]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/tools/clang/lib/CodeGen/MicrosoftCXXABI.cpp
Update mandoc to cvs snaphot from 20150302
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / tools / clang / lib / CodeGen / MicrosoftCXXABI.cpp
1 //===--- MicrosoftCXXABI.cpp - Emit LLVM Code from ASTs for a Module ------===//
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 provides C++ code generation targeting the Microsoft Visual C++ ABI.
11 // The class in this file generates structures that follow the Microsoft
12 // Visual C++ ABI, which is actually not very well documented at all outside
13 // of Microsoft.
14 //
15 //===----------------------------------------------------------------------===//
16
17 #include "CGCXXABI.h"
18 #include "CGVTables.h"
19 #include "CodeGenModule.h"
20 #include "clang/AST/Decl.h"
21 #include "clang/AST/DeclCXX.h"
22 #include "clang/AST/VTableBuilder.h"
23 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
24 #include "llvm/ADT/StringSet.h"
25 #include "llvm/IR/CallSite.h"
26
27 using namespace clang;
28 using namespace CodeGen;
29
30 namespace {
31
32 /// Holds all the vbtable globals for a given class.
33 struct VBTableGlobals {
34   const VPtrInfoVector *VBTables;
35   SmallVector<llvm::GlobalVariable *, 2> Globals;
36 };
37
38 class MicrosoftCXXABI : public CGCXXABI {
39 public:
40   MicrosoftCXXABI(CodeGenModule &CGM)
41       : CGCXXABI(CGM), BaseClassDescriptorType(nullptr),
42         ClassHierarchyDescriptorType(nullptr),
43         CompleteObjectLocatorType(nullptr) {}
44
45   bool HasThisReturn(GlobalDecl GD) const override;
46
47   bool classifyReturnType(CGFunctionInfo &FI) const override;
48
49   RecordArgABI getRecordArgABI(const CXXRecordDecl *RD) const override;
50
51   bool isSRetParameterAfterThis() const override { return true; }
52
53   StringRef GetPureVirtualCallName() override { return "_purecall"; }
54   // No known support for deleted functions in MSVC yet, so this choice is
55   // arbitrary.
56   StringRef GetDeletedVirtualCallName() override { return "_purecall"; }
57
58   llvm::Value *adjustToCompleteObject(CodeGenFunction &CGF,
59                                       llvm::Value *ptr,
60                                       QualType type) override;
61
62   llvm::GlobalVariable *getMSCompleteObjectLocator(const CXXRecordDecl *RD,
63                                                    const VPtrInfo *Info);
64
65   llvm::Constant *getAddrOfRTTIDescriptor(QualType Ty) override;
66
67   bool shouldTypeidBeNullChecked(bool IsDeref, QualType SrcRecordTy) override;
68   void EmitBadTypeidCall(CodeGenFunction &CGF) override;
69   llvm::Value *EmitTypeid(CodeGenFunction &CGF, QualType SrcRecordTy,
70                           llvm::Value *ThisPtr,
71                           llvm::Type *StdTypeInfoPtrTy) override;
72
73   bool shouldDynamicCastCallBeNullChecked(bool SrcIsPtr,
74                                           QualType SrcRecordTy) override;
75
76   llvm::Value *EmitDynamicCastCall(CodeGenFunction &CGF, llvm::Value *Value,
77                                    QualType SrcRecordTy, QualType DestTy,
78                                    QualType DestRecordTy,
79                                    llvm::BasicBlock *CastEnd) override;
80
81   llvm::Value *EmitDynamicCastToVoid(CodeGenFunction &CGF, llvm::Value *Value,
82                                      QualType SrcRecordTy,
83                                      QualType DestTy) override;
84
85   bool EmitBadCastCall(CodeGenFunction &CGF) override;
86
87   llvm::Value *
88   GetVirtualBaseClassOffset(CodeGenFunction &CGF, llvm::Value *This,
89                             const CXXRecordDecl *ClassDecl,
90                             const CXXRecordDecl *BaseClassDecl) override;
91
92   void BuildConstructorSignature(const CXXConstructorDecl *Ctor,
93                                  CXXCtorType Type, CanQualType &ResTy,
94                                  SmallVectorImpl<CanQualType> &ArgTys) override;
95
96   llvm::BasicBlock *
97   EmitCtorCompleteObjectHandler(CodeGenFunction &CGF,
98                                 const CXXRecordDecl *RD) override;
99
100   void initializeHiddenVirtualInheritanceMembers(CodeGenFunction &CGF,
101                                               const CXXRecordDecl *RD) override;
102
103   void EmitCXXConstructors(const CXXConstructorDecl *D) override;
104
105   // Background on MSVC destructors
106   // ==============================
107   //
108   // Both Itanium and MSVC ABIs have destructor variants.  The variant names
109   // roughly correspond in the following way:
110   //   Itanium       Microsoft
111   //   Base       -> no name, just ~Class
112   //   Complete   -> vbase destructor
113   //   Deleting   -> scalar deleting destructor
114   //                 vector deleting destructor
115   //
116   // The base and complete destructors are the same as in Itanium, although the
117   // complete destructor does not accept a VTT parameter when there are virtual
118   // bases.  A separate mechanism involving vtordisps is used to ensure that
119   // virtual methods of destroyed subobjects are not called.
120   //
121   // The deleting destructors accept an i32 bitfield as a second parameter.  Bit
122   // 1 indicates if the memory should be deleted.  Bit 2 indicates if the this
123   // pointer points to an array.  The scalar deleting destructor assumes that
124   // bit 2 is zero, and therefore does not contain a loop.
125   //
126   // For virtual destructors, only one entry is reserved in the vftable, and it
127   // always points to the vector deleting destructor.  The vector deleting
128   // destructor is the most general, so it can be used to destroy objects in
129   // place, delete single heap objects, or delete arrays.
130   //
131   // A TU defining a non-inline destructor is only guaranteed to emit a base
132   // destructor, and all of the other variants are emitted on an as-needed basis
133   // in COMDATs.  Because a non-base destructor can be emitted in a TU that
134   // lacks a definition for the destructor, non-base destructors must always
135   // delegate to or alias the base destructor.
136
137   void BuildDestructorSignature(const CXXDestructorDecl *Dtor,
138                                 CXXDtorType Type,
139                                 CanQualType &ResTy,
140                                 SmallVectorImpl<CanQualType> &ArgTys) override;
141
142   /// Non-base dtors should be emitted as delegating thunks in this ABI.
143   bool useThunkForDtorVariant(const CXXDestructorDecl *Dtor,
144                               CXXDtorType DT) const override {
145     return DT != Dtor_Base;
146   }
147
148   void EmitCXXDestructors(const CXXDestructorDecl *D) override;
149
150   const CXXRecordDecl *
151   getThisArgumentTypeForMethod(const CXXMethodDecl *MD) override {
152     MD = MD->getCanonicalDecl();
153     if (MD->isVirtual() && !isa<CXXDestructorDecl>(MD)) {
154       MicrosoftVTableContext::MethodVFTableLocation ML =
155           CGM.getMicrosoftVTableContext().getMethodVFTableLocation(MD);
156       // The vbases might be ordered differently in the final overrider object
157       // and the complete object, so the "this" argument may sometimes point to
158       // memory that has no particular type (e.g. past the complete object).
159       // In this case, we just use a generic pointer type.
160       // FIXME: might want to have a more precise type in the non-virtual
161       // multiple inheritance case.
162       if (ML.VBase || !ML.VFPtrOffset.isZero())
163         return nullptr;
164     }
165     return MD->getParent();
166   }
167
168   llvm::Value *
169   adjustThisArgumentForVirtualFunctionCall(CodeGenFunction &CGF, GlobalDecl GD,
170                                            llvm::Value *This,
171                                            bool VirtualCall) override;
172
173   void addImplicitStructorParams(CodeGenFunction &CGF, QualType &ResTy,
174                                  FunctionArgList &Params) override;
175
176   llvm::Value *adjustThisParameterInVirtualFunctionPrologue(
177       CodeGenFunction &CGF, GlobalDecl GD, llvm::Value *This) override;
178
179   void EmitInstanceFunctionProlog(CodeGenFunction &CGF) override;
180
181   unsigned addImplicitConstructorArgs(CodeGenFunction &CGF,
182                                       const CXXConstructorDecl *D,
183                                       CXXCtorType Type, bool ForVirtualBase,
184                                       bool Delegating,
185                                       CallArgList &Args) override;
186
187   void EmitDestructorCall(CodeGenFunction &CGF, const CXXDestructorDecl *DD,
188                           CXXDtorType Type, bool ForVirtualBase,
189                           bool Delegating, llvm::Value *This) override;
190
191   void emitVTableDefinitions(CodeGenVTables &CGVT,
192                              const CXXRecordDecl *RD) override;
193
194   llvm::Value *getVTableAddressPointInStructor(
195       CodeGenFunction &CGF, const CXXRecordDecl *VTableClass,
196       BaseSubobject Base, const CXXRecordDecl *NearestVBase,
197       bool &NeedsVirtualOffset) override;
198
199   llvm::Constant *
200   getVTableAddressPointForConstExpr(BaseSubobject Base,
201                                     const CXXRecordDecl *VTableClass) override;
202
203   llvm::GlobalVariable *getAddrOfVTable(const CXXRecordDecl *RD,
204                                         CharUnits VPtrOffset) override;
205
206   llvm::Value *getVirtualFunctionPointer(CodeGenFunction &CGF, GlobalDecl GD,
207                                          llvm::Value *This,
208                                          llvm::Type *Ty) override;
209
210   void EmitVirtualDestructorCall(CodeGenFunction &CGF,
211                                  const CXXDestructorDecl *Dtor,
212                                  CXXDtorType DtorType, SourceLocation CallLoc,
213                                  llvm::Value *This) override;
214
215   void adjustCallArgsForDestructorThunk(CodeGenFunction &CGF, GlobalDecl GD,
216                                         CallArgList &CallArgs) override {
217     assert(GD.getDtorType() == Dtor_Deleting &&
218            "Only deleting destructor thunks are available in this ABI");
219     CallArgs.add(RValue::get(getStructorImplicitParamValue(CGF)),
220                              CGM.getContext().IntTy);
221   }
222
223   void emitVirtualInheritanceTables(const CXXRecordDecl *RD) override;
224
225   llvm::GlobalVariable *
226   getAddrOfVBTable(const VPtrInfo &VBT, const CXXRecordDecl *RD,
227                    llvm::GlobalVariable::LinkageTypes Linkage);
228
229   void emitVBTableDefinition(const VPtrInfo &VBT, const CXXRecordDecl *RD,
230                              llvm::GlobalVariable *GV) const;
231
232   void setThunkLinkage(llvm::Function *Thunk, bool ForVTable,
233                        GlobalDecl GD, bool ReturnAdjustment) override {
234     // Never dllimport/dllexport thunks.
235     Thunk->setDLLStorageClass(llvm::GlobalValue::DefaultStorageClass);
236
237     GVALinkage Linkage =
238         getContext().GetGVALinkageForFunction(cast<FunctionDecl>(GD.getDecl()));
239
240     if (Linkage == GVA_Internal)
241       Thunk->setLinkage(llvm::GlobalValue::InternalLinkage);
242     else if (ReturnAdjustment)
243       Thunk->setLinkage(llvm::GlobalValue::WeakODRLinkage);
244     else
245       Thunk->setLinkage(llvm::GlobalValue::LinkOnceODRLinkage);
246   }
247
248   llvm::Value *performThisAdjustment(CodeGenFunction &CGF, llvm::Value *This,
249                                      const ThisAdjustment &TA) override;
250
251   llvm::Value *performReturnAdjustment(CodeGenFunction &CGF, llvm::Value *Ret,
252                                        const ReturnAdjustment &RA) override;
253
254   void EmitGuardedInit(CodeGenFunction &CGF, const VarDecl &D,
255                        llvm::GlobalVariable *DeclPtr,
256                        bool PerformInit) override;
257
258   // ==== Notes on array cookies =========
259   //
260   // MSVC seems to only use cookies when the class has a destructor; a
261   // two-argument usual array deallocation function isn't sufficient.
262   //
263   // For example, this code prints "100" and "1":
264   //   struct A {
265   //     char x;
266   //     void *operator new[](size_t sz) {
267   //       printf("%u\n", sz);
268   //       return malloc(sz);
269   //     }
270   //     void operator delete[](void *p, size_t sz) {
271   //       printf("%u\n", sz);
272   //       free(p);
273   //     }
274   //   };
275   //   int main() {
276   //     A *p = new A[100];
277   //     delete[] p;
278   //   }
279   // Whereas it prints "104" and "104" if you give A a destructor.
280
281   bool requiresArrayCookie(const CXXDeleteExpr *expr,
282                            QualType elementType) override;
283   bool requiresArrayCookie(const CXXNewExpr *expr) override;
284   CharUnits getArrayCookieSizeImpl(QualType type) override;
285   llvm::Value *InitializeArrayCookie(CodeGenFunction &CGF,
286                                      llvm::Value *NewPtr,
287                                      llvm::Value *NumElements,
288                                      const CXXNewExpr *expr,
289                                      QualType ElementType) override;
290   llvm::Value *readArrayCookieImpl(CodeGenFunction &CGF,
291                                    llvm::Value *allocPtr,
292                                    CharUnits cookieSize) override;
293
294   friend struct MSRTTIBuilder;
295
296   bool isImageRelative() const {
297     return CGM.getTarget().getPointerWidth(/*AddressSpace=*/0) == 64;
298   }
299
300   // 5 routines for constructing the llvm types for MS RTTI structs.
301   llvm::StructType *getTypeDescriptorType(StringRef TypeInfoString) {
302     llvm::SmallString<32> TDTypeName("rtti.TypeDescriptor");
303     TDTypeName += llvm::utostr(TypeInfoString.size());
304     llvm::StructType *&TypeDescriptorType =
305         TypeDescriptorTypeMap[TypeInfoString.size()];
306     if (TypeDescriptorType)
307       return TypeDescriptorType;
308     llvm::Type *FieldTypes[] = {
309         CGM.Int8PtrPtrTy,
310         CGM.Int8PtrTy,
311         llvm::ArrayType::get(CGM.Int8Ty, TypeInfoString.size() + 1)};
312     TypeDescriptorType =
313         llvm::StructType::create(CGM.getLLVMContext(), FieldTypes, TDTypeName);
314     return TypeDescriptorType;
315   }
316
317   llvm::Type *getImageRelativeType(llvm::Type *PtrType) {
318     if (!isImageRelative())
319       return PtrType;
320     return CGM.IntTy;
321   }
322
323   llvm::StructType *getBaseClassDescriptorType() {
324     if (BaseClassDescriptorType)
325       return BaseClassDescriptorType;
326     llvm::Type *FieldTypes[] = {
327         getImageRelativeType(CGM.Int8PtrTy),
328         CGM.IntTy,
329         CGM.IntTy,
330         CGM.IntTy,
331         CGM.IntTy,
332         CGM.IntTy,
333         getImageRelativeType(getClassHierarchyDescriptorType()->getPointerTo()),
334     };
335     BaseClassDescriptorType = llvm::StructType::create(
336         CGM.getLLVMContext(), FieldTypes, "rtti.BaseClassDescriptor");
337     return BaseClassDescriptorType;
338   }
339
340   llvm::StructType *getClassHierarchyDescriptorType() {
341     if (ClassHierarchyDescriptorType)
342       return ClassHierarchyDescriptorType;
343     // Forward-declare RTTIClassHierarchyDescriptor to break a cycle.
344     ClassHierarchyDescriptorType = llvm::StructType::create(
345         CGM.getLLVMContext(), "rtti.ClassHierarchyDescriptor");
346     llvm::Type *FieldTypes[] = {
347         CGM.IntTy,
348         CGM.IntTy,
349         CGM.IntTy,
350         getImageRelativeType(
351             getBaseClassDescriptorType()->getPointerTo()->getPointerTo()),
352     };
353     ClassHierarchyDescriptorType->setBody(FieldTypes);
354     return ClassHierarchyDescriptorType;
355   }
356
357   llvm::StructType *getCompleteObjectLocatorType() {
358     if (CompleteObjectLocatorType)
359       return CompleteObjectLocatorType;
360     CompleteObjectLocatorType = llvm::StructType::create(
361         CGM.getLLVMContext(), "rtti.CompleteObjectLocator");
362     llvm::Type *FieldTypes[] = {
363         CGM.IntTy,
364         CGM.IntTy,
365         CGM.IntTy,
366         getImageRelativeType(CGM.Int8PtrTy),
367         getImageRelativeType(getClassHierarchyDescriptorType()->getPointerTo()),
368         getImageRelativeType(CompleteObjectLocatorType),
369     };
370     llvm::ArrayRef<llvm::Type *> FieldTypesRef(FieldTypes);
371     if (!isImageRelative())
372       FieldTypesRef = FieldTypesRef.drop_back();
373     CompleteObjectLocatorType->setBody(FieldTypesRef);
374     return CompleteObjectLocatorType;
375   }
376
377   llvm::GlobalVariable *getImageBase() {
378     StringRef Name = "__ImageBase";
379     if (llvm::GlobalVariable *GV = CGM.getModule().getNamedGlobal(Name))
380       return GV;
381
382     return new llvm::GlobalVariable(CGM.getModule(), CGM.Int8Ty,
383                                     /*isConstant=*/true,
384                                     llvm::GlobalValue::ExternalLinkage,
385                                     /*Initializer=*/nullptr, Name);
386   }
387
388   llvm::Constant *getImageRelativeConstant(llvm::Constant *PtrVal) {
389     if (!isImageRelative())
390       return PtrVal;
391
392     llvm::Constant *ImageBaseAsInt =
393         llvm::ConstantExpr::getPtrToInt(getImageBase(), CGM.IntPtrTy);
394     llvm::Constant *PtrValAsInt =
395         llvm::ConstantExpr::getPtrToInt(PtrVal, CGM.IntPtrTy);
396     llvm::Constant *Diff =
397         llvm::ConstantExpr::getSub(PtrValAsInt, ImageBaseAsInt,
398                                    /*HasNUW=*/true, /*HasNSW=*/true);
399     return llvm::ConstantExpr::getTrunc(Diff, CGM.IntTy);
400   }
401
402 private:
403   MicrosoftMangleContext &getMangleContext() {
404     return cast<MicrosoftMangleContext>(CodeGen::CGCXXABI::getMangleContext());
405   }
406
407   llvm::Constant *getZeroInt() {
408     return llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, 0);
409   }
410
411   llvm::Constant *getAllOnesInt() {
412     return  llvm::Constant::getAllOnesValue(CGM.IntTy);
413   }
414
415   llvm::Constant *getConstantOrZeroInt(llvm::Constant *C) {
416     return C ? C : getZeroInt();
417   }
418
419   llvm::Value *getValueOrZeroInt(llvm::Value *C) {
420     return C ? C : getZeroInt();
421   }
422
423   CharUnits getVirtualFunctionPrologueThisAdjustment(GlobalDecl GD);
424
425   void
426   GetNullMemberPointerFields(const MemberPointerType *MPT,
427                              llvm::SmallVectorImpl<llvm::Constant *> &fields);
428
429   /// \brief Shared code for virtual base adjustment.  Returns the offset from
430   /// the vbptr to the virtual base.  Optionally returns the address of the
431   /// vbptr itself.
432   llvm::Value *GetVBaseOffsetFromVBPtr(CodeGenFunction &CGF,
433                                        llvm::Value *Base,
434                                        llvm::Value *VBPtrOffset,
435                                        llvm::Value *VBTableOffset,
436                                        llvm::Value **VBPtr = nullptr);
437
438   llvm::Value *GetVBaseOffsetFromVBPtr(CodeGenFunction &CGF,
439                                        llvm::Value *Base,
440                                        int32_t VBPtrOffset,
441                                        int32_t VBTableOffset,
442                                        llvm::Value **VBPtr = nullptr) {
443     llvm::Value *VBPOffset = llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, VBPtrOffset),
444                 *VBTOffset = llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, VBTableOffset);
445     return GetVBaseOffsetFromVBPtr(CGF, Base, VBPOffset, VBTOffset, VBPtr);
446   }
447
448   /// \brief Performs a full virtual base adjustment.  Used to dereference
449   /// pointers to members of virtual bases.
450   llvm::Value *AdjustVirtualBase(CodeGenFunction &CGF, const Expr *E,
451                                  const CXXRecordDecl *RD, llvm::Value *Base,
452                                  llvm::Value *VirtualBaseAdjustmentOffset,
453                                  llvm::Value *VBPtrOffset /* optional */);
454
455   /// \brief Emits a full member pointer with the fields common to data and
456   /// function member pointers.
457   llvm::Constant *EmitFullMemberPointer(llvm::Constant *FirstField,
458                                         bool IsMemberFunction,
459                                         const CXXRecordDecl *RD,
460                                         CharUnits NonVirtualBaseAdjustment);
461
462   llvm::Constant *BuildMemberPointer(const CXXRecordDecl *RD,
463                                      const CXXMethodDecl *MD,
464                                      CharUnits NonVirtualBaseAdjustment);
465
466   bool MemberPointerConstantIsNull(const MemberPointerType *MPT,
467                                    llvm::Constant *MP);
468
469   /// \brief - Initialize all vbptrs of 'this' with RD as the complete type.
470   void EmitVBPtrStores(CodeGenFunction &CGF, const CXXRecordDecl *RD);
471
472   /// \brief Caching wrapper around VBTableBuilder::enumerateVBTables().
473   const VBTableGlobals &enumerateVBTables(const CXXRecordDecl *RD);
474
475   /// \brief Generate a thunk for calling a virtual member function MD.
476   llvm::Function *EmitVirtualMemPtrThunk(
477       const CXXMethodDecl *MD,
478       const MicrosoftVTableContext::MethodVFTableLocation &ML);
479
480 public:
481   llvm::Type *ConvertMemberPointerType(const MemberPointerType *MPT) override;
482
483   bool isZeroInitializable(const MemberPointerType *MPT) override;
484
485   llvm::Constant *EmitNullMemberPointer(const MemberPointerType *MPT) override;
486
487   llvm::Constant *EmitMemberDataPointer(const MemberPointerType *MPT,
488                                         CharUnits offset) override;
489   llvm::Constant *EmitMemberPointer(const CXXMethodDecl *MD) override;
490   llvm::Constant *EmitMemberPointer(const APValue &MP, QualType MPT) override;
491
492   llvm::Value *EmitMemberPointerComparison(CodeGenFunction &CGF,
493                                            llvm::Value *L,
494                                            llvm::Value *R,
495                                            const MemberPointerType *MPT,
496                                            bool Inequality) override;
497
498   llvm::Value *EmitMemberPointerIsNotNull(CodeGenFunction &CGF,
499                                           llvm::Value *MemPtr,
500                                           const MemberPointerType *MPT) override;
501
502   llvm::Value *
503   EmitMemberDataPointerAddress(CodeGenFunction &CGF, const Expr *E,
504                                llvm::Value *Base, llvm::Value *MemPtr,
505                                const MemberPointerType *MPT) override;
506
507   llvm::Value *EmitMemberPointerConversion(CodeGenFunction &CGF,
508                                            const CastExpr *E,
509                                            llvm::Value *Src) override;
510
511   llvm::Constant *EmitMemberPointerConversion(const CastExpr *E,
512                                               llvm::Constant *Src) override;
513
514   llvm::Value *
515   EmitLoadOfMemberFunctionPointer(CodeGenFunction &CGF, const Expr *E,
516                                   llvm::Value *&This, llvm::Value *MemPtr,
517                                   const MemberPointerType *MPT) override;
518
519 private:
520   typedef std::pair<const CXXRecordDecl *, CharUnits> VFTableIdTy;
521   typedef llvm::DenseMap<VFTableIdTy, llvm::GlobalVariable *> VTablesMapTy;
522   typedef llvm::DenseMap<VFTableIdTy, llvm::GlobalValue *> VFTablesMapTy;
523   /// \brief All the vftables that have been referenced.
524   VFTablesMapTy VFTablesMap;
525   VTablesMapTy VTablesMap;
526
527   /// \brief This set holds the record decls we've deferred vtable emission for.
528   llvm::SmallPtrSet<const CXXRecordDecl *, 4> DeferredVFTables;
529
530
531   /// \brief All the vbtables which have been referenced.
532   llvm::DenseMap<const CXXRecordDecl *, VBTableGlobals> VBTablesMap;
533
534   /// Info on the global variable used to guard initialization of static locals.
535   /// The BitIndex field is only used for externally invisible declarations.
536   struct GuardInfo {
537     GuardInfo() : Guard(nullptr), BitIndex(0) {}
538     llvm::GlobalVariable *Guard;
539     unsigned BitIndex;
540   };
541
542   /// Map from DeclContext to the current guard variable.  We assume that the
543   /// AST is visited in source code order.
544   llvm::DenseMap<const DeclContext *, GuardInfo> GuardVariableMap;
545
546   llvm::DenseMap<size_t, llvm::StructType *> TypeDescriptorTypeMap;
547   llvm::StructType *BaseClassDescriptorType;
548   llvm::StructType *ClassHierarchyDescriptorType;
549   llvm::StructType *CompleteObjectLocatorType;
550 };
551
552 }
553
554 CGCXXABI::RecordArgABI
555 MicrosoftCXXABI::getRecordArgABI(const CXXRecordDecl *RD) const {
556   switch (CGM.getTarget().getTriple().getArch()) {
557   default:
558     // FIXME: Implement for other architectures.
559     return RAA_Default;
560
561   case llvm::Triple::x86:
562     // All record arguments are passed in memory on x86.  Decide whether to
563     // construct the object directly in argument memory, or to construct the
564     // argument elsewhere and copy the bytes during the call.
565
566     // If C++ prohibits us from making a copy, construct the arguments directly
567     // into argument memory.
568     if (!canCopyArgument(RD))
569       return RAA_DirectInMemory;
570
571     // Otherwise, construct the argument into a temporary and copy the bytes
572     // into the outgoing argument memory.
573     return RAA_Default;
574
575   case llvm::Triple::x86_64:
576     // Win64 passes objects with non-trivial copy ctors indirectly.
577     if (RD->hasNonTrivialCopyConstructor())
578       return RAA_Indirect;
579
580     // Win64 passes objects larger than 8 bytes indirectly.
581     if (getContext().getTypeSize(RD->getTypeForDecl()) > 64)
582       return RAA_Indirect;
583
584     // We have a trivial copy constructor or no copy constructors, but we have
585     // to make sure it isn't deleted.
586     bool CopyDeleted = false;
587     for (const CXXConstructorDecl *CD : RD->ctors()) {
588       if (CD->isCopyConstructor()) {
589         assert(CD->isTrivial());
590         // We had at least one undeleted trivial copy ctor.  Return directly.
591         if (!CD->isDeleted())
592           return RAA_Default;
593         CopyDeleted = true;
594       }
595     }
596
597     // The trivial copy constructor was deleted.  Return indirectly.
598     if (CopyDeleted)
599       return RAA_Indirect;
600
601     // There were no copy ctors.  Return in RAX.
602     return RAA_Default;
603   }
604
605   llvm_unreachable("invalid enum");
606 }
607
608 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::adjustToCompleteObject(CodeGenFunction &CGF,
609                                                      llvm::Value *ptr,
610                                                      QualType type) {
611   // FIXME: implement
612   return ptr;
613 }
614
615 /// \brief Gets the offset to the virtual base that contains the vfptr for
616 /// MS-ABI polymorphic types.
617 static llvm::Value *getPolymorphicOffset(CodeGenFunction &CGF,
618                                          const CXXRecordDecl *RD,
619                                          llvm::Value *Value) {
620   const ASTContext &Context = RD->getASTContext();
621   for (const CXXBaseSpecifier &Base : RD->vbases())
622     if (Context.getASTRecordLayout(Base.getType()->getAsCXXRecordDecl())
623             .hasExtendableVFPtr())
624       return CGF.CGM.getCXXABI().GetVirtualBaseClassOffset(
625           CGF, Value, RD, Base.getType()->getAsCXXRecordDecl());
626   llvm_unreachable("One of our vbases should be polymorphic.");
627 }
628
629 static std::pair<llvm::Value *, llvm::Value *>
630 performBaseAdjustment(CodeGenFunction &CGF, llvm::Value *Value,
631                       QualType SrcRecordTy) {
632   Value = CGF.Builder.CreateBitCast(Value, CGF.Int8PtrTy);
633   const CXXRecordDecl *SrcDecl = SrcRecordTy->getAsCXXRecordDecl();
634
635   if (CGF.getContext().getASTRecordLayout(SrcDecl).hasExtendableVFPtr())
636     return std::make_pair(Value, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, 0));
637
638   // Perform a base adjustment.
639   llvm::Value *Offset = getPolymorphicOffset(CGF, SrcDecl, Value);
640   Value = CGF.Builder.CreateInBoundsGEP(Value, Offset);
641   Offset = CGF.Builder.CreateTrunc(Offset, CGF.Int32Ty);
642   return std::make_pair(Value, Offset);
643 }
644
645 bool MicrosoftCXXABI::shouldTypeidBeNullChecked(bool IsDeref,
646                                                 QualType SrcRecordTy) {
647   const CXXRecordDecl *SrcDecl = SrcRecordTy->getAsCXXRecordDecl();
648   return IsDeref &&
649          !CGM.getContext().getASTRecordLayout(SrcDecl).hasExtendableVFPtr();
650 }
651
652 static llvm::CallSite emitRTtypeidCall(CodeGenFunction &CGF,
653                                        llvm::Value *Argument) {
654   llvm::Type *ArgTypes[] = {CGF.Int8PtrTy};
655   llvm::FunctionType *FTy =
656       llvm::FunctionType::get(CGF.Int8PtrTy, ArgTypes, false);
657   llvm::Value *Args[] = {Argument};
658   llvm::Constant *Fn = CGF.CGM.CreateRuntimeFunction(FTy, "__RTtypeid");
659   return CGF.EmitRuntimeCallOrInvoke(Fn, Args);
660 }
661
662 void MicrosoftCXXABI::EmitBadTypeidCall(CodeGenFunction &CGF) {
663   llvm::CallSite Call =
664       emitRTtypeidCall(CGF, llvm::Constant::getNullValue(CGM.VoidPtrTy));
665   Call.setDoesNotReturn();
666   CGF.Builder.CreateUnreachable();
667 }
668
669 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::EmitTypeid(CodeGenFunction &CGF,
670                                          QualType SrcRecordTy,
671                                          llvm::Value *ThisPtr,
672                                          llvm::Type *StdTypeInfoPtrTy) {
673   llvm::Value *Offset;
674   std::tie(ThisPtr, Offset) = performBaseAdjustment(CGF, ThisPtr, SrcRecordTy);
675   return CGF.Builder.CreateBitCast(
676       emitRTtypeidCall(CGF, ThisPtr).getInstruction(), StdTypeInfoPtrTy);
677 }
678
679 bool MicrosoftCXXABI::shouldDynamicCastCallBeNullChecked(bool SrcIsPtr,
680                                                          QualType SrcRecordTy) {
681   const CXXRecordDecl *SrcDecl = SrcRecordTy->getAsCXXRecordDecl();
682   return SrcIsPtr &&
683          !CGM.getContext().getASTRecordLayout(SrcDecl).hasExtendableVFPtr();
684 }
685
686 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::EmitDynamicCastCall(
687     CodeGenFunction &CGF, llvm::Value *Value, QualType SrcRecordTy,
688     QualType DestTy, QualType DestRecordTy, llvm::BasicBlock *CastEnd) {
689   llvm::Type *DestLTy = CGF.ConvertType(DestTy);
690
691   llvm::Value *SrcRTTI =
692       CGF.CGM.GetAddrOfRTTIDescriptor(SrcRecordTy.getUnqualifiedType());
693   llvm::Value *DestRTTI =
694       CGF.CGM.GetAddrOfRTTIDescriptor(DestRecordTy.getUnqualifiedType());
695
696   llvm::Value *Offset;
697   std::tie(Value, Offset) = performBaseAdjustment(CGF, Value, SrcRecordTy);
698
699   // PVOID __RTDynamicCast(
700   //   PVOID inptr,
701   //   LONG VfDelta,
702   //   PVOID SrcType,
703   //   PVOID TargetType,
704   //   BOOL isReference)
705   llvm::Type *ArgTypes[] = {CGF.Int8PtrTy, CGF.Int32Ty, CGF.Int8PtrTy,
706                             CGF.Int8PtrTy, CGF.Int32Ty};
707   llvm::Constant *Function = CGF.CGM.CreateRuntimeFunction(
708       llvm::FunctionType::get(CGF.Int8PtrTy, ArgTypes, false),
709       "__RTDynamicCast");
710   llvm::Value *Args[] = {
711       Value, Offset, SrcRTTI, DestRTTI,
712       llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, DestTy->isReferenceType())};
713   Value = CGF.EmitRuntimeCallOrInvoke(Function, Args).getInstruction();
714   return CGF.Builder.CreateBitCast(Value, DestLTy);
715 }
716
717 llvm::Value *
718 MicrosoftCXXABI::EmitDynamicCastToVoid(CodeGenFunction &CGF, llvm::Value *Value,
719                                        QualType SrcRecordTy,
720                                        QualType DestTy) {
721   llvm::Value *Offset;
722   std::tie(Value, Offset) = performBaseAdjustment(CGF, Value, SrcRecordTy);
723
724   // PVOID __RTCastToVoid(
725   //   PVOID inptr)
726   llvm::Type *ArgTypes[] = {CGF.Int8PtrTy};
727   llvm::Constant *Function = CGF.CGM.CreateRuntimeFunction(
728       llvm::FunctionType::get(CGF.Int8PtrTy, ArgTypes, false),
729       "__RTCastToVoid");
730   llvm::Value *Args[] = {Value};
731   return CGF.EmitRuntimeCall(Function, Args);
732 }
733
734 bool MicrosoftCXXABI::EmitBadCastCall(CodeGenFunction &CGF) {
735   return false;
736 }
737
738 llvm::Value *
739 MicrosoftCXXABI::GetVirtualBaseClassOffset(CodeGenFunction &CGF,
740                                            llvm::Value *This,
741                                            const CXXRecordDecl *ClassDecl,
742                                            const CXXRecordDecl *BaseClassDecl) {
743   int64_t VBPtrChars =
744       getContext().getASTRecordLayout(ClassDecl).getVBPtrOffset().getQuantity();
745   llvm::Value *VBPtrOffset = llvm::ConstantInt::get(CGM.PtrDiffTy, VBPtrChars);
746   CharUnits IntSize = getContext().getTypeSizeInChars(getContext().IntTy);
747   CharUnits VBTableChars =
748       IntSize *
749       CGM.getMicrosoftVTableContext().getVBTableIndex(ClassDecl, BaseClassDecl);
750   llvm::Value *VBTableOffset =
751     llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, VBTableChars.getQuantity());
752
753   llvm::Value *VBPtrToNewBase =
754     GetVBaseOffsetFromVBPtr(CGF, This, VBPtrOffset, VBTableOffset);
755   VBPtrToNewBase =
756     CGF.Builder.CreateSExtOrBitCast(VBPtrToNewBase, CGM.PtrDiffTy);
757   return CGF.Builder.CreateNSWAdd(VBPtrOffset, VBPtrToNewBase);
758 }
759
760 bool MicrosoftCXXABI::HasThisReturn(GlobalDecl GD) const {
761   return isa<CXXConstructorDecl>(GD.getDecl());
762 }
763
764 bool MicrosoftCXXABI::classifyReturnType(CGFunctionInfo &FI) const {
765   const CXXRecordDecl *RD = FI.getReturnType()->getAsCXXRecordDecl();
766   if (!RD)
767     return false;
768
769   if (FI.isInstanceMethod()) {
770     // If it's an instance method, aggregates are always returned indirectly via
771     // the second parameter.
772     FI.getReturnInfo() = ABIArgInfo::getIndirect(0, /*ByVal=*/false);
773     FI.getReturnInfo().setSRetAfterThis(FI.isInstanceMethod());
774     return true;
775   } else if (!RD->isPOD()) {
776     // If it's a free function, non-POD types are returned indirectly.
777     FI.getReturnInfo() = ABIArgInfo::getIndirect(0, /*ByVal=*/false);
778     return true;
779   }
780
781   // Otherwise, use the C ABI rules.
782   return false;
783 }
784
785 void MicrosoftCXXABI::BuildConstructorSignature(
786     const CXXConstructorDecl *Ctor, CXXCtorType Type, CanQualType &ResTy,
787     SmallVectorImpl<CanQualType> &ArgTys) {
788
789   // All parameters are already in place except is_most_derived, which goes
790   // after 'this' if it's variadic and last if it's not.
791
792   const CXXRecordDecl *Class = Ctor->getParent();
793   const FunctionProtoType *FPT = Ctor->getType()->castAs<FunctionProtoType>();
794   if (Class->getNumVBases()) {
795     if (FPT->isVariadic())
796       ArgTys.insert(ArgTys.begin() + 1, CGM.getContext().IntTy);
797     else
798       ArgTys.push_back(CGM.getContext().IntTy);
799   }
800 }
801
802 llvm::BasicBlock *
803 MicrosoftCXXABI::EmitCtorCompleteObjectHandler(CodeGenFunction &CGF,
804                                                const CXXRecordDecl *RD) {
805   llvm::Value *IsMostDerivedClass = getStructorImplicitParamValue(CGF);
806   assert(IsMostDerivedClass &&
807          "ctor for a class with virtual bases must have an implicit parameter");
808   llvm::Value *IsCompleteObject =
809     CGF.Builder.CreateIsNotNull(IsMostDerivedClass, "is_complete_object");
810
811   llvm::BasicBlock *CallVbaseCtorsBB = CGF.createBasicBlock("ctor.init_vbases");
812   llvm::BasicBlock *SkipVbaseCtorsBB = CGF.createBasicBlock("ctor.skip_vbases");
813   CGF.Builder.CreateCondBr(IsCompleteObject,
814                            CallVbaseCtorsBB, SkipVbaseCtorsBB);
815
816   CGF.EmitBlock(CallVbaseCtorsBB);
817
818   // Fill in the vbtable pointers here.
819   EmitVBPtrStores(CGF, RD);
820
821   // CGF will put the base ctor calls in this basic block for us later.
822
823   return SkipVbaseCtorsBB;
824 }
825
826 void MicrosoftCXXABI::initializeHiddenVirtualInheritanceMembers(
827     CodeGenFunction &CGF, const CXXRecordDecl *RD) {
828   // In most cases, an override for a vbase virtual method can adjust
829   // the "this" parameter by applying a constant offset.
830   // However, this is not enough while a constructor or a destructor of some
831   // class X is being executed if all the following conditions are met:
832   //  - X has virtual bases, (1)
833   //  - X overrides a virtual method M of a vbase Y, (2)
834   //  - X itself is a vbase of the most derived class.
835   //
836   // If (1) and (2) are true, the vtorDisp for vbase Y is a hidden member of X
837   // which holds the extra amount of "this" adjustment we must do when we use
838   // the X vftables (i.e. during X ctor or dtor).
839   // Outside the ctors and dtors, the values of vtorDisps are zero.
840
841   const ASTRecordLayout &Layout = getContext().getASTRecordLayout(RD);
842   typedef ASTRecordLayout::VBaseOffsetsMapTy VBOffsets;
843   const VBOffsets &VBaseMap = Layout.getVBaseOffsetsMap();
844   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
845
846   unsigned AS =
847       cast<llvm::PointerType>(getThisValue(CGF)->getType())->getAddressSpace();
848   llvm::Value *Int8This = nullptr;  // Initialize lazily.
849
850   for (VBOffsets::const_iterator I = VBaseMap.begin(), E = VBaseMap.end();
851         I != E; ++I) {
852     if (!I->second.hasVtorDisp())
853       continue;
854
855     llvm::Value *VBaseOffset =
856         GetVirtualBaseClassOffset(CGF, getThisValue(CGF), RD, I->first);
857     // FIXME: it doesn't look right that we SExt in GetVirtualBaseClassOffset()
858     // just to Trunc back immediately.
859     VBaseOffset = Builder.CreateTruncOrBitCast(VBaseOffset, CGF.Int32Ty);
860     uint64_t ConstantVBaseOffset =
861         Layout.getVBaseClassOffset(I->first).getQuantity();
862
863     // vtorDisp_for_vbase = vbptr[vbase_idx] - offsetof(RD, vbase).
864     llvm::Value *VtorDispValue = Builder.CreateSub(
865         VBaseOffset, llvm::ConstantInt::get(CGM.Int32Ty, ConstantVBaseOffset),
866         "vtordisp.value");
867
868     if (!Int8This)
869       Int8This = Builder.CreateBitCast(getThisValue(CGF),
870                                        CGF.Int8Ty->getPointerTo(AS));
871     llvm::Value *VtorDispPtr = Builder.CreateInBoundsGEP(Int8This, VBaseOffset);
872     // vtorDisp is always the 32-bits before the vbase in the class layout.
873     VtorDispPtr = Builder.CreateConstGEP1_32(VtorDispPtr, -4);
874     VtorDispPtr = Builder.CreateBitCast(
875         VtorDispPtr, CGF.Int32Ty->getPointerTo(AS), "vtordisp.ptr");
876
877     Builder.CreateStore(VtorDispValue, VtorDispPtr);
878   }
879 }
880
881 void MicrosoftCXXABI::EmitCXXConstructors(const CXXConstructorDecl *D) {
882   // There's only one constructor type in this ABI.
883   CGM.EmitGlobal(GlobalDecl(D, Ctor_Complete));
884 }
885
886 void MicrosoftCXXABI::EmitVBPtrStores(CodeGenFunction &CGF,
887                                       const CXXRecordDecl *RD) {
888   llvm::Value *ThisInt8Ptr =
889     CGF.Builder.CreateBitCast(getThisValue(CGF), CGM.Int8PtrTy, "this.int8");
890   const ASTRecordLayout &Layout = CGM.getContext().getASTRecordLayout(RD);
891
892   const VBTableGlobals &VBGlobals = enumerateVBTables(RD);
893   for (unsigned I = 0, E = VBGlobals.VBTables->size(); I != E; ++I) {
894     const VPtrInfo *VBT = (*VBGlobals.VBTables)[I];
895     llvm::GlobalVariable *GV = VBGlobals.Globals[I];
896     const ASTRecordLayout &SubobjectLayout =
897         CGM.getContext().getASTRecordLayout(VBT->BaseWithVPtr);
898     CharUnits Offs = VBT->NonVirtualOffset;
899     Offs += SubobjectLayout.getVBPtrOffset();
900     if (VBT->getVBaseWithVPtr())
901       Offs += Layout.getVBaseClassOffset(VBT->getVBaseWithVPtr());
902     llvm::Value *VBPtr =
903         CGF.Builder.CreateConstInBoundsGEP1_64(ThisInt8Ptr, Offs.getQuantity());
904     VBPtr = CGF.Builder.CreateBitCast(VBPtr, GV->getType()->getPointerTo(0),
905                                       "vbptr." + VBT->ReusingBase->getName());
906     CGF.Builder.CreateStore(GV, VBPtr);
907   }
908 }
909
910 void MicrosoftCXXABI::BuildDestructorSignature(const CXXDestructorDecl *Dtor,
911                                                CXXDtorType Type,
912                                                CanQualType &ResTy,
913                                         SmallVectorImpl<CanQualType> &ArgTys) {
914   // 'this' is already in place
915
916   // TODO: 'for base' flag
917
918   if (Type == Dtor_Deleting) {
919     // The scalar deleting destructor takes an implicit int parameter.
920     ArgTys.push_back(CGM.getContext().IntTy);
921   }
922 }
923
924 void MicrosoftCXXABI::EmitCXXDestructors(const CXXDestructorDecl *D) {
925   // The TU defining a dtor is only guaranteed to emit a base destructor.  All
926   // other destructor variants are delegating thunks.
927   CGM.EmitGlobal(GlobalDecl(D, Dtor_Base));
928 }
929
930 CharUnits
931 MicrosoftCXXABI::getVirtualFunctionPrologueThisAdjustment(GlobalDecl GD) {
932   GD = GD.getCanonicalDecl();
933   const CXXMethodDecl *MD = cast<CXXMethodDecl>(GD.getDecl());
934
935   GlobalDecl LookupGD = GD;
936   if (const CXXDestructorDecl *DD = dyn_cast<CXXDestructorDecl>(MD)) {
937     // Complete destructors take a pointer to the complete object as a
938     // parameter, thus don't need this adjustment.
939     if (GD.getDtorType() == Dtor_Complete)
940       return CharUnits();
941
942     // There's no Dtor_Base in vftable but it shares the this adjustment with
943     // the deleting one, so look it up instead.
944     LookupGD = GlobalDecl(DD, Dtor_Deleting);
945   }
946
947   MicrosoftVTableContext::MethodVFTableLocation ML =
948       CGM.getMicrosoftVTableContext().getMethodVFTableLocation(LookupGD);
949   CharUnits Adjustment = ML.VFPtrOffset;
950
951   // Normal virtual instance methods need to adjust from the vfptr that first
952   // defined the virtual method to the virtual base subobject, but destructors
953   // do not.  The vector deleting destructor thunk applies this adjustment for
954   // us if necessary.
955   if (isa<CXXDestructorDecl>(MD))
956     Adjustment = CharUnits::Zero();
957
958   if (ML.VBase) {
959     const ASTRecordLayout &DerivedLayout =
960         CGM.getContext().getASTRecordLayout(MD->getParent());
961     Adjustment += DerivedLayout.getVBaseClassOffset(ML.VBase);
962   }
963
964   return Adjustment;
965 }
966
967 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::adjustThisArgumentForVirtualFunctionCall(
968     CodeGenFunction &CGF, GlobalDecl GD, llvm::Value *This, bool VirtualCall) {
969   if (!VirtualCall) {
970     // If the call of a virtual function is not virtual, we just have to
971     // compensate for the adjustment the virtual function does in its prologue.
972     CharUnits Adjustment = getVirtualFunctionPrologueThisAdjustment(GD);
973     if (Adjustment.isZero())
974       return This;
975
976     unsigned AS = cast<llvm::PointerType>(This->getType())->getAddressSpace();
977     llvm::Type *charPtrTy = CGF.Int8Ty->getPointerTo(AS);
978     This = CGF.Builder.CreateBitCast(This, charPtrTy);
979     assert(Adjustment.isPositive());
980     return CGF.Builder.CreateConstGEP1_32(This, Adjustment.getQuantity());
981   }
982
983   GD = GD.getCanonicalDecl();
984   const CXXMethodDecl *MD = cast<CXXMethodDecl>(GD.getDecl());
985
986   GlobalDecl LookupGD = GD;
987   if (const CXXDestructorDecl *DD = dyn_cast<CXXDestructorDecl>(MD)) {
988     // Complete dtors take a pointer to the complete object,
989     // thus don't need adjustment.
990     if (GD.getDtorType() == Dtor_Complete)
991       return This;
992
993     // There's only Dtor_Deleting in vftable but it shares the this adjustment
994     // with the base one, so look up the deleting one instead.
995     LookupGD = GlobalDecl(DD, Dtor_Deleting);
996   }
997   MicrosoftVTableContext::MethodVFTableLocation ML =
998       CGM.getMicrosoftVTableContext().getMethodVFTableLocation(LookupGD);
999
1000   unsigned AS = cast<llvm::PointerType>(This->getType())->getAddressSpace();
1001   llvm::Type *charPtrTy = CGF.Int8Ty->getPointerTo(AS);
1002   CharUnits StaticOffset = ML.VFPtrOffset;
1003
1004   // Base destructors expect 'this' to point to the beginning of the base
1005   // subobject, not the first vfptr that happens to contain the virtual dtor.
1006   // However, we still need to apply the virtual base adjustment.
1007   if (isa<CXXDestructorDecl>(MD) && GD.getDtorType() == Dtor_Base)
1008     StaticOffset = CharUnits::Zero();
1009
1010   if (ML.VBase) {
1011     This = CGF.Builder.CreateBitCast(This, charPtrTy);
1012     llvm::Value *VBaseOffset =
1013         GetVirtualBaseClassOffset(CGF, This, MD->getParent(), ML.VBase);
1014     This = CGF.Builder.CreateInBoundsGEP(This, VBaseOffset);
1015   }
1016   if (!StaticOffset.isZero()) {
1017     assert(StaticOffset.isPositive());
1018     This = CGF.Builder.CreateBitCast(This, charPtrTy);
1019     if (ML.VBase) {
1020       // Non-virtual adjustment might result in a pointer outside the allocated
1021       // object, e.g. if the final overrider class is laid out after the virtual
1022       // base that declares a method in the most derived class.
1023       // FIXME: Update the code that emits this adjustment in thunks prologues.
1024       This = CGF.Builder.CreateConstGEP1_32(This, StaticOffset.getQuantity());
1025     } else {
1026       This = CGF.Builder.CreateConstInBoundsGEP1_32(This,
1027                                                     StaticOffset.getQuantity());
1028     }
1029   }
1030   return This;
1031 }
1032
1033 static bool IsDeletingDtor(GlobalDecl GD) {
1034   const CXXMethodDecl* MD = cast<CXXMethodDecl>(GD.getDecl());
1035   if (isa<CXXDestructorDecl>(MD)) {
1036     return GD.getDtorType() == Dtor_Deleting;
1037   }
1038   return false;
1039 }
1040
1041 void MicrosoftCXXABI::addImplicitStructorParams(CodeGenFunction &CGF,
1042                                                 QualType &ResTy,
1043                                                 FunctionArgList &Params) {
1044   ASTContext &Context = getContext();
1045   const CXXMethodDecl *MD = cast<CXXMethodDecl>(CGF.CurGD.getDecl());
1046   assert(isa<CXXConstructorDecl>(MD) || isa<CXXDestructorDecl>(MD));
1047   if (isa<CXXConstructorDecl>(MD) && MD->getParent()->getNumVBases()) {
1048     ImplicitParamDecl *IsMostDerived
1049       = ImplicitParamDecl::Create(Context, nullptr,
1050                                   CGF.CurGD.getDecl()->getLocation(),
1051                                   &Context.Idents.get("is_most_derived"),
1052                                   Context.IntTy);
1053     // The 'most_derived' parameter goes second if the ctor is variadic and last
1054     // if it's not.  Dtors can't be variadic.
1055     const FunctionProtoType *FPT = MD->getType()->castAs<FunctionProtoType>();
1056     if (FPT->isVariadic())
1057       Params.insert(Params.begin() + 1, IsMostDerived);
1058     else
1059       Params.push_back(IsMostDerived);
1060     getStructorImplicitParamDecl(CGF) = IsMostDerived;
1061   } else if (IsDeletingDtor(CGF.CurGD)) {
1062     ImplicitParamDecl *ShouldDelete
1063       = ImplicitParamDecl::Create(Context, nullptr,
1064                                   CGF.CurGD.getDecl()->getLocation(),
1065                                   &Context.Idents.get("should_call_delete"),
1066                                   Context.IntTy);
1067     Params.push_back(ShouldDelete);
1068     getStructorImplicitParamDecl(CGF) = ShouldDelete;
1069   }
1070 }
1071
1072 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::adjustThisParameterInVirtualFunctionPrologue(
1073     CodeGenFunction &CGF, GlobalDecl GD, llvm::Value *This) {
1074   // In this ABI, every virtual function takes a pointer to one of the
1075   // subobjects that first defines it as the 'this' parameter, rather than a
1076   // pointer to the final overrider subobject. Thus, we need to adjust it back
1077   // to the final overrider subobject before use.
1078   // See comments in the MicrosoftVFTableContext implementation for the details.
1079   CharUnits Adjustment = getVirtualFunctionPrologueThisAdjustment(GD);
1080   if (Adjustment.isZero())
1081     return This;
1082
1083   unsigned AS = cast<llvm::PointerType>(This->getType())->getAddressSpace();
1084   llvm::Type *charPtrTy = CGF.Int8Ty->getPointerTo(AS),
1085              *thisTy = This->getType();
1086
1087   This = CGF.Builder.CreateBitCast(This, charPtrTy);
1088   assert(Adjustment.isPositive());
1089   This =
1090       CGF.Builder.CreateConstInBoundsGEP1_32(This, -Adjustment.getQuantity());
1091   return CGF.Builder.CreateBitCast(This, thisTy);
1092 }
1093
1094 void MicrosoftCXXABI::EmitInstanceFunctionProlog(CodeGenFunction &CGF) {
1095   EmitThisParam(CGF);
1096
1097   /// If this is a function that the ABI specifies returns 'this', initialize
1098   /// the return slot to 'this' at the start of the function.
1099   ///
1100   /// Unlike the setting of return types, this is done within the ABI
1101   /// implementation instead of by clients of CGCXXABI because:
1102   /// 1) getThisValue is currently protected
1103   /// 2) in theory, an ABI could implement 'this' returns some other way;
1104   ///    HasThisReturn only specifies a contract, not the implementation    
1105   if (HasThisReturn(CGF.CurGD))
1106     CGF.Builder.CreateStore(getThisValue(CGF), CGF.ReturnValue);
1107
1108   const CXXMethodDecl *MD = cast<CXXMethodDecl>(CGF.CurGD.getDecl());
1109   if (isa<CXXConstructorDecl>(MD) && MD->getParent()->getNumVBases()) {
1110     assert(getStructorImplicitParamDecl(CGF) &&
1111            "no implicit parameter for a constructor with virtual bases?");
1112     getStructorImplicitParamValue(CGF)
1113       = CGF.Builder.CreateLoad(
1114           CGF.GetAddrOfLocalVar(getStructorImplicitParamDecl(CGF)),
1115           "is_most_derived");
1116   }
1117
1118   if (IsDeletingDtor(CGF.CurGD)) {
1119     assert(getStructorImplicitParamDecl(CGF) &&
1120            "no implicit parameter for a deleting destructor?");
1121     getStructorImplicitParamValue(CGF)
1122       = CGF.Builder.CreateLoad(
1123           CGF.GetAddrOfLocalVar(getStructorImplicitParamDecl(CGF)),
1124           "should_call_delete");
1125   }
1126 }
1127
1128 unsigned MicrosoftCXXABI::addImplicitConstructorArgs(
1129     CodeGenFunction &CGF, const CXXConstructorDecl *D, CXXCtorType Type,
1130     bool ForVirtualBase, bool Delegating, CallArgList &Args) {
1131   assert(Type == Ctor_Complete || Type == Ctor_Base);
1132
1133   // Check if we need a 'most_derived' parameter.
1134   if (!D->getParent()->getNumVBases())
1135     return 0;
1136
1137   // Add the 'most_derived' argument second if we are variadic or last if not.
1138   const FunctionProtoType *FPT = D->getType()->castAs<FunctionProtoType>();
1139   llvm::Value *MostDerivedArg =
1140       llvm::ConstantInt::get(CGM.Int32Ty, Type == Ctor_Complete);
1141   RValue RV = RValue::get(MostDerivedArg);
1142   if (MostDerivedArg) {
1143     if (FPT->isVariadic())
1144       Args.insert(Args.begin() + 1,
1145                   CallArg(RV, getContext().IntTy, /*needscopy=*/false));
1146     else
1147       Args.add(RV, getContext().IntTy);
1148   }
1149
1150   return 1;  // Added one arg.
1151 }
1152
1153 void MicrosoftCXXABI::EmitDestructorCall(CodeGenFunction &CGF,
1154                                          const CXXDestructorDecl *DD,
1155                                          CXXDtorType Type, bool ForVirtualBase,
1156                                          bool Delegating, llvm::Value *This) {
1157   llvm::Value *Callee = CGM.GetAddrOfCXXDestructor(DD, Type);
1158
1159   if (DD->isVirtual()) {
1160     assert(Type != CXXDtorType::Dtor_Deleting &&
1161            "The deleting destructor should only be called via a virtual call");
1162     This = adjustThisArgumentForVirtualFunctionCall(CGF, GlobalDecl(DD, Type),
1163                                                     This, false);
1164   }
1165
1166   // FIXME: Provide a source location here.
1167   CGF.EmitCXXMemberCall(DD, SourceLocation(), Callee, ReturnValueSlot(), This,
1168                         /*ImplicitParam=*/nullptr,
1169                         /*ImplicitParamTy=*/QualType(), nullptr, nullptr);
1170 }
1171
1172 void MicrosoftCXXABI::emitVTableDefinitions(CodeGenVTables &CGVT,
1173                                             const CXXRecordDecl *RD) {
1174   MicrosoftVTableContext &VFTContext = CGM.getMicrosoftVTableContext();
1175   VPtrInfoVector VFPtrs = VFTContext.getVFPtrOffsets(RD);
1176
1177   for (VPtrInfo *Info : VFPtrs) {
1178     llvm::GlobalVariable *VTable = getAddrOfVTable(RD, Info->FullOffsetInMDC);
1179     if (VTable->hasInitializer())
1180       continue;
1181
1182     llvm::Constant *RTTI = getMSCompleteObjectLocator(RD, Info);
1183
1184     const VTableLayout &VTLayout =
1185       VFTContext.getVFTableLayout(RD, Info->FullOffsetInMDC);
1186     llvm::Constant *Init = CGVT.CreateVTableInitializer(
1187         RD, VTLayout.vtable_component_begin(),
1188         VTLayout.getNumVTableComponents(), VTLayout.vtable_thunk_begin(),
1189         VTLayout.getNumVTableThunks(), RTTI);
1190
1191     VTable->setInitializer(Init);
1192   }
1193 }
1194
1195 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::getVTableAddressPointInStructor(
1196     CodeGenFunction &CGF, const CXXRecordDecl *VTableClass, BaseSubobject Base,
1197     const CXXRecordDecl *NearestVBase, bool &NeedsVirtualOffset) {
1198   NeedsVirtualOffset = (NearestVBase != nullptr);
1199
1200   (void)getAddrOfVTable(VTableClass, Base.getBaseOffset());
1201   VFTableIdTy ID(VTableClass, Base.getBaseOffset());
1202   llvm::GlobalValue *VTableAddressPoint = VFTablesMap[ID];
1203   if (!VTableAddressPoint) {
1204     assert(Base.getBase()->getNumVBases() &&
1205            !CGM.getContext().getASTRecordLayout(Base.getBase()).hasOwnVFPtr());
1206   }
1207   return VTableAddressPoint;
1208 }
1209
1210 static void mangleVFTableName(MicrosoftMangleContext &MangleContext,
1211                               const CXXRecordDecl *RD, const VPtrInfo *VFPtr,
1212                               SmallString<256> &Name) {
1213   llvm::raw_svector_ostream Out(Name);
1214   MangleContext.mangleCXXVFTable(RD, VFPtr->MangledPath, Out);
1215 }
1216
1217 llvm::Constant *MicrosoftCXXABI::getVTableAddressPointForConstExpr(
1218     BaseSubobject Base, const CXXRecordDecl *VTableClass) {
1219   (void)getAddrOfVTable(VTableClass, Base.getBaseOffset());
1220   VFTableIdTy ID(VTableClass, Base.getBaseOffset());
1221   llvm::GlobalValue *VFTable = VFTablesMap[ID];
1222   assert(VFTable && "Couldn't find a vftable for the given base?");
1223   return VFTable;
1224 }
1225
1226 llvm::GlobalVariable *MicrosoftCXXABI::getAddrOfVTable(const CXXRecordDecl *RD,
1227                                                        CharUnits VPtrOffset) {
1228   // getAddrOfVTable may return 0 if asked to get an address of a vtable which
1229   // shouldn't be used in the given record type. We want to cache this result in
1230   // VFTablesMap, thus a simple zero check is not sufficient.
1231   VFTableIdTy ID(RD, VPtrOffset);
1232   VTablesMapTy::iterator I;
1233   bool Inserted;
1234   std::tie(I, Inserted) = VTablesMap.insert(std::make_pair(ID, nullptr));
1235   if (!Inserted)
1236     return I->second;
1237
1238   llvm::GlobalVariable *&VTable = I->second;
1239
1240   MicrosoftVTableContext &VTContext = CGM.getMicrosoftVTableContext();
1241   const VPtrInfoVector &VFPtrs = VTContext.getVFPtrOffsets(RD);
1242
1243   if (DeferredVFTables.insert(RD)) {
1244     // We haven't processed this record type before.
1245     // Queue up this v-table for possible deferred emission.
1246     CGM.addDeferredVTable(RD);
1247
1248 #ifndef NDEBUG
1249     // Create all the vftables at once in order to make sure each vftable has
1250     // a unique mangled name.
1251     llvm::StringSet<> ObservedMangledNames;
1252     for (size_t J = 0, F = VFPtrs.size(); J != F; ++J) {
1253       SmallString<256> Name;
1254       mangleVFTableName(getMangleContext(), RD, VFPtrs[J], Name);
1255       if (!ObservedMangledNames.insert(Name.str()))
1256         llvm_unreachable("Already saw this mangling before?");
1257     }
1258 #endif
1259   }
1260
1261   for (size_t J = 0, F = VFPtrs.size(); J != F; ++J) {
1262     if (VFPtrs[J]->FullOffsetInMDC != VPtrOffset)
1263       continue;
1264     SmallString<256> VFTableName;
1265     mangleVFTableName(getMangleContext(), RD, VFPtrs[J], VFTableName);
1266     StringRef VTableName = VFTableName;
1267
1268     uint64_t NumVTableSlots =
1269         VTContext.getVFTableLayout(RD, VFPtrs[J]->FullOffsetInMDC)
1270             .getNumVTableComponents();
1271     llvm::GlobalValue::LinkageTypes VTableLinkage =
1272         llvm::GlobalValue::ExternalLinkage;
1273     llvm::ArrayType *VTableType =
1274         llvm::ArrayType::get(CGM.Int8PtrTy, NumVTableSlots);
1275     if (getContext().getLangOpts().RTTIData) {
1276       VTableLinkage = llvm::GlobalValue::PrivateLinkage;
1277       VTableName = "";
1278     }
1279
1280     VTable = CGM.getModule().getNamedGlobal(VFTableName);
1281     if (!VTable) {
1282       // Create a backing variable for the contents of VTable.  The VTable may
1283       // or may not include space for a pointer to RTTI data.
1284       llvm::GlobalValue *VFTable = VTable = new llvm::GlobalVariable(
1285           CGM.getModule(), VTableType, /*isConstant=*/true, VTableLinkage,
1286           /*Initializer=*/nullptr, VTableName);
1287       VTable->setUnnamedAddr(true);
1288
1289       // Only insert a pointer into the VFTable for RTTI data if we are not
1290       // importing it.  We never reference the RTTI data directly so there is no
1291       // need to make room for it.
1292       if (getContext().getLangOpts().RTTIData &&
1293           !RD->hasAttr<DLLImportAttr>()) {
1294         llvm::Value *GEPIndices[] = {llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, 0),
1295                                      llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, 1)};
1296         // Create a GEP which points just after the first entry in the VFTable,
1297         // this should be the location of the first virtual method.
1298         llvm::Constant *VTableGEP =
1299             llvm::ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(VTable, GEPIndices);
1300         // The symbol for the VFTable is an alias to the GEP.  It is
1301         // transparent, to other modules, what the nature of this symbol is; all
1302         // that matters is that the alias be the address of the first virtual
1303         // method.
1304         VFTable = llvm::GlobalAlias::create(
1305             cast<llvm::SequentialType>(VTableGEP->getType())->getElementType(),
1306             /*AddressSpace=*/0, llvm::GlobalValue::ExternalLinkage,
1307             VFTableName.str(), VTableGEP, &CGM.getModule());
1308       } else {
1309         // We don't need a GlobalAlias to be a symbol for the VTable if we won't
1310         // be referencing any RTTI data.  The GlobalVariable will end up being
1311         // an appropriate definition of the VFTable.
1312         VTable->setName(VFTableName.str());
1313       }
1314
1315       VFTable->setUnnamedAddr(true);
1316       if (RD->hasAttr<DLLImportAttr>())
1317         VFTable->setDLLStorageClass(llvm::GlobalValue::DLLImportStorageClass);
1318       else if (RD->hasAttr<DLLExportAttr>())
1319         VFTable->setDLLStorageClass(llvm::GlobalValue::DLLExportStorageClass);
1320
1321       llvm::GlobalValue::LinkageTypes VFTableLinkage = CGM.getVTableLinkage(RD);
1322       if (VFTable != VTable) {
1323         if (llvm::GlobalValue::isAvailableExternallyLinkage(VFTableLinkage)) {
1324           // AvailableExternally implies that we grabbed the data from another
1325           // executable.  No need to stick the alias in a Comdat.
1326         } else if (llvm::GlobalValue::isInternalLinkage(VFTableLinkage) ||
1327                    llvm::GlobalValue::isWeakODRLinkage(VFTableLinkage) ||
1328                    llvm::GlobalValue::isLinkOnceODRLinkage(VFTableLinkage)) {
1329           // The alias is going to be dropped into a Comdat, no need to make it
1330           // weak.
1331           if (!llvm::GlobalValue::isInternalLinkage(VFTableLinkage))
1332             VFTableLinkage = llvm::GlobalValue::ExternalLinkage;
1333           llvm::Comdat *C =
1334               CGM.getModule().getOrInsertComdat(VFTable->getName());
1335           // We must indicate which VFTable is larger to support linking between
1336           // translation units which do and do not have RTTI data.  The largest
1337           // VFTable contains the RTTI data; translation units which reference
1338           // the smaller VFTable always reference it relative to the first
1339           // virtual method.
1340           C->setSelectionKind(llvm::Comdat::Largest);
1341           VTable->setComdat(C);
1342         } else {
1343           llvm_unreachable("unexpected linkage for vftable!");
1344         }
1345       }
1346       VFTable->setLinkage(VFTableLinkage);
1347       CGM.setGlobalVisibility(VFTable, RD);
1348       VFTablesMap[ID] = VFTable;
1349     }
1350     break;
1351   }
1352
1353   return VTable;
1354 }
1355
1356 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::getVirtualFunctionPointer(CodeGenFunction &CGF,
1357                                                         GlobalDecl GD,
1358                                                         llvm::Value *This,
1359                                                         llvm::Type *Ty) {
1360   GD = GD.getCanonicalDecl();
1361   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
1362
1363   Ty = Ty->getPointerTo()->getPointerTo();
1364   llvm::Value *VPtr =
1365       adjustThisArgumentForVirtualFunctionCall(CGF, GD, This, true);
1366   llvm::Value *VTable = CGF.GetVTablePtr(VPtr, Ty);
1367
1368   MicrosoftVTableContext::MethodVFTableLocation ML =
1369       CGM.getMicrosoftVTableContext().getMethodVFTableLocation(GD);
1370   llvm::Value *VFuncPtr =
1371       Builder.CreateConstInBoundsGEP1_64(VTable, ML.Index, "vfn");
1372   return Builder.CreateLoad(VFuncPtr);
1373 }
1374
1375 void MicrosoftCXXABI::EmitVirtualDestructorCall(CodeGenFunction &CGF,
1376                                                 const CXXDestructorDecl *Dtor,
1377                                                 CXXDtorType DtorType,
1378                                                 SourceLocation CallLoc,
1379                                                 llvm::Value *This) {
1380   assert(DtorType == Dtor_Deleting || DtorType == Dtor_Complete);
1381
1382   // We have only one destructor in the vftable but can get both behaviors
1383   // by passing an implicit int parameter.
1384   GlobalDecl GD(Dtor, Dtor_Deleting);
1385   const CGFunctionInfo *FInfo =
1386       &CGM.getTypes().arrangeCXXDestructor(Dtor, Dtor_Deleting);
1387   llvm::Type *Ty = CGF.CGM.getTypes().GetFunctionType(*FInfo);
1388   llvm::Value *Callee = getVirtualFunctionPointer(CGF, GD, This, Ty);
1389
1390   ASTContext &Context = CGF.getContext();
1391   llvm::Value *ImplicitParam =
1392       llvm::ConstantInt::get(llvm::IntegerType::getInt32Ty(CGF.getLLVMContext()),
1393                              DtorType == Dtor_Deleting);
1394
1395   This = adjustThisArgumentForVirtualFunctionCall(CGF, GD, This, true);
1396   CGF.EmitCXXMemberCall(Dtor, CallLoc, Callee, ReturnValueSlot(), This,
1397                         ImplicitParam, Context.IntTy, nullptr, nullptr);
1398 }
1399
1400 const VBTableGlobals &
1401 MicrosoftCXXABI::enumerateVBTables(const CXXRecordDecl *RD) {
1402   // At this layer, we can key the cache off of a single class, which is much
1403   // easier than caching each vbtable individually.
1404   llvm::DenseMap<const CXXRecordDecl*, VBTableGlobals>::iterator Entry;
1405   bool Added;
1406   std::tie(Entry, Added) =
1407       VBTablesMap.insert(std::make_pair(RD, VBTableGlobals()));
1408   VBTableGlobals &VBGlobals = Entry->second;
1409   if (!Added)
1410     return VBGlobals;
1411
1412   MicrosoftVTableContext &Context = CGM.getMicrosoftVTableContext();
1413   VBGlobals.VBTables = &Context.enumerateVBTables(RD);
1414
1415   // Cache the globals for all vbtables so we don't have to recompute the
1416   // mangled names.
1417   llvm::GlobalVariable::LinkageTypes Linkage = CGM.getVTableLinkage(RD);
1418   for (VPtrInfoVector::const_iterator I = VBGlobals.VBTables->begin(),
1419                                       E = VBGlobals.VBTables->end();
1420        I != E; ++I) {
1421     VBGlobals.Globals.push_back(getAddrOfVBTable(**I, RD, Linkage));
1422   }
1423
1424   return VBGlobals;
1425 }
1426
1427 llvm::Function *MicrosoftCXXABI::EmitVirtualMemPtrThunk(
1428     const CXXMethodDecl *MD,
1429     const MicrosoftVTableContext::MethodVFTableLocation &ML) {
1430   // Calculate the mangled name.
1431   SmallString<256> ThunkName;
1432   llvm::raw_svector_ostream Out(ThunkName);
1433   getMangleContext().mangleVirtualMemPtrThunk(MD, Out);
1434   Out.flush();
1435
1436   // If the thunk has been generated previously, just return it.
1437   if (llvm::GlobalValue *GV = CGM.getModule().getNamedValue(ThunkName))
1438     return cast<llvm::Function>(GV);
1439
1440   // Create the llvm::Function.
1441   const CGFunctionInfo &FnInfo = CGM.getTypes().arrangeGlobalDeclaration(MD);
1442   llvm::FunctionType *ThunkTy = CGM.getTypes().GetFunctionType(FnInfo);
1443   llvm::Function *ThunkFn =
1444       llvm::Function::Create(ThunkTy, llvm::Function::ExternalLinkage,
1445                              ThunkName.str(), &CGM.getModule());
1446   assert(ThunkFn->getName() == ThunkName && "name was uniqued!");
1447
1448   ThunkFn->setLinkage(MD->isExternallyVisible()
1449                           ? llvm::GlobalValue::LinkOnceODRLinkage
1450                           : llvm::GlobalValue::InternalLinkage);
1451
1452   CGM.SetLLVMFunctionAttributes(MD, FnInfo, ThunkFn);
1453   CGM.SetLLVMFunctionAttributesForDefinition(MD, ThunkFn);
1454
1455   // Start codegen.
1456   CodeGenFunction CGF(CGM);
1457   CGF.StartThunk(ThunkFn, MD, FnInfo);
1458
1459   // Load the vfptr and then callee from the vftable.  The callee should have
1460   // adjusted 'this' so that the vfptr is at offset zero.
1461   llvm::Value *This = CGF.LoadCXXThis();
1462   llvm::Value *VTable =
1463       CGF.GetVTablePtr(This, ThunkTy->getPointerTo()->getPointerTo());
1464   llvm::Value *VFuncPtr =
1465       CGF.Builder.CreateConstInBoundsGEP1_64(VTable, ML.Index, "vfn");
1466   llvm::Value *Callee = CGF.Builder.CreateLoad(VFuncPtr);
1467
1468   unsigned CallingConv;
1469   CodeGen::AttributeListType AttributeList;
1470   CGM.ConstructAttributeList(FnInfo, MD, AttributeList, CallingConv, true);
1471   llvm::AttributeSet Attrs =
1472       llvm::AttributeSet::get(CGF.getLLVMContext(), AttributeList);
1473
1474   // Do a musttail call with perfect argument forwarding.  Any inalloca argument
1475   // will be forwarded in place without any copy.
1476   SmallVector<llvm::Value *, 8> Args;
1477   for (llvm::Argument &A : ThunkFn->args())
1478     Args.push_back(&A);
1479   llvm::CallInst *Call = CGF.Builder.CreateCall(Callee, Args);
1480   Call->setTailCallKind(llvm::CallInst::TCK_MustTail);
1481   Call->setAttributes(Attrs);
1482   Call->setCallingConv(static_cast<llvm::CallingConv::ID>(CallingConv));
1483
1484   if (Call->getType()->isVoidTy())
1485     CGF.Builder.CreateRetVoid();
1486   else
1487     CGF.Builder.CreateRet(Call);
1488
1489   // Finish the function to maintain CodeGenFunction invariants.
1490   // FIXME: Don't emit unreachable code.
1491   CGF.EmitBlock(CGF.createBasicBlock());
1492   CGF.FinishFunction();
1493
1494   return ThunkFn;
1495 }
1496
1497 void MicrosoftCXXABI::emitVirtualInheritanceTables(const CXXRecordDecl *RD) {
1498   const VBTableGlobals &VBGlobals = enumerateVBTables(RD);
1499   for (unsigned I = 0, E = VBGlobals.VBTables->size(); I != E; ++I) {
1500     const VPtrInfo *VBT = (*VBGlobals.VBTables)[I];
1501     llvm::GlobalVariable *GV = VBGlobals.Globals[I];
1502     emitVBTableDefinition(*VBT, RD, GV);
1503   }
1504 }
1505
1506 llvm::GlobalVariable *
1507 MicrosoftCXXABI::getAddrOfVBTable(const VPtrInfo &VBT, const CXXRecordDecl *RD,
1508                                   llvm::GlobalVariable::LinkageTypes Linkage) {
1509   SmallString<256> OutName;
1510   llvm::raw_svector_ostream Out(OutName);
1511   getMangleContext().mangleCXXVBTable(RD, VBT.MangledPath, Out);
1512   Out.flush();
1513   StringRef Name = OutName.str();
1514
1515   llvm::ArrayType *VBTableType =
1516       llvm::ArrayType::get(CGM.IntTy, 1 + VBT.ReusingBase->getNumVBases());
1517
1518   assert(!CGM.getModule().getNamedGlobal(Name) &&
1519          "vbtable with this name already exists: mangling bug?");
1520   llvm::GlobalVariable *GV =
1521       CGM.CreateOrReplaceCXXRuntimeVariable(Name, VBTableType, Linkage);
1522   GV->setUnnamedAddr(true);
1523
1524   if (RD->hasAttr<DLLImportAttr>())
1525     GV->setDLLStorageClass(llvm::GlobalValue::DLLImportStorageClass);
1526   else if (RD->hasAttr<DLLExportAttr>())
1527     GV->setDLLStorageClass(llvm::GlobalValue::DLLExportStorageClass);
1528
1529   return GV;
1530 }
1531
1532 void MicrosoftCXXABI::emitVBTableDefinition(const VPtrInfo &VBT,
1533                                             const CXXRecordDecl *RD,
1534                                             llvm::GlobalVariable *GV) const {
1535   const CXXRecordDecl *ReusingBase = VBT.ReusingBase;
1536
1537   assert(RD->getNumVBases() && ReusingBase->getNumVBases() &&
1538          "should only emit vbtables for classes with vbtables");
1539
1540   const ASTRecordLayout &BaseLayout =
1541       CGM.getContext().getASTRecordLayout(VBT.BaseWithVPtr);
1542   const ASTRecordLayout &DerivedLayout =
1543     CGM.getContext().getASTRecordLayout(RD);
1544
1545   SmallVector<llvm::Constant *, 4> Offsets(1 + ReusingBase->getNumVBases(),
1546                                            nullptr);
1547
1548   // The offset from ReusingBase's vbptr to itself always leads.
1549   CharUnits VBPtrOffset = BaseLayout.getVBPtrOffset();
1550   Offsets[0] = llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, -VBPtrOffset.getQuantity());
1551
1552   MicrosoftVTableContext &Context = CGM.getMicrosoftVTableContext();
1553   for (const auto &I : ReusingBase->vbases()) {
1554     const CXXRecordDecl *VBase = I.getType()->getAsCXXRecordDecl();
1555     CharUnits Offset = DerivedLayout.getVBaseClassOffset(VBase);
1556     assert(!Offset.isNegative());
1557
1558     // Make it relative to the subobject vbptr.
1559     CharUnits CompleteVBPtrOffset = VBT.NonVirtualOffset + VBPtrOffset;
1560     if (VBT.getVBaseWithVPtr())
1561       CompleteVBPtrOffset +=
1562           DerivedLayout.getVBaseClassOffset(VBT.getVBaseWithVPtr());
1563     Offset -= CompleteVBPtrOffset;
1564
1565     unsigned VBIndex = Context.getVBTableIndex(ReusingBase, VBase);
1566     assert(Offsets[VBIndex] == nullptr && "The same vbindex seen twice?");
1567     Offsets[VBIndex] = llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, Offset.getQuantity());
1568   }
1569
1570   assert(Offsets.size() ==
1571          cast<llvm::ArrayType>(cast<llvm::PointerType>(GV->getType())
1572                                ->getElementType())->getNumElements());
1573   llvm::ArrayType *VBTableType =
1574     llvm::ArrayType::get(CGM.IntTy, Offsets.size());
1575   llvm::Constant *Init = llvm::ConstantArray::get(VBTableType, Offsets);
1576   GV->setInitializer(Init);
1577
1578   // Set the right visibility.
1579   CGM.setGlobalVisibility(GV, RD);
1580 }
1581
1582 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::performThisAdjustment(CodeGenFunction &CGF,
1583                                                     llvm::Value *This,
1584                                                     const ThisAdjustment &TA) {
1585   if (TA.isEmpty())
1586     return This;
1587
1588   llvm::Value *V = CGF.Builder.CreateBitCast(This, CGF.Int8PtrTy);
1589
1590   if (!TA.Virtual.isEmpty()) {
1591     assert(TA.Virtual.Microsoft.VtordispOffset < 0);
1592     // Adjust the this argument based on the vtordisp value.
1593     llvm::Value *VtorDispPtr =
1594         CGF.Builder.CreateConstGEP1_32(V, TA.Virtual.Microsoft.VtordispOffset);
1595     VtorDispPtr =
1596         CGF.Builder.CreateBitCast(VtorDispPtr, CGF.Int32Ty->getPointerTo());
1597     llvm::Value *VtorDisp = CGF.Builder.CreateLoad(VtorDispPtr, "vtordisp");
1598     V = CGF.Builder.CreateGEP(V, CGF.Builder.CreateNeg(VtorDisp));
1599
1600     if (TA.Virtual.Microsoft.VBPtrOffset) {
1601       // If the final overrider is defined in a virtual base other than the one
1602       // that holds the vfptr, we have to use a vtordispex thunk which looks up
1603       // the vbtable of the derived class.
1604       assert(TA.Virtual.Microsoft.VBPtrOffset > 0);
1605       assert(TA.Virtual.Microsoft.VBOffsetOffset >= 0);
1606       llvm::Value *VBPtr;
1607       llvm::Value *VBaseOffset =
1608           GetVBaseOffsetFromVBPtr(CGF, V, -TA.Virtual.Microsoft.VBPtrOffset,
1609                                   TA.Virtual.Microsoft.VBOffsetOffset, &VBPtr);
1610       V = CGF.Builder.CreateInBoundsGEP(VBPtr, VBaseOffset);
1611     }
1612   }
1613
1614   if (TA.NonVirtual) {
1615     // Non-virtual adjustment might result in a pointer outside the allocated
1616     // object, e.g. if the final overrider class is laid out after the virtual
1617     // base that declares a method in the most derived class.
1618     V = CGF.Builder.CreateConstGEP1_32(V, TA.NonVirtual);
1619   }
1620
1621   // Don't need to bitcast back, the call CodeGen will handle this.
1622   return V;
1623 }
1624
1625 llvm::Value *
1626 MicrosoftCXXABI::performReturnAdjustment(CodeGenFunction &CGF, llvm::Value *Ret,
1627                                          const ReturnAdjustment &RA) {
1628   if (RA.isEmpty())
1629     return Ret;
1630
1631   llvm::Value *V = CGF.Builder.CreateBitCast(Ret, CGF.Int8PtrTy);
1632
1633   if (RA.Virtual.Microsoft.VBIndex) {
1634     assert(RA.Virtual.Microsoft.VBIndex > 0);
1635     int32_t IntSize =
1636         getContext().getTypeSizeInChars(getContext().IntTy).getQuantity();
1637     llvm::Value *VBPtr;
1638     llvm::Value *VBaseOffset =
1639         GetVBaseOffsetFromVBPtr(CGF, V, RA.Virtual.Microsoft.VBPtrOffset,
1640                                 IntSize * RA.Virtual.Microsoft.VBIndex, &VBPtr);
1641     V = CGF.Builder.CreateInBoundsGEP(VBPtr, VBaseOffset);
1642   }
1643
1644   if (RA.NonVirtual)
1645     V = CGF.Builder.CreateConstInBoundsGEP1_32(V, RA.NonVirtual);
1646
1647   // Cast back to the original type.
1648   return CGF.Builder.CreateBitCast(V, Ret->getType());
1649 }
1650
1651 bool MicrosoftCXXABI::requiresArrayCookie(const CXXDeleteExpr *expr,
1652                                    QualType elementType) {
1653   // Microsoft seems to completely ignore the possibility of a
1654   // two-argument usual deallocation function.
1655   return elementType.isDestructedType();
1656 }
1657
1658 bool MicrosoftCXXABI::requiresArrayCookie(const CXXNewExpr *expr) {
1659   // Microsoft seems to completely ignore the possibility of a
1660   // two-argument usual deallocation function.
1661   return expr->getAllocatedType().isDestructedType();
1662 }
1663
1664 CharUnits MicrosoftCXXABI::getArrayCookieSizeImpl(QualType type) {
1665   // The array cookie is always a size_t; we then pad that out to the
1666   // alignment of the element type.
1667   ASTContext &Ctx = getContext();
1668   return std::max(Ctx.getTypeSizeInChars(Ctx.getSizeType()),
1669                   Ctx.getTypeAlignInChars(type));
1670 }
1671
1672 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::readArrayCookieImpl(CodeGenFunction &CGF,
1673                                                   llvm::Value *allocPtr,
1674                                                   CharUnits cookieSize) {
1675   unsigned AS = allocPtr->getType()->getPointerAddressSpace();
1676   llvm::Value *numElementsPtr =
1677     CGF.Builder.CreateBitCast(allocPtr, CGF.SizeTy->getPointerTo(AS));
1678   return CGF.Builder.CreateLoad(numElementsPtr);
1679 }
1680
1681 llvm::Value* MicrosoftCXXABI::InitializeArrayCookie(CodeGenFunction &CGF,
1682                                                     llvm::Value *newPtr,
1683                                                     llvm::Value *numElements,
1684                                                     const CXXNewExpr *expr,
1685                                                     QualType elementType) {
1686   assert(requiresArrayCookie(expr));
1687
1688   // The size of the cookie.
1689   CharUnits cookieSize = getArrayCookieSizeImpl(elementType);
1690
1691   // Compute an offset to the cookie.
1692   llvm::Value *cookiePtr = newPtr;
1693
1694   // Write the number of elements into the appropriate slot.
1695   unsigned AS = newPtr->getType()->getPointerAddressSpace();
1696   llvm::Value *numElementsPtr
1697     = CGF.Builder.CreateBitCast(cookiePtr, CGF.SizeTy->getPointerTo(AS));
1698   CGF.Builder.CreateStore(numElements, numElementsPtr);
1699
1700   // Finally, compute a pointer to the actual data buffer by skipping
1701   // over the cookie completely.
1702   return CGF.Builder.CreateConstInBoundsGEP1_64(newPtr,
1703                                                 cookieSize.getQuantity());
1704 }
1705
1706 void MicrosoftCXXABI::EmitGuardedInit(CodeGenFunction &CGF, const VarDecl &D,
1707                                       llvm::GlobalVariable *GV,
1708                                       bool PerformInit) {
1709   // MSVC only uses guards for static locals.
1710   if (!D.isStaticLocal()) {
1711     assert(GV->hasWeakLinkage() || GV->hasLinkOnceLinkage());
1712     // GlobalOpt is allowed to discard the initializer, so use linkonce_odr.
1713     CGF.CurFn->setLinkage(llvm::GlobalValue::LinkOnceODRLinkage);
1714     CGF.EmitCXXGlobalVarDeclInit(D, GV, PerformInit);
1715     return;
1716   }
1717
1718   // MSVC always uses an i32 bitfield to guard initialization, which is *not*
1719   // threadsafe.  Since the user may be linking in inline functions compiled by
1720   // cl.exe, there's no reason to provide a false sense of security by using
1721   // critical sections here.
1722
1723   if (D.getTLSKind())
1724     CGM.ErrorUnsupported(&D, "dynamic TLS initialization");
1725
1726   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
1727   llvm::IntegerType *GuardTy = CGF.Int32Ty;
1728   llvm::ConstantInt *Zero = llvm::ConstantInt::get(GuardTy, 0);
1729
1730   // Get the guard variable for this function if we have one already.
1731   GuardInfo *GI = &GuardVariableMap[D.getDeclContext()];
1732
1733   unsigned BitIndex;
1734   if (D.isStaticLocal() && D.isExternallyVisible()) {
1735     // Externally visible variables have to be numbered in Sema to properly
1736     // handle unreachable VarDecls.
1737     BitIndex = getContext().getStaticLocalNumber(&D);
1738     assert(BitIndex > 0);
1739     BitIndex--;
1740   } else {
1741     // Non-externally visible variables are numbered here in CodeGen.
1742     BitIndex = GI->BitIndex++;
1743   }
1744
1745   if (BitIndex >= 32) {
1746     if (D.isExternallyVisible())
1747       ErrorUnsupportedABI(CGF, "more than 32 guarded initializations");
1748     BitIndex %= 32;
1749     GI->Guard = nullptr;
1750   }
1751
1752   // Lazily create the i32 bitfield for this function.
1753   if (!GI->Guard) {
1754     // Mangle the name for the guard.
1755     SmallString<256> GuardName;
1756     {
1757       llvm::raw_svector_ostream Out(GuardName);
1758       getMangleContext().mangleStaticGuardVariable(&D, Out);
1759       Out.flush();
1760     }
1761
1762     // Create the guard variable with a zero-initializer. Just absorb linkage,
1763     // visibility and dll storage class from the guarded variable.
1764     GI->Guard =
1765         new llvm::GlobalVariable(CGM.getModule(), GuardTy, false,
1766                                  GV->getLinkage(), Zero, GuardName.str());
1767     GI->Guard->setVisibility(GV->getVisibility());
1768     GI->Guard->setDLLStorageClass(GV->getDLLStorageClass());
1769   } else {
1770     assert(GI->Guard->getLinkage() == GV->getLinkage() &&
1771            "static local from the same function had different linkage");
1772   }
1773
1774   // Pseudo code for the test:
1775   // if (!(GuardVar & MyGuardBit)) {
1776   //   GuardVar |= MyGuardBit;
1777   //   ... initialize the object ...;
1778   // }
1779
1780   // Test our bit from the guard variable.
1781   llvm::ConstantInt *Bit = llvm::ConstantInt::get(GuardTy, 1U << BitIndex);
1782   llvm::LoadInst *LI = Builder.CreateLoad(GI->Guard);
1783   llvm::Value *IsInitialized =
1784       Builder.CreateICmpNE(Builder.CreateAnd(LI, Bit), Zero);
1785   llvm::BasicBlock *InitBlock = CGF.createBasicBlock("init");
1786   llvm::BasicBlock *EndBlock = CGF.createBasicBlock("init.end");
1787   Builder.CreateCondBr(IsInitialized, EndBlock, InitBlock);
1788
1789   // Set our bit in the guard variable and emit the initializer and add a global
1790   // destructor if appropriate.
1791   CGF.EmitBlock(InitBlock);
1792   Builder.CreateStore(Builder.CreateOr(LI, Bit), GI->Guard);
1793   CGF.EmitCXXGlobalVarDeclInit(D, GV, PerformInit);
1794   Builder.CreateBr(EndBlock);
1795
1796   // Continue.
1797   CGF.EmitBlock(EndBlock);
1798 }
1799
1800 bool MicrosoftCXXABI::isZeroInitializable(const MemberPointerType *MPT) {
1801   // Null-ness for function memptrs only depends on the first field, which is
1802   // the function pointer.  The rest don't matter, so we can zero initialize.
1803   if (MPT->isMemberFunctionPointer())
1804     return true;
1805
1806   // The virtual base adjustment field is always -1 for null, so if we have one
1807   // we can't zero initialize.  The field offset is sometimes also -1 if 0 is a
1808   // valid field offset.
1809   const CXXRecordDecl *RD = MPT->getMostRecentCXXRecordDecl();
1810   MSInheritanceAttr::Spelling Inheritance = RD->getMSInheritanceModel();
1811   return (!MSInheritanceAttr::hasVBTableOffsetField(Inheritance) &&
1812           RD->nullFieldOffsetIsZero());
1813 }
1814
1815 llvm::Type *
1816 MicrosoftCXXABI::ConvertMemberPointerType(const MemberPointerType *MPT) {
1817   const CXXRecordDecl *RD = MPT->getMostRecentCXXRecordDecl();
1818   MSInheritanceAttr::Spelling Inheritance = RD->getMSInheritanceModel();
1819   llvm::SmallVector<llvm::Type *, 4> fields;
1820   if (MPT->isMemberFunctionPointer())
1821     fields.push_back(CGM.VoidPtrTy);  // FunctionPointerOrVirtualThunk
1822   else
1823     fields.push_back(CGM.IntTy);  // FieldOffset
1824
1825   if (MSInheritanceAttr::hasNVOffsetField(MPT->isMemberFunctionPointer(),
1826                                           Inheritance))
1827     fields.push_back(CGM.IntTy);
1828   if (MSInheritanceAttr::hasVBPtrOffsetField(Inheritance))
1829     fields.push_back(CGM.IntTy);
1830   if (MSInheritanceAttr::hasVBTableOffsetField(Inheritance))
1831     fields.push_back(CGM.IntTy);  // VirtualBaseAdjustmentOffset
1832
1833   if (fields.size() == 1)
1834     return fields[0];
1835   return llvm::StructType::get(CGM.getLLVMContext(), fields);
1836 }
1837
1838 void MicrosoftCXXABI::
1839 GetNullMemberPointerFields(const MemberPointerType *MPT,
1840                            llvm::SmallVectorImpl<llvm::Constant *> &fields) {
1841   assert(fields.empty());
1842   const CXXRecordDecl *RD = MPT->getMostRecentCXXRecordDecl();
1843   MSInheritanceAttr::Spelling Inheritance = RD->getMSInheritanceModel();
1844   if (MPT->isMemberFunctionPointer()) {
1845     // FunctionPointerOrVirtualThunk
1846     fields.push_back(llvm::Constant::getNullValue(CGM.VoidPtrTy));
1847   } else {
1848     if (RD->nullFieldOffsetIsZero())
1849       fields.push_back(getZeroInt());  // FieldOffset
1850     else
1851       fields.push_back(getAllOnesInt());  // FieldOffset
1852   }
1853
1854   if (MSInheritanceAttr::hasNVOffsetField(MPT->isMemberFunctionPointer(),
1855                                           Inheritance))
1856     fields.push_back(getZeroInt());
1857   if (MSInheritanceAttr::hasVBPtrOffsetField(Inheritance))
1858     fields.push_back(getZeroInt());
1859   if (MSInheritanceAttr::hasVBTableOffsetField(Inheritance))
1860     fields.push_back(getAllOnesInt());
1861 }
1862
1863 llvm::Constant *
1864 MicrosoftCXXABI::EmitNullMemberPointer(const MemberPointerType *MPT) {
1865   llvm::SmallVector<llvm::Constant *, 4> fields;
1866   GetNullMemberPointerFields(MPT, fields);
1867   if (fields.size() == 1)
1868     return fields[0];
1869   llvm::Constant *Res = llvm::ConstantStruct::getAnon(fields);
1870   assert(Res->getType() == ConvertMemberPointerType(MPT));
1871   return Res;
1872 }
1873
1874 llvm::Constant *
1875 MicrosoftCXXABI::EmitFullMemberPointer(llvm::Constant *FirstField,
1876                                        bool IsMemberFunction,
1877                                        const CXXRecordDecl *RD,
1878                                        CharUnits NonVirtualBaseAdjustment)
1879 {
1880   MSInheritanceAttr::Spelling Inheritance = RD->getMSInheritanceModel();
1881
1882   // Single inheritance class member pointer are represented as scalars instead
1883   // of aggregates.
1884   if (MSInheritanceAttr::hasOnlyOneField(IsMemberFunction, Inheritance))
1885     return FirstField;
1886
1887   llvm::SmallVector<llvm::Constant *, 4> fields;
1888   fields.push_back(FirstField);
1889
1890   if (MSInheritanceAttr::hasNVOffsetField(IsMemberFunction, Inheritance))
1891     fields.push_back(llvm::ConstantInt::get(
1892       CGM.IntTy, NonVirtualBaseAdjustment.getQuantity()));
1893
1894   if (MSInheritanceAttr::hasVBPtrOffsetField(Inheritance)) {
1895     CharUnits Offs = CharUnits::Zero();
1896     if (RD->getNumVBases())
1897       Offs = getContext().getASTRecordLayout(RD).getVBPtrOffset();
1898     fields.push_back(llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, Offs.getQuantity()));
1899   }
1900
1901   // The rest of the fields are adjusted by conversions to a more derived class.
1902   if (MSInheritanceAttr::hasVBTableOffsetField(Inheritance))
1903     fields.push_back(getZeroInt());
1904
1905   return llvm::ConstantStruct::getAnon(fields);
1906 }
1907
1908 llvm::Constant *
1909 MicrosoftCXXABI::EmitMemberDataPointer(const MemberPointerType *MPT,
1910                                        CharUnits offset) {
1911   const CXXRecordDecl *RD = MPT->getMostRecentCXXRecordDecl();
1912   llvm::Constant *FirstField =
1913     llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, offset.getQuantity());
1914   return EmitFullMemberPointer(FirstField, /*IsMemberFunction=*/false, RD,
1915                                CharUnits::Zero());
1916 }
1917
1918 llvm::Constant *MicrosoftCXXABI::EmitMemberPointer(const CXXMethodDecl *MD) {
1919   return BuildMemberPointer(MD->getParent(), MD, CharUnits::Zero());
1920 }
1921
1922 llvm::Constant *MicrosoftCXXABI::EmitMemberPointer(const APValue &MP,
1923                                                    QualType MPType) {
1924   const MemberPointerType *MPT = MPType->castAs<MemberPointerType>();
1925   const ValueDecl *MPD = MP.getMemberPointerDecl();
1926   if (!MPD)
1927     return EmitNullMemberPointer(MPT);
1928
1929   CharUnits ThisAdjustment = getMemberPointerPathAdjustment(MP);
1930
1931   // FIXME PR15713: Support virtual inheritance paths.
1932
1933   if (const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(MPD))
1934     return BuildMemberPointer(MPT->getMostRecentCXXRecordDecl(), MD,
1935                               ThisAdjustment);
1936
1937   CharUnits FieldOffset =
1938     getContext().toCharUnitsFromBits(getContext().getFieldOffset(MPD));
1939   return EmitMemberDataPointer(MPT, ThisAdjustment + FieldOffset);
1940 }
1941
1942 llvm::Constant *
1943 MicrosoftCXXABI::BuildMemberPointer(const CXXRecordDecl *RD,
1944                                     const CXXMethodDecl *MD,
1945                                     CharUnits NonVirtualBaseAdjustment) {
1946   assert(MD->isInstance() && "Member function must not be static!");
1947   MD = MD->getCanonicalDecl();
1948   RD = RD->getMostRecentDecl();
1949   CodeGenTypes &Types = CGM.getTypes();
1950
1951   llvm::Constant *FirstField;
1952   if (!MD->isVirtual()) {
1953     const FunctionProtoType *FPT = MD->getType()->castAs<FunctionProtoType>();
1954     llvm::Type *Ty;
1955     // Check whether the function has a computable LLVM signature.
1956     if (Types.isFuncTypeConvertible(FPT)) {
1957       // The function has a computable LLVM signature; use the correct type.
1958       Ty = Types.GetFunctionType(Types.arrangeCXXMethodDeclaration(MD));
1959     } else {
1960       // Use an arbitrary non-function type to tell GetAddrOfFunction that the
1961       // function type is incomplete.
1962       Ty = CGM.PtrDiffTy;
1963     }
1964     FirstField = CGM.GetAddrOfFunction(MD, Ty);
1965     FirstField = llvm::ConstantExpr::getBitCast(FirstField, CGM.VoidPtrTy);
1966   } else {
1967     MicrosoftVTableContext::MethodVFTableLocation ML =
1968         CGM.getMicrosoftVTableContext().getMethodVFTableLocation(MD);
1969     if (MD->isVariadic()) {
1970       CGM.ErrorUnsupported(MD, "pointer to variadic virtual member function");
1971       FirstField = llvm::Constant::getNullValue(CGM.VoidPtrTy);
1972     } else if (!CGM.getTypes().isFuncTypeConvertible(
1973                     MD->getType()->castAs<FunctionType>())) {
1974       CGM.ErrorUnsupported(MD, "pointer to virtual member function with "
1975                                "incomplete return or parameter type");
1976       FirstField = llvm::Constant::getNullValue(CGM.VoidPtrTy);
1977     } else if (ML.VBase) {
1978       CGM.ErrorUnsupported(MD, "pointer to virtual member function overriding "
1979                                "member function in virtual base class");
1980       FirstField = llvm::Constant::getNullValue(CGM.VoidPtrTy);
1981     } else {
1982       llvm::Function *Thunk = EmitVirtualMemPtrThunk(MD, ML);
1983       FirstField = llvm::ConstantExpr::getBitCast(Thunk, CGM.VoidPtrTy);
1984       // Include the vfptr adjustment if the method is in a non-primary vftable.
1985       NonVirtualBaseAdjustment += ML.VFPtrOffset;
1986     }
1987   }
1988
1989   // The rest of the fields are common with data member pointers.
1990   return EmitFullMemberPointer(FirstField, /*IsMemberFunction=*/true, RD,
1991                                NonVirtualBaseAdjustment);
1992 }
1993
1994 /// Member pointers are the same if they're either bitwise identical *or* both
1995 /// null.  Null-ness for function members is determined by the first field,
1996 /// while for data member pointers we must compare all fields.
1997 llvm::Value *
1998 MicrosoftCXXABI::EmitMemberPointerComparison(CodeGenFunction &CGF,
1999                                              llvm::Value *L,
2000                                              llvm::Value *R,
2001                                              const MemberPointerType *MPT,
2002                                              bool Inequality) {
2003   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
2004
2005   // Handle != comparisons by switching the sense of all boolean operations.
2006   llvm::ICmpInst::Predicate Eq;
2007   llvm::Instruction::BinaryOps And, Or;
2008   if (Inequality) {
2009     Eq = llvm::ICmpInst::ICMP_NE;
2010     And = llvm::Instruction::Or;
2011     Or = llvm::Instruction::And;
2012   } else {
2013     Eq = llvm::ICmpInst::ICMP_EQ;
2014     And = llvm::Instruction::And;
2015     Or = llvm::Instruction::Or;
2016   }
2017
2018   // If this is a single field member pointer (single inheritance), this is a
2019   // single icmp.
2020   const CXXRecordDecl *RD = MPT->getMostRecentCXXRecordDecl();
2021   MSInheritanceAttr::Spelling Inheritance = RD->getMSInheritanceModel();
2022   if (MSInheritanceAttr::hasOnlyOneField(MPT->isMemberFunctionPointer(),
2023                                          Inheritance))
2024     return Builder.CreateICmp(Eq, L, R);
2025
2026   // Compare the first field.
2027   llvm::Value *L0 = Builder.CreateExtractValue(L, 0, "lhs.0");
2028   llvm::Value *R0 = Builder.CreateExtractValue(R, 0, "rhs.0");
2029   llvm::Value *Cmp0 = Builder.CreateICmp(Eq, L0, R0, "memptr.cmp.first");
2030
2031   // Compare everything other than the first field.
2032   llvm::Value *Res = nullptr;
2033   llvm::StructType *LType = cast<llvm::StructType>(L->getType());
2034   for (unsigned I = 1, E = LType->getNumElements(); I != E; ++I) {
2035     llvm::Value *LF = Builder.CreateExtractValue(L, I);
2036     llvm::Value *RF = Builder.CreateExtractValue(R, I);
2037     llvm::Value *Cmp = Builder.CreateICmp(Eq, LF, RF, "memptr.cmp.rest");
2038     if (Res)
2039       Res = Builder.CreateBinOp(And, Res, Cmp);
2040     else
2041       Res = Cmp;
2042   }
2043
2044   // Check if the first field is 0 if this is a function pointer.
2045   if (MPT->isMemberFunctionPointer()) {
2046     // (l1 == r1 && ...) || l0 == 0
2047     llvm::Value *Zero = llvm::Constant::getNullValue(L0->getType());
2048     llvm::Value *IsZero = Builder.CreateICmp(Eq, L0, Zero, "memptr.cmp.iszero");
2049     Res = Builder.CreateBinOp(Or, Res, IsZero);
2050   }
2051
2052   // Combine the comparison of the first field, which must always be true for
2053   // this comparison to succeeed.
2054   return Builder.CreateBinOp(And, Res, Cmp0, "memptr.cmp");
2055 }
2056
2057 llvm::Value *
2058 MicrosoftCXXABI::EmitMemberPointerIsNotNull(CodeGenFunction &CGF,
2059                                             llvm::Value *MemPtr,
2060                                             const MemberPointerType *MPT) {
2061   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
2062   llvm::SmallVector<llvm::Constant *, 4> fields;
2063   // We only need one field for member functions.
2064   if (MPT->isMemberFunctionPointer())
2065     fields.push_back(llvm::Constant::getNullValue(CGM.VoidPtrTy));
2066   else
2067     GetNullMemberPointerFields(MPT, fields);
2068   assert(!fields.empty());
2069   llvm::Value *FirstField = MemPtr;
2070   if (MemPtr->getType()->isStructTy())
2071     FirstField = Builder.CreateExtractValue(MemPtr, 0);
2072   llvm::Value *Res = Builder.CreateICmpNE(FirstField, fields[0], "memptr.cmp0");
2073
2074   // For function member pointers, we only need to test the function pointer
2075   // field.  The other fields if any can be garbage.
2076   if (MPT->isMemberFunctionPointer())
2077     return Res;
2078
2079   // Otherwise, emit a series of compares and combine the results.
2080   for (int I = 1, E = fields.size(); I < E; ++I) {
2081     llvm::Value *Field = Builder.CreateExtractValue(MemPtr, I);
2082     llvm::Value *Next = Builder.CreateICmpNE(Field, fields[I], "memptr.cmp");
2083     Res = Builder.CreateOr(Res, Next, "memptr.tobool");
2084   }
2085   return Res;
2086 }
2087
2088 bool MicrosoftCXXABI::MemberPointerConstantIsNull(const MemberPointerType *MPT,
2089                                                   llvm::Constant *Val) {
2090   // Function pointers are null if the pointer in the first field is null.
2091   if (MPT->isMemberFunctionPointer()) {
2092     llvm::Constant *FirstField = Val->getType()->isStructTy() ?
2093       Val->getAggregateElement(0U) : Val;
2094     return FirstField->isNullValue();
2095   }
2096
2097   // If it's not a function pointer and it's zero initializable, we can easily
2098   // check zero.
2099   if (isZeroInitializable(MPT) && Val->isNullValue())
2100     return true;
2101
2102   // Otherwise, break down all the fields for comparison.  Hopefully these
2103   // little Constants are reused, while a big null struct might not be.
2104   llvm::SmallVector<llvm::Constant *, 4> Fields;
2105   GetNullMemberPointerFields(MPT, Fields);
2106   if (Fields.size() == 1) {
2107     assert(Val->getType()->isIntegerTy());
2108     return Val == Fields[0];
2109   }
2110
2111   unsigned I, E;
2112   for (I = 0, E = Fields.size(); I != E; ++I) {
2113     if (Val->getAggregateElement(I) != Fields[I])
2114       break;
2115   }
2116   return I == E;
2117 }
2118
2119 llvm::Value *
2120 MicrosoftCXXABI::GetVBaseOffsetFromVBPtr(CodeGenFunction &CGF,
2121                                          llvm::Value *This,
2122                                          llvm::Value *VBPtrOffset,
2123                                          llvm::Value *VBTableOffset,
2124                                          llvm::Value **VBPtrOut) {
2125   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
2126   // Load the vbtable pointer from the vbptr in the instance.
2127   This = Builder.CreateBitCast(This, CGM.Int8PtrTy);
2128   llvm::Value *VBPtr =
2129     Builder.CreateInBoundsGEP(This, VBPtrOffset, "vbptr");
2130   if (VBPtrOut) *VBPtrOut = VBPtr;
2131   VBPtr = Builder.CreateBitCast(VBPtr, CGM.Int8PtrTy->getPointerTo(0));
2132   llvm::Value *VBTable = Builder.CreateLoad(VBPtr, "vbtable");
2133
2134   // Load an i32 offset from the vb-table.
2135   llvm::Value *VBaseOffs = Builder.CreateInBoundsGEP(VBTable, VBTableOffset);
2136   VBaseOffs = Builder.CreateBitCast(VBaseOffs, CGM.Int32Ty->getPointerTo(0));
2137   return Builder.CreateLoad(VBaseOffs, "vbase_offs");
2138 }
2139
2140 // Returns an adjusted base cast to i8*, since we do more address arithmetic on
2141 // it.
2142 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::AdjustVirtualBase(
2143     CodeGenFunction &CGF, const Expr *E, const CXXRecordDecl *RD,
2144     llvm::Value *Base, llvm::Value *VBTableOffset, llvm::Value *VBPtrOffset) {
2145   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
2146   Base = Builder.CreateBitCast(Base, CGM.Int8PtrTy);
2147   llvm::BasicBlock *OriginalBB = nullptr;
2148   llvm::BasicBlock *SkipAdjustBB = nullptr;
2149   llvm::BasicBlock *VBaseAdjustBB = nullptr;
2150
2151   // In the unspecified inheritance model, there might not be a vbtable at all,
2152   // in which case we need to skip the virtual base lookup.  If there is a
2153   // vbtable, the first entry is a no-op entry that gives back the original
2154   // base, so look for a virtual base adjustment offset of zero.
2155   if (VBPtrOffset) {
2156     OriginalBB = Builder.GetInsertBlock();
2157     VBaseAdjustBB = CGF.createBasicBlock("memptr.vadjust");
2158     SkipAdjustBB = CGF.createBasicBlock("memptr.skip_vadjust");
2159     llvm::Value *IsVirtual =
2160       Builder.CreateICmpNE(VBTableOffset, getZeroInt(),
2161                            "memptr.is_vbase");
2162     Builder.CreateCondBr(IsVirtual, VBaseAdjustBB, SkipAdjustBB);
2163     CGF.EmitBlock(VBaseAdjustBB);
2164   }
2165
2166   // If we weren't given a dynamic vbptr offset, RD should be complete and we'll
2167   // know the vbptr offset.
2168   if (!VBPtrOffset) {
2169     CharUnits offs = CharUnits::Zero();
2170     if (!RD->hasDefinition()) {
2171       DiagnosticsEngine &Diags = CGF.CGM.getDiags();
2172       unsigned DiagID = Diags.getCustomDiagID(
2173           DiagnosticsEngine::Error,
2174           "member pointer representation requires a "
2175           "complete class type for %0 to perform this expression");
2176       Diags.Report(E->getExprLoc(), DiagID) << RD << E->getSourceRange();
2177     } else if (RD->getNumVBases())
2178       offs = getContext().getASTRecordLayout(RD).getVBPtrOffset();
2179     VBPtrOffset = llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, offs.getQuantity());
2180   }
2181   llvm::Value *VBPtr = nullptr;
2182   llvm::Value *VBaseOffs =
2183     GetVBaseOffsetFromVBPtr(CGF, Base, VBPtrOffset, VBTableOffset, &VBPtr);
2184   llvm::Value *AdjustedBase = Builder.CreateInBoundsGEP(VBPtr, VBaseOffs);
2185
2186   // Merge control flow with the case where we didn't have to adjust.
2187   if (VBaseAdjustBB) {
2188     Builder.CreateBr(SkipAdjustBB);
2189     CGF.EmitBlock(SkipAdjustBB);
2190     llvm::PHINode *Phi = Builder.CreatePHI(CGM.Int8PtrTy, 2, "memptr.base");
2191     Phi->addIncoming(Base, OriginalBB);
2192     Phi->addIncoming(AdjustedBase, VBaseAdjustBB);
2193     return Phi;
2194   }
2195   return AdjustedBase;
2196 }
2197
2198 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::EmitMemberDataPointerAddress(
2199     CodeGenFunction &CGF, const Expr *E, llvm::Value *Base, llvm::Value *MemPtr,
2200     const MemberPointerType *MPT) {
2201   assert(MPT->isMemberDataPointer());
2202   unsigned AS = Base->getType()->getPointerAddressSpace();
2203   llvm::Type *PType =
2204       CGF.ConvertTypeForMem(MPT->getPointeeType())->getPointerTo(AS);
2205   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
2206   const CXXRecordDecl *RD = MPT->getMostRecentCXXRecordDecl();
2207   MSInheritanceAttr::Spelling Inheritance = RD->getMSInheritanceModel();
2208
2209   // Extract the fields we need, regardless of model.  We'll apply them if we
2210   // have them.
2211   llvm::Value *FieldOffset = MemPtr;
2212   llvm::Value *VirtualBaseAdjustmentOffset = nullptr;
2213   llvm::Value *VBPtrOffset = nullptr;
2214   if (MemPtr->getType()->isStructTy()) {
2215     // We need to extract values.
2216     unsigned I = 0;
2217     FieldOffset = Builder.CreateExtractValue(MemPtr, I++);
2218     if (MSInheritanceAttr::hasVBPtrOffsetField(Inheritance))
2219       VBPtrOffset = Builder.CreateExtractValue(MemPtr, I++);
2220     if (MSInheritanceAttr::hasVBTableOffsetField(Inheritance))
2221       VirtualBaseAdjustmentOffset = Builder.CreateExtractValue(MemPtr, I++);
2222   }
2223
2224   if (VirtualBaseAdjustmentOffset) {
2225     Base = AdjustVirtualBase(CGF, E, RD, Base, VirtualBaseAdjustmentOffset,
2226                              VBPtrOffset);
2227   }
2228
2229   // Cast to char*.
2230   Base = Builder.CreateBitCast(Base, Builder.getInt8Ty()->getPointerTo(AS));
2231
2232   // Apply the offset, which we assume is non-null.
2233   llvm::Value *Addr =
2234     Builder.CreateInBoundsGEP(Base, FieldOffset, "memptr.offset");
2235
2236   // Cast the address to the appropriate pointer type, adopting the address
2237   // space of the base pointer.
2238   return Builder.CreateBitCast(Addr, PType);
2239 }
2240
2241 static MSInheritanceAttr::Spelling
2242 getInheritanceFromMemptr(const MemberPointerType *MPT) {
2243   return MPT->getMostRecentCXXRecordDecl()->getMSInheritanceModel();
2244 }
2245
2246 llvm::Value *
2247 MicrosoftCXXABI::EmitMemberPointerConversion(CodeGenFunction &CGF,
2248                                              const CastExpr *E,
2249                                              llvm::Value *Src) {
2250   assert(E->getCastKind() == CK_DerivedToBaseMemberPointer ||
2251          E->getCastKind() == CK_BaseToDerivedMemberPointer ||
2252          E->getCastKind() == CK_ReinterpretMemberPointer);
2253
2254   // Use constant emission if we can.
2255   if (isa<llvm::Constant>(Src))
2256     return EmitMemberPointerConversion(E, cast<llvm::Constant>(Src));
2257
2258   // We may be adding or dropping fields from the member pointer, so we need
2259   // both types and the inheritance models of both records.
2260   const MemberPointerType *SrcTy =
2261     E->getSubExpr()->getType()->castAs<MemberPointerType>();
2262   const MemberPointerType *DstTy = E->getType()->castAs<MemberPointerType>();
2263   bool IsFunc = SrcTy->isMemberFunctionPointer();
2264
2265   // If the classes use the same null representation, reinterpret_cast is a nop.
2266   bool IsReinterpret = E->getCastKind() == CK_ReinterpretMemberPointer;
2267   if (IsReinterpret && IsFunc)
2268     return Src;
2269
2270   CXXRecordDecl *SrcRD = SrcTy->getMostRecentCXXRecordDecl();
2271   CXXRecordDecl *DstRD = DstTy->getMostRecentCXXRecordDecl();
2272   if (IsReinterpret &&
2273       SrcRD->nullFieldOffsetIsZero() == DstRD->nullFieldOffsetIsZero())
2274     return Src;
2275
2276   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
2277
2278   // Branch past the conversion if Src is null.
2279   llvm::Value *IsNotNull = EmitMemberPointerIsNotNull(CGF, Src, SrcTy);
2280   llvm::Constant *DstNull = EmitNullMemberPointer(DstTy);
2281
2282   // C++ 5.2.10p9: The null member pointer value is converted to the null member
2283   //   pointer value of the destination type.
2284   if (IsReinterpret) {
2285     // For reinterpret casts, sema ensures that src and dst are both functions
2286     // or data and have the same size, which means the LLVM types should match.
2287     assert(Src->getType() == DstNull->getType());
2288     return Builder.CreateSelect(IsNotNull, Src, DstNull);
2289   }
2290
2291   llvm::BasicBlock *OriginalBB = Builder.GetInsertBlock();
2292   llvm::BasicBlock *ConvertBB = CGF.createBasicBlock("memptr.convert");
2293   llvm::BasicBlock *ContinueBB = CGF.createBasicBlock("memptr.converted");
2294   Builder.CreateCondBr(IsNotNull, ConvertBB, ContinueBB);
2295   CGF.EmitBlock(ConvertBB);
2296
2297   // Decompose src.
2298   llvm::Value *FirstField = Src;
2299   llvm::Value *NonVirtualBaseAdjustment = nullptr;
2300   llvm::Value *VirtualBaseAdjustmentOffset = nullptr;
2301   llvm::Value *VBPtrOffset = nullptr;
2302   MSInheritanceAttr::Spelling SrcInheritance = SrcRD->getMSInheritanceModel();
2303   if (!MSInheritanceAttr::hasOnlyOneField(IsFunc, SrcInheritance)) {
2304     // We need to extract values.
2305     unsigned I = 0;
2306     FirstField = Builder.CreateExtractValue(Src, I++);
2307     if (MSInheritanceAttr::hasNVOffsetField(IsFunc, SrcInheritance))
2308       NonVirtualBaseAdjustment = Builder.CreateExtractValue(Src, I++);
2309     if (MSInheritanceAttr::hasVBPtrOffsetField(SrcInheritance))
2310       VBPtrOffset = Builder.CreateExtractValue(Src, I++);
2311     if (MSInheritanceAttr::hasVBTableOffsetField(SrcInheritance))
2312       VirtualBaseAdjustmentOffset = Builder.CreateExtractValue(Src, I++);
2313   }
2314
2315   // For data pointers, we adjust the field offset directly.  For functions, we
2316   // have a separate field.
2317   llvm::Constant *Adj = getMemberPointerAdjustment(E);
2318   if (Adj) {
2319     Adj = llvm::ConstantExpr::getTruncOrBitCast(Adj, CGM.IntTy);
2320     llvm::Value *&NVAdjustField = IsFunc ? NonVirtualBaseAdjustment : FirstField;
2321     bool isDerivedToBase = (E->getCastKind() == CK_DerivedToBaseMemberPointer);
2322     if (!NVAdjustField)  // If this field didn't exist in src, it's zero.
2323       NVAdjustField = getZeroInt();
2324     if (isDerivedToBase)
2325       NVAdjustField = Builder.CreateNSWSub(NVAdjustField, Adj, "adj");
2326     else
2327       NVAdjustField = Builder.CreateNSWAdd(NVAdjustField, Adj, "adj");
2328   }
2329
2330   // FIXME PR15713: Support conversions through virtually derived classes.
2331
2332   // Recompose dst from the null struct and the adjusted fields from src.
2333   MSInheritanceAttr::Spelling DstInheritance = DstRD->getMSInheritanceModel();
2334   llvm::Value *Dst;
2335   if (MSInheritanceAttr::hasOnlyOneField(IsFunc, DstInheritance)) {
2336     Dst = FirstField;
2337   } else {
2338     Dst = llvm::UndefValue::get(DstNull->getType());
2339     unsigned Idx = 0;
2340     Dst = Builder.CreateInsertValue(Dst, FirstField, Idx++);
2341     if (MSInheritanceAttr::hasNVOffsetField(IsFunc, DstInheritance))
2342       Dst = Builder.CreateInsertValue(
2343         Dst, getValueOrZeroInt(NonVirtualBaseAdjustment), Idx++);
2344     if (MSInheritanceAttr::hasVBPtrOffsetField(DstInheritance))
2345       Dst = Builder.CreateInsertValue(
2346         Dst, getValueOrZeroInt(VBPtrOffset), Idx++);
2347     if (MSInheritanceAttr::hasVBTableOffsetField(DstInheritance))
2348       Dst = Builder.CreateInsertValue(
2349         Dst, getValueOrZeroInt(VirtualBaseAdjustmentOffset), Idx++);
2350   }
2351   Builder.CreateBr(ContinueBB);
2352
2353   // In the continuation, choose between DstNull and Dst.
2354   CGF.EmitBlock(ContinueBB);
2355   llvm::PHINode *Phi = Builder.CreatePHI(DstNull->getType(), 2, "memptr.converted");
2356   Phi->addIncoming(DstNull, OriginalBB);
2357   Phi->addIncoming(Dst, ConvertBB);
2358   return Phi;
2359 }
2360
2361 llvm::Constant *
2362 MicrosoftCXXABI::EmitMemberPointerConversion(const CastExpr *E,
2363                                              llvm::Constant *Src) {
2364   const MemberPointerType *SrcTy =
2365     E->getSubExpr()->getType()->castAs<MemberPointerType>();
2366   const MemberPointerType *DstTy = E->getType()->castAs<MemberPointerType>();
2367
2368   // If src is null, emit a new null for dst.  We can't return src because dst
2369   // might have a new representation.
2370   if (MemberPointerConstantIsNull(SrcTy, Src))
2371     return EmitNullMemberPointer(DstTy);
2372
2373   // We don't need to do anything for reinterpret_casts of non-null member
2374   // pointers.  We should only get here when the two type representations have
2375   // the same size.
2376   if (E->getCastKind() == CK_ReinterpretMemberPointer)
2377     return Src;
2378
2379   MSInheritanceAttr::Spelling SrcInheritance = getInheritanceFromMemptr(SrcTy);
2380   MSInheritanceAttr::Spelling DstInheritance = getInheritanceFromMemptr(DstTy);
2381
2382   // Decompose src.
2383   llvm::Constant *FirstField = Src;
2384   llvm::Constant *NonVirtualBaseAdjustment = nullptr;
2385   llvm::Constant *VirtualBaseAdjustmentOffset = nullptr;
2386   llvm::Constant *VBPtrOffset = nullptr;
2387   bool IsFunc = SrcTy->isMemberFunctionPointer();
2388   if (!MSInheritanceAttr::hasOnlyOneField(IsFunc, SrcInheritance)) {
2389     // We need to extract values.
2390     unsigned I = 0;
2391     FirstField = Src->getAggregateElement(I++);
2392     if (MSInheritanceAttr::hasNVOffsetField(IsFunc, SrcInheritance))
2393       NonVirtualBaseAdjustment = Src->getAggregateElement(I++);
2394     if (MSInheritanceAttr::hasVBPtrOffsetField(SrcInheritance))
2395       VBPtrOffset = Src->getAggregateElement(I++);
2396     if (MSInheritanceAttr::hasVBTableOffsetField(SrcInheritance))
2397       VirtualBaseAdjustmentOffset = Src->getAggregateElement(I++);
2398   }
2399
2400   // For data pointers, we adjust the field offset directly.  For functions, we
2401   // have a separate field.
2402   llvm::Constant *Adj = getMemberPointerAdjustment(E);
2403   if (Adj) {
2404     Adj = llvm::ConstantExpr::getTruncOrBitCast(Adj, CGM.IntTy);
2405     llvm::Constant *&NVAdjustField =
2406       IsFunc ? NonVirtualBaseAdjustment : FirstField;
2407     bool IsDerivedToBase = (E->getCastKind() == CK_DerivedToBaseMemberPointer);
2408     if (!NVAdjustField)  // If this field didn't exist in src, it's zero.
2409       NVAdjustField = getZeroInt();
2410     if (IsDerivedToBase)
2411       NVAdjustField = llvm::ConstantExpr::getNSWSub(NVAdjustField, Adj);
2412     else
2413       NVAdjustField = llvm::ConstantExpr::getNSWAdd(NVAdjustField, Adj);
2414   }
2415
2416   // FIXME PR15713: Support conversions through virtually derived classes.
2417
2418   // Recompose dst from the null struct and the adjusted fields from src.
2419   if (MSInheritanceAttr::hasOnlyOneField(IsFunc, DstInheritance))
2420     return FirstField;
2421
2422   llvm::SmallVector<llvm::Constant *, 4> Fields;
2423   Fields.push_back(FirstField);
2424   if (MSInheritanceAttr::hasNVOffsetField(IsFunc, DstInheritance))
2425     Fields.push_back(getConstantOrZeroInt(NonVirtualBaseAdjustment));
2426   if (MSInheritanceAttr::hasVBPtrOffsetField(DstInheritance))
2427     Fields.push_back(getConstantOrZeroInt(VBPtrOffset));
2428   if (MSInheritanceAttr::hasVBTableOffsetField(DstInheritance))
2429     Fields.push_back(getConstantOrZeroInt(VirtualBaseAdjustmentOffset));
2430   return llvm::ConstantStruct::getAnon(Fields);
2431 }
2432
2433 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::EmitLoadOfMemberFunctionPointer(
2434     CodeGenFunction &CGF, const Expr *E, llvm::Value *&This,
2435     llvm::Value *MemPtr, const MemberPointerType *MPT) {
2436   assert(MPT->isMemberFunctionPointer());
2437   const FunctionProtoType *FPT =
2438     MPT->getPointeeType()->castAs<FunctionProtoType>();
2439   const CXXRecordDecl *RD = MPT->getMostRecentCXXRecordDecl();
2440   llvm::FunctionType *FTy =
2441     CGM.getTypes().GetFunctionType(
2442       CGM.getTypes().arrangeCXXMethodType(RD, FPT));
2443   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
2444
2445   MSInheritanceAttr::Spelling Inheritance = RD->getMSInheritanceModel();
2446
2447   // Extract the fields we need, regardless of model.  We'll apply them if we
2448   // have them.
2449   llvm::Value *FunctionPointer = MemPtr;
2450   llvm::Value *NonVirtualBaseAdjustment = nullptr;
2451   llvm::Value *VirtualBaseAdjustmentOffset = nullptr;
2452   llvm::Value *VBPtrOffset = nullptr;
2453   if (MemPtr->getType()->isStructTy()) {
2454     // We need to extract values.
2455     unsigned I = 0;
2456     FunctionPointer = Builder.CreateExtractValue(MemPtr, I++);
2457     if (MSInheritanceAttr::hasNVOffsetField(MPT, Inheritance))
2458       NonVirtualBaseAdjustment = Builder.CreateExtractValue(MemPtr, I++);
2459     if (MSInheritanceAttr::hasVBPtrOffsetField(Inheritance))
2460       VBPtrOffset = Builder.CreateExtractValue(MemPtr, I++);
2461     if (MSInheritanceAttr::hasVBTableOffsetField(Inheritance))
2462       VirtualBaseAdjustmentOffset = Builder.CreateExtractValue(MemPtr, I++);
2463   }
2464
2465   if (VirtualBaseAdjustmentOffset) {
2466     This = AdjustVirtualBase(CGF, E, RD, This, VirtualBaseAdjustmentOffset,
2467                              VBPtrOffset);
2468   }
2469
2470   if (NonVirtualBaseAdjustment) {
2471     // Apply the adjustment and cast back to the original struct type.
2472     llvm::Value *Ptr = Builder.CreateBitCast(This, Builder.getInt8PtrTy());
2473     Ptr = Builder.CreateInBoundsGEP(Ptr, NonVirtualBaseAdjustment);
2474     This = Builder.CreateBitCast(Ptr, This->getType(), "this.adjusted");
2475   }
2476
2477   return Builder.CreateBitCast(FunctionPointer, FTy->getPointerTo());
2478 }
2479
2480 CGCXXABI *clang::CodeGen::CreateMicrosoftCXXABI(CodeGenModule &CGM) {
2481   return new MicrosoftCXXABI(CGM);
2482 }
2483
2484 // MS RTTI Overview:
2485 // The run time type information emitted by cl.exe contains 5 distinct types of
2486 // structures.  Many of them reference each other.
2487 //
2488 // TypeInfo:  Static classes that are returned by typeid.
2489 //
2490 // CompleteObjectLocator:  Referenced by vftables.  They contain information
2491 //   required for dynamic casting, including OffsetFromTop.  They also contain
2492 //   a reference to the TypeInfo for the type and a reference to the
2493 //   CompleteHierarchyDescriptor for the type.
2494 //
2495 // ClassHieararchyDescriptor: Contains information about a class hierarchy.
2496 //   Used during dynamic_cast to walk a class hierarchy.  References a base
2497 //   class array and the size of said array.
2498 //
2499 // BaseClassArray: Contains a list of classes in a hierarchy.  BaseClassArray is
2500 //   somewhat of a misnomer because the most derived class is also in the list
2501 //   as well as multiple copies of virtual bases (if they occur multiple times
2502 //   in the hiearchy.)  The BaseClassArray contains one BaseClassDescriptor for
2503 //   every path in the hierarchy, in pre-order depth first order.  Note, we do
2504 //   not declare a specific llvm type for BaseClassArray, it's merely an array
2505 //   of BaseClassDescriptor pointers.
2506 //
2507 // BaseClassDescriptor: Contains information about a class in a class hierarchy.
2508 //   BaseClassDescriptor is also somewhat of a misnomer for the same reason that
2509 //   BaseClassArray is.  It contains information about a class within a
2510 //   hierarchy such as: is this base is ambiguous and what is its offset in the
2511 //   vbtable.  The names of the BaseClassDescriptors have all of their fields
2512 //   mangled into them so they can be aggressively deduplicated by the linker.
2513
2514 static llvm::GlobalVariable *getTypeInfoVTable(CodeGenModule &CGM) {
2515   StringRef MangledName("\01??_7type_info@@6B@");
2516   if (auto VTable = CGM.getModule().getNamedGlobal(MangledName))
2517     return VTable;
2518   return new llvm::GlobalVariable(CGM.getModule(), CGM.Int8PtrTy,
2519                                   /*Constant=*/true,
2520                                   llvm::GlobalVariable::ExternalLinkage,
2521                                   /*Initializer=*/nullptr, MangledName);
2522 }
2523
2524 namespace {
2525
2526 /// \brief A Helper struct that stores information about a class in a class
2527 /// hierarchy.  The information stored in these structs struct is used during
2528 /// the generation of ClassHierarchyDescriptors and BaseClassDescriptors.
2529 // During RTTI creation, MSRTTIClasses are stored in a contiguous array with
2530 // implicit depth first pre-order tree connectivity.  getFirstChild and
2531 // getNextSibling allow us to walk the tree efficiently.
2532 struct MSRTTIClass {
2533   enum {
2534     IsPrivateOnPath = 1 | 8,
2535     IsAmbiguous = 2,
2536     IsPrivate = 4,
2537     IsVirtual = 16,
2538     HasHierarchyDescriptor = 64
2539   };
2540   MSRTTIClass(const CXXRecordDecl *RD) : RD(RD) {}
2541   uint32_t initialize(const MSRTTIClass *Parent,
2542                       const CXXBaseSpecifier *Specifier);
2543
2544   MSRTTIClass *getFirstChild() { return this + 1; }
2545   static MSRTTIClass *getNextChild(MSRTTIClass *Child) {
2546     return Child + 1 + Child->NumBases;
2547   }
2548
2549   const CXXRecordDecl *RD, *VirtualRoot;
2550   uint32_t Flags, NumBases, OffsetInVBase;
2551 };
2552
2553 /// \brief Recursively initialize the base class array.
2554 uint32_t MSRTTIClass::initialize(const MSRTTIClass *Parent,
2555                                  const CXXBaseSpecifier *Specifier) {
2556   Flags = HasHierarchyDescriptor;
2557   if (!Parent) {
2558     VirtualRoot = nullptr;
2559     OffsetInVBase = 0;
2560   } else {
2561     if (Specifier->getAccessSpecifier() != AS_public)
2562       Flags |= IsPrivate | IsPrivateOnPath;
2563     if (Specifier->isVirtual()) {
2564       Flags |= IsVirtual;
2565       VirtualRoot = RD;
2566       OffsetInVBase = 0;
2567     } else {
2568       if (Parent->Flags & IsPrivateOnPath)
2569         Flags |= IsPrivateOnPath;
2570       VirtualRoot = Parent->VirtualRoot;
2571       OffsetInVBase = Parent->OffsetInVBase + RD->getASTContext()
2572           .getASTRecordLayout(Parent->RD).getBaseClassOffset(RD).getQuantity();
2573     }
2574   }
2575   NumBases = 0;
2576   MSRTTIClass *Child = getFirstChild();
2577   for (const CXXBaseSpecifier &Base : RD->bases()) {
2578     NumBases += Child->initialize(this, &Base) + 1;
2579     Child = getNextChild(Child);
2580   }
2581   return NumBases;
2582 }
2583
2584 static llvm::GlobalValue::LinkageTypes getLinkageForRTTI(QualType Ty) {
2585   switch (Ty->getLinkage()) {
2586   case NoLinkage:
2587   case InternalLinkage:
2588   case UniqueExternalLinkage:
2589     return llvm::GlobalValue::InternalLinkage;
2590
2591   case VisibleNoLinkage:
2592   case ExternalLinkage:
2593     return llvm::GlobalValue::LinkOnceODRLinkage;
2594   }
2595   llvm_unreachable("Invalid linkage!");
2596 }
2597
2598 /// \brief An ephemeral helper class for building MS RTTI types.  It caches some
2599 /// calls to the module and information about the most derived class in a
2600 /// hierarchy.
2601 struct MSRTTIBuilder {
2602   enum {
2603     HasBranchingHierarchy = 1,
2604     HasVirtualBranchingHierarchy = 2,
2605     HasAmbiguousBases = 4
2606   };
2607
2608   MSRTTIBuilder(MicrosoftCXXABI &ABI, const CXXRecordDecl *RD)
2609       : CGM(ABI.CGM), Context(CGM.getContext()),
2610         VMContext(CGM.getLLVMContext()), Module(CGM.getModule()), RD(RD),
2611         Linkage(getLinkageForRTTI(CGM.getContext().getTagDeclType(RD))),
2612         ABI(ABI) {}
2613
2614   llvm::GlobalVariable *getBaseClassDescriptor(const MSRTTIClass &Classes);
2615   llvm::GlobalVariable *
2616   getBaseClassArray(SmallVectorImpl<MSRTTIClass> &Classes);
2617   llvm::GlobalVariable *getClassHierarchyDescriptor();
2618   llvm::GlobalVariable *getCompleteObjectLocator(const VPtrInfo *Info);
2619
2620   CodeGenModule &CGM;
2621   ASTContext &Context;
2622   llvm::LLVMContext &VMContext;
2623   llvm::Module &Module;
2624   const CXXRecordDecl *RD;
2625   llvm::GlobalVariable::LinkageTypes Linkage;
2626   MicrosoftCXXABI &ABI;
2627 };
2628
2629 } // namespace
2630
2631 /// \brief Recursively serializes a class hierarchy in pre-order depth first
2632 /// order.
2633 static void serializeClassHierarchy(SmallVectorImpl<MSRTTIClass> &Classes,
2634                                     const CXXRecordDecl *RD) {
2635   Classes.push_back(MSRTTIClass(RD));
2636   for (const CXXBaseSpecifier &Base : RD->bases())
2637     serializeClassHierarchy(Classes, Base.getType()->getAsCXXRecordDecl());
2638 }
2639
2640 /// \brief Find ambiguity among base classes.
2641 static void
2642 detectAmbiguousBases(SmallVectorImpl<MSRTTIClass> &Classes) {
2643   llvm::SmallPtrSet<const CXXRecordDecl *, 8> VirtualBases;
2644   llvm::SmallPtrSet<const CXXRecordDecl *, 8> UniqueBases;
2645   llvm::SmallPtrSet<const CXXRecordDecl *, 8> AmbiguousBases;
2646   for (MSRTTIClass *Class = &Classes.front(); Class <= &Classes.back();) {
2647     if ((Class->Flags & MSRTTIClass::IsVirtual) &&
2648         !VirtualBases.insert(Class->RD)) {
2649       Class = MSRTTIClass::getNextChild(Class);
2650       continue;
2651     }
2652     if (!UniqueBases.insert(Class->RD))
2653       AmbiguousBases.insert(Class->RD);
2654     Class++;
2655   }
2656   if (AmbiguousBases.empty())
2657     return;
2658   for (MSRTTIClass &Class : Classes)
2659     if (AmbiguousBases.count(Class.RD))
2660       Class.Flags |= MSRTTIClass::IsAmbiguous;
2661 }
2662
2663 llvm::GlobalVariable *MSRTTIBuilder::getClassHierarchyDescriptor() {
2664   SmallString<256> MangledName;
2665   {
2666     llvm::raw_svector_ostream Out(MangledName);
2667     ABI.getMangleContext().mangleCXXRTTIClassHierarchyDescriptor(RD, Out);
2668   }
2669
2670   // Check to see if we've already declared this ClassHierarchyDescriptor.
2671   if (auto CHD = Module.getNamedGlobal(MangledName))
2672     return CHD;
2673
2674   // Serialize the class hierarchy and initialize the CHD Fields.
2675   SmallVector<MSRTTIClass, 8> Classes;
2676   serializeClassHierarchy(Classes, RD);
2677   Classes.front().initialize(/*Parent=*/nullptr, /*Specifier=*/nullptr);
2678   detectAmbiguousBases(Classes);
2679   int Flags = 0;
2680   for (auto Class : Classes) {
2681     if (Class.RD->getNumBases() > 1)
2682       Flags |= HasBranchingHierarchy;
2683     // Note: cl.exe does not calculate "HasAmbiguousBases" correctly.  We
2684     // believe the field isn't actually used.
2685     if (Class.Flags & MSRTTIClass::IsAmbiguous)
2686       Flags |= HasAmbiguousBases;
2687   }
2688   if ((Flags & HasBranchingHierarchy) && RD->getNumVBases() != 0)
2689     Flags |= HasVirtualBranchingHierarchy;
2690   // These gep indices are used to get the address of the first element of the
2691   // base class array.
2692   llvm::Value *GEPIndices[] = {llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, 0),
2693                                llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, 0)};
2694
2695   // Forward-declare the class hierarchy descriptor
2696   auto Type = ABI.getClassHierarchyDescriptorType();
2697   auto CHD = new llvm::GlobalVariable(Module, Type, /*Constant=*/true, Linkage,
2698                                       /*Initializer=*/nullptr,
2699                                       MangledName.c_str());
2700
2701   // Initialize the base class ClassHierarchyDescriptor.
2702   llvm::Constant *Fields[] = {
2703       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, 0), // Unknown
2704       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, Flags),
2705       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, Classes.size()),
2706       ABI.getImageRelativeConstant(llvm::ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(
2707           getBaseClassArray(Classes),
2708           llvm::ArrayRef<llvm::Value *>(GEPIndices))),
2709   };
2710   CHD->setInitializer(llvm::ConstantStruct::get(Type, Fields));
2711   return CHD;
2712 }
2713
2714 llvm::GlobalVariable *
2715 MSRTTIBuilder::getBaseClassArray(SmallVectorImpl<MSRTTIClass> &Classes) {
2716   SmallString<256> MangledName;
2717   {
2718     llvm::raw_svector_ostream Out(MangledName);
2719     ABI.getMangleContext().mangleCXXRTTIBaseClassArray(RD, Out);
2720   }
2721
2722   // Forward-declare the base class array.
2723   // cl.exe pads the base class array with 1 (in 32 bit mode) or 4 (in 64 bit
2724   // mode) bytes of padding.  We provide a pointer sized amount of padding by
2725   // adding +1 to Classes.size().  The sections have pointer alignment and are
2726   // marked pick-any so it shouldn't matter.
2727   llvm::Type *PtrType = ABI.getImageRelativeType(
2728       ABI.getBaseClassDescriptorType()->getPointerTo());
2729   auto *ArrType = llvm::ArrayType::get(PtrType, Classes.size() + 1);
2730   auto *BCA = new llvm::GlobalVariable(
2731       Module, ArrType,
2732       /*Constant=*/true, Linkage, /*Initializer=*/nullptr, MangledName.c_str());
2733
2734   // Initialize the BaseClassArray.
2735   SmallVector<llvm::Constant *, 8> BaseClassArrayData;
2736   for (MSRTTIClass &Class : Classes)
2737     BaseClassArrayData.push_back(
2738         ABI.getImageRelativeConstant(getBaseClassDescriptor(Class)));
2739   BaseClassArrayData.push_back(llvm::Constant::getNullValue(PtrType));
2740   BCA->setInitializer(llvm::ConstantArray::get(ArrType, BaseClassArrayData));
2741   return BCA;
2742 }
2743
2744 llvm::GlobalVariable *
2745 MSRTTIBuilder::getBaseClassDescriptor(const MSRTTIClass &Class) {
2746   // Compute the fields for the BaseClassDescriptor.  They are computed up front
2747   // because they are mangled into the name of the object.
2748   uint32_t OffsetInVBTable = 0;
2749   int32_t VBPtrOffset = -1;
2750   if (Class.VirtualRoot) {
2751     auto &VTableContext = CGM.getMicrosoftVTableContext();
2752     OffsetInVBTable = VTableContext.getVBTableIndex(RD, Class.VirtualRoot) * 4;
2753     VBPtrOffset = Context.getASTRecordLayout(RD).getVBPtrOffset().getQuantity();
2754   }
2755
2756   SmallString<256> MangledName;
2757   {
2758     llvm::raw_svector_ostream Out(MangledName);
2759     ABI.getMangleContext().mangleCXXRTTIBaseClassDescriptor(
2760         Class.RD, Class.OffsetInVBase, VBPtrOffset, OffsetInVBTable,
2761         Class.Flags, Out);
2762   }
2763
2764   // Check to see if we've already declared this object.
2765   if (auto BCD = Module.getNamedGlobal(MangledName))
2766     return BCD;
2767
2768   // Forward-declare the base class descriptor.
2769   auto Type = ABI.getBaseClassDescriptorType();
2770   auto BCD = new llvm::GlobalVariable(Module, Type, /*Constant=*/true, Linkage,
2771                                       /*Initializer=*/nullptr,
2772                                       MangledName.c_str());
2773
2774   // Initialize the BaseClassDescriptor.
2775   llvm::Constant *Fields[] = {
2776       ABI.getImageRelativeConstant(
2777           ABI.getAddrOfRTTIDescriptor(Context.getTypeDeclType(Class.RD))),
2778       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, Class.NumBases),
2779       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, Class.OffsetInVBase),
2780       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, VBPtrOffset),
2781       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, OffsetInVBTable),
2782       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, Class.Flags),
2783       ABI.getImageRelativeConstant(
2784           MSRTTIBuilder(ABI, Class.RD).getClassHierarchyDescriptor()),
2785   };
2786   BCD->setInitializer(llvm::ConstantStruct::get(Type, Fields));
2787   return BCD;
2788 }
2789
2790 llvm::GlobalVariable *
2791 MSRTTIBuilder::getCompleteObjectLocator(const VPtrInfo *Info) {
2792   SmallString<256> MangledName;
2793   {
2794     llvm::raw_svector_ostream Out(MangledName);
2795     ABI.getMangleContext().mangleCXXRTTICompleteObjectLocator(RD, Info->MangledPath, Out);
2796   }
2797
2798   // Check to see if we've already computed this complete object locator.
2799   if (auto COL = Module.getNamedGlobal(MangledName))
2800     return COL;
2801
2802   // Compute the fields of the complete object locator.
2803   int OffsetToTop = Info->FullOffsetInMDC.getQuantity();
2804   int VFPtrOffset = 0;
2805   // The offset includes the vtordisp if one exists.
2806   if (const CXXRecordDecl *VBase = Info->getVBaseWithVPtr())
2807     if (Context.getASTRecordLayout(RD)
2808       .getVBaseOffsetsMap()
2809       .find(VBase)
2810       ->second.hasVtorDisp())
2811       VFPtrOffset = Info->NonVirtualOffset.getQuantity() + 4;
2812
2813   // Forward-declare the complete object locator.
2814   llvm::StructType *Type = ABI.getCompleteObjectLocatorType();
2815   auto COL = new llvm::GlobalVariable(Module, Type, /*Constant=*/true, Linkage,
2816     /*Initializer=*/nullptr, MangledName.c_str());
2817
2818   // Initialize the CompleteObjectLocator.
2819   llvm::Constant *Fields[] = {
2820       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, ABI.isImageRelative()),
2821       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, OffsetToTop),
2822       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, VFPtrOffset),
2823       ABI.getImageRelativeConstant(
2824           CGM.GetAddrOfRTTIDescriptor(Context.getTypeDeclType(RD))),
2825       ABI.getImageRelativeConstant(getClassHierarchyDescriptor()),
2826       ABI.getImageRelativeConstant(COL),
2827   };
2828   llvm::ArrayRef<llvm::Constant *> FieldsRef(Fields);
2829   if (!ABI.isImageRelative())
2830     FieldsRef = FieldsRef.drop_back();
2831   COL->setInitializer(llvm::ConstantStruct::get(Type, FieldsRef));
2832   return COL;
2833 }
2834
2835 /// \brief Gets a TypeDescriptor.  Returns a llvm::Constant * rather than a
2836 /// llvm::GlobalVariable * because different type descriptors have different
2837 /// types, and need to be abstracted.  They are abstracting by casting the
2838 /// address to an Int8PtrTy.
2839 llvm::Constant *MicrosoftCXXABI::getAddrOfRTTIDescriptor(QualType Type) {
2840   SmallString<256> MangledName, TypeInfoString;
2841   {
2842     llvm::raw_svector_ostream Out(MangledName);
2843     getMangleContext().mangleCXXRTTI(Type, Out);
2844   }
2845
2846   // Check to see if we've already declared this TypeDescriptor.
2847   if (llvm::GlobalVariable *GV = CGM.getModule().getNamedGlobal(MangledName))
2848     return llvm::ConstantExpr::getBitCast(GV, CGM.Int8PtrTy);
2849
2850   // Compute the fields for the TypeDescriptor.
2851   {
2852     llvm::raw_svector_ostream Out(TypeInfoString);
2853     getMangleContext().mangleCXXRTTIName(Type, Out);
2854   }
2855
2856   // Declare and initialize the TypeDescriptor.
2857   llvm::Constant *Fields[] = {
2858     getTypeInfoVTable(CGM),                        // VFPtr
2859     llvm::ConstantPointerNull::get(CGM.Int8PtrTy), // Runtime data
2860     llvm::ConstantDataArray::getString(CGM.getLLVMContext(), TypeInfoString)};
2861   llvm::StructType *TypeDescriptorType =
2862       getTypeDescriptorType(TypeInfoString);
2863   return llvm::ConstantExpr::getBitCast(
2864       new llvm::GlobalVariable(
2865           CGM.getModule(), TypeDescriptorType, /*Constant=*/false,
2866           getLinkageForRTTI(Type),
2867           llvm::ConstantStruct::get(TypeDescriptorType, Fields),
2868           MangledName.c_str()),
2869       CGM.Int8PtrTy);
2870 }
2871
2872 /// \brief Gets or a creates a Microsoft CompleteObjectLocator.
2873 llvm::GlobalVariable *
2874 MicrosoftCXXABI::getMSCompleteObjectLocator(const CXXRecordDecl *RD,
2875                                             const VPtrInfo *Info) {
2876   return MSRTTIBuilder(*this, RD).getCompleteObjectLocator(Info);
2877 }