtrOffset =
2847       (OffsetOfVBaseWithVFPtr + WhichVFPtr.NonVirtualOffset -
2848        MostDerivedClassLayout.getVBPtrOffset()).getQuantity();
2849   TA.Virtual.Microsoft.VBOffsetOffset =
2850       Context.getTypeSizeInChars(Context.IntTy).getQuantity() *
2851       VTables.getVBTableIndex(MostDerivedClass, Overrider.VirtualBase);
2852
2853   TA.NonVirtual = (ThisOffset - Overrider.Offset).getQuantity();
2854 }
2855
2856 static void GroupNewVirtualOverloads(
2857     const CXXRecordDecl *RD,
2858     SmallVector<const CXXMethodDecl *, 10> &VirtualMethods) {
2859   // Put the virtual methods into VirtualMethods in the proper order:
2860   // 1) Group overloads by declaration name. New groups are added to the
2861   //    vftable in the order of their first declarations in this class
2862   //    (including overrides, non-virtual methods and any other named decl that
2863   //    might be nested within the class).
2864   // 2) In each group, new overloads appear in the reverse order of declaration.
2865   typedef SmallVector<const CXXMethodDecl *, 1> MethodGroup;
2866   SmallVector<MethodGroup, 10> Groups;
2867   typedef llvm::DenseMap<DeclarationName, unsigned> VisitedGroupIndicesTy;
2868   VisitedGroupIndicesTy VisitedGroupIndices;
2869   for (const auto *D : RD->decls()) {
2870     const auto *ND = dyn_cast<NamedDecl>(D);
2871     if (!ND)
2872       continue;
2873     VisitedGroupIndicesTy::iterator J;
2874     bool Inserted;
2875     std::tie(J, Inserted) = VisitedGroupIndices.insert(
2876         std::make_pair(ND->getDeclName(), Groups.size()));
2877     if (Inserted)
2878       Groups.push_back(MethodGroup());
2879     if (const auto *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(ND))
2880       if (MD->isVirtual())
2881         Groups[J->second].push_back(MD->getCanonicalDecl());
2882   }
2883
2884   for (const MethodGroup &Group : Groups)
2885     VirtualMethods.append(Group.rbegin(), Group.rend());
2886 }
2887
2888 static bool isDirectVBase(const CXXRecordDecl *Base, const CXXRecordDecl *RD) {
2889   for (const auto &B : RD->bases()) {
2890     if (B.isVirtual() && B.getType()->getAsCXXRecordDecl() == Base)
2891       return true;
2892   }
2893   return false;
2894 }
2895
2896 void VFTableBuilder::AddMethods(BaseSubobject Base, unsigned BaseDepth,
2897                                 const CXXRecordDecl *LastVBase,
2898                                 BasesSetVectorTy &VisitedBases) {
2899   const CXXRecordDecl *RD = Base.getBase();
2900   if (!RD->isPolymorphic())
2901     return;
2902
2903   const ASTRecordLayout &Layout = Context.getASTRecordLayout(RD);
2904
2905   // See if this class expands a vftable of the base we look at, which is either
2906   // the one defined by the vfptr base path or the primary base of the current
2907   // class.
2908   const CXXRecordDecl *NextBase = nullptr, *NextLastVBase = LastVBase;
2909   CharUnits NextBaseOffset;
2910   if (BaseDepth < WhichVFPtr.PathToIntroducingObject.size()) {
2911     NextBase = WhichVFPtr.PathToIntroducingObject[BaseDepth];
2912     if (isDirectVBase(NextBase, RD)) {
2913       NextLastVBase = NextBase;
2914       NextBaseOffset = MostDerivedClassLayout.getVBaseClassOffset(NextBase);
2915     } else {
2916       NextBaseOffset =
2917           Base.getBaseOffset() + Layout.getBaseClassOffset(NextBase);
2918     }
2919   } else if (const CXXRecordDecl *PrimaryBase = Layout.getPrimaryBase()) {
2920     assert(!Layout.isPrimaryBaseVirtual() &&
2921            "No primary virtual bases in this ABI");
2922     NextBase = PrimaryBase;
2923     NextBaseOffset = Base.getBaseOffset();
2924   }
2925
2926   if (NextBase) {
2927     AddMethods(BaseSubobject(NextBase, NextBaseOffset), BaseDepth + 1,
2928                NextLastVBase, VisitedBases);
2929     if (!VisitedBases.insert(NextBase))
2930       llvm_unreachable("Found a duplicate primary base!");
2931   }
2932
2933   SmallVector<const CXXMethodDecl*, 10> VirtualMethods;
2934   // Put virtual methods in the proper order.
2935   GroupNewVirtualOverloads(RD, VirtualMethods);
2936
2937   // Now go through all virtual member functions and add them to the current
2938   // vftable. This is done by
2939   //  - replacing overridden methods in their existing slots, as long as they
2940   //    don't require return adjustment; calculating This adjustment if needed.
2941   //  - adding new slots for methods of the current base not present in any
2942   //    sub-bases;
2943   //  - adding new slots for methods that require Return adjustment.
2944   // We keep track of the methods visited in the sub-bases in MethodInfoMap.
2945   for (const CXXMethodDecl *MD : VirtualMethods) {
2946     FinalOverriders::OverriderInfo FinalOverrider =
2947         Overriders.getOverrider(MD, Base.getBaseOffset());
2948     const CXXMethodDecl *FinalOverriderMD = FinalOverrider.Method;
2949     const CXXMethodDecl *OverriddenMD =
2950         FindNearestOverriddenMethod(MD, VisitedBases);
2951
2952     ThisAdjustment ThisAdjustmentOffset;
2953     bool ReturnAdjustingThunk = false, ForceReturnAdjustmentMangling = false;
2954     CharUnits ThisOffset = ComputeThisOffset(FinalOverrider);
2955     ThisAdjustmentOffset.NonVirtual =
2956         (ThisOffset - WhichVFPtr.FullOffsetInMDC).getQuantity();
2957     if ((OverriddenMD || FinalOverriderMD != MD) &&
2958         WhichVFPtr.getVBaseWithVPtr())
2959       CalculateVtordispAdjustment(FinalOverrider, ThisOffset,
2960                                   ThisAdjustmentOffset);
2961
2962     unsigned VBIndex =
2963         LastVBase ? VTables.getVBTableIndex(MostDerivedClass, LastVBase) : 0;
2964
2965     if (OverriddenMD) {
2966       // If MD overrides anything in this vftable, we need to update the
2967       // entries.
2968       MethodInfoMapTy::iterator OverriddenMDIterator =
2969           MethodInfoMap.find(OverriddenMD);
2970
2971       // If the overridden method went to a different vftable, skip it.
2972       if (OverriddenMDIterator == MethodInfoMap.end())
2973         continue;
2974
2975       MethodInfo &OverriddenMethodInfo = OverriddenMDIterator->second;
2976
2977       VBIndex = OverriddenMethodInfo.VBTableIndex;
2978
2979       // Let's check if the overrider requires any return adjustments.
2980       // We must create a new slot if the MD's return type is not trivially
2981       // convertible to the OverriddenMD's one.
2982       // Once a chain of method overrides adds a return adjusting vftable slot,
2983       // all subsequent overrides will also use an extra method slot.
2984       ReturnAdjustingThunk = !ComputeReturnAdjustmentBaseOffset(
2985                                   Context, MD, OverriddenMD).isEmpty() ||
2986                              OverriddenMethodInfo.UsesExtraSlot;
2987
2988       if (!ReturnAdjustingThunk) {
2989         // No return adjustment needed - just replace the overridden method info
2990         // with the current info.
2991         MethodInfo MI(VBIndex, OverriddenMethodInfo.VFTableIndex);
2992         MethodInfoMap.erase(OverriddenMDIterator);
2993
2994         assert(!MethodInfoMap.count(MD) &&
2995                "Should not have method info for this method yet!");
2996         MethodInfoMap.insert(std::make_pair(MD, MI));
2997         continue;
2998       }
2999
3000       // In case we need a return adjustment, we'll add a new slot for
3001       // the overrider. Mark the overridden method as shadowed by the new slot.
3002       OverriddenMethodInfo.Shadowed = true;
3003
3004       // Force a special name mangling for a return-adjusting thunk
3005       // unless the method is the final overrider without this adjustment.
3006       ForceReturnAdjustmentMangling =
3007           !(MD == FinalOverriderMD && ThisAdjustmentOffset.isEmpty());
3008     } else if (Base.getBaseOffset() != WhichVFPtr.FullOffsetInMDC ||
3009                MD->size_overridden_methods()) {
3010       // Skip methods that don't belong to the vftable of the current class,
3011       // e.g. each method that wasn't seen in any of the visited sub-bases
3012       // but overrides multiple methods of other sub-bases.
3013       continue;
3014     }
3015
3016     // If we got here, MD is a method not seen in any of the sub-bases or
3017     // it requires return adjustment. Insert the method info for this method.
3018     MethodInfo MI(VBIndex,
3019                   HasRTTIComponent ? Components.size() - 1 : Components.size(),
3020                   ReturnAdjustingThunk);
3021
3022     assert(!MethodInfoMap.count(MD) &&
3023            "Should not have method info for this method yet!");
3024     MethodInfoMap.insert(std::make_pair(MD, MI));
3025
3026     // Check if this overrider needs a return adjustment.
3027     // We don't want to do this for pure virtual member functions.
3028     BaseOffset ReturnAdjustmentOffset;
3029     ReturnAdjustment ReturnAdjustment;
3030     if (!FinalOverriderMD->isPure()) {
3031       ReturnAdjustmentOffset =
3032           ComputeReturnAdjustmentBaseOffset(Context, FinalOverriderMD, MD);
3033     }
3034     if (!ReturnAdjustmentOffset.isEmpty()) {
3035       ForceReturnAdjustmentMangling = true;
3036       ReturnAdjustment.NonVirtual =
3037           ReturnAdjustmentOffset.NonVirtualOffset.getQuantity();
3038       if (ReturnAdjustmentOffset.VirtualBase) {
3039         const ASTRecordLayout &DerivedLayout =
3040             Context.getASTRecordLayout(ReturnAdjustmentOffset.DerivedClass);
3041         ReturnAdjustment.Virtual.Microsoft.VBPtrOffset =
3042             DerivedLayout.getVBPtrOffset().getQuantity();
3043         ReturnAdjustment.Virtual.Microsoft.VBIndex =
3044             VTables.getVBTableIndex(ReturnAdjustmentOffset.DerivedClass,
3045                                     ReturnAdjustmentOffset.VirtualBase);
3046       }
3047     }
3048
3049     AddMethod(FinalOverriderMD,
3050               ThunkInfo(ThisAdjustmentOffset, ReturnAdjustment,
3051                         ForceReturnAdjustmentMangling ? MD : nullptr));
3052   }
3053 }
3054
3055 static void PrintBasePath(const VPtrInfo::BasePath &Path, raw_ostream &Out) {
3056   for (const CXXRecordDecl *Elem :
3057        llvm::make_range(Path.rbegin(), Path.rend())) {
3058     Out << "'";
3059     Elem->printQualifiedName(Out);
3060     Out << "' in ";
3061   }
3062 }
3063
3064 static void dumpMicrosoftThunkAdjustment(const ThunkInfo &TI, raw_ostream &Out,
3065                                          bool ContinueFirstLine) {
3066   const ReturnAdjustment &R = TI.Return;
3067   bool Multiline = false;
3068   const char *LinePrefix = "\n       ";
3069   if (!R.isEmpty() || TI.Method) {
3070     if (!ContinueFirstLine)
3071       Out << LinePrefix;
3072     Out << "[return adjustment (to type '"
3073         << TI.Method->getReturnType().getCanonicalType().getAsString()
3074         << "'): ";
3075     if (R.Virtual.Microsoft.VBPtrOffset)
3076       Out << "vbptr at offset " << R.Virtual.Microsoft.VBPtrOffset << ", ";
3077     if (R.Virtual.Microsoft.VBIndex)
3078       Out << "vbase #" << R.Virtual.Microsoft.VBIndex << ", ";
3079     Out << R.NonVirtual << " non-virtual]";
3080     Multiline = true;
3081   }
3082
3083   const ThisAdjustment &T = TI.This;
3084   if (!T.isEmpty()) {
3085     if (Multiline || !ContinueFirstLine)
3086       Out << LinePrefix;
3087     Out << "[this adjustment: ";
3088     if (!TI.This.Virtual.isEmpty()) {
3089       assert(T.Virtual.Microsoft.VtordispOffset < 0);
3090       Out << "vtordisp at " << T.Virtual.Microsoft.VtordispOffset << ", ";
3091       if (T.Virtual.Microsoft.VBPtrOffset) {
3092         Out << "vbptr at " << T.Virtual.Microsoft.VBPtrOffset
3093             << " to the left,";
3094         assert(T.Virtual.Microsoft.VBOffsetOffset > 0);
3095         Out << LinePrefix << " vboffset at "
3096             << T.Virtual.Microsoft.VBOffsetOffset << " in the vbtable, ";
3097       }
3098     }
3099     Out << T.NonVirtual << " non-virtual]";
3100   }
3101 }
3102
3103 void VFTableBuilder::dumpLayout(raw_ostream &Out) {
3104   Out << "VFTable for ";
3105   PrintBasePath(WhichVFPtr.PathToIntroducingObject, Out);
3106   Out << "'";
3107   MostDerivedClass->printQualifiedName(Out);
3108   Out << "' (" << Components.size()
3109       << (Components.size() == 1 ? " entry" : " entries") << ").\n";
3110
3111   for (unsigned I = 0, E = Components.size(); I != E; ++I) {
3112     Out << llvm::format("%4d | ", I);
3113
3114     const VTableComponent &Component = Components[I];
3115
3116     // Dump the component.
3117     switch (Component.getKind()) {
3118     case VTableComponent::CK_RTTI:
3119       Component.getRTTIDecl()->printQualifiedName(Out);
3120       Out << " RTTI";
3121       break;
3122
3123     case VTableComponent::CK_FunctionPointer: {
3124       const CXXMethodDecl *MD = Component.getFunctionDecl();
3125
3126       // FIXME: Figure out how to print the real thunk type, since they can
3127       // differ in the return type.
3128       std::string Str = PredefinedExpr::ComputeName(
3129           PredefinedExpr::PrettyFunctionNoVirtual, MD);
3130       Out << Str;
3131       if (MD->isPure())
3132         Out << " [pure]";
3133
3134       if (MD->isDeleted())
3135         Out << " [deleted]";
3136
3137       ThunkInfo Thunk = VTableThunks.lookup(I);
3138       if (!Thunk.isEmpty())
3139         dumpMicrosoftThunkAdjustment(Thunk, Out, /*ContinueFirstLine=*/false);
3140
3141       break;
3142     }
3143
3144     case VTableComponent::CK_DeletingDtorPointer: {
3145       const CXXDestructorDecl *DD = Component.getDestructorDecl();
3146
3147       DD->printQualifiedName(Out);
3148       Out << "() [scalar deleting]";
3149
3150       if (DD->isPure())
3151         Out << " [pure]";
3152
3153       ThunkInfo Thunk = VTableThunks.lookup(I);
3154       if (!Thunk.isEmpty()) {
3155         assert(Thunk.Return.isEmpty() &&
3156                "No return adjustment needed for destructors!");
3157         dumpMicrosoftThunkAdjustment(Thunk, Out, /*ContinueFirstLine=*/false);
3158       }
3159
3160       break;
3161     }
3162
3163     default:
3164       DiagnosticsEngine &Diags = Context.getDiagnostics();
3165       unsigned DiagID = Diags.getCustomDiagID(
3166           DiagnosticsEngine::Error,
3167           "Unexpected vftable component type %0 for component number %1");
3168       Diags.Report(MostDerivedClass->getLocation(), DiagID)
3169           << I << Component.getKind();
3170     }
3171
3172     Out << '\n';
3173   }
3174
3175   Out << '\n';
3176
3177   if (!Thunks.empty()) {
3178     // We store the method names in a map to get a stable order.
3179     std::map<std::string, const CXXMethodDecl *> MethodNamesAndDecls;
3180
3181     for (const auto &I : Thunks) {
3182       const CXXMethodDecl *MD = I.first;
3183       std::string MethodName = PredefinedExpr::ComputeName(
3184           PredefinedExpr::PrettyFunctionNoVirtual, MD);
3185
3186       MethodNamesAndDecls.insert(std::make_pair(MethodName, MD));
3187     }
3188
3189     for (const auto &MethodNameAndDecl : MethodNamesAndDecls) {
3190       const std::string &MethodName = MethodNameAndDecl.first;
3191       const CXXMethodDecl *MD = MethodNameAndDecl.second;
3192
3193       ThunkInfoVectorTy ThunksVector = Thunks[MD];
3194       std::stable_sort(ThunksVector.begin(), ThunksVector.end(),
3195                        [](const ThunkInfo &LHS, const ThunkInfo &RHS) {
3196         // Keep different thunks with the same adjustments in the order they
3197         // were put into the vector.
3198         return std::tie(LHS.This, LHS.Return) < std::tie(RHS.This, RHS.Return);
3199       });
3200
3201       Out << "Thunks for '" << MethodName << "' (" << ThunksVector.size();
3202       Out << (ThunksVector.size() == 1 ? " entry" : " entries") << ").\n";
3203
3204       for (unsigned I = 0, E = ThunksVector.size(); I != E; ++I) {
3205         const ThunkInfo &Thunk = ThunksVector[I];
3206
3207         Out << llvm::format("%4d | ", I);
3208         dumpMicrosoftThunkAdjustment(Thunk, Out, /*ContinueFirstLine=*/true);
3209         Out << '\n';
3210       }
3211
3212       Out << '\n';
3213     }
3214   }
3215
3216   Out.flush();
3217 }
3218
3219 static bool setsIntersect(const llvm::SmallPtrSet<const CXXRecordDecl *, 4> &A,
3220                           ArrayRef<const CXXRecordDecl *> B) {
3221   for (const CXXRecordDecl *Decl : B) {
3222     if (A.count(Decl))
3223       return true;
3224   }
3225   return false;
3226 }
3227
3228 static bool rebucketPaths(VPtrInfoVector &Paths);
3229
3230 /// Produces MSVC-compatible vbtable data.  The symbols produced by this
3231 /// algorithm match those produced by MSVC 2012 and newer, which is different
3232 /// from MSVC 2010.
3233 ///
3234 /// MSVC 2012 appears to minimize the vbtable names using the following
3235 /// algorithm.  First, walk the class hierarchy in the usual order, depth first,
3236 /// left to right, to find all of the subobjects which contain a vbptr field.
3237 /// Visiting each class node yields a list of inheritance paths to vbptrs.  Each
3238 /// record with a vbptr creates an initially empty path.
3239 ///
3240 /// To combine paths from child nodes, the paths are compared to check for
3241 /// ambiguity.  Paths are "ambiguous" if multiple paths have the same set of
3242 /// components in the same order.  Each group of ambiguous paths is extended by
3243 /// appending the class of the base from which it came.  If the current class
3244 /// node produced an ambiguous path, its path is extended with the current class.
3245 /// After extending paths, MSVC again checks for ambiguity, and extends any
3246 /// ambiguous path which wasn't already extended.  Because each node yields an
3247 /// unambiguous set of paths, MSVC doesn't need to extend any path more than once
3248 /// to produce an unambiguous set of paths.
3249 ///
3250 /// TODO: Presumably vftables use the same algorithm.
3251 void MicrosoftVTableContext::computeVTablePaths(bool ForVBTables,
3252                                                 const CXXRecordDecl *RD,
3253                                                 VPtrInfoVector &Paths) {
3254   assert(Paths.empty());
3255   const ASTRecordLayout &Layout = Context.getASTRecordLayout(RD);
3256
3257   // Base case: this subobject has its own vptr.
3258   if (ForVBTables ? Layout.hasOwnVBPtr() : Layout.hasOwnVFPtr())
3259     Paths.push_back(llvm::make_unique<VPtrInfo>(RD));
3260
3261   // Recursive case: get all the vbtables from our bases and remove anything
3262   // that shares a virtual base.
3263   llvm::SmallPtrSet<const CXXRecordDecl*, 4> VBasesSeen;
3264   for (const auto &B : RD->bases()) {
3265     const CXXRecordDecl *Base = B.getType()->getAsCXXRecordDecl();
3266     if (B.isVirtual() && VBasesSeen.count(Base))
3267       continue;
3268
3269     if (!Base->isDynamicClass())
3270       continue;
3271
3272     const VPtrInfoVector &BasePaths =
3273         ForVBTables ? enumerateVBTables(Base) : getVFPtrOffsets(Base);
3274
3275     for (const std::unique_ptr<VPtrInfo> &BaseInfo : BasePaths) {
3276       // Don't include the path if it goes through a virtual base that we've
3277       // already included.
3278       if (setsIntersect(VBasesSeen, BaseInfo->ContainingVBases))
3279         continue;
3280
3281       // Copy the path and adjust it as necessary.
3282       auto P = llvm::make_unique<VPtrInfo>(*BaseInfo);
3283
3284       // We mangle Base into the path if the path would've been ambiguous and it
3285       // wasn't already extended with Base.
3286       if (P->MangledPath.empty() || P->MangledPath.back() != Base)
3287         P->NextBaseToMangle = Base;
3288
3289       // Keep track of which vtable the derived class is going to extend with
3290       // new methods or bases.  We append to either the vftable of our primary
3291       // base, or the first non-virtual base that has a vbtable.
3292       if (P->ObjectWithVPtr == Base &&
3293           Base == (ForVBTables ? Layout.getBaseSharingVBPtr()
3294                                : Layout.getPrimaryBase()))
3295         P->ObjectWithVPtr = RD;
3296
3297       // Keep track of the full adjustment from the MDC to this vtable.  The
3298       // adjustment is captured by an optional vbase and a non-virtual offset.
3299       if (B.isVirtual())
3300         P->ContainingVBases.push_back(Base);
3301       else if (P->ContainingVBases.empty())
3302         P->NonVirtualOffset += Layout.getBaseClassOffset(Base);
3303
3304       // Update the full offset in the MDC.
3305       P->FullOffsetInMDC = P->NonVirtualOffset;
3306       if (const CXXRecordDecl *VB = P->getVBaseWithVPtr())
3307         P->FullOffsetInMDC += Layout.getVBaseClassOffset(VB);
3308
3309       Paths.push_back(std::move(P));
3310     }
3311
3312     if (B.isVirtual())
3313       VBasesSeen.insert(Base);
3314
3315     // After visiting any direct base, we've transitively visited all of its
3316     // morally virtual bases.
3317     for (const auto &VB : Base->vbases())
3318       VBasesSeen.insert(VB.getType()->getAsCXXRecordDecl());
3319   }
3320
3321   // Sort the paths into buckets, and if any of them are ambiguous, extend all
3322   // paths in ambiguous buckets.
3323   bool Changed = true;
3324   while (Changed)
3325     Changed = rebucketPaths(Paths);
3326 }
3327
3328 static bool extendPath(VPtrInfo &P) {
3329   if (P.NextBaseToMangle) {
3330     P.MangledPath.push_back(P.NextBaseToMangle);
3331     P.NextBaseToMangle = nullptr;// Prevent the path from being extended twice.
3332     return true;
3333   }
3334   return false;
3335 }
3336
3337 static bool rebucketPaths(VPtrInfoVector &Paths) {
3338   // What we're essentially doing here is bucketing together ambiguous paths.
3339   // Any bucket with more than one path in it gets extended by NextBase, which
3340   // is usually the direct base of the inherited the vbptr.  This code uses a
3341   // sorted vector to implement a multiset to form the buckets.  Note that the
3342   // ordering is based on pointers, but it doesn't change our output order.  The
3343   // current algorithm is designed to match MSVC 2012's names.
3344   llvm::SmallVector<std::reference_wrapper<VPtrInfo>, 2> PathsSorted;
3345   PathsSorted.reserve(Paths.size());
3346   for (auto& P : Paths)
3347     PathsSorted.push_back(*P);
3348   llvm::sort(PathsSorted.begin(), PathsSorted.end(),
3349              [](const VPtrInfo &LHS, const VPtrInfo &RHS) {
3350     return LHS.MangledPath < RHS.MangledPath;
3351   });
3352   bool Changed = false;
3353   for (size_t I = 0, E = PathsSorted.size(); I != E;) {
3354     // Scan forward to find the end of the bucket.
3355     size_t BucketStart = I;
3356     do {
3357       ++I;
3358     } while (I != E &&
3359              PathsSorted[BucketStart].get().MangledPath ==
3360                  PathsSorted[I].get().MangledPath);
3361
3362     // If this bucket has multiple paths, extend them all.
3363     if (I - BucketStart > 1) {
3364       for (size_t II = BucketStart; II != I; ++II)
3365         Changed |= extendPath(PathsSorted[II]);
3366       assert(Changed && "no paths were extended to fix ambiguity");
3367     }
3368   }
3369   return Changed;
3370 }
3371
3372 MicrosoftVTableContext::~MicrosoftVTableContext() {}
3373
3374 namespace {
3375 typedef llvm::SetVector<BaseSubobject, std::vector<BaseSubobject>,
3376                         llvm::DenseSet<BaseSubobject>> FullPathTy;
3377 }
3378
3379 // This recursive function finds all paths from a subobject centered at
3380 // (RD, Offset) to the subobject located at IntroducingObject.
3381 static void findPathsToSubobject(ASTContext &Context,
3382                                  const ASTRecordLayout &MostDerivedLayout,
3383                                  const CXXRecordDecl *RD, CharUnits Offset,
3384                                  BaseSubobject IntroducingObject,
3385                                  FullPathTy &FullPath,
3386                                  std::list<FullPathTy> &Paths) {
3387   if (BaseSubobject(RD, Offset) == IntroducingObject) {
3388     Paths.push_back(FullPath);
3389     return;
3390   }
3391
3392   const ASTRecordLayout &Layout = Context.getASTRecordLayout(RD);
3393
3394   for (const CXXBaseSpecifier &BS : RD->bases()) {
3395     const CXXRecordDecl *Base = BS.getType()->getAsCXXRecordDecl();
3396     CharUnits NewOffset = BS.isVirtual()
3397                               ? MostDerivedLayout.getVBaseClassOffset(Base)
3398                               : Offset + Layout.getBaseClassOffset(Base);
3399     FullPath.insert(BaseSubobject(Base, NewOffset));
3400     findPathsToSubobject(Context, MostDerivedLayout, Base, NewOffset,
3401                          IntroducingObject, FullPath, Paths);
3402     FullPath.pop_back();
3403   }
3404 }
3405
3406 // Return the paths which are not subsets of other paths.
3407 static void removeRedundantPaths(std::list<FullPathTy> &FullPaths) {
3408   FullPaths.remove_if([&](const FullPathTy &SpecificPath) {
3409     for (const FullPathTy &OtherPath : FullPaths) {
3410       if (&SpecificPath == &OtherPath)
3411         continue;
3412       if (std::all_of(SpecificPath.begin(), SpecificPath.end(),
3413                       [&](const BaseSubobject &BSO) {
3414                         return OtherPath.count(BSO) != 0;
3415                       })) {
3416         return true;
3417       }
3418     }
3419     return false;
3420   });
3421 }
3422
3423 static CharUnits getOffsetOfFullPath(ASTContext &Context,
3424                                      const CXXRecordDecl *RD,
3425                                      const FullPathTy &FullPath) {
3426   const ASTRecordLayout &MostDerivedLayout =
3427       Context.getASTRecordLayout(RD);
3428   CharUnits Offset = CharUnits::fromQuantity(-1);
3429   for (const BaseSubobject &BSO : FullPath) {
3430     const CXXRecordDecl *Base = BSO.getBase();
3431     // The first entry in the path is always the most derived record, skip it.
3432     if (Base == RD) {
3433       assert(Offset.getQuantity() == -1);
3434       Offset = CharUnits::Zero();
3435       continue;
3436     }
3437     assert(Offset.getQuantity() != -1);
3438     const ASTRecordLayout &Layout = Context.getASTRecordLayout(RD);
3439     // While we know which base has to be traversed, we don't know if that base
3440     // was a virtual base.
3441     const CXXBaseSpecifier *BaseBS = std::find_if(
3442         RD->bases_begin(), RD->bases_end(), [&](const CXXBaseSpecifier &BS) {
3443           return BS.getType()->getAsCXXRecordDecl() == Base;
3444         });
3445     Offset = BaseBS->isVirtual() ? MostDerivedLayout.getVBaseClassOffset(Base)
3446                                  : Offset + Layout.getBaseClassOffset(Base);
3447     RD = Base;
3448   }
3449   return Offset;
3450 }
3451
3452 // We want to select the path which introduces the most covariant overrides.  If
3453 // two paths introduce overrides which the other path doesn't contain, issue a
3454 // diagnostic.
3455 static const FullPathTy *selectBestPath(ASTContext &Context,
3456                                         const CXXRecordDecl *RD,
3457                                         const VPtrInfo &Info,
3458                                         std::list<FullPathTy> &FullPaths) {
3459   // Handle some easy cases first.
3460   if (FullPaths.empty())
3461     return nullptr;
3462   if (FullPaths.size() == 1)
3463     return &FullPaths.front();
3464
3465   const FullPathTy *BestPath = nullptr;
3466   typedef std::set<const CXXMethodDecl *> OverriderSetTy;
3467   OverriderSetTy LastOverrides;
3468   for (const FullPathTy &SpecificPath : FullPaths) {
3469     assert(!SpecificPath.empty());
3470     OverriderSetTy CurrentOverrides;
3471     const CXXRecordDecl *TopLevelRD = SpecificPath.begin()->getBase();
3472     // Find the distance from the start of the path to the subobject with the
3473     // VPtr.
3474     CharUnits BaseOffset =
3475         getOffsetOfFullPath(Context, TopLevelRD, SpecificPath);
3476     FinalOverriders Overriders(TopLevelRD, CharUnits::Zero(), TopLevelRD);
3477     for (const CXXMethodDecl *MD : Info.IntroducingObject->methods()) {
3478       if (!MD->isVirtual())
3479         continue;
3480       FinalOverriders::OverriderInfo OI =
3481           Overriders.getOverrider(MD->getCanonicalDecl(), BaseOffset);
3482       const CXXMethodDecl *OverridingMethod = OI.Method;
3483       // Only overriders which have a return adjustment introduce problematic
3484       // thunks.
3485       if (ComputeReturnAdjustmentBaseOffset(Context, OverridingMethod, MD)
3486               .isEmpty())
3487         continue;
3488       // It's possible that the overrider isn't in this path.  If so, skip it
3489       // because this path didn't introduce it.
3490       const CXXRecordDecl *OverridingParent = OverridingMethod->getParent();
3491       if (std::none_of(SpecificPath.begin(), SpecificPath.end(),
3492                        [&](const BaseSubobject &BSO) {
3493                          return BSO.getBase() == OverridingParent;
3494                        }))
3495         continue;
3496       CurrentOverrides.insert(OverridingMethod);
3497     }
3498     OverriderSetTy NewOverrides =
3499         llvm::set_difference(CurrentOverrides, LastOverrides);
3500     if (NewOverrides.empty())
3501       continue;
3502     OverriderSetTy MissingOverrides =
3503         llvm::set_difference(LastOverrides, CurrentOverrides);
3504     if (MissingOverrides.empty()) {
3505       // This path is a strict improvement over the last path, let's use it.
3506       BestPath = &SpecificPath;
3507       std::swap(CurrentOverrides, LastOverrides);
3508     } else {
3509       // This path introduces an overrider with a conflicting covariant thunk.
3510       DiagnosticsEngine &Diags = Context.getDiagnostics();
3511       const CXXMethodDecl *CovariantMD = *NewOverrides.begin();
3512       const CXXMethodDecl *ConflictMD = *MissingOverrides.begin();
3513       Diags.Report(RD->getLocation(), diag::err_vftable_ambiguous_component)
3514           << RD;
3515       Diags.Report(CovariantMD->getLocation(), diag::note_covariant_thunk)
3516           << CovariantMD;
3517       Diags.Report(ConflictMD->getLocation(), diag::note_covariant_thunk)
3518           << ConflictMD;
3519     }
3520   }
3521   // Go with the path that introduced the most covariant overrides.  If there is
3522   // no such path, pick the first path.
3523   return BestPath ? BestPath : &FullPaths.front();
3524 }
3525
3526 static void computeFullPathsForVFTables(ASTContext &Context,
3527                                         const CXXRecordDecl *RD,
3528                                         VPtrInfoVector &Paths) {
3529   const ASTRecordLayout &MostDerivedLayout = Context.getASTRecordLayout(RD);
3530   FullPathTy FullPath;
3531   std::list<FullPathTy> FullPaths;
3532   for (const std::unique_ptr<VPtrInfo>& Info : Paths) {
3533     findPathsToSubobject(
3534         Context, MostDerivedLayout, RD, CharUnits::Zero(),
3535         BaseSubobject(Info->IntroducingObject, Info->FullOffsetInMDC), FullPath,
3536         FullPaths);
3537     FullPath.clear();
3538     removeRedundantPaths(FullPaths);
3539     Info->PathToIntroducingObject.clear();
3540     if (const FullPathTy *BestPath =
3541             selectBestPath(Context, RD, *Info, FullPaths))
3542       for (const BaseSubobject &BSO : *BestPath)
3543         Info->PathToIntroducingObject.push_back(BSO.getBase());
3544     FullPaths.clear();
3545   }
3546 }
3547
3548 static bool vfptrIsEarlierInMDC(const ASTRecordLayout &Layout,
3549                                 const MethodVFTableLocation &LHS,
3550                                 const MethodVFTableLocation &RHS) {
3551   CharUnits L = LHS.VFPtrOffset;
3552   CharUnits R = RHS.VFPtrOffset;
3553   if (LHS.VBase)
3554     L += Layout.getVBaseClassOffset(LHS.VBase);
3555   if (RHS.VBase)
3556     R += Layout.getVBaseClassOffset(RHS.VBase);
3557   return L < R;
3558 }
3559
3560 void MicrosoftVTableContext::computeVTableRelatedInformation(
3561     const CXXRecordDecl *RD) {
3562   assert(RD->isDynamicClass());
3563
3564   // Check if we've computed this information before.
3565   if (VFPtrLocations.count(RD))
3566     return;
3567
3568   const VTableLayout::AddressPointsMapTy EmptyAddressPointsMap;
3569
3570   {
3571     auto VFPtrs = llvm::make_unique<VPtrInfoVector>();
3572     computeVTablePaths(/*ForVBTables=*/false, RD, *VFPtrs);
3573     computeFullPathsForVFTables(Context, RD, *VFPtrs);
3574     VFPtrLocations[RD] = std::move(VFPtrs);
3575   }
3576
3577   MethodVFTableLocationsTy NewMethodLocations;
3578   for (const std::unique_ptr<VPtrInfo> &VFPtr : *VFPtrLocations[RD]) {
3579     VFTableBuilder Builder(*this, RD, *VFPtr);
3580
3581     VFTableIdTy id(RD, VFPtr->FullOffsetInMDC);
3582     assert(VFTableLayouts.count(id) == 0);
3583     SmallVector<VTableLayout::VTableThunkTy, 1> VTableThunks(
3584         Builder.vtable_thunks_begin(), Builder.vtable_thunks_end());
3585     VFTableLayouts[id] = llvm::make_unique<VTableLayout>(
3586         ArrayRef<size_t>{0}, Builder.vtable_components(), VTableThunks,
3587         EmptyAddressPointsMap);
3588     Thunks.insert(Builder.thunks_begin(), Builder.thunks_end());
3589
3590     const ASTRecordLayout &Layout = Context.getASTRecordLayout(RD);
3591     for (const auto &Loc : Builder.vtable_locations()) {
3592       auto Insert = NewMethodLocations.insert(Loc);
3593       if (!Insert.second) {
3594         const MethodVFTableLocation &NewLoc = Loc.second;
3595         MethodVFTableLocation &OldLoc = Insert.first->second;
3596         if (vfptrIsEarlierInMDC(Layout, NewLoc, OldLoc))
3597           OldLoc = NewLoc;
3598       }
3599     }
3600   }
3601
3602   MethodVFTableLocations.insert(NewMethodLocations.begin(),
3603                                 NewMethodLocations.end());
3604   if (Context.getLangOpts().DumpVTableLayouts)
3605     dumpMethodLocations(RD, NewMethodLocations, llvm::outs());
3606 }
3607
3608 void MicrosoftVTableContext::dumpMethodLocations(
3609     const CXXRecordDecl *RD, const MethodVFTableLocationsTy &NewMethods,
3610     raw_ostream &Out) {
3611   // Compute the vtable indices for all the member functions.
3612   // Store them in a map keyed by the location so we'll get a sorted table.
3613   std::map<MethodVFTableLocation, std::string> IndicesMap;
3614   bool HasNonzeroOffset = false;
3615
3616   for (const auto &I : NewMethods) {
3617     const CXXMethodDecl *MD = cast<const CXXMethodDecl>(I.first.getDecl());
3618     assert(MD->isVirtual());
3619
3620     std::string MethodName = PredefinedExpr::ComputeName(
3621         PredefinedExpr::PrettyFunctionNoVirtual, MD);
3622
3623     if (isa<CXXDestructorDecl>(MD)) {
3624       IndicesMap[I.second] = MethodName + " [scalar deleting]";
3625     } else {
3626       IndicesMap[I.second] = MethodName;
3627     }
3628
3629     if (!I.second.VFPtrOffset.isZero() || I.second.VBTableIndex != 0)
3630       HasNonzeroOffset = true;
3631   }
3632
3633   // Print the vtable indices for all the member functions.
3634   if (!IndicesMap.empty()) {
3635     Out << "VFTable indices for ";
3636     Out << "'";
3637     RD->printQualifiedName(Out);
3638     Out << "' (" << IndicesMap.size()
3639         << (IndicesMap.size() == 1 ? " entry" : " entries") << ").\n";
3640
3641     CharUnits LastVFPtrOffset = CharUnits::fromQuantity(-1);
3642     uint64_t LastVBIndex = 0;
3643     for (const auto &I : IndicesMap) {
3644       CharUnits VFPtrOffset = I.first.VFPtrOffset;
3645       uint64_t VBIndex = I.first.VBTableIndex;
3646       if (HasNonzeroOffset &&
3647           (VFPtrOffset != LastVFPtrOffset || VBIndex != LastVBIndex)) {
3648         assert(VBIndex > LastVBIndex || VFPtrOffset > LastVFPtrOffset);
3649         Out << " -- accessible via ";
3650         if (VBIndex)
3651           Out << "vbtable index " << VBIndex << ", ";
3652         Out << "vfptr at offset " << VFPtrOffset.getQuantity() << " --\n";
3653         LastVFPtrOffset = VFPtrOffset;
3654         LastVBIndex = VBIndex;
3655       }
3656
3657       uint64_t VTableIndex = I.first.Index;
3658       const std::string &MethodName = I.second;
3659       Out << llvm::format("%4" PRIu64 " | ", VTableIndex) << MethodName << '\n';
3660     }
3661     Out << '\n';
3662   }
3663
3664   Out.flush();
3665 }
3666
3667 const VirtualBaseInfo &MicrosoftVTableContext::computeVBTableRelatedInformation(
3668     const CXXRecordDecl *RD) {
3669   VirtualBaseInfo *VBI;
3670
3671   {
3672     // Get or create a VBI for RD.  Don't hold a reference to the DenseMap cell,
3673     // as it may be modified and rehashed under us.
3674     std::unique_ptr<VirtualBaseInfo> &Entry = VBaseInfo[RD];
3675     if (Entry)
3676       return *Entry;
3677     Entry = llvm::make_unique<VirtualBaseInfo>();
3678     VBI = Entry.get();
3679   }
3680
3681   computeVTablePaths(/*ForVBTables=*/true, RD, VBI->VBPtrPaths);
3682
3683   // First, see if the Derived class shared the vbptr with a non-virtual base.
3684   const ASTRecordLayout &Layout = Context.getASTRecordLayout(RD);
3685   if (const CXXRecordDecl *VBPtrBase = Layout.getBaseSharingVBPtr()) {
3686     // If the Derived class shares the vbptr with a non-virtual base, the shared
3687     // virtual bases come first so that the layout is the same.
3688     const VirtualBaseInfo &BaseInfo =
3689         computeVBTableRelatedInformation(VBPtrBase);
3690     VBI->VBTableIndices.insert(BaseInfo.VBTableIndices.begin(),
3691                                BaseInfo.VBTableIndices.end());
3692   }
3693
3694   // New vbases are added to the end of the vbtable.
3695   // Skip the self entry and vbases visited in the non-virtual base, if any.
3696   unsigned VBTableIndex = 1 + VBI->VBTableIndices.size();
3697   for (const auto &VB : RD->vbases()) {
3698     const CXXRecordDecl *CurVBase = VB.getType()->getAsCXXRecordDecl();
3699     if (!VBI->VBTableIndices.count(CurVBase))
3700       VBI->VBTableIndices[CurVBase] = VBTableIndex++;
3701   }
3702
3703   return *VBI;
3704 }
3705
3706 unsigned MicrosoftVTableContext::getVBTableIndex(const CXXRecordDecl *Derived,
3707                                                  const CXXRecordDecl *VBase) {
3708   const VirtualBaseInfo &VBInfo = computeVBTableRelatedInformation(Derived);
3709   assert(VBInfo.VBTableIndices.count(VBase));
3710   return VBInfo.VBTableIndices.find(VBase)->second;
3711 }
3712
3713 const VPtrInfoVector &
3714 MicrosoftVTableContext::enumerateVBTables(const CXXRecordDecl *RD) {
3715   return computeVBTableRelatedInformation(RD).VBPtrPaths;
3716 }
3717
3718 const VPtrInfoVector &
3719 MicrosoftVTableContext::getVFPtrOffsets(const CXXRecordDecl *RD) {
3720   computeVTableRelatedInformation(RD);
3721
3722   assert(VFPtrLocations.count(RD) && "Couldn't find vfptr locations");
3723   return *VFPtrLocations[RD];
3724 }
3725
3726 const VTableLayout &
3727 MicrosoftVTableContext::getVFTableLayout(const CXXRecordDecl *RD,
3728                                          CharUnits VFPtrOffset) {
3729   computeVTableRelatedInformation(RD);
3730
3731   VFTableIdTy id(RD, VFPtrOffset);
3732   assert(VFTableLayouts.count(id) && "Couldn't find a VFTable at this offset");
3733   return *VFTableLayouts[id];
3734 }
3735
3736 MethodVFTableLocation
3737 MicrosoftVTableContext::getMethodVFTableLocation(GlobalDecl GD) {
3738   assert(cast<CXXMethodDecl>(GD.getDecl())->isVirtual() &&
3739          "Only use this method for virtual methods or dtors");
3740   if (isa<CXXDestructorDecl>(GD.getDecl()))
3741     assert(GD.getDtorType() == Dtor_Deleting);
3742
3743   GD = GD.getCanonicalDecl();
3744
3745   MethodVFTableLocationsTy::iterator I = MethodVFTableLocations.find(GD);
3746   if (I != MethodVFTableLocations.end())
3747     return I->second;
3748
3749   const CXXRecordDecl *RD = cast<CXXMethodDecl>(GD.getDecl())->getParent();
3750
3751   computeVTableRelatedInformation(RD);
3752
3753   I = MethodVFTableLocations.find(GD);
3754   assert(I != MethodVFTableLocations.end() && "Did not find index!");
3755   return I->second;
3756 }