]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/tools/clang/lib/CodeGen/CGExprConstant.cpp
Update mandoc to 1.14.2
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / tools / clang / lib / CodeGen / CGExprConstant.cpp
1 //===--- CGExprConstant.cpp - Emit LLVM Code from Constant Expressions ----===//
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 to emit Constant Expr nodes as LLVM code.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "CodeGenFunction.h"
15 #include "CGCXXABI.h"
16 #include "CGObjCRuntime.h"
17 #include "CGRecordLayout.h"
18 #include "CodeGenModule.h"
19 #include "TargetInfo.h"
20 #include "clang/AST/APValue.h"
21 #include "clang/AST/ASTContext.h"
22 #include "clang/AST/RecordLayout.h"
23 #include "clang/AST/StmtVisitor.h"
24 #include "clang/Basic/Builtins.h"
25 #include "llvm/IR/Constants.h"
26 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
27 #include "llvm/IR/Function.h"
28 #include "llvm/IR/GlobalVariable.h"
29 using namespace clang;
30 using namespace CodeGen;
31
32 //===----------------------------------------------------------------------===//
33 //                            ConstStructBuilder
34 //===----------------------------------------------------------------------===//
35
36 namespace {
37 class ConstExprEmitter;
38 class ConstStructBuilder {
39   CodeGenModule &CGM;
40   CodeGenFunction *CGF;
41
42   bool Packed;
43   CharUnits NextFieldOffsetInChars;
44   CharUnits LLVMStructAlignment;
45   SmallVector<llvm::Constant *, 32> Elements;
46 public:
47   static llvm::Constant *BuildStruct(CodeGenModule &CGM, CodeGenFunction *CFG,
48                                      ConstExprEmitter *Emitter,
49                                      llvm::ConstantStruct *Base,
50                                      InitListExpr *Updater);
51   static llvm::Constant *BuildStruct(CodeGenModule &CGM, CodeGenFunction *CGF,
52                                      InitListExpr *ILE);
53   static llvm::Constant *BuildStruct(CodeGenModule &CGM, CodeGenFunction *CGF,
54                                      const APValue &Value, QualType ValTy);
55
56 private:
57   ConstStructBuilder(CodeGenModule &CGM, CodeGenFunction *CGF)
58     : CGM(CGM), CGF(CGF), Packed(false), 
59     NextFieldOffsetInChars(CharUnits::Zero()),
60     LLVMStructAlignment(CharUnits::One()) { }
61
62   void AppendField(const FieldDecl *Field, uint64_t FieldOffset,
63                    llvm::Constant *InitExpr);
64
65   void AppendBytes(CharUnits FieldOffsetInChars, llvm::Constant *InitCst);
66
67   void AppendBitField(const FieldDecl *Field, uint64_t FieldOffset,
68                       llvm::ConstantInt *InitExpr);
69
70   void AppendPadding(CharUnits PadSize);
71
72   void AppendTailPadding(CharUnits RecordSize);
73
74   void ConvertStructToPacked();
75
76   bool Build(InitListExpr *ILE);
77   bool Build(ConstExprEmitter *Emitter, llvm::ConstantStruct *Base,
78              InitListExpr *Updater);
79   void Build(const APValue &Val, const RecordDecl *RD, bool IsPrimaryBase,
80              const CXXRecordDecl *VTableClass, CharUnits BaseOffset);
81   llvm::Constant *Finalize(QualType Ty);
82
83   CharUnits getAlignment(const llvm::Constant *C) const {
84     if (Packed)  return CharUnits::One();
85     return CharUnits::fromQuantity(
86         CGM.getDataLayout().getABITypeAlignment(C->getType()));
87   }
88
89   CharUnits getSizeInChars(const llvm::Constant *C) const {
90     return CharUnits::fromQuantity(
91         CGM.getDataLayout().getTypeAllocSize(C->getType()));
92   }
93 };
94
95 void ConstStructBuilder::
96 AppendField(const FieldDecl *Field, uint64_t FieldOffset,
97             llvm::Constant *InitCst) {
98   const ASTContext &Context = CGM.getContext();
99
100   CharUnits FieldOffsetInChars = Context.toCharUnitsFromBits(FieldOffset);
101
102   AppendBytes(FieldOffsetInChars, InitCst);
103 }
104
105 void ConstStructBuilder::
106 AppendBytes(CharUnits FieldOffsetInChars, llvm::Constant *InitCst) {
107
108   assert(NextFieldOffsetInChars <= FieldOffsetInChars
109          && "Field offset mismatch!");
110
111   CharUnits FieldAlignment = getAlignment(InitCst);
112
113   // Round up the field offset to the alignment of the field type.
114   CharUnits AlignedNextFieldOffsetInChars =
115       NextFieldOffsetInChars.alignTo(FieldAlignment);
116
117   if (AlignedNextFieldOffsetInChars < FieldOffsetInChars) {
118     // We need to append padding.
119     AppendPadding(FieldOffsetInChars - NextFieldOffsetInChars);
120
121     assert(NextFieldOffsetInChars == FieldOffsetInChars &&
122            "Did not add enough padding!");
123
124     AlignedNextFieldOffsetInChars =
125         NextFieldOffsetInChars.alignTo(FieldAlignment);
126   }
127
128   if (AlignedNextFieldOffsetInChars > FieldOffsetInChars) {
129     assert(!Packed && "Alignment is wrong even with a packed struct!");
130
131     // Convert the struct to a packed struct.
132     ConvertStructToPacked();
133
134     // After we pack the struct, we may need to insert padding.
135     if (NextFieldOffsetInChars < FieldOffsetInChars) {
136       // We need to append padding.
137       AppendPadding(FieldOffsetInChars - NextFieldOffsetInChars);
138
139       assert(NextFieldOffsetInChars == FieldOffsetInChars &&
140              "Did not add enough padding!");
141     }
142     AlignedNextFieldOffsetInChars = NextFieldOffsetInChars;
143   }
144
145   // Add the field.
146   Elements.push_back(InitCst);
147   NextFieldOffsetInChars = AlignedNextFieldOffsetInChars +
148                            getSizeInChars(InitCst);
149
150   if (Packed)
151     assert(LLVMStructAlignment == CharUnits::One() &&
152            "Packed struct not byte-aligned!");
153   else
154     LLVMStructAlignment = std::max(LLVMStructAlignment, FieldAlignment);
155 }
156
157 void ConstStructBuilder::AppendBitField(const FieldDecl *Field,
158                                         uint64_t FieldOffset,
159                                         llvm::ConstantInt *CI) {
160   const ASTContext &Context = CGM.getContext();
161   const uint64_t CharWidth = Context.getCharWidth();
162   uint64_t NextFieldOffsetInBits = Context.toBits(NextFieldOffsetInChars);
163   if (FieldOffset > NextFieldOffsetInBits) {
164     // We need to add padding.
165     CharUnits PadSize = Context.toCharUnitsFromBits(
166         llvm::alignTo(FieldOffset - NextFieldOffsetInBits,
167                       Context.getTargetInfo().getCharAlign()));
168
169     AppendPadding(PadSize);
170   }
171
172   uint64_t FieldSize = Field->getBitWidthValue(Context);
173
174   llvm::APInt FieldValue = CI->getValue();
175
176   // Promote the size of FieldValue if necessary
177   // FIXME: This should never occur, but currently it can because initializer
178   // constants are cast to bool, and because clang is not enforcing bitfield
179   // width limits.
180   if (FieldSize > FieldValue.getBitWidth())
181     FieldValue = FieldValue.zext(FieldSize);
182
183   // Truncate the size of FieldValue to the bit field size.
184   if (FieldSize < FieldValue.getBitWidth())
185     FieldValue = FieldValue.trunc(FieldSize);
186
187   NextFieldOffsetInBits = Context.toBits(NextFieldOffsetInChars);
188   if (FieldOffset < NextFieldOffsetInBits) {
189     // Either part of the field or the entire field can go into the previous
190     // byte.
191     assert(!Elements.empty() && "Elements can't be empty!");
192
193     unsigned BitsInPreviousByte = NextFieldOffsetInBits - FieldOffset;
194
195     bool FitsCompletelyInPreviousByte =
196       BitsInPreviousByte >= FieldValue.getBitWidth();
197
198     llvm::APInt Tmp = FieldValue;
199
200     if (!FitsCompletelyInPreviousByte) {
201       unsigned NewFieldWidth = FieldSize - BitsInPreviousByte;
202
203       if (CGM.getDataLayout().isBigEndian()) {
204         Tmp.lshrInPlace(NewFieldWidth);
205         Tmp = Tmp.trunc(BitsInPreviousByte);
206
207         // We want the remaining high bits.
208         FieldValue = FieldValue.trunc(NewFieldWidth);
209       } else {
210         Tmp = Tmp.trunc(BitsInPreviousByte);
211
212         // We want the remaining low bits.
213         FieldValue.lshrInPlace(BitsInPreviousByte);
214         FieldValue = FieldValue.trunc(NewFieldWidth);
215       }
216     }
217
218     Tmp = Tmp.zext(CharWidth);
219     if (CGM.getDataLayout().isBigEndian()) {
220       if (FitsCompletelyInPreviousByte)
221         Tmp = Tmp.shl(BitsInPreviousByte - FieldValue.getBitWidth());
222     } else {
223       Tmp = Tmp.shl(CharWidth - BitsInPreviousByte);
224     }
225
226     // 'or' in the bits that go into the previous byte.
227     llvm::Value *LastElt = Elements.back();
228     if (llvm::ConstantInt *Val = dyn_cast<llvm::ConstantInt>(LastElt))
229       Tmp |= Val->getValue();
230     else {
231       assert(isa<llvm::UndefValue>(LastElt));
232       // If there is an undef field that we're adding to, it can either be a
233       // scalar undef (in which case, we just replace it with our field) or it
234       // is an array.  If it is an array, we have to pull one byte off the
235       // array so that the other undef bytes stay around.
236       if (!isa<llvm::IntegerType>(LastElt->getType())) {
237         // The undef padding will be a multibyte array, create a new smaller
238         // padding and then an hole for our i8 to get plopped into.
239         assert(isa<llvm::ArrayType>(LastElt->getType()) &&
240                "Expected array padding of undefs");
241         llvm::ArrayType *AT = cast<llvm::ArrayType>(LastElt->getType());
242         assert(AT->getElementType()->isIntegerTy(CharWidth) &&
243                AT->getNumElements() != 0 &&
244                "Expected non-empty array padding of undefs");
245         
246         // Remove the padding array.
247         NextFieldOffsetInChars -= CharUnits::fromQuantity(AT->getNumElements());
248         Elements.pop_back();
249         
250         // Add the padding back in two chunks.
251         AppendPadding(CharUnits::fromQuantity(AT->getNumElements()-1));
252         AppendPadding(CharUnits::One());
253         assert(isa<llvm::UndefValue>(Elements.back()) &&
254                Elements.back()->getType()->isIntegerTy(CharWidth) &&
255                "Padding addition didn't work right");
256       }
257     }
258
259     Elements.back() = llvm::ConstantInt::get(CGM.getLLVMContext(), Tmp);
260
261     if (FitsCompletelyInPreviousByte)
262       return;
263   }
264
265   while (FieldValue.getBitWidth() > CharWidth) {
266     llvm::APInt Tmp;
267
268     if (CGM.getDataLayout().isBigEndian()) {
269       // We want the high bits.
270       Tmp = 
271         FieldValue.lshr(FieldValue.getBitWidth() - CharWidth).trunc(CharWidth);
272     } else {
273       // We want the low bits.
274       Tmp = FieldValue.trunc(CharWidth);
275
276       FieldValue.lshrInPlace(CharWidth);
277     }
278
279     Elements.push_back(llvm::ConstantInt::get(CGM.getLLVMContext(), Tmp));
280     ++NextFieldOffsetInChars;
281
282     FieldValue = FieldValue.trunc(FieldValue.getBitWidth() - CharWidth);
283   }
284
285   assert(FieldValue.getBitWidth() > 0 &&
286          "Should have at least one bit left!");
287   assert(FieldValue.getBitWidth() <= CharWidth &&
288          "Should not have more than a byte left!");
289
290   if (FieldValue.getBitWidth() < CharWidth) {
291     if (CGM.getDataLayout().isBigEndian()) {
292       unsigned BitWidth = FieldValue.getBitWidth();
293
294       FieldValue = FieldValue.zext(CharWidth) << (CharWidth - BitWidth);
295     } else
296       FieldValue = FieldValue.zext(CharWidth);
297   }
298
299   // Append the last element.
300   Elements.push_back(llvm::ConstantInt::get(CGM.getLLVMContext(),
301                                             FieldValue));
302   ++NextFieldOffsetInChars;
303 }
304
305 void ConstStructBuilder::AppendPadding(CharUnits PadSize) {
306   if (PadSize.isZero())
307     return;
308
309   llvm::Type *Ty = CGM.Int8Ty;
310   if (PadSize > CharUnits::One())
311     Ty = llvm::ArrayType::get(Ty, PadSize.getQuantity());
312
313   llvm::Constant *C = llvm::UndefValue::get(Ty);
314   Elements.push_back(C);
315   assert(getAlignment(C) == CharUnits::One() && 
316          "Padding must have 1 byte alignment!");
317
318   NextFieldOffsetInChars += getSizeInChars(C);
319 }
320
321 void ConstStructBuilder::AppendTailPadding(CharUnits RecordSize) {
322   assert(NextFieldOffsetInChars <= RecordSize && 
323          "Size mismatch!");
324
325   AppendPadding(RecordSize - NextFieldOffsetInChars);
326 }
327
328 void ConstStructBuilder::ConvertStructToPacked() {
329   SmallVector<llvm::Constant *, 16> PackedElements;
330   CharUnits ElementOffsetInChars = CharUnits::Zero();
331
332   for (unsigned i = 0, e = Elements.size(); i != e; ++i) {
333     llvm::Constant *C = Elements[i];
334
335     CharUnits ElementAlign = CharUnits::fromQuantity(
336       CGM.getDataLayout().getABITypeAlignment(C->getType()));
337     CharUnits AlignedElementOffsetInChars =
338         ElementOffsetInChars.alignTo(ElementAlign);
339
340     if (AlignedElementOffsetInChars > ElementOffsetInChars) {
341       // We need some padding.
342       CharUnits NumChars =
343         AlignedElementOffsetInChars - ElementOffsetInChars;
344
345       llvm::Type *Ty = CGM.Int8Ty;
346       if (NumChars > CharUnits::One())
347         Ty = llvm::ArrayType::get(Ty, NumChars.getQuantity());
348
349       llvm::Constant *Padding = llvm::UndefValue::get(Ty);
350       PackedElements.push_back(Padding);
351       ElementOffsetInChars += getSizeInChars(Padding);
352     }
353
354     PackedElements.push_back(C);
355     ElementOffsetInChars += getSizeInChars(C);
356   }
357
358   assert(ElementOffsetInChars == NextFieldOffsetInChars &&
359          "Packing the struct changed its size!");
360
361   Elements.swap(PackedElements);
362   LLVMStructAlignment = CharUnits::One();
363   Packed = true;
364 }
365                             
366 bool ConstStructBuilder::Build(InitListExpr *ILE) {
367   RecordDecl *RD = ILE->getType()->getAs<RecordType>()->getDecl();
368   const ASTRecordLayout &Layout = CGM.getContext().getASTRecordLayout(RD);
369
370   unsigned FieldNo = 0;
371   unsigned ElementNo = 0;
372
373   // Bail out if we have base classes. We could support these, but they only
374   // arise in C++1z where we will have already constant folded most interesting
375   // cases. FIXME: There are still a few more cases we can handle this way.
376   if (auto *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD))
377     if (CXXRD->getNumBases())
378       return false;
379
380   for (RecordDecl::field_iterator Field = RD->field_begin(),
381        FieldEnd = RD->field_end(); Field != FieldEnd; ++Field, ++FieldNo) {
382     // If this is a union, skip all the fields that aren't being initialized.
383     if (RD->isUnion() && ILE->getInitializedFieldInUnion() != *Field)
384       continue;
385
386     // Don't emit anonymous bitfields, they just affect layout.
387     if (Field->isUnnamedBitfield())
388       continue;
389
390     // Get the initializer.  A struct can include fields without initializers,
391     // we just use explicit null values for them.
392     llvm::Constant *EltInit;
393     if (ElementNo < ILE->getNumInits())
394       EltInit = CGM.EmitConstantExpr(ILE->getInit(ElementNo++),
395                                      Field->getType(), CGF);
396     else
397       EltInit = CGM.EmitNullConstant(Field->getType());
398
399     if (!EltInit)
400       return false;
401
402     if (!Field->isBitField()) {
403       // Handle non-bitfield members.
404       AppendField(*Field, Layout.getFieldOffset(FieldNo), EltInit);
405     } else {
406       // Otherwise we have a bitfield.
407       if (auto *CI = dyn_cast<llvm::ConstantInt>(EltInit)) {
408         AppendBitField(*Field, Layout.getFieldOffset(FieldNo), CI);
409       } else {
410         // We are trying to initialize a bitfield with a non-trivial constant,
411         // this must require run-time code.
412         return false;
413       }
414     }
415   }
416
417   return true;
418 }
419
420 namespace {
421 struct BaseInfo {
422   BaseInfo(const CXXRecordDecl *Decl, CharUnits Offset, unsigned Index)
423     : Decl(Decl), Offset(Offset), Index(Index) {
424   }
425
426   const CXXRecordDecl *Decl;
427   CharUnits Offset;
428   unsigned Index;
429
430   bool operator<(const BaseInfo &O) const { return Offset < O.Offset; }
431 };
432 }
433
434 void ConstStructBuilder::Build(const APValue &Val, const RecordDecl *RD,
435                                bool IsPrimaryBase,
436                                const CXXRecordDecl *VTableClass,
437                                CharUnits Offset) {
438   const ASTRecordLayout &Layout = CGM.getContext().getASTRecordLayout(RD);
439
440   if (const CXXRecordDecl *CD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD)) {
441     // Add a vtable pointer, if we need one and it hasn't already been added.
442     if (CD->isDynamicClass() && !IsPrimaryBase) {
443       llvm::Constant *VTableAddressPoint =
444           CGM.getCXXABI().getVTableAddressPointForConstExpr(
445               BaseSubobject(CD, Offset), VTableClass);
446       AppendBytes(Offset, VTableAddressPoint);
447     }
448
449     // Accumulate and sort bases, in order to visit them in address order, which
450     // may not be the same as declaration order.
451     SmallVector<BaseInfo, 8> Bases;
452     Bases.reserve(CD->getNumBases());
453     unsigned BaseNo = 0;
454     for (CXXRecordDecl::base_class_const_iterator Base = CD->bases_begin(),
455          BaseEnd = CD->bases_end(); Base != BaseEnd; ++Base, ++BaseNo) {
456       assert(!Base->isVirtual() && "should not have virtual bases here");
457       const CXXRecordDecl *BD = Base->getType()->getAsCXXRecordDecl();
458       CharUnits BaseOffset = Layout.getBaseClassOffset(BD);
459       Bases.push_back(BaseInfo(BD, BaseOffset, BaseNo));
460     }
461     std::stable_sort(Bases.begin(), Bases.end());
462
463     for (unsigned I = 0, N = Bases.size(); I != N; ++I) {
464       BaseInfo &Base = Bases[I];
465
466       bool IsPrimaryBase = Layout.getPrimaryBase() == Base.Decl;
467       Build(Val.getStructBase(Base.Index), Base.Decl, IsPrimaryBase,
468             VTableClass, Offset + Base.Offset);
469     }
470   }
471
472   unsigned FieldNo = 0;
473   uint64_t OffsetBits = CGM.getContext().toBits(Offset);
474
475   for (RecordDecl::field_iterator Field = RD->field_begin(),
476        FieldEnd = RD->field_end(); Field != FieldEnd; ++Field, ++FieldNo) {
477     // If this is a union, skip all the fields that aren't being initialized.
478     if (RD->isUnion() && Val.getUnionField() != *Field)
479       continue;
480
481     // Don't emit anonymous bitfields, they just affect layout.
482     if (Field->isUnnamedBitfield())
483       continue;
484
485     // Emit the value of the initializer.
486     const APValue &FieldValue =
487       RD->isUnion() ? Val.getUnionValue() : Val.getStructField(FieldNo);
488     llvm::Constant *EltInit =
489       CGM.EmitConstantValueForMemory(FieldValue, Field->getType(), CGF);
490     assert(EltInit && "EmitConstantValue can't fail");
491
492     if (!Field->isBitField()) {
493       // Handle non-bitfield members.
494       AppendField(*Field, Layout.getFieldOffset(FieldNo) + OffsetBits, EltInit);
495     } else {
496       // Otherwise we have a bitfield.
497       AppendBitField(*Field, Layout.getFieldOffset(FieldNo) + OffsetBits,
498                      cast<llvm::ConstantInt>(EltInit));
499     }
500   }
501 }
502
503 llvm::Constant *ConstStructBuilder::Finalize(QualType Ty) {
504   RecordDecl *RD = Ty->getAs<RecordType>()->getDecl();
505   const ASTRecordLayout &Layout = CGM.getContext().getASTRecordLayout(RD);
506
507   CharUnits LayoutSizeInChars = Layout.getSize();
508
509   if (NextFieldOffsetInChars > LayoutSizeInChars) {
510     // If the struct is bigger than the size of the record type,
511     // we must have a flexible array member at the end.
512     assert(RD->hasFlexibleArrayMember() &&
513            "Must have flexible array member if struct is bigger than type!");
514
515     // No tail padding is necessary.
516   } else {
517     // Append tail padding if necessary.
518     CharUnits LLVMSizeInChars =
519         NextFieldOffsetInChars.alignTo(LLVMStructAlignment);
520
521     if (LLVMSizeInChars != LayoutSizeInChars)
522       AppendTailPadding(LayoutSizeInChars);
523
524     LLVMSizeInChars = NextFieldOffsetInChars.alignTo(LLVMStructAlignment);
525
526     // Check if we need to convert the struct to a packed struct.
527     if (NextFieldOffsetInChars <= LayoutSizeInChars &&
528         LLVMSizeInChars > LayoutSizeInChars) {
529       assert(!Packed && "Size mismatch!");
530
531       ConvertStructToPacked();
532       assert(NextFieldOffsetInChars <= LayoutSizeInChars &&
533              "Converting to packed did not help!");
534     }
535
536     LLVMSizeInChars = NextFieldOffsetInChars.alignTo(LLVMStructAlignment);
537
538     assert(LayoutSizeInChars == LLVMSizeInChars &&
539            "Tail padding mismatch!");
540   }
541
542   // Pick the type to use.  If the type is layout identical to the ConvertType
543   // type then use it, otherwise use whatever the builder produced for us.
544   llvm::StructType *STy =
545       llvm::ConstantStruct::getTypeForElements(CGM.getLLVMContext(),
546                                                Elements, Packed);
547   llvm::Type *ValTy = CGM.getTypes().ConvertType(Ty);
548   if (llvm::StructType *ValSTy = dyn_cast<llvm::StructType>(ValTy)) {
549     if (ValSTy->isLayoutIdentical(STy))
550       STy = ValSTy;
551   }
552
553   llvm::Constant *Result = llvm::ConstantStruct::get(STy, Elements);
554
555   assert(NextFieldOffsetInChars.alignTo(getAlignment(Result)) ==
556              getSizeInChars(Result) &&
557          "Size mismatch!");
558
559   return Result;
560 }
561
562 llvm::Constant *ConstStructBuilder::BuildStruct(CodeGenModule &CGM,
563                                                 CodeGenFunction *CGF,
564                                                 ConstExprEmitter *Emitter,
565                                                 llvm::ConstantStruct *Base,
566                                                 InitListExpr *Updater) {
567   ConstStructBuilder Builder(CGM, CGF);
568   if (!Builder.Build(Emitter, Base, Updater))
569     return nullptr;
570   return Builder.Finalize(Updater->getType());
571 }
572
573 llvm::Constant *ConstStructBuilder::BuildStruct(CodeGenModule &CGM,
574                                                 CodeGenFunction *CGF,
575                                                 InitListExpr *ILE) {
576   ConstStructBuilder Builder(CGM, CGF);
577
578   if (!Builder.Build(ILE))
579     return nullptr;
580
581   return Builder.Finalize(ILE->getType());
582 }
583
584 llvm::Constant *ConstStructBuilder::BuildStruct(CodeGenModule &CGM,
585                                                 CodeGenFunction *CGF,
586                                                 const APValue &Val,
587                                                 QualType ValTy) {
588   ConstStructBuilder Builder(CGM, CGF);
589
590   const RecordDecl *RD = ValTy->castAs<RecordType>()->getDecl();
591   const CXXRecordDecl *CD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD);
592   Builder.Build(Val, RD, false, CD, CharUnits::Zero());
593
594   return Builder.Finalize(ValTy);
595 }
596
597
598 //===----------------------------------------------------------------------===//
599 //                             ConstExprEmitter
600 //===----------------------------------------------------------------------===//
601
602 /// This class only needs to handle two cases:
603 /// 1) Literals (this is used by APValue emission to emit literals).
604 /// 2) Arrays, structs and unions (outside C++11 mode, we don't currently
605 ///    constant fold these types).
606 class ConstExprEmitter :
607   public StmtVisitor<ConstExprEmitter, llvm::Constant*> {
608   CodeGenModule &CGM;
609   CodeGenFunction *CGF;
610   llvm::LLVMContext &VMContext;
611 public:
612   ConstExprEmitter(CodeGenModule &cgm, CodeGenFunction *cgf)
613     : CGM(cgm), CGF(cgf), VMContext(cgm.getLLVMContext()) {
614   }
615
616   //===--------------------------------------------------------------------===//
617   //                            Visitor Methods
618   //===--------------------------------------------------------------------===//
619
620   llvm::Constant *VisitStmt(Stmt *S) {
621     return nullptr;
622   }
623
624   llvm::Constant *VisitParenExpr(ParenExpr *PE) {
625     return Visit(PE->getSubExpr());
626   }
627
628   llvm::Constant *
629   VisitSubstNonTypeTemplateParmExpr(SubstNonTypeTemplateParmExpr *PE) {
630     return Visit(PE->getReplacement());
631   }
632
633   llvm::Constant *VisitGenericSelectionExpr(GenericSelectionExpr *GE) {
634     return Visit(GE->getResultExpr());
635   }
636
637   llvm::Constant *VisitChooseExpr(ChooseExpr *CE) {
638     return Visit(CE->getChosenSubExpr());
639   }
640
641   llvm::Constant *VisitCompoundLiteralExpr(CompoundLiteralExpr *E) {
642     return Visit(E->getInitializer());
643   }
644
645   llvm::Constant *VisitCastExpr(CastExpr* E) {
646     if (const auto *ECE = dyn_cast<ExplicitCastExpr>(E))
647       CGM.EmitExplicitCastExprType(ECE, CGF);
648     Expr *subExpr = E->getSubExpr();
649     llvm::Constant *C = CGM.EmitConstantExpr(subExpr, subExpr->getType(), CGF);
650     if (!C) return nullptr;
651
652     llvm::Type *destType = ConvertType(E->getType());
653
654     switch (E->getCastKind()) {
655     case CK_ToUnion: {
656       // GCC cast to union extension
657       assert(E->getType()->isUnionType() &&
658              "Destination type is not union type!");
659
660       // Build a struct with the union sub-element as the first member,
661       // and padded to the appropriate size
662       SmallVector<llvm::Constant*, 2> Elts;
663       SmallVector<llvm::Type*, 2> Types;
664       Elts.push_back(C);
665       Types.push_back(C->getType());
666       unsigned CurSize = CGM.getDataLayout().getTypeAllocSize(C->getType());
667       unsigned TotalSize = CGM.getDataLayout().getTypeAllocSize(destType);
668
669       assert(CurSize <= TotalSize && "Union size mismatch!");
670       if (unsigned NumPadBytes = TotalSize - CurSize) {
671         llvm::Type *Ty = CGM.Int8Ty;
672         if (NumPadBytes > 1)
673           Ty = llvm::ArrayType::get(Ty, NumPadBytes);
674
675         Elts.push_back(llvm::UndefValue::get(Ty));
676         Types.push_back(Ty);
677       }
678
679       llvm::StructType* STy =
680         llvm::StructType::get(C->getType()->getContext(), Types, false);
681       return llvm::ConstantStruct::get(STy, Elts);
682     }
683
684     case CK_AddressSpaceConversion:
685       return llvm::ConstantExpr::getAddrSpaceCast(C, destType);
686
687     case CK_LValueToRValue:
688     case CK_AtomicToNonAtomic:
689     case CK_NonAtomicToAtomic:
690     case CK_NoOp:
691     case CK_ConstructorConversion:
692       return C;
693
694     case CK_IntToOCLSampler:
695       llvm_unreachable("global sampler variables are not generated");
696
697     case CK_Dependent: llvm_unreachable("saw dependent cast!");
698
699     case CK_BuiltinFnToFnPtr:
700       llvm_unreachable("builtin functions are handled elsewhere");
701
702     case CK_ReinterpretMemberPointer:
703     case CK_DerivedToBaseMemberPointer:
704     case CK_BaseToDerivedMemberPointer:
705       return CGM.getCXXABI().EmitMemberPointerConversion(E, C);
706
707     // These will never be supported.
708     case CK_ObjCObjectLValueCast:
709     case CK_ARCProduceObject:
710     case CK_ARCConsumeObject:
711     case CK_ARCReclaimReturnedObject:
712     case CK_ARCExtendBlockObject:
713     case CK_CopyAndAutoreleaseBlockObject:
714       return nullptr;
715
716     // These don't need to be handled here because Evaluate knows how to
717     // evaluate them in the cases where they can be folded.
718     case CK_BitCast:
719     case CK_ToVoid:
720     case CK_Dynamic:
721     case CK_LValueBitCast:
722     case CK_NullToMemberPointer:
723     case CK_UserDefinedConversion:
724     case CK_CPointerToObjCPointerCast:
725     case CK_BlockPointerToObjCPointerCast:
726     case CK_AnyPointerToBlockPointerCast:
727     case CK_ArrayToPointerDecay:
728     case CK_FunctionToPointerDecay:
729     case CK_BaseToDerived:
730     case CK_DerivedToBase:
731     case CK_UncheckedDerivedToBase:
732     case CK_MemberPointerToBoolean:
733     case CK_VectorSplat:
734     case CK_FloatingRealToComplex:
735     case CK_FloatingComplexToReal:
736     case CK_FloatingComplexToBoolean:
737     case CK_FloatingComplexCast:
738     case CK_FloatingComplexToIntegralComplex:
739     case CK_IntegralRealToComplex:
740     case CK_IntegralComplexToReal:
741     case CK_IntegralComplexToBoolean:
742     case CK_IntegralComplexCast:
743     case CK_IntegralComplexToFloatingComplex:
744     case CK_PointerToIntegral:
745     case CK_PointerToBoolean:
746     case CK_NullToPointer:
747     case CK_IntegralCast:
748     case CK_BooleanToSignedIntegral:
749     case CK_IntegralToPointer:
750     case CK_IntegralToBoolean:
751     case CK_IntegralToFloating:
752     case CK_FloatingToIntegral:
753     case CK_FloatingToBoolean:
754     case CK_FloatingCast:
755     case CK_ZeroToOCLEvent:
756     case CK_ZeroToOCLQueue:
757       return nullptr;
758     }
759     llvm_unreachable("Invalid CastKind");
760   }
761
762   llvm::Constant *VisitCXXDefaultArgExpr(CXXDefaultArgExpr *DAE) {
763     return Visit(DAE->getExpr());
764   }
765
766   llvm::Constant *VisitCXXDefaultInitExpr(CXXDefaultInitExpr *DIE) {
767     // No need for a DefaultInitExprScope: we don't handle 'this' in a
768     // constant expression.
769     return Visit(DIE->getExpr());
770   }
771
772   llvm::Constant *VisitExprWithCleanups(ExprWithCleanups *E) {
773     if (!E->cleanupsHaveSideEffects())
774       return Visit(E->getSubExpr());
775     return nullptr;
776   }
777
778   llvm::Constant *VisitMaterializeTemporaryExpr(MaterializeTemporaryExpr *E) {
779     return Visit(E->GetTemporaryExpr());
780   }
781
782   llvm::Constant *EmitArrayInitialization(InitListExpr *ILE) {
783     llvm::ArrayType *AType =
784         cast<llvm::ArrayType>(ConvertType(ILE->getType()));
785     llvm::Type *ElemTy = AType->getElementType();
786     unsigned NumInitElements = ILE->getNumInits();
787     unsigned NumElements = AType->getNumElements();
788
789     // Initialising an array requires us to automatically
790     // initialise any elements that have not been initialised explicitly
791     unsigned NumInitableElts = std::min(NumInitElements, NumElements);
792
793     // Initialize remaining array elements.
794     // FIXME: This doesn't handle member pointers correctly!
795     llvm::Constant *fillC;
796     if (Expr *filler = ILE->getArrayFiller())
797       fillC = CGM.EmitConstantExpr(filler, filler->getType(), CGF);
798     else
799       fillC = llvm::Constant::getNullValue(ElemTy);
800     if (!fillC)
801       return nullptr;
802
803     // Try to use a ConstantAggregateZero if we can.
804     if (fillC->isNullValue() && !NumInitableElts)
805       return llvm::ConstantAggregateZero::get(AType);
806
807     // Copy initializer elements.
808     std::vector<llvm::Constant*> Elts;
809     Elts.reserve(NumInitableElts + NumElements);
810
811     bool RewriteType = false;
812     for (unsigned i = 0; i < NumInitableElts; ++i) {
813       Expr *Init = ILE->getInit(i);
814       llvm::Constant *C = CGM.EmitConstantExpr(Init, Init->getType(), CGF);
815       if (!C)
816         return nullptr;
817       RewriteType |= (C->getType() != ElemTy);
818       Elts.push_back(C);
819     }
820
821     RewriteType |= (fillC->getType() != ElemTy);
822     Elts.resize(NumElements, fillC);
823
824     if (RewriteType) {
825       // FIXME: Try to avoid packing the array
826       std::vector<llvm::Type*> Types;
827       Types.reserve(NumInitableElts + NumElements);
828       for (unsigned i = 0, e = Elts.size(); i < e; ++i)
829         Types.push_back(Elts[i]->getType());
830       llvm::StructType *SType = llvm::StructType::get(AType->getContext(),
831                                                             Types, true);
832       return llvm::ConstantStruct::get(SType, Elts);
833     }
834
835     return llvm::ConstantArray::get(AType, Elts);
836   }
837
838   llvm::Constant *EmitRecordInitialization(InitListExpr *ILE) {
839     return ConstStructBuilder::BuildStruct(CGM, CGF, ILE);
840   }
841
842   llvm::Constant *VisitImplicitValueInitExpr(ImplicitValueInitExpr* E) {
843     return CGM.EmitNullConstant(E->getType());
844   }
845
846   llvm::Constant *VisitInitListExpr(InitListExpr *ILE) {
847     if (ILE->isTransparent())
848       return Visit(ILE->getInit(0));
849
850     if (ILE->getType()->isArrayType())
851       return EmitArrayInitialization(ILE);
852
853     if (ILE->getType()->isRecordType())
854       return EmitRecordInitialization(ILE);
855
856     return nullptr;
857   }
858
859   llvm::Constant *EmitDesignatedInitUpdater(llvm::Constant *Base,
860                                             InitListExpr *Updater) {
861     QualType ExprType = Updater->getType();
862
863     if (ExprType->isArrayType()) {
864       llvm::ArrayType *AType = cast<llvm::ArrayType>(ConvertType(ExprType));
865       llvm::Type *ElemType = AType->getElementType();
866
867       unsigned NumInitElements = Updater->getNumInits();
868       unsigned NumElements = AType->getNumElements();
869       
870       std::vector<llvm::Constant *> Elts;
871       Elts.reserve(NumElements);
872
873       if (llvm::ConstantDataArray *DataArray =
874             dyn_cast<llvm::ConstantDataArray>(Base))
875         for (unsigned i = 0; i != NumElements; ++i)
876           Elts.push_back(DataArray->getElementAsConstant(i));
877       else if (llvm::ConstantArray *Array =
878                  dyn_cast<llvm::ConstantArray>(Base))
879         for (unsigned i = 0; i != NumElements; ++i)
880           Elts.push_back(Array->getOperand(i));
881       else
882         return nullptr; // FIXME: other array types not implemented
883
884       llvm::Constant *fillC = nullptr;
885       if (Expr *filler = Updater->getArrayFiller())
886         if (!isa<NoInitExpr>(filler))
887           fillC = CGM.EmitConstantExpr(filler, filler->getType(), CGF);
888       bool RewriteType = (fillC && fillC->getType() != ElemType);
889
890       for (unsigned i = 0; i != NumElements; ++i) {
891         Expr *Init = nullptr;
892         if (i < NumInitElements)
893           Init = Updater->getInit(i);
894
895         if (!Init && fillC)
896           Elts[i] = fillC;
897         else if (!Init || isa<NoInitExpr>(Init))
898           ; // Do nothing.
899         else if (InitListExpr *ChildILE = dyn_cast<InitListExpr>(Init))
900           Elts[i] = EmitDesignatedInitUpdater(Elts[i], ChildILE);
901         else
902           Elts[i] = CGM.EmitConstantExpr(Init, Init->getType(), CGF);
903  
904        if (!Elts[i])
905           return nullptr;
906         RewriteType |= (Elts[i]->getType() != ElemType);
907       }
908
909       if (RewriteType) {
910         std::vector<llvm::Type *> Types;
911         Types.reserve(NumElements);
912         for (unsigned i = 0; i != NumElements; ++i)
913           Types.push_back(Elts[i]->getType());
914         llvm::StructType *SType = llvm::StructType::get(AType->getContext(),
915                                                         Types, true);
916         return llvm::ConstantStruct::get(SType, Elts);
917       }
918
919       return llvm::ConstantArray::get(AType, Elts);
920     }
921
922     if (ExprType->isRecordType())
923       return ConstStructBuilder::BuildStruct(CGM, CGF, this,
924                  dyn_cast<llvm::ConstantStruct>(Base), Updater);
925
926     return nullptr;
927   }
928
929   llvm::Constant *VisitDesignatedInitUpdateExpr(DesignatedInitUpdateExpr *E) {
930     return EmitDesignatedInitUpdater(
931                CGM.EmitConstantExpr(E->getBase(), E->getType(), CGF),
932                E->getUpdater());
933   }  
934
935   llvm::Constant *VisitCXXConstructExpr(CXXConstructExpr *E) {
936     if (!E->getConstructor()->isTrivial())
937       return nullptr;
938
939     QualType Ty = E->getType();
940
941     // FIXME: We should not have to call getBaseElementType here.
942     const RecordType *RT = 
943       CGM.getContext().getBaseElementType(Ty)->getAs<RecordType>();
944     const CXXRecordDecl *RD = cast<CXXRecordDecl>(RT->getDecl());
945     
946     // If the class doesn't have a trivial destructor, we can't emit it as a
947     // constant expr.
948     if (!RD->hasTrivialDestructor())
949       return nullptr;
950
951     // Only copy and default constructors can be trivial.
952
953
954     if (E->getNumArgs()) {
955       assert(E->getNumArgs() == 1 && "trivial ctor with > 1 argument");
956       assert(E->getConstructor()->isCopyOrMoveConstructor() &&
957              "trivial ctor has argument but isn't a copy/move ctor");
958
959       Expr *Arg = E->getArg(0);
960       assert(CGM.getContext().hasSameUnqualifiedType(Ty, Arg->getType()) &&
961              "argument to copy ctor is of wrong type");
962
963       return Visit(Arg);
964     }
965
966     return CGM.EmitNullConstant(Ty);
967   }
968
969   llvm::Constant *VisitStringLiteral(StringLiteral *E) {
970     return CGM.GetConstantArrayFromStringLiteral(E);
971   }
972
973   llvm::Constant *VisitObjCEncodeExpr(ObjCEncodeExpr *E) {
974     // This must be an @encode initializing an array in a static initializer.
975     // Don't emit it as the address of the string, emit the string data itself
976     // as an inline array.
977     std::string Str;
978     CGM.getContext().getObjCEncodingForType(E->getEncodedType(), Str);
979     QualType T = E->getType();
980     if (T->getTypeClass() == Type::TypeOfExpr)
981       T = cast<TypeOfExprType>(T)->getUnderlyingExpr()->getType();
982     const ConstantArrayType *CAT = cast<ConstantArrayType>(T);
983
984     // Resize the string to the right size, adding zeros at the end, or
985     // truncating as needed.
986     Str.resize(CAT->getSize().getZExtValue(), '\0');
987     return llvm::ConstantDataArray::getString(VMContext, Str, false);
988   }
989
990   llvm::Constant *VisitUnaryExtension(const UnaryOperator *E) {
991     return Visit(E->getSubExpr());
992   }
993
994   // Utility methods
995   llvm::Type *ConvertType(QualType T) {
996     return CGM.getTypes().ConvertType(T);
997   }
998
999 public:
1000   ConstantAddress EmitLValue(APValue::LValueBase LVBase) {
1001     if (const ValueDecl *Decl = LVBase.dyn_cast<const ValueDecl*>()) {
1002       if (Decl->hasAttr<WeakRefAttr>())
1003         return CGM.GetWeakRefReference(Decl);
1004       if (const FunctionDecl *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(Decl))
1005         return ConstantAddress(CGM.GetAddrOfFunction(FD), CharUnits::One());
1006       if (const VarDecl* VD = dyn_cast<VarDecl>(Decl)) {
1007         // We can never refer to a variable with local storage.
1008         if (!VD->hasLocalStorage()) {
1009           CharUnits Align = CGM.getContext().getDeclAlign(VD);
1010           if (VD->isFileVarDecl() || VD->hasExternalStorage())
1011             return ConstantAddress(CGM.GetAddrOfGlobalVar(VD), Align);
1012           else if (VD->isLocalVarDecl()) {
1013             auto Ptr = CGM.getOrCreateStaticVarDecl(
1014                 *VD, CGM.getLLVMLinkageVarDefinition(VD, /*isConstant=*/false));
1015             return ConstantAddress(Ptr, Align);
1016           }
1017         }
1018       }
1019       return ConstantAddress::invalid();
1020     }
1021
1022     Expr *E = const_cast<Expr*>(LVBase.get<const Expr*>());
1023     switch (E->getStmtClass()) {
1024     default: break;
1025     case Expr::CompoundLiteralExprClass: {
1026       CompoundLiteralExpr *CLE = cast<CompoundLiteralExpr>(E);
1027       CharUnits Align = CGM.getContext().getTypeAlignInChars(E->getType());
1028       if (llvm::GlobalVariable *Addr =
1029               CGM.getAddrOfConstantCompoundLiteralIfEmitted(CLE))
1030         return ConstantAddress(Addr, Align);
1031
1032       llvm::Constant* C = CGM.EmitConstantExpr(CLE->getInitializer(),
1033                                                CLE->getType(), CGF);
1034       // FIXME: "Leaked" on failure.
1035       if (!C) return ConstantAddress::invalid();
1036
1037       auto GV = new llvm::GlobalVariable(CGM.getModule(), C->getType(),
1038                                      E->getType().isConstant(CGM.getContext()),
1039                                      llvm::GlobalValue::InternalLinkage,
1040                                      C, ".compoundliteral", nullptr,
1041                                      llvm::GlobalVariable::NotThreadLocal,
1042                           CGM.getContext().getTargetAddressSpace(E->getType()));
1043       GV->setAlignment(Align.getQuantity());
1044       CGM.setAddrOfConstantCompoundLiteral(CLE, GV);
1045       return ConstantAddress(GV, Align);
1046     }
1047     case Expr::StringLiteralClass:
1048       return CGM.GetAddrOfConstantStringFromLiteral(cast<StringLiteral>(E));
1049     case Expr::ObjCEncodeExprClass:
1050       return CGM.GetAddrOfConstantStringFromObjCEncode(cast<ObjCEncodeExpr>(E));
1051     case Expr::ObjCStringLiteralClass: {
1052       ObjCStringLiteral* SL = cast<ObjCStringLiteral>(E);
1053       ConstantAddress C =
1054           CGM.getObjCRuntime().GenerateConstantString(SL->getString());
1055       return C.getElementBitCast(ConvertType(E->getType()));
1056     }
1057     case Expr::PredefinedExprClass: {
1058       unsigned Type = cast<PredefinedExpr>(E)->getIdentType();
1059       if (CGF) {
1060         LValue Res = CGF->EmitPredefinedLValue(cast<PredefinedExpr>(E));
1061         return cast<ConstantAddress>(Res.getAddress());
1062       } else if (Type == PredefinedExpr::PrettyFunction) {
1063         return CGM.GetAddrOfConstantCString("top level", ".tmp");
1064       }
1065
1066       return CGM.GetAddrOfConstantCString("", ".tmp");
1067     }
1068     case Expr::AddrLabelExprClass: {
1069       assert(CGF && "Invalid address of label expression outside function.");
1070       llvm::Constant *Ptr =
1071         CGF->GetAddrOfLabel(cast<AddrLabelExpr>(E)->getLabel());
1072       Ptr = llvm::ConstantExpr::getBitCast(Ptr, ConvertType(E->getType()));
1073       return ConstantAddress(Ptr, CharUnits::One());
1074     }
1075     case Expr::CallExprClass: {
1076       CallExpr* CE = cast<CallExpr>(E);
1077       unsigned builtin = CE->getBuiltinCallee();
1078       if (builtin !=
1079             Builtin::BI__builtin___CFStringMakeConstantString &&
1080           builtin !=
1081             Builtin::BI__builtin___NSStringMakeConstantString)
1082         break;
1083       const Expr *Arg = CE->getArg(0)->IgnoreParenCasts();
1084       const StringLiteral *Literal = cast<StringLiteral>(Arg);
1085       if (builtin ==
1086             Builtin::BI__builtin___NSStringMakeConstantString) {
1087         return CGM.getObjCRuntime().GenerateConstantString(Literal);
1088       }
1089       // FIXME: need to deal with UCN conversion issues.
1090       return CGM.GetAddrOfConstantCFString(Literal);
1091     }
1092     case Expr::BlockExprClass: {
1093       StringRef FunctionName;
1094       if (CGF)
1095         FunctionName = CGF->CurFn->getName();
1096       else
1097         FunctionName = "global";
1098
1099       // This is not really an l-value.
1100       llvm::Constant *Ptr =
1101         CGM.GetAddrOfGlobalBlock(cast<BlockExpr>(E), FunctionName);
1102       return ConstantAddress(Ptr, CGM.getPointerAlign());
1103     }
1104     case Expr::CXXTypeidExprClass: {
1105       CXXTypeidExpr *Typeid = cast<CXXTypeidExpr>(E);
1106       QualType T;
1107       if (Typeid->isTypeOperand())
1108         T = Typeid->getTypeOperand(CGM.getContext());
1109       else
1110         T = Typeid->getExprOperand()->getType();
1111       return ConstantAddress(CGM.GetAddrOfRTTIDescriptor(T),
1112                              CGM.getPointerAlign());
1113     }
1114     case Expr::CXXUuidofExprClass: {
1115       return CGM.GetAddrOfUuidDescriptor(cast<CXXUuidofExpr>(E));
1116     }
1117     case Expr::MaterializeTemporaryExprClass: {
1118       MaterializeTemporaryExpr *MTE = cast<MaterializeTemporaryExpr>(E);
1119       assert(MTE->getStorageDuration() == SD_Static);
1120       SmallVector<const Expr *, 2> CommaLHSs;
1121       SmallVector<SubobjectAdjustment, 2> Adjustments;
1122       const Expr *Inner = MTE->GetTemporaryExpr()
1123           ->skipRValueSubobjectAdjustments(CommaLHSs, Adjustments);
1124       return CGM.GetAddrOfGlobalTemporary(MTE, Inner);
1125     }
1126     }
1127
1128     return ConstantAddress::invalid();
1129   }
1130 };
1131
1132 }  // end anonymous namespace.
1133
1134 bool ConstStructBuilder::Build(ConstExprEmitter *Emitter,
1135                                llvm::ConstantStruct *Base,
1136                                InitListExpr *Updater) {
1137   assert(Base && "base expression should not be empty");
1138
1139   QualType ExprType = Updater->getType();
1140   RecordDecl *RD = ExprType->getAs<RecordType>()->getDecl();
1141   const ASTRecordLayout &Layout = CGM.getContext().getASTRecordLayout(RD);
1142   const llvm::StructLayout *BaseLayout = CGM.getDataLayout().getStructLayout(
1143                                            Base->getType());
1144   unsigned FieldNo = -1;
1145   unsigned ElementNo = 0;
1146
1147   // Bail out if we have base classes. We could support these, but they only
1148   // arise in C++1z where we will have already constant folded most interesting
1149   // cases. FIXME: There are still a few more cases we can handle this way.
1150   if (auto *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD))
1151     if (CXXRD->getNumBases())
1152       return false;
1153
1154   for (FieldDecl *Field : RD->fields()) {
1155     ++FieldNo;
1156
1157     if (RD->isUnion() && Updater->getInitializedFieldInUnion() != Field)
1158       continue;
1159
1160     // Skip anonymous bitfields.
1161     if (Field->isUnnamedBitfield())
1162       continue;
1163
1164     llvm::Constant *EltInit = Base->getOperand(ElementNo);
1165
1166     // Bail out if the type of the ConstantStruct does not have the same layout
1167     // as the type of the InitListExpr.
1168     if (CGM.getTypes().ConvertType(Field->getType()) != EltInit->getType() ||
1169         Layout.getFieldOffset(ElementNo) !=
1170           BaseLayout->getElementOffsetInBits(ElementNo))
1171       return false;
1172
1173     // Get the initializer. If we encounter an empty field or a NoInitExpr,
1174     // we use values from the base expression.
1175     Expr *Init = nullptr;
1176     if (ElementNo < Updater->getNumInits())
1177       Init = Updater->getInit(ElementNo);
1178
1179     if (!Init || isa<NoInitExpr>(Init))
1180       ; // Do nothing.
1181     else if (InitListExpr *ChildILE = dyn_cast<InitListExpr>(Init))
1182       EltInit = Emitter->EmitDesignatedInitUpdater(EltInit, ChildILE);
1183     else
1184       EltInit = CGM.EmitConstantExpr(Init, Field->getType(), CGF);
1185
1186     ++ElementNo;
1187
1188     if (!EltInit)
1189       return false;
1190
1191     if (!Field->isBitField())
1192       AppendField(Field, Layout.getFieldOffset(FieldNo), EltInit);
1193     else if (llvm::ConstantInt *CI = dyn_cast<llvm::ConstantInt>(EltInit))
1194       AppendBitField(Field, Layout.getFieldOffset(FieldNo), CI);
1195     else
1196       // Initializing a bitfield with a non-trivial constant?
1197       return false;
1198   }
1199
1200   return true;
1201 }
1202
1203 llvm::Constant *CodeGenModule::EmitConstantInit(const VarDecl &D,
1204                                                 CodeGenFunction *CGF) {
1205   // Make a quick check if variable can be default NULL initialized
1206   // and avoid going through rest of code which may do, for c++11,
1207   // initialization of memory to all NULLs.
1208   if (!D.hasLocalStorage()) {
1209     QualType Ty = D.getType();
1210     if (Ty->isArrayType())
1211       Ty = Context.getBaseElementType(Ty);
1212     if (Ty->isRecordType())
1213       if (const CXXConstructExpr *E =
1214           dyn_cast_or_null<CXXConstructExpr>(D.getInit())) {
1215         const CXXConstructorDecl *CD = E->getConstructor();
1216         if (CD->isTrivial() && CD->isDefaultConstructor())
1217           return EmitNullConstant(D.getType());
1218       }
1219   }
1220   
1221   if (const APValue *Value = D.evaluateValue())
1222     return EmitConstantValueForMemory(*Value, D.getType(), CGF);
1223
1224   // FIXME: Implement C++11 [basic.start.init]p2: if the initializer of a
1225   // reference is a constant expression, and the reference binds to a temporary,
1226   // then constant initialization is performed. ConstExprEmitter will
1227   // incorrectly emit a prvalue constant in this case, and the calling code
1228   // interprets that as the (pointer) value of the reference, rather than the
1229   // desired value of the referee.
1230   if (D.getType()->isReferenceType())
1231     return nullptr;
1232
1233   const Expr *E = D.getInit();
1234   assert(E && "No initializer to emit");
1235
1236   llvm::Constant* C = ConstExprEmitter(*this, CGF).Visit(const_cast<Expr*>(E));
1237   if (C && C->getType()->isIntegerTy(1)) {
1238     llvm::Type *BoolTy = getTypes().ConvertTypeForMem(E->getType());
1239     C = llvm::ConstantExpr::getZExt(C, BoolTy);
1240   }
1241   return C;
1242 }
1243
1244 llvm::Constant *CodeGenModule::EmitConstantExpr(const Expr *E,
1245                                                 QualType DestType,
1246                                                 CodeGenFunction *CGF) {
1247   Expr::EvalResult Result;
1248
1249   bool Success = false;
1250
1251   if (DestType->isReferenceType())
1252     Success = E->EvaluateAsLValue(Result, Context);
1253   else
1254     Success = E->EvaluateAsRValue(Result, Context);
1255
1256   llvm::Constant *C = nullptr;
1257   if (Success && !Result.HasSideEffects)
1258     C = EmitConstantValue(Result.Val, DestType, CGF);
1259   else
1260     C = ConstExprEmitter(*this, CGF).Visit(const_cast<Expr*>(E));
1261
1262   if (C && C->getType()->isIntegerTy(1)) {
1263     llvm::Type *BoolTy = getTypes().ConvertTypeForMem(E->getType());
1264     C = llvm::ConstantExpr::getZExt(C, BoolTy);
1265   }
1266   return C;
1267 }
1268
1269 llvm::Constant *CodeGenModule::getNullPointer(llvm::PointerType *T, QualType QT) {
1270   return getTargetCodeGenInfo().getNullPointer(*this, T, QT);
1271 }
1272
1273 llvm::Constant *CodeGenModule::EmitConstantValue(const APValue &Value,
1274                                                  QualType DestType,
1275                                                  CodeGenFunction *CGF) {
1276   // For an _Atomic-qualified constant, we may need to add tail padding.
1277   if (auto *AT = DestType->getAs<AtomicType>()) {
1278     QualType InnerType = AT->getValueType();
1279     auto *Inner = EmitConstantValue(Value, InnerType, CGF);
1280
1281     uint64_t InnerSize = Context.getTypeSize(InnerType);
1282     uint64_t OuterSize = Context.getTypeSize(DestType);
1283     if (InnerSize == OuterSize)
1284       return Inner;
1285
1286     assert(InnerSize < OuterSize && "emitted over-large constant for atomic");
1287     llvm::Constant *Elts[] = {
1288       Inner,
1289       llvm::ConstantAggregateZero::get(
1290           llvm::ArrayType::get(Int8Ty, (OuterSize - InnerSize) / 8))
1291     };
1292     return llvm::ConstantStruct::getAnon(Elts);
1293   }
1294
1295   switch (Value.getKind()) {
1296   case APValue::Uninitialized:
1297     llvm_unreachable("Constant expressions should be initialized.");
1298   case APValue::LValue: {
1299     llvm::Type *DestTy = getTypes().ConvertTypeForMem(DestType);
1300     llvm::Constant *Offset =
1301       llvm::ConstantInt::get(Int64Ty, Value.getLValueOffset().getQuantity());
1302
1303     llvm::Constant *C = nullptr;
1304
1305     if (APValue::LValueBase LVBase = Value.getLValueBase()) {
1306       // An array can be represented as an lvalue referring to the base.
1307       if (isa<llvm::ArrayType>(DestTy)) {
1308         assert(Offset->isNullValue() && "offset on array initializer");
1309         return ConstExprEmitter(*this, CGF).Visit(
1310           const_cast<Expr*>(LVBase.get<const Expr*>()));
1311       }
1312
1313       C = ConstExprEmitter(*this, CGF).EmitLValue(LVBase).getPointer();
1314
1315       // Apply offset if necessary.
1316       if (!Offset->isNullValue()) {
1317         unsigned AS = C->getType()->getPointerAddressSpace();
1318         llvm::Type *CharPtrTy = Int8Ty->getPointerTo(AS);
1319         llvm::Constant *Casted = llvm::ConstantExpr::getBitCast(C, CharPtrTy);
1320         Casted = llvm::ConstantExpr::getGetElementPtr(Int8Ty, Casted, Offset);
1321         C = llvm::ConstantExpr::getPointerCast(Casted, C->getType());
1322       }
1323
1324       // Convert to the appropriate type; this could be an lvalue for
1325       // an integer.
1326       if (isa<llvm::PointerType>(DestTy))
1327         return llvm::ConstantExpr::getPointerCast(C, DestTy);
1328
1329       return llvm::ConstantExpr::getPtrToInt(C, DestTy);
1330     } else {
1331       C = Offset;
1332
1333       // Convert to the appropriate type; this could be an lvalue for
1334       // an integer.
1335       if (auto PT = dyn_cast<llvm::PointerType>(DestTy)) {
1336         if (Value.isNullPointer())
1337           return getNullPointer(PT, DestType);
1338         // Convert the integer to a pointer-sized integer before converting it
1339         // to a pointer.
1340         C = llvm::ConstantExpr::getIntegerCast(
1341             C, getDataLayout().getIntPtrType(DestTy),
1342             /*isSigned=*/false);
1343         return llvm::ConstantExpr::getIntToPtr(C, DestTy);
1344       }
1345
1346       // If the types don't match this should only be a truncate.
1347       if (C->getType() != DestTy)
1348         return llvm::ConstantExpr::getTrunc(C, DestTy);
1349
1350       return C;
1351     }
1352   }
1353   case APValue::Int:
1354     return llvm::ConstantInt::get(VMContext, Value.getInt());
1355   case APValue::ComplexInt: {
1356     llvm::Constant *Complex[2];
1357
1358     Complex[0] = llvm::ConstantInt::get(VMContext,
1359                                         Value.getComplexIntReal());
1360     Complex[1] = llvm::ConstantInt::get(VMContext,
1361                                         Value.getComplexIntImag());
1362
1363     // FIXME: the target may want to specify that this is packed.
1364     llvm::StructType *STy =
1365         llvm::StructType::get(Complex[0]->getType(), Complex[1]->getType());
1366     return llvm::ConstantStruct::get(STy, Complex);
1367   }
1368   case APValue::Float: {
1369     const llvm::APFloat &Init = Value.getFloat();
1370     if (&Init.getSemantics() == &llvm::APFloat::IEEEhalf() &&
1371         !Context.getLangOpts().NativeHalfType &&
1372         !Context.getLangOpts().HalfArgsAndReturns)
1373       return llvm::ConstantInt::get(VMContext, Init.bitcastToAPInt());
1374     else
1375       return llvm::ConstantFP::get(VMContext, Init);
1376   }
1377   case APValue::ComplexFloat: {
1378     llvm::Constant *Complex[2];
1379
1380     Complex[0] = llvm::ConstantFP::get(VMContext,
1381                                        Value.getComplexFloatReal());
1382     Complex[1] = llvm::ConstantFP::get(VMContext,
1383                                        Value.getComplexFloatImag());
1384
1385     // FIXME: the target may want to specify that this is packed.
1386     llvm::StructType *STy =
1387         llvm::StructType::get(Complex[0]->getType(), Complex[1]->getType());
1388     return llvm::ConstantStruct::get(STy, Complex);
1389   }
1390   case APValue::Vector: {
1391     unsigned NumElts = Value.getVectorLength();
1392     SmallVector<llvm::Constant *, 4> Inits(NumElts);
1393
1394     for (unsigned I = 0; I != NumElts; ++I) {
1395       const APValue &Elt = Value.getVectorElt(I);
1396       if (Elt.isInt())
1397         Inits[I] = llvm::ConstantInt::get(VMContext, Elt.getInt());
1398       else if (Elt.isFloat())
1399         Inits[I] = llvm::ConstantFP::get(VMContext, Elt.getFloat());
1400       else
1401         llvm_unreachable("unsupported vector element type");
1402     }
1403     return llvm::ConstantVector::get(Inits);
1404   }
1405   case APValue::AddrLabelDiff: {
1406     const AddrLabelExpr *LHSExpr = Value.getAddrLabelDiffLHS();
1407     const AddrLabelExpr *RHSExpr = Value.getAddrLabelDiffRHS();
1408     llvm::Constant *LHS = EmitConstantExpr(LHSExpr, LHSExpr->getType(), CGF);
1409     llvm::Constant *RHS = EmitConstantExpr(RHSExpr, RHSExpr->getType(), CGF);
1410
1411     // Compute difference
1412     llvm::Type *ResultType = getTypes().ConvertType(DestType);
1413     LHS = llvm::ConstantExpr::getPtrToInt(LHS, IntPtrTy);
1414     RHS = llvm::ConstantExpr::getPtrToInt(RHS, IntPtrTy);
1415     llvm::Constant *AddrLabelDiff = llvm::ConstantExpr::getSub(LHS, RHS);
1416
1417     // LLVM is a bit sensitive about the exact format of the
1418     // address-of-label difference; make sure to truncate after
1419     // the subtraction.
1420     return llvm::ConstantExpr::getTruncOrBitCast(AddrLabelDiff, ResultType);
1421   }
1422   case APValue::Struct:
1423   case APValue::Union:
1424     return ConstStructBuilder::BuildStruct(*this, CGF, Value, DestType);
1425   case APValue::Array: {
1426     const ArrayType *CAT = Context.getAsArrayType(DestType);
1427     unsigned NumElements = Value.getArraySize();
1428     unsigned NumInitElts = Value.getArrayInitializedElts();
1429
1430     // Emit array filler, if there is one.
1431     llvm::Constant *Filler = nullptr;
1432     if (Value.hasArrayFiller())
1433       Filler = EmitConstantValueForMemory(Value.getArrayFiller(),
1434                                           CAT->getElementType(), CGF);
1435
1436     // Emit initializer elements.
1437     llvm::Type *CommonElementType =
1438         getTypes().ConvertType(CAT->getElementType());
1439
1440     // Try to use a ConstantAggregateZero if we can.
1441     if (Filler && Filler->isNullValue() && !NumInitElts) {
1442       llvm::ArrayType *AType =
1443           llvm::ArrayType::get(CommonElementType, NumElements);
1444       return llvm::ConstantAggregateZero::get(AType);
1445     }
1446
1447     std::vector<llvm::Constant*> Elts;
1448     Elts.reserve(NumElements);
1449     for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I) {
1450       llvm::Constant *C = Filler;
1451       if (I < NumInitElts)
1452         C = EmitConstantValueForMemory(Value.getArrayInitializedElt(I),
1453                                        CAT->getElementType(), CGF);
1454       else
1455         assert(Filler && "Missing filler for implicit elements of initializer");
1456       if (I == 0)
1457         CommonElementType = C->getType();
1458       else if (C->getType() != CommonElementType)
1459         CommonElementType = nullptr;
1460       Elts.push_back(C);
1461     }
1462
1463     if (!CommonElementType) {
1464       // FIXME: Try to avoid packing the array
1465       std::vector<llvm::Type*> Types;
1466       Types.reserve(NumElements);
1467       for (unsigned i = 0, e = Elts.size(); i < e; ++i)
1468         Types.push_back(Elts[i]->getType());
1469       llvm::StructType *SType = llvm::StructType::get(VMContext, Types, true);
1470       return llvm::ConstantStruct::get(SType, Elts);
1471     }
1472
1473     llvm::ArrayType *AType =
1474       llvm::ArrayType::get(CommonElementType, NumElements);
1475     return llvm::ConstantArray::get(AType, Elts);
1476   }
1477   case APValue::MemberPointer:
1478     return getCXXABI().EmitMemberPointer(Value, DestType);
1479   }
1480   llvm_unreachable("Unknown APValue kind");
1481 }
1482
1483 llvm::Constant *
1484 CodeGenModule::EmitConstantValueForMemory(const APValue &Value,
1485                                           QualType DestType,
1486                                           CodeGenFunction *CGF) {
1487   llvm::Constant *C = EmitConstantValue(Value, DestType, CGF);
1488   if (C->getType()->isIntegerTy(1)) {
1489     llvm::Type *BoolTy = getTypes().ConvertTypeForMem(DestType);
1490     C = llvm::ConstantExpr::getZExt(C, BoolTy);
1491   }
1492   return C;
1493 }
1494
1495 llvm::GlobalVariable *CodeGenModule::getAddrOfConstantCompoundLiteralIfEmitted(
1496     const CompoundLiteralExpr *E) {
1497   return EmittedCompoundLiterals.lookup(E);
1498 }
1499
1500 void CodeGenModule::setAddrOfConstantCompoundLiteral(
1501     const CompoundLiteralExpr *CLE, llvm::GlobalVariable *GV) {
1502   bool Ok = EmittedCompoundLiterals.insert(std::make_pair(CLE, GV)).second;
1503   (void)Ok;
1504   assert(Ok && "CLE has already been emitted!");
1505 }
1506
1507 ConstantAddress
1508 CodeGenModule::GetAddrOfConstantCompoundLiteral(const CompoundLiteralExpr *E) {
1509   assert(E->isFileScope() && "not a file-scope compound literal expr");
1510   return ConstExprEmitter(*this, nullptr).EmitLValue(E);
1511 }
1512
1513 llvm::Constant *
1514 CodeGenModule::getMemberPointerConstant(const UnaryOperator *uo) {
1515   // Member pointer constants always have a very particular form.
1516   const MemberPointerType *type = cast<MemberPointerType>(uo->getType());
1517   const ValueDecl *decl = cast<DeclRefExpr>(uo->getSubExpr())->getDecl();
1518
1519   // A member function pointer.
1520   if (const CXXMethodDecl *method = dyn_cast<CXXMethodDecl>(decl))
1521     return getCXXABI().EmitMemberFunctionPointer(method);
1522
1523   // Otherwise, a member data pointer.
1524   uint64_t fieldOffset = getContext().getFieldOffset(decl);
1525   CharUnits chars = getContext().toCharUnitsFromBits((int64_t) fieldOffset);
1526   return getCXXABI().EmitMemberDataPointer(type, chars);
1527 }
1528
1529 static llvm::Constant *EmitNullConstantForBase(CodeGenModule &CGM,
1530                                                llvm::Type *baseType,
1531                                                const CXXRecordDecl *base);
1532
1533 static llvm::Constant *EmitNullConstant(CodeGenModule &CGM,
1534                                         const RecordDecl *record,
1535                                         bool asCompleteObject) {
1536   const CGRecordLayout &layout = CGM.getTypes().getCGRecordLayout(record);
1537   llvm::StructType *structure =
1538     (asCompleteObject ? layout.getLLVMType()
1539                       : layout.getBaseSubobjectLLVMType());
1540
1541   unsigned numElements = structure->getNumElements();
1542   std::vector<llvm::Constant *> elements(numElements);
1543
1544   auto CXXR = dyn_cast<CXXRecordDecl>(record);
1545   // Fill in all the bases.
1546   if (CXXR) {
1547     for (const auto &I : CXXR->bases()) {
1548       if (I.isVirtual()) {
1549         // Ignore virtual bases; if we're laying out for a complete
1550         // object, we'll lay these out later.
1551         continue;
1552       }
1553
1554       const CXXRecordDecl *base =
1555         cast<CXXRecordDecl>(I.getType()->castAs<RecordType>()->getDecl());
1556
1557       // Ignore empty bases.
1558       if (base->isEmpty() ||
1559           CGM.getContext().getASTRecordLayout(base).getNonVirtualSize()
1560               .isZero())
1561         continue;
1562
1563       unsigned fieldIndex = layout.getNonVirtualBaseLLVMFieldNo(base);
1564       llvm::Type *baseType = structure->getElementType(fieldIndex);
1565       elements[fieldIndex] = EmitNullConstantForBase(CGM, baseType, base);
1566     }
1567   }
1568
1569   // Fill in all the fields.
1570   for (const auto *Field : record->fields()) {
1571     // Fill in non-bitfields. (Bitfields always use a zero pattern, which we
1572     // will fill in later.)
1573     if (!Field->isBitField()) {
1574       unsigned fieldIndex = layout.getLLVMFieldNo(Field);
1575       elements[fieldIndex] = CGM.EmitNullConstant(Field->getType());
1576     }
1577
1578     // For unions, stop after the first named field.
1579     if (record->isUnion()) {
1580       if (Field->getIdentifier())
1581         break;
1582       if (const auto *FieldRD =
1583               dyn_cast_or_null<RecordDecl>(Field->getType()->getAsTagDecl()))
1584         if (FieldRD->findFirstNamedDataMember())
1585           break;
1586     }
1587   }
1588
1589   // Fill in the virtual bases, if we're working with the complete object.
1590   if (CXXR && asCompleteObject) {
1591     for (const auto &I : CXXR->vbases()) {
1592       const CXXRecordDecl *base = 
1593         cast<CXXRecordDecl>(I.getType()->castAs<RecordType>()->getDecl());
1594
1595       // Ignore empty bases.
1596       if (base->isEmpty())
1597         continue;
1598
1599       unsigned fieldIndex = layout.getVirtualBaseIndex(base);
1600
1601       // We might have already laid this field out.
1602       if (elements[fieldIndex]) continue;
1603
1604       llvm::Type *baseType = structure->getElementType(fieldIndex);
1605       elements[fieldIndex] = EmitNullConstantForBase(CGM, baseType, base);
1606     }
1607   }
1608
1609   // Now go through all other fields and zero them out.
1610   for (unsigned i = 0; i != numElements; ++i) {
1611     if (!elements[i])
1612       elements[i] = llvm::Constant::getNullValue(structure->getElementType(i));
1613   }
1614   
1615   return llvm::ConstantStruct::get(structure, elements);
1616 }
1617
1618 /// Emit the null constant for a base subobject.
1619 static llvm::Constant *EmitNullConstantForBase(CodeGenModule &CGM,
1620                                                llvm::Type *baseType,
1621                                                const CXXRecordDecl *base) {
1622   const CGRecordLayout &baseLayout = CGM.getTypes().getCGRecordLayout(base);
1623
1624   // Just zero out bases that don't have any pointer to data members.
1625   if (baseLayout.isZeroInitializableAsBase())
1626     return llvm::Constant::getNullValue(baseType);
1627
1628   // Otherwise, we can just use its null constant.
1629   return EmitNullConstant(CGM, base, /*asCompleteObject=*/false);
1630 }
1631
1632 llvm::Constant *CodeGenModule::EmitNullConstant(QualType T) {
1633   if (T->getAs<PointerType>())
1634     return getNullPointer(
1635         cast<llvm::PointerType>(getTypes().ConvertTypeForMem(T)), T);
1636
1637   if (getTypes().isZeroInitializable(T))
1638     return llvm::Constant::getNullValue(getTypes().ConvertTypeForMem(T));
1639     
1640   if (const ConstantArrayType *CAT = Context.getAsConstantArrayType(T)) {
1641     llvm::ArrayType *ATy =
1642       cast<llvm::ArrayType>(getTypes().ConvertTypeForMem(T));
1643
1644     QualType ElementTy = CAT->getElementType();
1645
1646     llvm::Constant *Element = EmitNullConstant(ElementTy);
1647     unsigned NumElements = CAT->getSize().getZExtValue();
1648     SmallVector<llvm::Constant *, 8> Array(NumElements, Element);
1649     return llvm::ConstantArray::get(ATy, Array);
1650   }
1651
1652   if (const RecordType *RT = T->getAs<RecordType>())
1653     return ::EmitNullConstant(*this, RT->getDecl(), /*complete object*/ true);
1654
1655   assert(T->isMemberDataPointerType() &&
1656          "Should only see pointers to data members here!");
1657
1658   return getCXXABI().EmitNullMemberPointer(T->castAs<MemberPointerType>());
1659 }
1660
1661 llvm::Constant *
1662 CodeGenModule::EmitNullConstantForBase(const CXXRecordDecl *Record) {
1663   return ::EmitNullConstant(*this, Record, false);
1664 }