contrib/llvm/tools/clang/lib/CodeGen/CGVTables.cpp

   1 //===--- CGVTables.cpp - Emit LLVM Code for C++ vtables -------------------===//
   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 C++ code generation of virtual tables.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "CodeGenFunction.h"
  15 #include "CGCXXABI.h"
  16 #include "CodeGenModule.h"
  17 #include "clang/AST/CXXInheritance.h"
  18 #include "clang/AST/RecordLayout.h"
  19 #include "clang/CodeGen/CGFunctionInfo.h"
  20 #include "clang/Frontend/CodeGenOptions.h"
  21 #include "llvm/ADT/DenseSet.h"
  22 #include "llvm/ADT/SetVector.h"
  23 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  24 #include "llvm/Support/Format.h"
  25 #include "llvm/Transforms/Utils/Cloning.h"
  26 #include <algorithm>
  27 #include <cstdio>
  28
  29 using namespace clang;
  30 using namespace CodeGen;
  31
  32 CodeGenVTables::CodeGenVTables(CodeGenModule &CGM)
  33     : CGM(CGM), VTContext(CGM.getContext().getVTableContext()) {}
  34
  35 llvm::Constant *CodeGenModule::GetAddrOfThunk(GlobalDecl GD,
  36                                               const ThunkInfo &Thunk) {
  37   const CXXMethodDecl *MD = cast<CXXMethodDecl>(GD.getDecl());
  38
  39   // Compute the mangled name.
  40   SmallString<256> Name;
  41   llvm::raw_svector_ostream Out(Name);
  42   if (const CXXDestructorDecl* DD = dyn_cast<CXXDestructorDecl>(MD))
  43     getCXXABI().getMangleContext().mangleCXXDtorThunk(DD, GD.getDtorType(),
  44                                                       Thunk.This, Out);
  45   else
  46     getCXXABI().getMangleContext().mangleThunk(MD, Thunk, Out);
  47   Out.flush();
  48
  49   llvm::Type *Ty = getTypes().GetFunctionTypeForVTable(GD);
  50   return GetOrCreateLLVMFunction(Name, Ty, GD, /*ForVTable=*/true,
  51                                  /*DontDefer=*/true, /*IsThunk=*/true);
  52 }
  53
  54 static void setThunkVisibility(CodeGenModule &CGM, const CXXMethodDecl *MD,
  55                                const ThunkInfo &Thunk, llvm::Function *Fn) {
  56   CGM.setGlobalVisibility(Fn, MD);
  57 }
  58
  59 #ifndef NDEBUG
  60 static bool similar(const ABIArgInfo &infoL, CanQualType typeL,
  61                     const ABIArgInfo &infoR, CanQualType typeR) {
  62   return (infoL.getKind() == infoR.getKind() &&
  63           (typeL == typeR ||
  64            (isa<PointerType>(typeL) && isa<PointerType>(typeR)) ||
  65            (isa<ReferenceType>(typeL) && isa<ReferenceType>(typeR))));
  66 }
  67 #endif
  68
  69 static RValue PerformReturnAdjustment(CodeGenFunction &CGF,
  70                                       QualType ResultType, RValue RV,
  71                                       const ThunkInfo &Thunk) {
  72   // Emit the return adjustment.
  73   bool NullCheckValue = !ResultType->isReferenceType();
  74
  75   llvm::BasicBlock *AdjustNull = nullptr;
  76   llvm::BasicBlock *AdjustNotNull = nullptr;
  77   llvm::BasicBlock *AdjustEnd = nullptr;
  78
  79   llvm::Value *ReturnValue = RV.getScalarVal();
  80
  81   if (NullCheckValue) {
  82     AdjustNull = CGF.createBasicBlock("adjust.null");
  83     AdjustNotNull = CGF.createBasicBlock("adjust.notnull");
  84     AdjustEnd = CGF.createBasicBlock("adjust.end");
  85
  86     llvm::Value *IsNull = CGF.Builder.CreateIsNull(ReturnValue);
  87     CGF.Builder.CreateCondBr(IsNull, AdjustNull, AdjustNotNull);
  88     CGF.EmitBlock(AdjustNotNull);
  89   }
  90
  91   ReturnValue = CGF.CGM.getCXXABI().performReturnAdjustment(CGF, ReturnValue,
  92                                                             Thunk.Return);
  93
  94   if (NullCheckValue) {
  95     CGF.Builder.CreateBr(AdjustEnd);
  96     CGF.EmitBlock(AdjustNull);
  97     CGF.Builder.CreateBr(AdjustEnd);
  98     CGF.EmitBlock(AdjustEnd);
  99
 100     llvm::PHINode *PHI = CGF.Builder.CreatePHI(ReturnValue->getType(), 2);
 101     PHI->addIncoming(ReturnValue, AdjustNotNull);
 102     PHI->addIncoming(llvm::Constant::getNullValue(ReturnValue->getType()),
 103                      AdjustNull);
 104     ReturnValue = PHI;
 105   }
 106
 107   return RValue::get(ReturnValue);
 108 }
 109
 110 // This function does roughly the same thing as GenerateThunk, but in a
 111 // very different way, so that va_start and va_end work correctly.
 112 // FIXME: This function assumes "this" is the first non-sret LLVM argument of
 113 //        a function, and that there is an alloca built in the entry block
 114 //        for all accesses to "this".
 115 // FIXME: This function assumes there is only one "ret" statement per function.
 116 // FIXME: Cloning isn't correct in the presence of indirect goto!
 117 // FIXME: This implementation of thunks bloats codesize by duplicating the
 118 //        function definition.  There are alternatives:
 119 //        1. Add some sort of stub support to LLVM for cases where we can
 120 //           do a this adjustment, then a sibcall.
 121 //        2. We could transform the definition to take a va_list instead of an
 122 //           actual variable argument list, then have the thunks (including a
 123 //           no-op thunk for the regular definition) call va_start/va_end.
 124 //           There's a bit of per-call overhead for this solution, but it's
 125 //           better for codesize if the definition is long.
 126 void CodeGenFunction::GenerateVarArgsThunk(
 127                                       llvm::Function *Fn,
 128                                       const CGFunctionInfo &FnInfo,
 129                                       GlobalDecl GD, const ThunkInfo &Thunk) {
 130   const CXXMethodDecl *MD = cast<CXXMethodDecl>(GD.getDecl());
 131   const FunctionProtoType *FPT = MD->getType()->getAs<FunctionProtoType>();
 132   QualType ResultType = FPT->getReturnType();
 133
 134   // Get the original function
 135   assert(FnInfo.isVariadic());
 136   llvm::Type *Ty = CGM.getTypes().GetFunctionType(FnInfo);
 137   llvm::Value *Callee = CGM.GetAddrOfFunction(GD, Ty, /*ForVTable=*/true);
 138   llvm::Function *BaseFn = cast<llvm::Function>(Callee);
 139
 140   // Clone to thunk.
 141   llvm::ValueToValueMapTy VMap;
 142   llvm::Function *NewFn = llvm::CloneFunction(BaseFn, VMap,
 143                                               /*ModuleLevelChanges=*/false);
 144   CGM.getModule().getFunctionList().push_back(NewFn);
 145   Fn->replaceAllUsesWith(NewFn);
 146   NewFn->takeName(Fn);
 147   Fn->eraseFromParent();
 148   Fn = NewFn;
 149
 150   // "Initialize" CGF (minimally).
 151   CurFn = Fn;
 152
 153   // Get the "this" value
 154   llvm::Function::arg_iterator AI = Fn->arg_begin();
 155   if (CGM.ReturnTypeUsesSRet(FnInfo))
 156     ++AI;
 157
 158   // Find the first store of "this", which will be to the alloca associated
 159   // with "this".
 160   llvm::Value *ThisPtr = &*AI;
 161   llvm::BasicBlock *EntryBB = Fn->begin();
 162   llvm::Instruction *ThisStore =
 163       std::find_if(EntryBB->begin(), EntryBB->end(), [&](llvm::Instruction &I) {
 164     return isa<llvm::StoreInst>(I) && I.getOperand(0) == ThisPtr;
 165   });
 166   assert(ThisStore && "Store of this should be in entry block?");
 167   // Adjust "this", if necessary.
 168   Builder.SetInsertPoint(ThisStore);
 169   llvm::Value *AdjustedThisPtr =
 170       CGM.getCXXABI().performThisAdjustment(*this, ThisPtr, Thunk.This);
 171   ThisStore->setOperand(0, AdjustedThisPtr);
 172
 173   if (!Thunk.Return.isEmpty()) {
 174     // Fix up the returned value, if necessary.
 175     for (llvm::Function::iterator I = Fn->begin(), E = Fn->end(); I != E; I++) {
 176       llvm::Instruction *T = I->getTerminator();
 177       if (isa<llvm::ReturnInst>(T)) {
 178         RValue RV = RValue::get(T->getOperand(0));
 179         T->eraseFromParent();
 180         Builder.SetInsertPoint(&*I);
 181         RV = PerformReturnAdjustment(*this, ResultType, RV, Thunk);
 182         Builder.CreateRet(RV.getScalarVal());
 183         break;
 184       }
 185     }
 186   }
 187 }
 188
 189 void CodeGenFunction::StartThunk(llvm::Function *Fn, GlobalDecl GD,
 190                                  const CGFunctionInfo &FnInfo) {
 191   assert(!CurGD.getDecl() && "CurGD was already set!");
 192   CurGD = GD;
 193   CurFuncIsThunk = true;
 194
 195   // Build FunctionArgs.
 196   const CXXMethodDecl *MD = cast<CXXMethodDecl>(GD.getDecl());
 197   QualType ThisType = MD->getThisType(getContext());
 198   const FunctionProtoType *FPT = MD->getType()->getAs<FunctionProtoType>();
 199   QualType ResultType = CGM.getCXXABI().HasThisReturn(GD)
 200                             ? ThisType
 201                             : CGM.getCXXABI().hasMostDerivedReturn(GD)
 202                                   ? CGM.getContext().VoidPtrTy
 203                                   : FPT->getReturnType();
 204   FunctionArgList FunctionArgs;
 205
 206   // Create the implicit 'this' parameter declaration.
 207   CGM.getCXXABI().buildThisParam(*this, FunctionArgs);
 208
 209   // Add the rest of the parameters.
 210   FunctionArgs.append(MD->param_begin(), MD->param_end());
 211
 212   if (isa<CXXDestructorDecl>(MD))
 213     CGM.getCXXABI().addImplicitStructorParams(*this, ResultType, FunctionArgs);
 214
 215   // Start defining the function.
 216   StartFunction(GlobalDecl(), ResultType, Fn, FnInfo, FunctionArgs,
 217                 MD->getLocation(), MD->getLocation());
 218
 219   // Since we didn't pass a GlobalDecl to StartFunction, do this ourselves.
 220   CGM.getCXXABI().EmitInstanceFunctionProlog(*this);
 221   CXXThisValue = CXXABIThisValue;
 222 }
 223
 224 void CodeGenFunction::EmitCallAndReturnForThunk(llvm::Value *Callee,
 225                                                 const ThunkInfo *Thunk) {
 226   assert(isa<CXXMethodDecl>(CurGD.getDecl()) &&
 227          "Please use a new CGF for this thunk");
 228   const CXXMethodDecl *MD = cast<CXXMethodDecl>(CurGD.getDecl());
 229
 230   // Adjust the 'this' pointer if necessary
 231   llvm::Value *AdjustedThisPtr = Thunk ? CGM.getCXXABI().performThisAdjustment(
 232                                              *this, LoadCXXThis(), Thunk->This)
 233                                        : LoadCXXThis();
 234
 235   if (CurFnInfo->usesInAlloca()) {
 236     // We don't handle return adjusting thunks, because they require us to call
 237     // the copy constructor.  For now, fall through and pretend the return
 238     // adjustment was empty so we don't crash.
 239     if (Thunk && !Thunk->Return.isEmpty()) {
 240       CGM.ErrorUnsupported(
 241           MD, "non-trivial argument copy for return-adjusting thunk");
 242     }
 243     EmitMustTailThunk(MD, AdjustedThisPtr, Callee);
 244     return;
 245   }
 246
 247   // Start building CallArgs.
 248   CallArgList CallArgs;
 249   QualType ThisType = MD->getThisType(getContext());
 250   CallArgs.add(RValue::get(AdjustedThisPtr), ThisType);
 251
 252   if (isa<CXXDestructorDecl>(MD))
 253     CGM.getCXXABI().adjustCallArgsForDestructorThunk(*this, CurGD, CallArgs);
 254
 255   // Add the rest of the arguments.
 256   for (const ParmVarDecl *PD : MD->params())
 257     EmitDelegateCallArg(CallArgs, PD, PD->getLocStart());
 258
 259   const FunctionProtoType *FPT = MD->getType()->getAs<FunctionProtoType>();
 260
 261 #ifndef NDEBUG
 262   const CGFunctionInfo &CallFnInfo =
 263     CGM.getTypes().arrangeCXXMethodCall(CallArgs, FPT,
 264                                        RequiredArgs::forPrototypePlus(FPT, 1));
 265   assert(CallFnInfo.getRegParm() == CurFnInfo->getRegParm() &&
 266          CallFnInfo.isNoReturn() == CurFnInfo->isNoReturn() &&
 267          CallFnInfo.getCallingConvention() == CurFnInfo->getCallingConvention());
 268   assert(isa<CXXDestructorDecl>(MD) || // ignore dtor return types
 269          similar(CallFnInfo.getReturnInfo(), CallFnInfo.getReturnType(),
 270                  CurFnInfo->getReturnInfo(), CurFnInfo->getReturnType()));
 271   assert(CallFnInfo.arg_size() == CurFnInfo->arg_size());
 272   for (unsigned i = 0, e = CurFnInfo->arg_size(); i != e; ++i)
 273     assert(similar(CallFnInfo.arg_begin()[i].info,
 274                    CallFnInfo.arg_begin()[i].type,
 275                    CurFnInfo->arg_begin()[i].info,
 276                    CurFnInfo->arg_begin()[i].type));
 277 #endif
 278
 279   // Determine whether we have a return value slot to use.
 280   QualType ResultType = CGM.getCXXABI().HasThisReturn(CurGD)
 281                             ? ThisType
 282                             : CGM.getCXXABI().hasMostDerivedReturn(CurGD)
 283                                   ? CGM.getContext().VoidPtrTy
 284                                   : FPT->getReturnType();
 285   ReturnValueSlot Slot;
 286   if (!ResultType->isVoidType() &&
 287       CurFnInfo->getReturnInfo().getKind() == ABIArgInfo::Indirect &&
 288       !hasScalarEvaluationKind(CurFnInfo->getReturnType()))
 289     Slot = ReturnValueSlot(ReturnValue, ResultType.isVolatileQualified());
 290
 291   // Now emit our call.
 292   llvm::Instruction *CallOrInvoke;
 293   RValue RV = EmitCall(*CurFnInfo, Callee, Slot, CallArgs, MD, &CallOrInvoke);
 294
 295   // Consider return adjustment if we have ThunkInfo.
 296   if (Thunk && !Thunk->Return.isEmpty())
 297     RV = PerformReturnAdjustment(*this, ResultType, RV, *Thunk);
 298
 299   // Emit return.
 300   if (!ResultType->isVoidType() && Slot.isNull())
 301     CGM.getCXXABI().EmitReturnFromThunk(*this, RV, ResultType);
 302
 303   // Disable the final ARC autorelease.
 304   AutoreleaseResult = false;
 305
 306   FinishFunction();
 307 }
 308
 309 void CodeGenFunction::EmitMustTailThunk(const CXXMethodDecl *MD,
 310                                         llvm::Value *AdjustedThisPtr,
 311                                         llvm::Value *Callee) {
 312   // Emitting a musttail call thunk doesn't use any of the CGCall.cpp machinery
 313   // to translate AST arguments into LLVM IR arguments.  For thunks, we know
 314   // that the caller prototype more or less matches the callee prototype with
 315   // the exception of 'this'.
 316   SmallVector<llvm::Value *, 8> Args;
 317   for (llvm::Argument &A : CurFn->args())
 318     Args.push_back(&A);
 319
 320   // Set the adjusted 'this' pointer.
 321   const ABIArgInfo &ThisAI = CurFnInfo->arg_begin()->info;
 322   if (ThisAI.isDirect()) {
 323     const ABIArgInfo &RetAI = CurFnInfo->getReturnInfo();
 324     int ThisArgNo = RetAI.isIndirect() && !RetAI.isSRetAfterThis() ? 1 : 0;
 325     llvm::Type *ThisType = Args[ThisArgNo]->getType();
 326     if (ThisType != AdjustedThisPtr->getType())
 327       AdjustedThisPtr = Builder.CreateBitCast(AdjustedThisPtr, ThisType);
 328     Args[ThisArgNo] = AdjustedThisPtr;
 329   } else {
 330     assert(ThisAI.isInAlloca() && "this is passed directly or inalloca");
 331     llvm::Value *ThisAddr = GetAddrOfLocalVar(CXXABIThisDecl);
 332     llvm::Type *ThisType =
 333         cast<llvm::PointerType>(ThisAddr->getType())->getElementType();
 334     if (ThisType != AdjustedThisPtr->getType())
 335       AdjustedThisPtr = Builder.CreateBitCast(AdjustedThisPtr, ThisType);
 336     Builder.CreateStore(AdjustedThisPtr, ThisAddr);
 337   }
 338
 339   // Emit the musttail call manually.  Even if the prologue pushed cleanups, we
 340   // don't actually want to run them.
 341   llvm::CallInst *Call = Builder.CreateCall(Callee, Args);
 342   Call->setTailCallKind(llvm::CallInst::TCK_MustTail);
 343
 344   // Apply the standard set of call attributes.
 345   unsigned CallingConv;
 346   CodeGen::AttributeListType AttributeList;
 347   CGM.ConstructAttributeList(*CurFnInfo, MD, AttributeList, CallingConv,
 348                              /*AttrOnCallSite=*/true);
 349   llvm::AttributeSet Attrs =
 350       llvm::AttributeSet::get(getLLVMContext(), AttributeList);
 351   Call->setAttributes(Attrs);
 352   Call->setCallingConv(static_cast<llvm::CallingConv::ID>(CallingConv));
 353
 354   if (Call->getType()->isVoidTy())
 355     Builder.CreateRetVoid();
 356   else
 357     Builder.CreateRet(Call);
 358
 359   // Finish the function to maintain CodeGenFunction invariants.
 360   // FIXME: Don't emit unreachable code.
 361   EmitBlock(createBasicBlock());
 362   FinishFunction();
 363 }
 364
 365 void CodeGenFunction::GenerateThunk(llvm::Function *Fn,
 366                                     const CGFunctionInfo &FnInfo,
 367                                     GlobalDecl GD, const ThunkInfo &Thunk) {
 368   StartThunk(Fn, GD, FnInfo);
 369
 370   // Get our callee.
 371   llvm::Type *Ty =
 372     CGM.getTypes().GetFunctionType(CGM.getTypes().arrangeGlobalDeclaration(GD));
 373   llvm::Value *Callee = CGM.GetAddrOfFunction(GD, Ty, /*ForVTable=*/true);
 374
 375   // Make the call and return the result.
 376   EmitCallAndReturnForThunk(Callee, &Thunk);
 377
 378   // Set the right linkage.
 379   CGM.setFunctionLinkage(GD, Fn);
 380
 381   if (CGM.supportsCOMDAT() && Fn->isWeakForLinker())
 382     Fn->setComdat(CGM.getModule().getOrInsertComdat(Fn->getName()));
 383
 384   // Set the right visibility.
 385   const CXXMethodDecl *MD = cast<CXXMethodDecl>(GD.getDecl());
 386   setThunkVisibility(CGM, MD, Thunk, Fn);
 387 }
 388
 389 void CodeGenVTables::emitThunk(GlobalDecl GD, const ThunkInfo &Thunk,
 390                                bool ForVTable) {
 391   const CGFunctionInfo &FnInfo = CGM.getTypes().arrangeGlobalDeclaration(GD);
 392
 393   // FIXME: re-use FnInfo in this computation.
 394   llvm::Constant *C = CGM.GetAddrOfThunk(GD, Thunk);
 395   llvm::GlobalValue *Entry;
 396
 397   // Strip off a bitcast if we got one back.
 398   if (llvm::ConstantExpr *CE = dyn_cast<llvm::ConstantExpr>(C)) {
 399     assert(CE->getOpcode() == llvm::Instruction::BitCast);
 400     Entry = cast<llvm::GlobalValue>(CE->getOperand(0));
 401   } else {
 402     Entry = cast<llvm::GlobalValue>(C);
 403   }
 404
 405   // There's already a declaration with the same name, check if it has the same
 406   // type or if we need to replace it.
 407   if (Entry->getType()->getElementType() !=
 408       CGM.getTypes().GetFunctionTypeForVTable(GD)) {
 409     llvm::GlobalValue *OldThunkFn = Entry;
 410
 411     // If the types mismatch then we have to rewrite the definition.
 412     assert(OldThunkFn->isDeclaration() &&
 413            "Shouldn't replace non-declaration");
 414
 415     // Remove the name from the old thunk function and get a new thunk.
 416     OldThunkFn->setName(StringRef());
 417     Entry = cast<llvm::GlobalValue>(CGM.GetAddrOfThunk(GD, Thunk));
 418
 419     // If needed, replace the old thunk with a bitcast.
 420     if (!OldThunkFn->use_empty()) {
 421       llvm::Constant *NewPtrForOldDecl =
 422         llvm::ConstantExpr::getBitCast(Entry, OldThunkFn->getType());
 423       OldThunkFn->replaceAllUsesWith(NewPtrForOldDecl);
 424     }
 425
 426     // Remove the old thunk.
 427     OldThunkFn->eraseFromParent();
 428   }
 429
 430   llvm::Function *ThunkFn = cast<llvm::Function>(Entry);
 431   bool ABIHasKeyFunctions = CGM.getTarget().getCXXABI().hasKeyFunctions();
 432   bool UseAvailableExternallyLinkage = ForVTable && ABIHasKeyFunctions;
 433
 434   if (!ThunkFn->isDeclaration()) {
 435     if (!ABIHasKeyFunctions || UseAvailableExternallyLinkage) {
 436       // There is already a thunk emitted for this function, do nothing.
 437       return;
 438     }
 439
 440     // Change the linkage.
 441     CGM.setFunctionLinkage(GD, ThunkFn);
 442     return;
 443   }
 444
 445   CGM.SetLLVMFunctionAttributesForDefinition(GD.getDecl(), ThunkFn);
 446
 447   if (ThunkFn->isVarArg()) {
 448     // Varargs thunks are special; we can't just generate a call because
 449     // we can't copy the varargs.  Our implementation is rather
 450     // expensive/sucky at the moment, so don't generate the thunk unless
 451     // we have to.
 452     // FIXME: Do something better here; GenerateVarArgsThunk is extremely ugly.
 453     if (!UseAvailableExternallyLinkage) {
 454       CodeGenFunction(CGM).GenerateVarArgsThunk(ThunkFn, FnInfo, GD, Thunk);
 455       CGM.getCXXABI().setThunkLinkage(ThunkFn, ForVTable, GD,
 456                                       !Thunk.Return.isEmpty());
 457     }
 458   } else {
 459     // Normal thunk body generation.
 460     CodeGenFunction(CGM).GenerateThunk(ThunkFn, FnInfo, GD, Thunk);
 461     CGM.getCXXABI().setThunkLinkage(ThunkFn, ForVTable, GD,
 462                                     !Thunk.Return.isEmpty());
 463   }
 464 }
 465
 466 void CodeGenVTables::maybeEmitThunkForVTable(GlobalDecl GD,
 467                                              const ThunkInfo &Thunk) {
 468   // If the ABI has key functions, only the TU with the key function should emit
 469   // the thunk. However, we can allow inlining of thunks if we emit them with
 470   // available_externally linkage together with vtables when optimizations are
 471   // enabled.
 472   if (CGM.getTarget().getCXXABI().hasKeyFunctions() &&
 473       !CGM.getCodeGenOpts().OptimizationLevel)
 474     return;
 475
 476   // We can't emit thunks for member functions with incomplete types.
 477   const CXXMethodDecl *MD = cast<CXXMethodDecl>(GD.getDecl());
 478   if (!CGM.getTypes().isFuncTypeConvertible(
 479            MD->getType()->castAs<FunctionType>()))
 480     return;
 481
 482   emitThunk(GD, Thunk, /*ForVTable=*/true);
 483 }
 484
 485 void CodeGenVTables::EmitThunks(GlobalDecl GD)
 486 {
 487   const CXXMethodDecl *MD =
 488     cast<CXXMethodDecl>(GD.getDecl())->getCanonicalDecl();
 489
 490   // We don't need to generate thunks for the base destructor.
 491   if (isa<CXXDestructorDecl>(MD) && GD.getDtorType() == Dtor_Base)
 492     return;
 493
 494   const VTableContextBase::ThunkInfoVectorTy *ThunkInfoVector =
 495       VTContext->getThunkInfo(GD);
 496
 497   if (!ThunkInfoVector)
 498     return;
 499
 500   for (unsigned I = 0, E = ThunkInfoVector->size(); I != E; ++I)
 501     emitThunk(GD, (*ThunkInfoVector)[I], /*ForVTable=*/false);
 502 }
 503
 504 llvm::Constant *CodeGenVTables::CreateVTableInitializer(
 505     const CXXRecordDecl *RD, const VTableComponent *Components,
 506     unsigned NumComponents, const VTableLayout::VTableThunkTy *VTableThunks,
 507     unsigned NumVTableThunks, llvm::Constant *RTTI) {
 508   SmallVector<llvm::Constant *, 64> Inits;
 509
 510   llvm::Type *Int8PtrTy = CGM.Int8PtrTy;
 511
 512   llvm::Type *PtrDiffTy =
 513     CGM.getTypes().ConvertType(CGM.getContext().getPointerDiffType());
 514
 515   unsigned NextVTableThunkIndex = 0;
 516
 517   llvm::Constant *PureVirtualFn = nullptr, *DeletedVirtualFn = nullptr;
 518
 519   for (unsigned I = 0; I != NumComponents; ++I) {
 520     VTableComponent Component = Components[I];
 521
 522     llvm::Constant *Init = nullptr;
 523
 524     switch (Component.getKind()) {
 525     case VTableComponent::CK_VCallOffset:
 526       Init = llvm::ConstantInt::get(PtrDiffTy,
 527                                     Component.getVCallOffset().getQuantity());
 528       Init = llvm::ConstantExpr::getIntToPtr(Init, Int8PtrTy);
 529       break;
 530     case VTableComponent::CK_VBaseOffset:
 531       Init = llvm::ConstantInt::get(PtrDiffTy,
 532                                     Component.getVBaseOffset().getQuantity());
 533       Init = llvm::ConstantExpr::getIntToPtr(Init, Int8PtrTy);
 534       break;
 535     case VTableComponent::CK_OffsetToTop:
 536       Init = llvm::ConstantInt::get(PtrDiffTy,
 537                                     Component.getOffsetToTop().getQuantity());
 538       Init = llvm::ConstantExpr::getIntToPtr(Init, Int8PtrTy);
 539       break;
 540     case VTableComponent::CK_RTTI:
 541       Init = llvm::ConstantExpr::getBitCast(RTTI, Int8PtrTy);
 542       break;
 543     case VTableComponent::CK_FunctionPointer:
 544     case VTableComponent::CK_CompleteDtorPointer:
 545     case VTableComponent::CK_DeletingDtorPointer: {
 546       GlobalDecl GD;
 547
 548       // Get the right global decl.
 549       switch (Component.getKind()) {
 550       default:
 551         llvm_unreachable("Unexpected vtable component kind");
 552       case VTableComponent::CK_FunctionPointer:
 553         GD = Component.getFunctionDecl();
 554         break;
 555       case VTableComponent::CK_CompleteDtorPointer:
 556         GD = GlobalDecl(Component.getDestructorDecl(), Dtor_Complete);
 557         break;
 558       case VTableComponent::CK_DeletingDtorPointer:
 559         GD = GlobalDecl(Component.getDestructorDecl(), Dtor_Deleting);
 560         break;
 561       }
 562
 563       if (cast<CXXMethodDecl>(GD.getDecl())->isPure()) {
 564         // We have a pure virtual member function.
 565         if (!PureVirtualFn) {
 566           llvm::FunctionType *Ty =
 567             llvm::FunctionType::get(CGM.VoidTy, /*isVarArg=*/false);
 568           StringRef PureCallName = CGM.getCXXABI().GetPureVirtualCallName();
 569           PureVirtualFn = CGM.CreateRuntimeFunction(Ty, PureCallName);
 570           PureVirtualFn = llvm::ConstantExpr::getBitCast(PureVirtualFn,
 571                                                          CGM.Int8PtrTy);
 572         }
 573         Init = PureVirtualFn;
 574       } else if (cast<CXXMethodDecl>(GD.getDecl())->isDeleted()) {
 575         if (!DeletedVirtualFn) {
 576           llvm::FunctionType *Ty =
 577             llvm::FunctionType::get(CGM.VoidTy, /*isVarArg=*/false);
 578           StringRef DeletedCallName =
 579             CGM.getCXXABI().GetDeletedVirtualCallName();
 580           DeletedVirtualFn = CGM.CreateRuntimeFunction(Ty, DeletedCallName);
 581           DeletedVirtualFn = llvm::ConstantExpr::getBitCast(DeletedVirtualFn,
 582                                                          CGM.Int8PtrTy);
 583         }
 584         Init = DeletedVirtualFn;
 585       } else {
 586         // Check if we should use a thunk.
 587         if (NextVTableThunkIndex < NumVTableThunks &&
 588             VTableThunks[NextVTableThunkIndex].first == I) {
 589           const ThunkInfo &Thunk = VTableThunks[NextVTableThunkIndex].second;
 590
 591           maybeEmitThunkForVTable(GD, Thunk);
 592           Init = CGM.GetAddrOfThunk(GD, Thunk);
 593
 594           NextVTableThunkIndex++;
 595         } else {
 596           llvm::Type *Ty = CGM.getTypes().GetFunctionTypeForVTable(GD);
 597
 598           Init = CGM.GetAddrOfFunction(GD, Ty, /*ForVTable=*/true);
 599         }
 600
 601         Init = llvm::ConstantExpr::getBitCast(Init, Int8PtrTy);
 602       }
 603       break;
 604     }
 605
 606     case VTableComponent::CK_UnusedFunctionPointer:
 607       Init = llvm::ConstantExpr::getNullValue(Int8PtrTy);
 608       break;
 609     };
 610
 611     Inits.push_back(Init);
 612   }
 613
 614   llvm::ArrayType *ArrayType = llvm::ArrayType::get(Int8PtrTy, NumComponents);
 615   return llvm::ConstantArray::get(ArrayType, Inits);
 616 }
 617
 618 llvm::GlobalVariable *
 619 CodeGenVTables::GenerateConstructionVTable(const CXXRecordDecl *RD,
 620                                       const BaseSubobject &Base,
 621                                       bool BaseIsVirtual,
 622                                    llvm::GlobalVariable::LinkageTypes Linkage,
 623                                       VTableAddressPointsMapTy& AddressPoints) {
 624   if (CGDebugInfo *DI = CGM.getModuleDebugInfo())
 625     DI->completeClassData(Base.getBase());
 626
 627   std::unique_ptr<VTableLayout> VTLayout(
 628       getItaniumVTableContext().createConstructionVTableLayout(
 629           Base.getBase(), Base.getBaseOffset(), BaseIsVirtual, RD));
 630
 631   // Add the address points.
 632   AddressPoints = VTLayout->getAddressPoints();
 633
 634   // Get the mangled construction vtable name.
 635   SmallString<256> OutName;
 636   llvm::raw_svector_ostream Out(OutName);
 637   cast<ItaniumMangleContext>(CGM.getCXXABI().getMangleContext())
 638       .mangleCXXCtorVTable(RD, Base.getBaseOffset().getQuantity(),
 639                            Base.getBase(), Out);
 640   Out.flush();
 641   StringRef Name = OutName.str();
 642
 643   llvm::ArrayType *ArrayType =
 644     llvm::ArrayType::get(CGM.Int8PtrTy, VTLayout->getNumVTableComponents());
 645
 646   // Construction vtable symbols are not part of the Itanium ABI, so we cannot
 647   // guarantee that they actually will be available externally. Instead, when
 648   // emitting an available_externally VTT, we provide references to an internal
 649   // linkage construction vtable. The ABI only requires complete-object vtables
 650   // to be the same for all instances of a type, not construction vtables.
 651   if (Linkage == llvm::GlobalVariable::AvailableExternallyLinkage)
 652     Linkage = llvm::GlobalVariable::InternalLinkage;
 653
 654   // Create the variable that will hold the construction vtable.
 655   llvm::GlobalVariable *VTable =
 656     CGM.CreateOrReplaceCXXRuntimeVariable(Name, ArrayType, Linkage);
 657   CGM.setGlobalVisibility(VTable, RD);
 658
 659   // V-tables are always unnamed_addr.
 660   VTable->setUnnamedAddr(true);
 661
 662   llvm::Constant *RTTI = CGM.GetAddrOfRTTIDescriptor(
 663       CGM.getContext().getTagDeclType(Base.getBase()));
 664
 665   // Create and set the initializer.
 666   llvm::Constant *Init = CreateVTableInitializer(
 667       Base.getBase(), VTLayout->vtable_component_begin(),
 668       VTLayout->getNumVTableComponents(), VTLayout->vtable_thunk_begin(),
 669       VTLayout->getNumVTableThunks(), RTTI);
 670   VTable->setInitializer(Init);
 671
 672   CGM.EmitVTableBitSetEntries(VTable, *VTLayout.get());
 673
 674   return VTable;
 675 }
 676
 677 /// Compute the required linkage of the v-table for the given class.
 678 ///
 679 /// Note that we only call this at the end of the translation unit.
 680 llvm::GlobalVariable::LinkageTypes
 681 CodeGenModule::getVTableLinkage(const CXXRecordDecl *RD) {
 682   if (!RD->isExternallyVisible())
 683     return llvm::GlobalVariable::InternalLinkage;
 684
 685   // We're at the end of the translation unit, so the current key
 686   // function is fully correct.
 687   const CXXMethodDecl *keyFunction = Context.getCurrentKeyFunction(RD);
 688   if (keyFunction && !RD->hasAttr<DLLImportAttr>()) {
 689     // If this class has a key function, use that to determine the
 690     // linkage of the vtable.
 691     const FunctionDecl *def = nullptr;
 692     if (keyFunction->hasBody(def))
 693       keyFunction = cast<CXXMethodDecl>(def);
 694
 695     switch (keyFunction->getTemplateSpecializationKind()) {
 696       case TSK_Undeclared:
 697       case TSK_ExplicitSpecialization:
 698         assert(def && "Should not have been asked to emit this");
 699         if (keyFunction->isInlined())
 700           return !Context.getLangOpts().AppleKext ?
 701                    llvm::GlobalVariable::LinkOnceODRLinkage :
 702                    llvm::Function::InternalLinkage;
 703
 704         return llvm::GlobalVariable::ExternalLinkage;
 705
 706       case TSK_ImplicitInstantiation:
 707         return !Context.getLangOpts().AppleKext ?
 708                  llvm::GlobalVariable::LinkOnceODRLinkage :
 709                  llvm::Function::InternalLinkage;
 710
 711       case TSK_ExplicitInstantiationDefinition:
 712         return !Context.getLangOpts().AppleKext ?
 713                  llvm::GlobalVariable::WeakODRLinkage :
 714                  llvm::Function::InternalLinkage;
 715
 716       case TSK_ExplicitInstantiationDeclaration:
 717         llvm_unreachable("Should not have been asked to emit this");
 718     }
 719   }
 720
 721   // -fapple-kext mode does not support weak linkage, so we must use
 722   // internal linkage.
 723   if (Context.getLangOpts().AppleKext)
 724     return llvm::Function::InternalLinkage;
 725
 726   llvm::GlobalVariable::LinkageTypes DiscardableODRLinkage =
 727       llvm::GlobalValue::LinkOnceODRLinkage;
 728   llvm::GlobalVariable::LinkageTypes NonDiscardableODRLinkage =
 729       llvm::GlobalValue::WeakODRLinkage;
 730   if (RD->hasAttr<DLLExportAttr>()) {
 731     // Cannot discard exported vtables.
 732     DiscardableODRLinkage = NonDiscardableODRLinkage;
 733   } else if (RD->hasAttr<DLLImportAttr>()) {
 734     // Imported vtables are available externally.
 735     DiscardableODRLinkage = llvm::GlobalVariable::AvailableExternallyLinkage;
 736     NonDiscardableODRLinkage = llvm::GlobalVariable::AvailableExternallyLinkage;
 737   }
 738
 739   switch (RD->getTemplateSpecializationKind()) {
 740   case TSK_Undeclared:
 741   case TSK_ExplicitSpecialization:
 742   case TSK_ImplicitInstantiation:
 743     return DiscardableODRLinkage;
 744
 745   case TSK_ExplicitInstantiationDeclaration:
 746     return llvm::GlobalVariable::ExternalLinkage;
 747
 748   case TSK_ExplicitInstantiationDefinition:
 749     return NonDiscardableODRLinkage;
 750   }
 751
 752   llvm_unreachable("Invalid TemplateSpecializationKind!");
 753 }
 754
 755 /// This is a callback from Sema to tell us that that a particular v-table is
 756 /// required to be emitted in this translation unit.
 757 ///
 758 /// This is only called for vtables that _must_ be emitted (mainly due to key
 759 /// functions).  For weak vtables, CodeGen tracks when they are needed and
 760 /// emits them as-needed.
 761 void CodeGenModule::EmitVTable(CXXRecordDecl *theClass) {
 762   VTables.GenerateClassData(theClass);
 763 }
 764
 765 void
 766 CodeGenVTables::GenerateClassData(const CXXRecordDecl *RD) {
 767   if (CGDebugInfo *DI = CGM.getModuleDebugInfo())
 768     DI->completeClassData(RD);
 769
 770   if (RD->getNumVBases())
 771     CGM.getCXXABI().emitVirtualInheritanceTables(RD);
 772
 773   CGM.getCXXABI().emitVTableDefinitions(*this, RD);
 774 }
 775
 776 /// At this point in the translation unit, does it appear that can we
 777 /// rely on the vtable being defined elsewhere in the program?
 778 ///
 779 /// The response is really only definitive when called at the end of
 780 /// the translation unit.
 781 ///
 782 /// The only semantic restriction here is that the object file should
 783 /// not contain a v-table definition when that v-table is defined
 784 /// strongly elsewhere.  Otherwise, we'd just like to avoid emitting
 785 /// v-tables when unnecessary.
 786 bool CodeGenVTables::isVTableExternal(const CXXRecordDecl *RD) {
 787   assert(RD->isDynamicClass() && "Non-dynamic classes have no VTable.");
 788
 789   // If we have an explicit instantiation declaration (and not a
 790   // definition), the v-table is defined elsewhere.
 791   TemplateSpecializationKind TSK = RD->getTemplateSpecializationKind();
 792   if (TSK == TSK_ExplicitInstantiationDeclaration)
 793     return true;
 794
 795   // Otherwise, if the class is an instantiated template, the
 796   // v-table must be defined here.
 797   if (TSK == TSK_ImplicitInstantiation ||
 798       TSK == TSK_ExplicitInstantiationDefinition)
 799     return false;
 800
 801   // Otherwise, if the class doesn't have a key function (possibly
 802   // anymore), the v-table must be defined here.
 803   const CXXMethodDecl *keyFunction = CGM.getContext().getCurrentKeyFunction(RD);
 804   if (!keyFunction)
 805     return false;
 806
 807   // Otherwise, if we don't have a definition of the key function, the
 808   // v-table must be defined somewhere else.
 809   return !keyFunction->hasBody();
 810 }
 811
 812 /// Given that we're currently at the end of the translation unit, and
 813 /// we've emitted a reference to the v-table for this class, should
 814 /// we define that v-table?
 815 static bool shouldEmitVTableAtEndOfTranslationUnit(CodeGenModule &CGM,
 816                                                    const CXXRecordDecl *RD) {
 817   return !CGM.getVTables().isVTableExternal(RD);
 818 }
 819
 820 /// Given that at some point we emitted a reference to one or more
 821 /// v-tables, and that we are now at the end of the translation unit,
 822 /// decide whether we should emit them.
 823 void CodeGenModule::EmitDeferredVTables() {
 824 #ifndef NDEBUG
 825   // Remember the size of DeferredVTables, because we're going to assume
 826   // that this entire operation doesn't modify it.
 827   size_t savedSize = DeferredVTables.size();
 828 #endif
 829
 830   typedef std::vector<const CXXRecordDecl *>::const_iterator const_iterator;
 831   for (const_iterator i = DeferredVTables.begin(),
 832                       e = DeferredVTables.end(); i != e; ++i) {
 833     const CXXRecordDecl *RD = *i;
 834     if (shouldEmitVTableAtEndOfTranslationUnit(*this, RD))
 835       VTables.GenerateClassData(RD);
 836   }
 837
 838   assert(savedSize == DeferredVTables.size() &&
 839          "deferred extra v-tables during v-table emission?");
 840   DeferredVTables.clear();
 841 }
 842
 843 void CodeGenModule::EmitVTableBitSetEntries(llvm::GlobalVariable *VTable,
 844                                             const VTableLayout &VTLayout) {
 845   if (!LangOpts.Sanitize.has(SanitizerKind::CFIVCall) &&
 846       !LangOpts.Sanitize.has(SanitizerKind::CFINVCall) &&
 847       !LangOpts.Sanitize.has(SanitizerKind::CFIDerivedCast) &&
 848       !LangOpts.Sanitize.has(SanitizerKind::CFIUnrelatedCast))
 849     return;
 850
 851   CharUnits PointerWidth =
 852       Context.toCharUnitsFromBits(Context.getTargetInfo().getPointerWidth(0));
 853
 854   std::vector<llvm::MDTuple *> BitsetEntries;
 855   // Create a bit set entry for each address point.
 856   for (auto &&AP : VTLayout.getAddressPoints()) {
 857     // FIXME: Add blacklisting scheme.
 858     if (AP.first.getBase()->isInStdNamespace())
 859       continue;
 860
 861     BitsetEntries.push_back(CreateVTableBitSetEntry(
 862         VTable, PointerWidth * AP.second, AP.first.getBase()));
 863   }
 864
 865   // Sort the bit set entries for determinism.
 866   std::sort(BitsetEntries.begin(), BitsetEntries.end(), [](llvm::MDTuple *T1,
 867                                                            llvm::MDTuple *T2) {
 868     if (T1 == T2)
 869       return false;
 870
 871     StringRef S1 = cast<llvm::MDString>(T1->getOperand(0))->getString();
 872     StringRef S2 = cast<llvm::MDString>(T2->getOperand(0))->getString();
 873     if (S1 < S2)
 874       return true;
 875     if (S1 != S2)
 876       return false;
 877
 878     uint64_t Offset1 = cast<llvm::ConstantInt>(
 879                            cast<llvm::ConstantAsMetadata>(T1->getOperand(2))
 880                                ->getValue())->getZExtValue();
 881     uint64_t Offset2 = cast<llvm::ConstantInt>(
 882                            cast<llvm::ConstantAsMetadata>(T2->getOperand(2))
 883                                ->getValue())->getZExtValue();
 884     assert(Offset1 != Offset2);
 885     return Offset1 < Offset2;
 886   });
 887
 888   llvm::NamedMDNode *BitsetsMD =
 889       getModule().getOrInsertNamedMetadata("llvm.bitsets");
 890   for (auto BitsetEntry : BitsetEntries)
 891     BitsetsMD->addOperand(BitsetEntry);
 892 }