]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/tools/clang/lib/CodeGen/MicrosoftCXXABI.cpp
Merge CK as of commit 255a47553aa5e8d0bb5f8eec63acac7f4c25a6d8, mostly
[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 "CGCleanup.h"
19 #include "CGVTables.h"
20 #include "CodeGenModule.h"
21 #include "CodeGenTypes.h"
22 #include "TargetInfo.h"
23 #include "clang/AST/Decl.h"
24 #include "clang/AST/DeclCXX.h"
25 #include "clang/AST/StmtCXX.h"
26 #include "clang/AST/VTableBuilder.h"
27 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
28 #include "llvm/ADT/StringSet.h"
29 #include "llvm/IR/CallSite.h"
30 #include "llvm/IR/Intrinsics.h"
31
32 using namespace clang;
33 using namespace CodeGen;
34
35 namespace {
36
37 /// Holds all the vbtable globals for a given class.
38 struct VBTableGlobals {
39   const VPtrInfoVector *VBTables;
40   SmallVector<llvm::GlobalVariable *, 2> Globals;
41 };
42
43 class MicrosoftCXXABI : public CGCXXABI {
44 public:
45   MicrosoftCXXABI(CodeGenModule &CGM)
46       : CGCXXABI(CGM), BaseClassDescriptorType(nullptr),
47         ClassHierarchyDescriptorType(nullptr),
48         CompleteObjectLocatorType(nullptr), CatchableTypeType(nullptr),
49         ThrowInfoType(nullptr) {}
50
51   bool HasThisReturn(GlobalDecl GD) const override;
52   bool hasMostDerivedReturn(GlobalDecl GD) const override;
53
54   bool classifyReturnType(CGFunctionInfo &FI) const override;
55
56   RecordArgABI getRecordArgABI(const CXXRecordDecl *RD) const override;
57
58   bool isSRetParameterAfterThis() const override { return true; }
59
60   bool isThisCompleteObject(GlobalDecl GD) const override {
61     // The Microsoft ABI doesn't use separate complete-object vs.
62     // base-object variants of constructors, but it does of destructors.
63     if (isa<CXXDestructorDecl>(GD.getDecl())) {
64       switch (GD.getDtorType()) {
65       case Dtor_Complete:
66       case Dtor_Deleting:
67         return true;
68
69       case Dtor_Base:
70         return false;
71
72       case Dtor_Comdat: llvm_unreachable("emitting dtor comdat as function?");
73       }
74       llvm_unreachable("bad dtor kind");
75     }
76
77     // No other kinds.
78     return false;
79   }
80
81   size_t getSrcArgforCopyCtor(const CXXConstructorDecl *CD,
82                               FunctionArgList &Args) const override {
83     assert(Args.size() >= 2 &&
84            "expected the arglist to have at least two args!");
85     // The 'most_derived' parameter goes second if the ctor is variadic and
86     // has v-bases.
87     if (CD->getParent()->getNumVBases() > 0 &&
88         CD->getType()->castAs<FunctionProtoType>()->isVariadic())
89       return 2;
90     return 1;
91   }
92
93   std::vector<CharUnits> getVBPtrOffsets(const CXXRecordDecl *RD) override {
94     std::vector<CharUnits> VBPtrOffsets;
95     const ASTContext &Context = getContext();
96     const ASTRecordLayout &Layout = Context.getASTRecordLayout(RD);
97
98     const VBTableGlobals &VBGlobals = enumerateVBTables(RD);
99     for (const VPtrInfo *VBT : *VBGlobals.VBTables) {
100       const ASTRecordLayout &SubobjectLayout =
101           Context.getASTRecordLayout(VBT->BaseWithVPtr);
102       CharUnits Offs = VBT->NonVirtualOffset;
103       Offs += SubobjectLayout.getVBPtrOffset();
104       if (VBT->getVBaseWithVPtr())
105         Offs += Layout.getVBaseClassOffset(VBT->getVBaseWithVPtr());
106       VBPtrOffsets.push_back(Offs);
107     }
108     llvm::array_pod_sort(VBPtrOffsets.begin(), VBPtrOffsets.end());
109     return VBPtrOffsets;
110   }
111
112   StringRef GetPureVirtualCallName() override { return "_purecall"; }
113   StringRef GetDeletedVirtualCallName() override { return "_purecall"; }
114
115   void emitVirtualObjectDelete(CodeGenFunction &CGF, const CXXDeleteExpr *DE,
116                                Address Ptr, QualType ElementType,
117                                const CXXDestructorDecl *Dtor) override;
118
119   void emitRethrow(CodeGenFunction &CGF, bool isNoReturn) override;
120   void emitThrow(CodeGenFunction &CGF, const CXXThrowExpr *E) override;
121
122   void emitBeginCatch(CodeGenFunction &CGF, const CXXCatchStmt *C) override;
123
124   llvm::GlobalVariable *getMSCompleteObjectLocator(const CXXRecordDecl *RD,
125                                                    const VPtrInfo *Info);
126
127   llvm::Constant *getAddrOfRTTIDescriptor(QualType Ty) override;
128   CatchTypeInfo
129   getAddrOfCXXCatchHandlerType(QualType Ty, QualType CatchHandlerType) override;
130
131   /// MSVC needs an extra flag to indicate a catchall.
132   CatchTypeInfo getCatchAllTypeInfo() override {
133     return CatchTypeInfo{nullptr, 0x40};
134   }
135
136   bool shouldTypeidBeNullChecked(bool IsDeref, QualType SrcRecordTy) override;
137   void EmitBadTypeidCall(CodeGenFunction &CGF) override;
138   llvm::Value *EmitTypeid(CodeGenFunction &CGF, QualType SrcRecordTy,
139                           Address ThisPtr,
140                           llvm::Type *StdTypeInfoPtrTy) override;
141
142   bool shouldDynamicCastCallBeNullChecked(bool SrcIsPtr,
143                                           QualType SrcRecordTy) override;
144
145   llvm::Value *EmitDynamicCastCall(CodeGenFunction &CGF, Address Value,
146                                    QualType SrcRecordTy, QualType DestTy,
147                                    QualType DestRecordTy,
148                                    llvm::BasicBlock *CastEnd) override;
149
150   llvm::Value *EmitDynamicCastToVoid(CodeGenFunction &CGF, Address Value,
151                                      QualType SrcRecordTy,
152                                      QualType DestTy) override;
153
154   bool EmitBadCastCall(CodeGenFunction &CGF) override;
155   bool canSpeculativelyEmitVTable(const CXXRecordDecl *RD) const override {
156     return false;
157   }
158
159   llvm::Value *
160   GetVirtualBaseClassOffset(CodeGenFunction &CGF, Address This,
161                             const CXXRecordDecl *ClassDecl,
162                             const CXXRecordDecl *BaseClassDecl) override;
163
164   llvm::BasicBlock *
165   EmitCtorCompleteObjectHandler(CodeGenFunction &CGF,
166                                 const CXXRecordDecl *RD) override;
167
168   void initializeHiddenVirtualInheritanceMembers(CodeGenFunction &CGF,
169                                               const CXXRecordDecl *RD) override;
170
171   void EmitCXXConstructors(const CXXConstructorDecl *D) override;
172
173   // Background on MSVC destructors
174   // ==============================
175   //
176   // Both Itanium and MSVC ABIs have destructor variants.  The variant names
177   // roughly correspond in the following way:
178   //   Itanium       Microsoft
179   //   Base       -> no name, just ~Class
180   //   Complete   -> vbase destructor
181   //   Deleting   -> scalar deleting destructor
182   //                 vector deleting destructor
183   //
184   // The base and complete destructors are the same as in Itanium, although the
185   // complete destructor does not accept a VTT parameter when there are virtual
186   // bases.  A separate mechanism involving vtordisps is used to ensure that
187   // virtual methods of destroyed subobjects are not called.
188   //
189   // The deleting destructors accept an i32 bitfield as a second parameter.  Bit
190   // 1 indicates if the memory should be deleted.  Bit 2 indicates if the this
191   // pointer points to an array.  The scalar deleting destructor assumes that
192   // bit 2 is zero, and therefore does not contain a loop.
193   //
194   // For virtual destructors, only one entry is reserved in the vftable, and it
195   // always points to the vector deleting destructor.  The vector deleting
196   // destructor is the most general, so it can be used to destroy objects in
197   // place, delete single heap objects, or delete arrays.
198   //
199   // A TU defining a non-inline destructor is only guaranteed to emit a base
200   // destructor, and all of the other variants are emitted on an as-needed basis
201   // in COMDATs.  Because a non-base destructor can be emitted in a TU that
202   // lacks a definition for the destructor, non-base destructors must always
203   // delegate to or alias the base destructor.
204
205   void buildStructorSignature(const CXXMethodDecl *MD, StructorType T,
206                               SmallVectorImpl<CanQualType> &ArgTys) override;
207
208   /// Non-base dtors should be emitted as delegating thunks in this ABI.
209   bool useThunkForDtorVariant(const CXXDestructorDecl *Dtor,
210                               CXXDtorType DT) const override {
211     return DT != Dtor_Base;
212   }
213
214   void EmitCXXDestructors(const CXXDestructorDecl *D) override;
215
216   const CXXRecordDecl *
217   getThisArgumentTypeForMethod(const CXXMethodDecl *MD) override {
218     MD = MD->getCanonicalDecl();
219     if (MD->isVirtual() && !isa<CXXDestructorDecl>(MD)) {
220       MicrosoftVTableContext::MethodVFTableLocation ML =
221           CGM.getMicrosoftVTableContext().getMethodVFTableLocation(MD);
222       // The vbases might be ordered differently in the final overrider object
223       // and the complete object, so the "this" argument may sometimes point to
224       // memory that has no particular type (e.g. past the complete object).
225       // In this case, we just use a generic pointer type.
226       // FIXME: might want to have a more precise type in the non-virtual
227       // multiple inheritance case.
228       if (ML.VBase || !ML.VFPtrOffset.isZero())
229         return nullptr;
230     }
231     return MD->getParent();
232   }
233
234   Address
235   adjustThisArgumentForVirtualFunctionCall(CodeGenFunction &CGF, GlobalDecl GD,
236                                            Address This,
237                                            bool VirtualCall) override;
238
239   void addImplicitStructorParams(CodeGenFunction &CGF, QualType &ResTy,
240                                  FunctionArgList &Params) override;
241
242   llvm::Value *adjustThisParameterInVirtualFunctionPrologue(
243       CodeGenFunction &CGF, GlobalDecl GD, llvm::Value *This) override;
244
245   void EmitInstanceFunctionProlog(CodeGenFunction &CGF) override;
246
247   unsigned addImplicitConstructorArgs(CodeGenFunction &CGF,
248                                       const CXXConstructorDecl *D,
249                                       CXXCtorType Type, bool ForVirtualBase,
250                                       bool Delegating,
251                                       CallArgList &Args) override;
252
253   void EmitDestructorCall(CodeGenFunction &CGF, const CXXDestructorDecl *DD,
254                           CXXDtorType Type, bool ForVirtualBase,
255                           bool Delegating, Address This) override;
256
257   void emitVTableTypeMetadata(VPtrInfo *Info, const CXXRecordDecl *RD,
258                               llvm::GlobalVariable *VTable);
259
260   void emitVTableDefinitions(CodeGenVTables &CGVT,
261                              const CXXRecordDecl *RD) override;
262
263   bool isVirtualOffsetNeededForVTableField(CodeGenFunction &CGF,
264                                            CodeGenFunction::VPtr Vptr) override;
265
266   /// Don't initialize vptrs if dynamic class
267   /// is marked with with the 'novtable' attribute.
268   bool doStructorsInitializeVPtrs(const CXXRecordDecl *VTableClass) override {
269     return !VTableClass->hasAttr<MSNoVTableAttr>();
270   }
271
272   llvm::Constant *
273   getVTableAddressPoint(BaseSubobject Base,
274                         const CXXRecordDecl *VTableClass) override;
275
276   llvm::Value *getVTableAddressPointInStructor(
277       CodeGenFunction &CGF, const CXXRecordDecl *VTableClass,
278       BaseSubobject Base, const CXXRecordDecl *NearestVBase) override;
279
280   llvm::Constant *
281   getVTableAddressPointForConstExpr(BaseSubobject Base,
282                                     const CXXRecordDecl *VTableClass) override;
283
284   llvm::GlobalVariable *getAddrOfVTable(const CXXRecordDecl *RD,
285                                         CharUnits VPtrOffset) override;
286
287   llvm::Value *getVirtualFunctionPointer(CodeGenFunction &CGF, GlobalDecl GD,
288                                          Address This, llvm::Type *Ty,
289                                          SourceLocation Loc) override;
290
291   llvm::Value *EmitVirtualDestructorCall(CodeGenFunction &CGF,
292                                          const CXXDestructorDecl *Dtor,
293                                          CXXDtorType DtorType,
294                                          Address This,
295                                          const CXXMemberCallExpr *CE) override;
296
297   void adjustCallArgsForDestructorThunk(CodeGenFunction &CGF, GlobalDecl GD,
298                                         CallArgList &CallArgs) override {
299     assert(GD.getDtorType() == Dtor_Deleting &&
300            "Only deleting destructor thunks are available in this ABI");
301     CallArgs.add(RValue::get(getStructorImplicitParamValue(CGF)),
302                  getContext().IntTy);
303   }
304
305   void emitVirtualInheritanceTables(const CXXRecordDecl *RD) override;
306
307   llvm::GlobalVariable *
308   getAddrOfVBTable(const VPtrInfo &VBT, const CXXRecordDecl *RD,
309                    llvm::GlobalVariable::LinkageTypes Linkage);
310
311   llvm::GlobalVariable *
312   getAddrOfVirtualDisplacementMap(const CXXRecordDecl *SrcRD,
313                                   const CXXRecordDecl *DstRD) {
314     SmallString<256> OutName;
315     llvm::raw_svector_ostream Out(OutName);
316     getMangleContext().mangleCXXVirtualDisplacementMap(SrcRD, DstRD, Out);
317     StringRef MangledName = OutName.str();
318
319     if (auto *VDispMap = CGM.getModule().getNamedGlobal(MangledName))
320       return VDispMap;
321
322     MicrosoftVTableContext &VTContext = CGM.getMicrosoftVTableContext();
323     unsigned NumEntries = 1 + SrcRD->getNumVBases();
324     SmallVector<llvm::Constant *, 4> Map(NumEntries,
325                                          llvm::UndefValue::get(CGM.IntTy));
326     Map[0] = llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, 0);
327     bool AnyDifferent = false;
328     for (const auto &I : SrcRD->vbases()) {
329       const CXXRecordDecl *VBase = I.getType()->getAsCXXRecordDecl();
330       if (!DstRD->isVirtuallyDerivedFrom(VBase))
331         continue;
332
333       unsigned SrcVBIndex = VTContext.getVBTableIndex(SrcRD, VBase);
334       unsigned DstVBIndex = VTContext.getVBTableIndex(DstRD, VBase);
335       Map[SrcVBIndex] = llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, DstVBIndex * 4);
336       AnyDifferent |= SrcVBIndex != DstVBIndex;
337     }
338     // This map would be useless, don't use it.
339     if (!AnyDifferent)
340       return nullptr;
341
342     llvm::ArrayType *VDispMapTy = llvm::ArrayType::get(CGM.IntTy, Map.size());
343     llvm::Constant *Init = llvm::ConstantArray::get(VDispMapTy, Map);
344     llvm::GlobalValue::LinkageTypes Linkage =
345         SrcRD->isExternallyVisible() && DstRD->isExternallyVisible()
346             ? llvm::GlobalValue::LinkOnceODRLinkage
347             : llvm::GlobalValue::InternalLinkage;
348     auto *VDispMap = new llvm::GlobalVariable(
349         CGM.getModule(), VDispMapTy, /*Constant=*/true, Linkage,
350         /*Initializer=*/Init, MangledName);
351     return VDispMap;
352   }
353
354   void emitVBTableDefinition(const VPtrInfo &VBT, const CXXRecordDecl *RD,
355                              llvm::GlobalVariable *GV) const;
356
357   void setThunkLinkage(llvm::Function *Thunk, bool ForVTable,
358                        GlobalDecl GD, bool ReturnAdjustment) override {
359     // Never dllimport/dllexport thunks.
360     Thunk->setDLLStorageClass(llvm::GlobalValue::DefaultStorageClass);
361
362     GVALinkage Linkage =
363         getContext().GetGVALinkageForFunction(cast<FunctionDecl>(GD.getDecl()));
364
365     if (Linkage == GVA_Internal)
366       Thunk->setLinkage(llvm::GlobalValue::InternalLinkage);
367     else if (ReturnAdjustment)
368       Thunk->setLinkage(llvm::GlobalValue::WeakODRLinkage);
369     else
370       Thunk->setLinkage(llvm::GlobalValue::LinkOnceODRLinkage);
371   }
372
373   llvm::Value *performThisAdjustment(CodeGenFunction &CGF, Address This,
374                                      const ThisAdjustment &TA) override;
375
376   llvm::Value *performReturnAdjustment(CodeGenFunction &CGF, Address Ret,
377                                        const ReturnAdjustment &RA) override;
378
379   void EmitThreadLocalInitFuncs(
380       CodeGenModule &CGM, ArrayRef<const VarDecl *> CXXThreadLocals,
381       ArrayRef<llvm::Function *> CXXThreadLocalInits,
382       ArrayRef<const VarDecl *> CXXThreadLocalInitVars) override;
383
384   bool usesThreadWrapperFunction() const override { return false; }
385   LValue EmitThreadLocalVarDeclLValue(CodeGenFunction &CGF, const VarDecl *VD,
386                                       QualType LValType) override;
387
388   void EmitGuardedInit(CodeGenFunction &CGF, const VarDecl &D,
389                        llvm::GlobalVariable *DeclPtr,
390                        bool PerformInit) override;
391   void registerGlobalDtor(CodeGenFunction &CGF, const VarDecl &D,
392                           llvm::Constant *Dtor, llvm::Constant *Addr) override;
393
394   // ==== Notes on array cookies =========
395   //
396   // MSVC seems to only use cookies when the class has a destructor; a
397   // two-argument usual array deallocation function isn't sufficient.
398   //
399   // For example, this code prints "100" and "1":
400   //   struct A {
401   //     char x;
402   //     void *operator new[](size_t sz) {
403   //       printf("%u\n", sz);
404   //       return malloc(sz);
405   //     }
406   //     void operator delete[](void *p, size_t sz) {
407   //       printf("%u\n", sz);
408   //       free(p);
409   //     }
410   //   };
411   //   int main() {
412   //     A *p = new A[100];
413   //     delete[] p;
414   //   }
415   // Whereas it prints "104" and "104" if you give A a destructor.
416
417   bool requiresArrayCookie(const CXXDeleteExpr *expr,
418                            QualType elementType) override;
419   bool requiresArrayCookie(const CXXNewExpr *expr) override;
420   CharUnits getArrayCookieSizeImpl(QualType type) override;
421   Address InitializeArrayCookie(CodeGenFunction &CGF,
422                                 Address NewPtr,
423                                 llvm::Value *NumElements,
424                                 const CXXNewExpr *expr,
425                                 QualType ElementType) override;
426   llvm::Value *readArrayCookieImpl(CodeGenFunction &CGF,
427                                    Address allocPtr,
428                                    CharUnits cookieSize) override;
429
430   friend struct MSRTTIBuilder;
431
432   bool isImageRelative() const {
433     return CGM.getTarget().getPointerWidth(/*AddressSpace=*/0) == 64;
434   }
435
436   // 5 routines for constructing the llvm types for MS RTTI structs.
437   llvm::StructType *getTypeDescriptorType(StringRef TypeInfoString) {
438     llvm::SmallString<32> TDTypeName("rtti.TypeDescriptor");
439     TDTypeName += llvm::utostr(TypeInfoString.size());
440     llvm::StructType *&TypeDescriptorType =
441         TypeDescriptorTypeMap[TypeInfoString.size()];
442     if (TypeDescriptorType)
443       return TypeDescriptorType;
444     llvm::Type *FieldTypes[] = {
445         CGM.Int8PtrPtrTy,
446         CGM.Int8PtrTy,
447         llvm::ArrayType::get(CGM.Int8Ty, TypeInfoString.size() + 1)};
448     TypeDescriptorType =
449         llvm::StructType::create(CGM.getLLVMContext(), FieldTypes, TDTypeName);
450     return TypeDescriptorType;
451   }
452
453   llvm::Type *getImageRelativeType(llvm::Type *PtrType) {
454     if (!isImageRelative())
455       return PtrType;
456     return CGM.IntTy;
457   }
458
459   llvm::StructType *getBaseClassDescriptorType() {
460     if (BaseClassDescriptorType)
461       return BaseClassDescriptorType;
462     llvm::Type *FieldTypes[] = {
463         getImageRelativeType(CGM.Int8PtrTy),
464         CGM.IntTy,
465         CGM.IntTy,
466         CGM.IntTy,
467         CGM.IntTy,
468         CGM.IntTy,
469         getImageRelativeType(getClassHierarchyDescriptorType()->getPointerTo()),
470     };
471     BaseClassDescriptorType = llvm::StructType::create(
472         CGM.getLLVMContext(), FieldTypes, "rtti.BaseClassDescriptor");
473     return BaseClassDescriptorType;
474   }
475
476   llvm::StructType *getClassHierarchyDescriptorType() {
477     if (ClassHierarchyDescriptorType)
478       return ClassHierarchyDescriptorType;
479     // Forward-declare RTTIClassHierarchyDescriptor to break a cycle.
480     ClassHierarchyDescriptorType = llvm::StructType::create(
481         CGM.getLLVMContext(), "rtti.ClassHierarchyDescriptor");
482     llvm::Type *FieldTypes[] = {
483         CGM.IntTy,
484         CGM.IntTy,
485         CGM.IntTy,
486         getImageRelativeType(
487             getBaseClassDescriptorType()->getPointerTo()->getPointerTo()),
488     };
489     ClassHierarchyDescriptorType->setBody(FieldTypes);
490     return ClassHierarchyDescriptorType;
491   }
492
493   llvm::StructType *getCompleteObjectLocatorType() {
494     if (CompleteObjectLocatorType)
495       return CompleteObjectLocatorType;
496     CompleteObjectLocatorType = llvm::StructType::create(
497         CGM.getLLVMContext(), "rtti.CompleteObjectLocator");
498     llvm::Type *FieldTypes[] = {
499         CGM.IntTy,
500         CGM.IntTy,
501         CGM.IntTy,
502         getImageRelativeType(CGM.Int8PtrTy),
503         getImageRelativeType(getClassHierarchyDescriptorType()->getPointerTo()),
504         getImageRelativeType(CompleteObjectLocatorType),
505     };
506     llvm::ArrayRef<llvm::Type *> FieldTypesRef(FieldTypes);
507     if (!isImageRelative())
508       FieldTypesRef = FieldTypesRef.drop_back();
509     CompleteObjectLocatorType->setBody(FieldTypesRef);
510     return CompleteObjectLocatorType;
511   }
512
513   llvm::GlobalVariable *getImageBase() {
514     StringRef Name = "__ImageBase";
515     if (llvm::GlobalVariable *GV = CGM.getModule().getNamedGlobal(Name))
516       return GV;
517
518     return new llvm::GlobalVariable(CGM.getModule(), CGM.Int8Ty,
519                                     /*isConstant=*/true,
520                                     llvm::GlobalValue::ExternalLinkage,
521                                     /*Initializer=*/nullptr, Name);
522   }
523
524   llvm::Constant *getImageRelativeConstant(llvm::Constant *PtrVal) {
525     if (!isImageRelative())
526       return PtrVal;
527
528     if (PtrVal->isNullValue())
529       return llvm::Constant::getNullValue(CGM.IntTy);
530
531     llvm::Constant *ImageBaseAsInt =
532         llvm::ConstantExpr::getPtrToInt(getImageBase(), CGM.IntPtrTy);
533     llvm::Constant *PtrValAsInt =
534         llvm::ConstantExpr::getPtrToInt(PtrVal, CGM.IntPtrTy);
535     llvm::Constant *Diff =
536         llvm::ConstantExpr::getSub(PtrValAsInt, ImageBaseAsInt,
537                                    /*HasNUW=*/true, /*HasNSW=*/true);
538     return llvm::ConstantExpr::getTrunc(Diff, CGM.IntTy);
539   }
540
541 private:
542   MicrosoftMangleContext &getMangleContext() {
543     return cast<MicrosoftMangleContext>(CodeGen::CGCXXABI::getMangleContext());
544   }
545
546   llvm::Constant *getZeroInt() {
547     return llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, 0);
548   }
549
550   llvm::Constant *getAllOnesInt() {
551     return  llvm::Constant::getAllOnesValue(CGM.IntTy);
552   }
553
554   CharUnits getVirtualFunctionPrologueThisAdjustment(GlobalDecl GD) override;
555
556   void
557   GetNullMemberPointerFields(const MemberPointerType *MPT,
558                              llvm::SmallVectorImpl<llvm::Constant *> &fields);
559
560   /// \brief Shared code for virtual base adjustment.  Returns the offset from
561   /// the vbptr to the virtual base.  Optionally returns the address of the
562   /// vbptr itself.
563   llvm::Value *GetVBaseOffsetFromVBPtr(CodeGenFunction &CGF,
564                                        Address Base,
565                                        llvm::Value *VBPtrOffset,
566                                        llvm::Value *VBTableOffset,
567                                        llvm::Value **VBPtr = nullptr);
568
569   llvm::Value *GetVBaseOffsetFromVBPtr(CodeGenFunction &CGF,
570                                        Address Base,
571                                        int32_t VBPtrOffset,
572                                        int32_t VBTableOffset,
573                                        llvm::Value **VBPtr = nullptr) {
574     assert(VBTableOffset % 4 == 0 && "should be byte offset into table of i32s");
575     llvm::Value *VBPOffset = llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, VBPtrOffset),
576                 *VBTOffset = llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, VBTableOffset);
577     return GetVBaseOffsetFromVBPtr(CGF, Base, VBPOffset, VBTOffset, VBPtr);
578   }
579
580   std::pair<Address, llvm::Value *>
581   performBaseAdjustment(CodeGenFunction &CGF, Address Value,
582                         QualType SrcRecordTy);
583
584   /// \brief Performs a full virtual base adjustment.  Used to dereference
585   /// pointers to members of virtual bases.
586   llvm::Value *AdjustVirtualBase(CodeGenFunction &CGF, const Expr *E,
587                                  const CXXRecordDecl *RD, Address Base,
588                                  llvm::Value *VirtualBaseAdjustmentOffset,
589                                  llvm::Value *VBPtrOffset /* optional */);
590
591   /// \brief Emits a full member pointer with the fields common to data and
592   /// function member pointers.
593   llvm::Constant *EmitFullMemberPointer(llvm::Constant *FirstField,
594                                         bool IsMemberFunction,
595                                         const CXXRecordDecl *RD,
596                                         CharUnits NonVirtualBaseAdjustment,
597                                         unsigned VBTableIndex);
598
599   bool MemberPointerConstantIsNull(const MemberPointerType *MPT,
600                                    llvm::Constant *MP);
601
602   /// \brief - Initialize all vbptrs of 'this' with RD as the complete type.
603   void EmitVBPtrStores(CodeGenFunction &CGF, const CXXRecordDecl *RD);
604
605   /// \brief Caching wrapper around VBTableBuilder::enumerateVBTables().
606   const VBTableGlobals &enumerateVBTables(const CXXRecordDecl *RD);
607
608   /// \brief Generate a thunk for calling a virtual member function MD.
609   llvm::Function *EmitVirtualMemPtrThunk(
610       const CXXMethodDecl *MD,
611       const MicrosoftVTableContext::MethodVFTableLocation &ML);
612
613 public:
614   llvm::Type *ConvertMemberPointerType(const MemberPointerType *MPT) override;
615
616   bool isZeroInitializable(const MemberPointerType *MPT) override;
617
618   bool isMemberPointerConvertible(const MemberPointerType *MPT) const override {
619     const CXXRecordDecl *RD = MPT->getMostRecentCXXRecordDecl();
620     return RD->hasAttr<MSInheritanceAttr>();
621   }
622
623   llvm::Constant *EmitNullMemberPointer(const MemberPointerType *MPT) override;
624
625   llvm::Constant *EmitMemberDataPointer(const MemberPointerType *MPT,
626                                         CharUnits offset) override;
627   llvm::Constant *EmitMemberFunctionPointer(const CXXMethodDecl *MD) override;
628   llvm::Constant *EmitMemberPointer(const APValue &MP, QualType MPT) override;
629
630   llvm::Value *EmitMemberPointerComparison(CodeGenFunction &CGF,
631                                            llvm::Value *L,
632                                            llvm::Value *R,
633                                            const MemberPointerType *MPT,
634                                            bool Inequality) override;
635
636   llvm::Value *EmitMemberPointerIsNotNull(CodeGenFunction &CGF,
637                                           llvm::Value *MemPtr,
638                                           const MemberPointerType *MPT) override;
639
640   llvm::Value *
641   EmitMemberDataPointerAddress(CodeGenFunction &CGF, const Expr *E,
642                                Address Base, llvm::Value *MemPtr,
643                                const MemberPointerType *MPT) override;
644
645   llvm::Value *EmitNonNullMemberPointerConversion(
646       const MemberPointerType *SrcTy, const MemberPointerType *DstTy,
647       CastKind CK, CastExpr::path_const_iterator PathBegin,
648       CastExpr::path_const_iterator PathEnd, llvm::Value *Src,
649       CGBuilderTy &Builder);
650
651   llvm::Value *EmitMemberPointerConversion(CodeGenFunction &CGF,
652                                            const CastExpr *E,
653                                            llvm::Value *Src) override;
654
655   llvm::Constant *EmitMemberPointerConversion(const CastExpr *E,
656                                               llvm::Constant *Src) override;
657
658   llvm::Constant *EmitMemberPointerConversion(
659       const MemberPointerType *SrcTy, const MemberPointerType *DstTy,
660       CastKind CK, CastExpr::path_const_iterator PathBegin,
661       CastExpr::path_const_iterator PathEnd, llvm::Constant *Src);
662
663   llvm::Value *
664   EmitLoadOfMemberFunctionPointer(CodeGenFunction &CGF, const Expr *E,
665                                   Address This, llvm::Value *&ThisPtrForCall,
666                                   llvm::Value *MemPtr,
667                                   const MemberPointerType *MPT) override;
668
669   void emitCXXStructor(const CXXMethodDecl *MD, StructorType Type) override;
670
671   llvm::StructType *getCatchableTypeType() {
672     if (CatchableTypeType)
673       return CatchableTypeType;
674     llvm::Type *FieldTypes[] = {
675         CGM.IntTy,                           // Flags
676         getImageRelativeType(CGM.Int8PtrTy), // TypeDescriptor
677         CGM.IntTy,                           // NonVirtualAdjustment
678         CGM.IntTy,                           // OffsetToVBPtr
679         CGM.IntTy,                           // VBTableIndex
680         CGM.IntTy,                           // Size
681         getImageRelativeType(CGM.Int8PtrTy)  // CopyCtor
682     };
683     CatchableTypeType = llvm::StructType::create(
684         CGM.getLLVMContext(), FieldTypes, "eh.CatchableType");
685     return CatchableTypeType;
686   }
687
688   llvm::StructType *getCatchableTypeArrayType(uint32_t NumEntries) {
689     llvm::StructType *&CatchableTypeArrayType =
690         CatchableTypeArrayTypeMap[NumEntries];
691     if (CatchableTypeArrayType)
692       return CatchableTypeArrayType;
693
694     llvm::SmallString<23> CTATypeName("eh.CatchableTypeArray.");
695     CTATypeName += llvm::utostr(NumEntries);
696     llvm::Type *CTType =
697         getImageRelativeType(getCatchableTypeType()->getPointerTo());
698     llvm::Type *FieldTypes[] = {
699         CGM.IntTy,                               // NumEntries
700         llvm::ArrayType::get(CTType, NumEntries) // CatchableTypes
701     };
702     CatchableTypeArrayType =
703         llvm::StructType::create(CGM.getLLVMContext(), FieldTypes, CTATypeName);
704     return CatchableTypeArrayType;
705   }
706
707   llvm::StructType *getThrowInfoType() {
708     if (ThrowInfoType)
709       return ThrowInfoType;
710     llvm::Type *FieldTypes[] = {
711         CGM.IntTy,                           // Flags
712         getImageRelativeType(CGM.Int8PtrTy), // CleanupFn
713         getImageRelativeType(CGM.Int8PtrTy), // ForwardCompat
714         getImageRelativeType(CGM.Int8PtrTy)  // CatchableTypeArray
715     };
716     ThrowInfoType = llvm::StructType::create(CGM.getLLVMContext(), FieldTypes,
717                                              "eh.ThrowInfo");
718     return ThrowInfoType;
719   }
720
721   llvm::Constant *getThrowFn() {
722     // _CxxThrowException is passed an exception object and a ThrowInfo object
723     // which describes the exception.
724     llvm::Type *Args[] = {CGM.Int8PtrTy, getThrowInfoType()->getPointerTo()};
725     llvm::FunctionType *FTy =
726         llvm::FunctionType::get(CGM.VoidTy, Args, /*IsVarArgs=*/false);
727     auto *Fn = cast<llvm::Function>(
728         CGM.CreateRuntimeFunction(FTy, "_CxxThrowException"));
729     // _CxxThrowException is stdcall on 32-bit x86 platforms.
730     if (CGM.getTarget().getTriple().getArch() == llvm::Triple::x86)
731       Fn->setCallingConv(llvm::CallingConv::X86_StdCall);
732     return Fn;
733   }
734
735   llvm::Function *getAddrOfCXXCtorClosure(const CXXConstructorDecl *CD,
736                                           CXXCtorType CT);
737
738   llvm::Constant *getCatchableType(QualType T,
739                                    uint32_t NVOffset = 0,
740                                    int32_t VBPtrOffset = -1,
741                                    uint32_t VBIndex = 0);
742
743   llvm::GlobalVariable *getCatchableTypeArray(QualType T);
744
745   llvm::GlobalVariable *getThrowInfo(QualType T) override;
746
747 private:
748   typedef std::pair<const CXXRecordDecl *, CharUnits> VFTableIdTy;
749   typedef llvm::DenseMap<VFTableIdTy, llvm::GlobalVariable *> VTablesMapTy;
750   typedef llvm::DenseMap<VFTableIdTy, llvm::GlobalValue *> VFTablesMapTy;
751   /// \brief All the vftables that have been referenced.
752   VFTablesMapTy VFTablesMap;
753   VTablesMapTy VTablesMap;
754
755   /// \brief This set holds the record decls we've deferred vtable emission for.
756   llvm::SmallPtrSet<const CXXRecordDecl *, 4> DeferredVFTables;
757
758
759   /// \brief All the vbtables which have been referenced.
760   llvm::DenseMap<const CXXRecordDecl *, VBTableGlobals> VBTablesMap;
761
762   /// Info on the global variable used to guard initialization of static locals.
763   /// The BitIndex field is only used for externally invisible declarations.
764   struct GuardInfo {
765     GuardInfo() : Guard(nullptr), BitIndex(0) {}
766     llvm::GlobalVariable *Guard;
767     unsigned BitIndex;
768   };
769
770   /// Map from DeclContext to the current guard variable.  We assume that the
771   /// AST is visited in source code order.
772   llvm::DenseMap<const DeclContext *, GuardInfo> GuardVariableMap;
773   llvm::DenseMap<const DeclContext *, GuardInfo> ThreadLocalGuardVariableMap;
774   llvm::DenseMap<const DeclContext *, unsigned> ThreadSafeGuardNumMap;
775
776   llvm::DenseMap<size_t, llvm::StructType *> TypeDescriptorTypeMap;
777   llvm::StructType *BaseClassDescriptorType;
778   llvm::StructType *ClassHierarchyDescriptorType;
779   llvm::StructType *CompleteObjectLocatorType;
780
781   llvm::DenseMap<QualType, llvm::GlobalVariable *> CatchableTypeArrays;
782
783   llvm::StructType *CatchableTypeType;
784   llvm::DenseMap<uint32_t, llvm::StructType *> CatchableTypeArrayTypeMap;
785   llvm::StructType *ThrowInfoType;
786 };
787
788 }
789
790 CGCXXABI::RecordArgABI
791 MicrosoftCXXABI::getRecordArgABI(const CXXRecordDecl *RD) const {
792   switch (CGM.getTarget().getTriple().getArch()) {
793   default:
794     // FIXME: Implement for other architectures.
795     return RAA_Default;
796
797   case llvm::Triple::x86:
798     // All record arguments are passed in memory on x86.  Decide whether to
799     // construct the object directly in argument memory, or to construct the
800     // argument elsewhere and copy the bytes during the call.
801
802     // If C++ prohibits us from making a copy, construct the arguments directly
803     // into argument memory.
804     if (!canCopyArgument(RD))
805       return RAA_DirectInMemory;
806
807     // Otherwise, construct the argument into a temporary and copy the bytes
808     // into the outgoing argument memory.
809     return RAA_Default;
810
811   case llvm::Triple::x86_64:
812     // Win64 passes objects with non-trivial copy ctors indirectly.
813     if (RD->hasNonTrivialCopyConstructor())
814       return RAA_Indirect;
815
816     // If an object has a destructor, we'd really like to pass it indirectly
817     // because it allows us to elide copies.  Unfortunately, MSVC makes that
818     // impossible for small types, which it will pass in a single register or
819     // stack slot. Most objects with dtors are large-ish, so handle that early.
820     // We can't call out all large objects as being indirect because there are
821     // multiple x64 calling conventions and the C++ ABI code shouldn't dictate
822     // how we pass large POD types.
823     if (RD->hasNonTrivialDestructor() &&
824         getContext().getTypeSize(RD->getTypeForDecl()) > 64)
825       return RAA_Indirect;
826
827     // We have a trivial copy constructor or no copy constructors, but we have
828     // to make sure it isn't deleted.
829     bool CopyDeleted = false;
830     for (const CXXConstructorDecl *CD : RD->ctors()) {
831       if (CD->isCopyConstructor()) {
832         assert(CD->isTrivial());
833         // We had at least one undeleted trivial copy ctor.  Return directly.
834         if (!CD->isDeleted())
835           return RAA_Default;
836         CopyDeleted = true;
837       }
838     }
839
840     // The trivial copy constructor was deleted.  Return indirectly.
841     if (CopyDeleted)
842       return RAA_Indirect;
843
844     // There were no copy ctors.  Return in RAX.
845     return RAA_Default;
846   }
847
848   llvm_unreachable("invalid enum");
849 }
850
851 void MicrosoftCXXABI::emitVirtualObjectDelete(CodeGenFunction &CGF,
852                                               const CXXDeleteExpr *DE,
853                                               Address Ptr,
854                                               QualType ElementType,
855                                               const CXXDestructorDecl *Dtor) {
856   // FIXME: Provide a source location here even though there's no
857   // CXXMemberCallExpr for dtor call.
858   bool UseGlobalDelete = DE->isGlobalDelete();
859   CXXDtorType DtorType = UseGlobalDelete ? Dtor_Complete : Dtor_Deleting;
860   llvm::Value *MDThis =
861       EmitVirtualDestructorCall(CGF, Dtor, DtorType, Ptr, /*CE=*/nullptr);
862   if (UseGlobalDelete)
863     CGF.EmitDeleteCall(DE->getOperatorDelete(), MDThis, ElementType);
864 }
865
866 void MicrosoftCXXABI::emitRethrow(CodeGenFunction &CGF, bool isNoReturn) {
867   llvm::Value *Args[] = {
868       llvm::ConstantPointerNull::get(CGM.Int8PtrTy),
869       llvm::ConstantPointerNull::get(getThrowInfoType()->getPointerTo())};
870   auto *Fn = getThrowFn();
871   if (isNoReturn)
872     CGF.EmitNoreturnRuntimeCallOrInvoke(Fn, Args);
873   else
874     CGF.EmitRuntimeCallOrInvoke(Fn, Args);
875 }
876
877 namespace {
878 struct CatchRetScope final : EHScopeStack::Cleanup {
879   llvm::CatchPadInst *CPI;
880
881   CatchRetScope(llvm::CatchPadInst *CPI) : CPI(CPI) {}
882
883   void Emit(CodeGenFunction &CGF, Flags flags) override {
884     llvm::BasicBlock *BB = CGF.createBasicBlock("catchret.dest");
885     CGF.Builder.CreateCatchRet(CPI, BB);
886     CGF.EmitBlock(BB);
887   }
888 };
889 }
890
891 void MicrosoftCXXABI::emitBeginCatch(CodeGenFunction &CGF,
892                                      const CXXCatchStmt *S) {
893   // In the MS ABI, the runtime handles the copy, and the catch handler is
894   // responsible for destruction.
895   VarDecl *CatchParam = S->getExceptionDecl();
896   llvm::BasicBlock *CatchPadBB = CGF.Builder.GetInsertBlock();
897   llvm::CatchPadInst *CPI =
898       cast<llvm::CatchPadInst>(CatchPadBB->getFirstNonPHI());
899   CGF.CurrentFuncletPad = CPI;
900
901   // If this is a catch-all or the catch parameter is unnamed, we don't need to
902   // emit an alloca to the object.
903   if (!CatchParam || !CatchParam->getDeclName()) {
904     CGF.EHStack.pushCleanup<CatchRetScope>(NormalCleanup, CPI);
905     return;
906   }
907
908   CodeGenFunction::AutoVarEmission var = CGF.EmitAutoVarAlloca(*CatchParam);
909   CPI->setArgOperand(2, var.getObjectAddress(CGF).getPointer());
910   CGF.EHStack.pushCleanup<CatchRetScope>(NormalCleanup, CPI);
911   CGF.EmitAutoVarCleanups(var);
912 }
913
914 /// We need to perform a generic polymorphic operation (like a typeid
915 /// or a cast), which requires an object with a vfptr.  Adjust the
916 /// address to point to an object with a vfptr.
917 std::pair<Address, llvm::Value *>
918 MicrosoftCXXABI::performBaseAdjustment(CodeGenFunction &CGF, Address Value,
919                                        QualType SrcRecordTy) {
920   Value = CGF.Builder.CreateBitCast(Value, CGF.Int8PtrTy);
921   const CXXRecordDecl *SrcDecl = SrcRecordTy->getAsCXXRecordDecl();
922   const ASTContext &Context = getContext();
923
924   // If the class itself has a vfptr, great.  This check implicitly
925   // covers non-virtual base subobjects: a class with its own virtual
926   // functions would be a candidate to be a primary base.
927   if (Context.getASTRecordLayout(SrcDecl).hasExtendableVFPtr())
928     return std::make_pair(Value, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, 0));
929
930   // Okay, one of the vbases must have a vfptr, or else this isn't
931   // actually a polymorphic class.
932   const CXXRecordDecl *PolymorphicBase = nullptr;
933   for (auto &Base : SrcDecl->vbases()) {
934     const CXXRecordDecl *BaseDecl = Base.getType()->getAsCXXRecordDecl();
935     if (Context.getASTRecordLayout(BaseDecl).hasExtendableVFPtr()) {
936       PolymorphicBase = BaseDecl;
937       break;
938     }
939   }
940   assert(PolymorphicBase && "polymorphic class has no apparent vfptr?");
941
942   llvm::Value *Offset =
943     GetVirtualBaseClassOffset(CGF, Value, SrcDecl, PolymorphicBase);
944   llvm::Value *Ptr = CGF.Builder.CreateInBoundsGEP(Value.getPointer(), Offset);
945   CharUnits VBaseAlign =
946     CGF.CGM.getVBaseAlignment(Value.getAlignment(), SrcDecl, PolymorphicBase);
947   return std::make_pair(Address(Ptr, VBaseAlign), Offset);
948 }
949
950 bool MicrosoftCXXABI::shouldTypeidBeNullChecked(bool IsDeref,
951                                                 QualType SrcRecordTy) {
952   const CXXRecordDecl *SrcDecl = SrcRecordTy->getAsCXXRecordDecl();
953   return IsDeref &&
954          !getContext().getASTRecordLayout(SrcDecl).hasExtendableVFPtr();
955 }
956
957 static llvm::CallSite emitRTtypeidCall(CodeGenFunction &CGF,
958                                        llvm::Value *Argument) {
959   llvm::Type *ArgTypes[] = {CGF.Int8PtrTy};
960   llvm::FunctionType *FTy =
961       llvm::FunctionType::get(CGF.Int8PtrTy, ArgTypes, false);
962   llvm::Value *Args[] = {Argument};
963   llvm::Constant *Fn = CGF.CGM.CreateRuntimeFunction(FTy, "__RTtypeid");
964   return CGF.EmitRuntimeCallOrInvoke(Fn, Args);
965 }
966
967 void MicrosoftCXXABI::EmitBadTypeidCall(CodeGenFunction &CGF) {
968   llvm::CallSite Call =
969       emitRTtypeidCall(CGF, llvm::Constant::getNullValue(CGM.VoidPtrTy));
970   Call.setDoesNotReturn();
971   CGF.Builder.CreateUnreachable();
972 }
973
974 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::EmitTypeid(CodeGenFunction &CGF,
975                                          QualType SrcRecordTy,
976                                          Address ThisPtr,
977                                          llvm::Type *StdTypeInfoPtrTy) {
978   std::tie(ThisPtr, std::ignore) =
979       performBaseAdjustment(CGF, ThisPtr, SrcRecordTy);
980   auto Typeid = emitRTtypeidCall(CGF, ThisPtr.getPointer()).getInstruction();
981   return CGF.Builder.CreateBitCast(Typeid, StdTypeInfoPtrTy);
982 }
983
984 bool MicrosoftCXXABI::shouldDynamicCastCallBeNullChecked(bool SrcIsPtr,
985                                                          QualType SrcRecordTy) {
986   const CXXRecordDecl *SrcDecl = SrcRecordTy->getAsCXXRecordDecl();
987   return SrcIsPtr &&
988          !getContext().getASTRecordLayout(SrcDecl).hasExtendableVFPtr();
989 }
990
991 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::EmitDynamicCastCall(
992     CodeGenFunction &CGF, Address This, QualType SrcRecordTy,
993     QualType DestTy, QualType DestRecordTy, llvm::BasicBlock *CastEnd) {
994   llvm::Type *DestLTy = CGF.ConvertType(DestTy);
995
996   llvm::Value *SrcRTTI =
997       CGF.CGM.GetAddrOfRTTIDescriptor(SrcRecordTy.getUnqualifiedType());
998   llvm::Value *DestRTTI =
999       CGF.CGM.GetAddrOfRTTIDescriptor(DestRecordTy.getUnqualifiedType());
1000
1001   llvm::Value *Offset;
1002   std::tie(This, Offset) = performBaseAdjustment(CGF, This, SrcRecordTy);
1003   llvm::Value *ThisPtr = This.getPointer();
1004   Offset = CGF.Builder.CreateTrunc(Offset, CGF.Int32Ty);
1005
1006   // PVOID __RTDynamicCast(
1007   //   PVOID inptr,
1008   //   LONG VfDelta,
1009   //   PVOID SrcType,
1010   //   PVOID TargetType,
1011   //   BOOL isReference)
1012   llvm::Type *ArgTypes[] = {CGF.Int8PtrTy, CGF.Int32Ty, CGF.Int8PtrTy,
1013                             CGF.Int8PtrTy, CGF.Int32Ty};
1014   llvm::Constant *Function = CGF.CGM.CreateRuntimeFunction(
1015       llvm::FunctionType::get(CGF.Int8PtrTy, ArgTypes, false),
1016       "__RTDynamicCast");
1017   llvm::Value *Args[] = {
1018       ThisPtr, Offset, SrcRTTI, DestRTTI,
1019       llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, DestTy->isReferenceType())};
1020   ThisPtr = CGF.EmitRuntimeCallOrInvoke(Function, Args).getInstruction();
1021   return CGF.Builder.CreateBitCast(ThisPtr, DestLTy);
1022 }
1023
1024 llvm::Value *
1025 MicrosoftCXXABI::EmitDynamicCastToVoid(CodeGenFunction &CGF, Address Value,
1026                                        QualType SrcRecordTy,
1027                                        QualType DestTy) {
1028   std::tie(Value, std::ignore) = performBaseAdjustment(CGF, Value, SrcRecordTy);
1029
1030   // PVOID __RTCastToVoid(
1031   //   PVOID inptr)
1032   llvm::Type *ArgTypes[] = {CGF.Int8PtrTy};
1033   llvm::Constant *Function = CGF.CGM.CreateRuntimeFunction(
1034       llvm::FunctionType::get(CGF.Int8PtrTy, ArgTypes, false),
1035       "__RTCastToVoid");
1036   llvm::Value *Args[] = {Value.getPointer()};
1037   return CGF.EmitRuntimeCall(Function, Args);
1038 }
1039
1040 bool MicrosoftCXXABI::EmitBadCastCall(CodeGenFunction &CGF) {
1041   return false;
1042 }
1043
1044 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::GetVirtualBaseClassOffset(
1045     CodeGenFunction &CGF, Address This, const CXXRecordDecl *ClassDecl,
1046     const CXXRecordDecl *BaseClassDecl) {
1047   const ASTContext &Context = getContext();
1048   int64_t VBPtrChars =
1049       Context.getASTRecordLayout(ClassDecl).getVBPtrOffset().getQuantity();
1050   llvm::Value *VBPtrOffset = llvm::ConstantInt::get(CGM.PtrDiffTy, VBPtrChars);
1051   CharUnits IntSize = Context.getTypeSizeInChars(Context.IntTy);
1052   CharUnits VBTableChars =
1053       IntSize *
1054       CGM.getMicrosoftVTableContext().getVBTableIndex(ClassDecl, BaseClassDecl);
1055   llvm::Value *VBTableOffset =
1056       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, VBTableChars.getQuantity());
1057
1058   llvm::Value *VBPtrToNewBase =
1059       GetVBaseOffsetFromVBPtr(CGF, This, VBPtrOffset, VBTableOffset);
1060   VBPtrToNewBase =
1061       CGF.Builder.CreateSExtOrBitCast(VBPtrToNewBase, CGM.PtrDiffTy);
1062   return CGF.Builder.CreateNSWAdd(VBPtrOffset, VBPtrToNewBase);
1063 }
1064
1065 bool MicrosoftCXXABI::HasThisReturn(GlobalDecl GD) const {
1066   return isa<CXXConstructorDecl>(GD.getDecl());
1067 }
1068
1069 static bool isDeletingDtor(GlobalDecl GD) {
1070   return isa<CXXDestructorDecl>(GD.getDecl()) &&
1071          GD.getDtorType() == Dtor_Deleting;
1072 }
1073
1074 bool MicrosoftCXXABI::hasMostDerivedReturn(GlobalDecl GD) const {
1075   return isDeletingDtor(GD);
1076 }
1077
1078 bool MicrosoftCXXABI::classifyReturnType(CGFunctionInfo &FI) const {
1079   const CXXRecordDecl *RD = FI.getReturnType()->getAsCXXRecordDecl();
1080   if (!RD)
1081     return false;
1082
1083   CharUnits Align = CGM.getContext().getTypeAlignInChars(FI.getReturnType());
1084   if (FI.isInstanceMethod()) {
1085     // If it's an instance method, aggregates are always returned indirectly via
1086     // the second parameter.
1087     FI.getReturnInfo() = ABIArgInfo::getIndirect(Align, /*ByVal=*/false);
1088     FI.getReturnInfo().setSRetAfterThis(FI.isInstanceMethod());
1089     return true;
1090   } else if (!RD->isPOD()) {
1091     // If it's a free function, non-POD types are returned indirectly.
1092     FI.getReturnInfo() = ABIArgInfo::getIndirect(Align, /*ByVal=*/false);
1093     return true;
1094   }
1095
1096   // Otherwise, use the C ABI rules.
1097   return false;
1098 }
1099
1100 llvm::BasicBlock *
1101 MicrosoftCXXABI::EmitCtorCompleteObjectHandler(CodeGenFunction &CGF,
1102                                                const CXXRecordDecl *RD) {
1103   llvm::Value *IsMostDerivedClass = getStructorImplicitParamValue(CGF);
1104   assert(IsMostDerivedClass &&
1105          "ctor for a class with virtual bases must have an implicit parameter");
1106   llvm::Value *IsCompleteObject =
1107     CGF.Builder.CreateIsNotNull(IsMostDerivedClass, "is_complete_object");
1108
1109   llvm::BasicBlock *CallVbaseCtorsBB = CGF.createBasicBlock("ctor.init_vbases");
1110   llvm::BasicBlock *SkipVbaseCtorsBB = CGF.createBasicBlock("ctor.skip_vbases");
1111   CGF.Builder.CreateCondBr(IsCompleteObject,
1112                            CallVbaseCtorsBB, SkipVbaseCtorsBB);
1113
1114   CGF.EmitBlock(CallVbaseCtorsBB);
1115
1116   // Fill in the vbtable pointers here.
1117   EmitVBPtrStores(CGF, RD);
1118
1119   // CGF will put the base ctor calls in this basic block for us later.
1120
1121   return SkipVbaseCtorsBB;
1122 }
1123
1124 void MicrosoftCXXABI::initializeHiddenVirtualInheritanceMembers(
1125     CodeGenFunction &CGF, const CXXRecordDecl *RD) {
1126   // In most cases, an override for a vbase virtual method can adjust
1127   // the "this" parameter by applying a constant offset.
1128   // However, this is not enough while a constructor or a destructor of some
1129   // class X is being executed if all the following conditions are met:
1130   //  - X has virtual bases, (1)
1131   //  - X overrides a virtual method M of a vbase Y, (2)
1132   //  - X itself is a vbase of the most derived class.
1133   //
1134   // If (1) and (2) are true, the vtorDisp for vbase Y is a hidden member of X
1135   // which holds the extra amount of "this" adjustment we must do when we use
1136   // the X vftables (i.e. during X ctor or dtor).
1137   // Outside the ctors and dtors, the values of vtorDisps are zero.
1138
1139   const ASTRecordLayout &Layout = getContext().getASTRecordLayout(RD);
1140   typedef ASTRecordLayout::VBaseOffsetsMapTy VBOffsets;
1141   const VBOffsets &VBaseMap = Layout.getVBaseOffsetsMap();
1142   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
1143
1144   unsigned AS = getThisAddress(CGF).getAddressSpace();
1145   llvm::Value *Int8This = nullptr;  // Initialize lazily.
1146
1147   for (VBOffsets::const_iterator I = VBaseMap.begin(), E = VBaseMap.end();
1148         I != E; ++I) {
1149     if (!I->second.hasVtorDisp())
1150       continue;
1151
1152     llvm::Value *VBaseOffset =
1153         GetVirtualBaseClassOffset(CGF, getThisAddress(CGF), RD, I->first);
1154     uint64_t ConstantVBaseOffset =
1155         Layout.getVBaseClassOffset(I->first).getQuantity();
1156
1157     // vtorDisp_for_vbase = vbptr[vbase_idx] - offsetof(RD, vbase).
1158     llvm::Value *VtorDispValue = Builder.CreateSub(
1159         VBaseOffset, llvm::ConstantInt::get(CGM.PtrDiffTy, ConstantVBaseOffset),
1160         "vtordisp.value");
1161     VtorDispValue = Builder.CreateTruncOrBitCast(VtorDispValue, CGF.Int32Ty);
1162
1163     if (!Int8This)
1164       Int8This = Builder.CreateBitCast(getThisValue(CGF),
1165                                        CGF.Int8Ty->getPointerTo(AS));
1166     llvm::Value *VtorDispPtr = Builder.CreateInBoundsGEP(Int8This, VBaseOffset);
1167     // vtorDisp is always the 32-bits before the vbase in the class layout.
1168     VtorDispPtr = Builder.CreateConstGEP1_32(VtorDispPtr, -4);
1169     VtorDispPtr = Builder.CreateBitCast(
1170         VtorDispPtr, CGF.Int32Ty->getPointerTo(AS), "vtordisp.ptr");
1171
1172     Builder.CreateAlignedStore(VtorDispValue, VtorDispPtr,
1173                                CharUnits::fromQuantity(4));
1174   }
1175 }
1176
1177 static bool hasDefaultCXXMethodCC(ASTContext &Context,
1178                                   const CXXMethodDecl *MD) {
1179   CallingConv ExpectedCallingConv = Context.getDefaultCallingConvention(
1180       /*IsVariadic=*/false, /*IsCXXMethod=*/true);
1181   CallingConv ActualCallingConv =
1182       MD->getType()->getAs<FunctionProtoType>()->getCallConv();
1183   return ExpectedCallingConv == ActualCallingConv;
1184 }
1185
1186 void MicrosoftCXXABI::EmitCXXConstructors(const CXXConstructorDecl *D) {
1187   // There's only one constructor type in this ABI.
1188   CGM.EmitGlobal(GlobalDecl(D, Ctor_Complete));
1189
1190   // Exported default constructors either have a simple call-site where they use
1191   // the typical calling convention and have a single 'this' pointer for an
1192   // argument -or- they get a wrapper function which appropriately thunks to the
1193   // real default constructor.  This thunk is the default constructor closure.
1194   if (D->hasAttr<DLLExportAttr>() && D->isDefaultConstructor())
1195     if (!hasDefaultCXXMethodCC(getContext(), D) || D->getNumParams() != 0) {
1196       llvm::Function *Fn = getAddrOfCXXCtorClosure(D, Ctor_DefaultClosure);
1197       Fn->setLinkage(llvm::GlobalValue::WeakODRLinkage);
1198       Fn->setDLLStorageClass(llvm::GlobalValue::DLLExportStorageClass);
1199     }
1200 }
1201
1202 void MicrosoftCXXABI::EmitVBPtrStores(CodeGenFunction &CGF,
1203                                       const CXXRecordDecl *RD) {
1204   Address This = getThisAddress(CGF);
1205   This = CGF.Builder.CreateElementBitCast(This, CGM.Int8Ty, "this.int8");
1206   const ASTContext &Context = getContext();
1207   const ASTRecordLayout &Layout = Context.getASTRecordLayout(RD);
1208
1209   const VBTableGlobals &VBGlobals = enumerateVBTables(RD);
1210   for (unsigned I = 0, E = VBGlobals.VBTables->size(); I != E; ++I) {
1211     const VPtrInfo *VBT = (*VBGlobals.VBTables)[I];
1212     llvm::GlobalVariable *GV = VBGlobals.Globals[I];
1213     const ASTRecordLayout &SubobjectLayout =
1214         Context.getASTRecordLayout(VBT->BaseWithVPtr);
1215     CharUnits Offs = VBT->NonVirtualOffset;
1216     Offs += SubobjectLayout.getVBPtrOffset();
1217     if (VBT->getVBaseWithVPtr())
1218       Offs += Layout.getVBaseClassOffset(VBT->getVBaseWithVPtr());
1219     Address VBPtr = CGF.Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(This, Offs);
1220     llvm::Value *GVPtr =
1221         CGF.Builder.CreateConstInBoundsGEP2_32(GV->getValueType(), GV, 0, 0);
1222     VBPtr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(VBPtr, GVPtr->getType(),
1223                                       "vbptr." + VBT->ReusingBase->getName());
1224     CGF.Builder.CreateStore(GVPtr, VBPtr);
1225   }
1226 }
1227
1228 void
1229 MicrosoftCXXABI::buildStructorSignature(const CXXMethodDecl *MD, StructorType T,
1230                                         SmallVectorImpl<CanQualType> &ArgTys) {
1231   // TODO: 'for base' flag
1232   if (T == StructorType::Deleting) {
1233     // The scalar deleting destructor takes an implicit int parameter.
1234     ArgTys.push_back(getContext().IntTy);
1235   }
1236   auto *CD = dyn_cast<CXXConstructorDecl>(MD);
1237   if (!CD)
1238     return;
1239
1240   // All parameters are already in place except is_most_derived, which goes
1241   // after 'this' if it's variadic and last if it's not.
1242
1243   const CXXRecordDecl *Class = CD->getParent();
1244   const FunctionProtoType *FPT = CD->getType()->castAs<FunctionProtoType>();
1245   if (Class->getNumVBases()) {
1246     if (FPT->isVariadic())
1247       ArgTys.insert(ArgTys.begin() + 1, getContext().IntTy);
1248     else
1249       ArgTys.push_back(getContext().IntTy);
1250   }
1251 }
1252
1253 void MicrosoftCXXABI::EmitCXXDestructors(const CXXDestructorDecl *D) {
1254   // The TU defining a dtor is only guaranteed to emit a base destructor.  All
1255   // other destructor variants are delegating thunks.
1256   CGM.EmitGlobal(GlobalDecl(D, Dtor_Base));
1257 }
1258
1259 CharUnits
1260 MicrosoftCXXABI::getVirtualFunctionPrologueThisAdjustment(GlobalDecl GD) {
1261   GD = GD.getCanonicalDecl();
1262   const CXXMethodDecl *MD = cast<CXXMethodDecl>(GD.getDecl());
1263
1264   GlobalDecl LookupGD = GD;
1265   if (const CXXDestructorDecl *DD = dyn_cast<CXXDestructorDecl>(MD)) {
1266     // Complete destructors take a pointer to the complete object as a
1267     // parameter, thus don't need this adjustment.
1268     if (GD.getDtorType() == Dtor_Complete)
1269       return CharUnits();
1270
1271     // There's no Dtor_Base in vftable but it shares the this adjustment with
1272     // the deleting one, so look it up instead.
1273     LookupGD = GlobalDecl(DD, Dtor_Deleting);
1274   }
1275
1276   MicrosoftVTableContext::MethodVFTableLocation ML =
1277       CGM.getMicrosoftVTableContext().getMethodVFTableLocation(LookupGD);
1278   CharUnits Adjustment = ML.VFPtrOffset;
1279
1280   // Normal virtual instance methods need to adjust from the vfptr that first
1281   // defined the virtual method to the virtual base subobject, but destructors
1282   // do not.  The vector deleting destructor thunk applies this adjustment for
1283   // us if necessary.
1284   if (isa<CXXDestructorDecl>(MD))
1285     Adjustment = CharUnits::Zero();
1286
1287   if (ML.VBase) {
1288     const ASTRecordLayout &DerivedLayout =
1289         getContext().getASTRecordLayout(MD->getParent());
1290     Adjustment += DerivedLayout.getVBaseClassOffset(ML.VBase);
1291   }
1292
1293   return Adjustment;
1294 }
1295
1296 Address MicrosoftCXXABI::adjustThisArgumentForVirtualFunctionCall(
1297     CodeGenFunction &CGF, GlobalDecl GD, Address This,
1298     bool VirtualCall) {
1299   if (!VirtualCall) {
1300     // If the call of a virtual function is not virtual, we just have to
1301     // compensate for the adjustment the virtual function does in its prologue.
1302     CharUnits Adjustment = getVirtualFunctionPrologueThisAdjustment(GD);
1303     if (Adjustment.isZero())
1304       return This;
1305
1306     This = CGF.Builder.CreateElementBitCast(This, CGF.Int8Ty);
1307     assert(Adjustment.isPositive());
1308     return CGF.Builder.CreateConstByteGEP(This, Adjustment);
1309   }
1310
1311   GD = GD.getCanonicalDecl();
1312   const CXXMethodDecl *MD = cast<CXXMethodDecl>(GD.getDecl());
1313
1314   GlobalDecl LookupGD = GD;
1315   if (const CXXDestructorDecl *DD = dyn_cast<CXXDestructorDecl>(MD)) {
1316     // Complete dtors take a pointer to the complete object,
1317     // thus don't need adjustment.
1318     if (GD.getDtorType() == Dtor_Complete)
1319       return This;
1320
1321     // There's only Dtor_Deleting in vftable but it shares the this adjustment
1322     // with the base one, so look up the deleting one instead.
1323     LookupGD = GlobalDecl(DD, Dtor_Deleting);
1324   }
1325   MicrosoftVTableContext::MethodVFTableLocation ML =
1326       CGM.getMicrosoftVTableContext().getMethodVFTableLocation(LookupGD);
1327
1328   CharUnits StaticOffset = ML.VFPtrOffset;
1329
1330   // Base destructors expect 'this' to point to the beginning of the base
1331   // subobject, not the first vfptr that happens to contain the virtual dtor.
1332   // However, we still need to apply the virtual base adjustment.
1333   if (isa<CXXDestructorDecl>(MD) && GD.getDtorType() == Dtor_Base)
1334     StaticOffset = CharUnits::Zero();
1335
1336   Address Result = This;
1337   if (ML.VBase) {
1338     Result = CGF.Builder.CreateElementBitCast(Result, CGF.Int8Ty);
1339     
1340     const CXXRecordDecl *Derived = MD->getParent();
1341     const CXXRecordDecl *VBase = ML.VBase;
1342     llvm::Value *VBaseOffset =
1343       GetVirtualBaseClassOffset(CGF, Result, Derived, VBase);
1344     llvm::Value *VBasePtr =
1345       CGF.Builder.CreateInBoundsGEP(Result.getPointer(), VBaseOffset);
1346     CharUnits VBaseAlign =
1347       CGF.CGM.getVBaseAlignment(Result.getAlignment(), Derived, VBase);
1348     Result = Address(VBasePtr, VBaseAlign);
1349   }
1350   if (!StaticOffset.isZero()) {
1351     assert(StaticOffset.isPositive());
1352     Result = CGF.Builder.CreateElementBitCast(Result, CGF.Int8Ty);
1353     if (ML.VBase) {
1354       // Non-virtual adjustment might result in a pointer outside the allocated
1355       // object, e.g. if the final overrider class is laid out after the virtual
1356       // base that declares a method in the most derived class.
1357       // FIXME: Update the code that emits this adjustment in thunks prologues.
1358       Result = CGF.Builder.CreateConstByteGEP(Result, StaticOffset);
1359     } else {
1360       Result = CGF.Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(Result, StaticOffset);
1361     }
1362   }
1363   return Result;
1364 }
1365
1366 void MicrosoftCXXABI::addImplicitStructorParams(CodeGenFunction &CGF,
1367                                                 QualType &ResTy,
1368                                                 FunctionArgList &Params) {
1369   ASTContext &Context = getContext();
1370   const CXXMethodDecl *MD = cast<CXXMethodDecl>(CGF.CurGD.getDecl());
1371   assert(isa<CXXConstructorDecl>(MD) || isa<CXXDestructorDecl>(MD));
1372   if (isa<CXXConstructorDecl>(MD) && MD->getParent()->getNumVBases()) {
1373     ImplicitParamDecl *IsMostDerived
1374       = ImplicitParamDecl::Create(Context, nullptr,
1375                                   CGF.CurGD.getDecl()->getLocation(),
1376                                   &Context.Idents.get("is_most_derived"),
1377                                   Context.IntTy);
1378     // The 'most_derived' parameter goes second if the ctor is variadic and last
1379     // if it's not.  Dtors can't be variadic.
1380     const FunctionProtoType *FPT = MD->getType()->castAs<FunctionProtoType>();
1381     if (FPT->isVariadic())
1382       Params.insert(Params.begin() + 1, IsMostDerived);
1383     else
1384       Params.push_back(IsMostDerived);
1385     getStructorImplicitParamDecl(CGF) = IsMostDerived;
1386   } else if (isDeletingDtor(CGF.CurGD)) {
1387     ImplicitParamDecl *ShouldDelete
1388       = ImplicitParamDecl::Create(Context, nullptr,
1389                                   CGF.CurGD.getDecl()->getLocation(),
1390                                   &Context.Idents.get("should_call_delete"),
1391                                   Context.IntTy);
1392     Params.push_back(ShouldDelete);
1393     getStructorImplicitParamDecl(CGF) = ShouldDelete;
1394   }
1395 }
1396
1397 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::adjustThisParameterInVirtualFunctionPrologue(
1398     CodeGenFunction &CGF, GlobalDecl GD, llvm::Value *This) {
1399   // In this ABI, every virtual function takes a pointer to one of the
1400   // subobjects that first defines it as the 'this' parameter, rather than a
1401   // pointer to the final overrider subobject. Thus, we need to adjust it back
1402   // to the final overrider subobject before use.
1403   // See comments in the MicrosoftVFTableContext implementation for the details.
1404   CharUnits Adjustment = getVirtualFunctionPrologueThisAdjustment(GD);
1405   if (Adjustment.isZero())
1406     return This;
1407
1408   unsigned AS = cast<llvm::PointerType>(This->getType())->getAddressSpace();
1409   llvm::Type *charPtrTy = CGF.Int8Ty->getPointerTo(AS),
1410              *thisTy = This->getType();
1411
1412   This = CGF.Builder.CreateBitCast(This, charPtrTy);
1413   assert(Adjustment.isPositive());
1414   This = CGF.Builder.CreateConstInBoundsGEP1_32(CGF.Int8Ty, This,
1415                                                 -Adjustment.getQuantity());
1416   return CGF.Builder.CreateBitCast(This, thisTy);
1417 }
1418
1419 void MicrosoftCXXABI::EmitInstanceFunctionProlog(CodeGenFunction &CGF) {
1420   EmitThisParam(CGF);
1421
1422   /// If this is a function that the ABI specifies returns 'this', initialize
1423   /// the return slot to 'this' at the start of the function.
1424   ///
1425   /// Unlike the setting of return types, this is done within the ABI
1426   /// implementation instead of by clients of CGCXXABI because:
1427   /// 1) getThisValue is currently protected
1428   /// 2) in theory, an ABI could implement 'this' returns some other way;
1429   ///    HasThisReturn only specifies a contract, not the implementation    
1430   if (HasThisReturn(CGF.CurGD))
1431     CGF.Builder.CreateStore(getThisValue(CGF), CGF.ReturnValue);
1432   else if (hasMostDerivedReturn(CGF.CurGD))
1433     CGF.Builder.CreateStore(CGF.EmitCastToVoidPtr(getThisValue(CGF)),
1434                             CGF.ReturnValue);
1435
1436   const CXXMethodDecl *MD = cast<CXXMethodDecl>(CGF.CurGD.getDecl());
1437   if (isa<CXXConstructorDecl>(MD) && MD->getParent()->getNumVBases()) {
1438     assert(getStructorImplicitParamDecl(CGF) &&
1439            "no implicit parameter for a constructor with virtual bases?");
1440     getStructorImplicitParamValue(CGF)
1441       = CGF.Builder.CreateLoad(
1442           CGF.GetAddrOfLocalVar(getStructorImplicitParamDecl(CGF)),
1443           "is_most_derived");
1444   }
1445
1446   if (isDeletingDtor(CGF.CurGD)) {
1447     assert(getStructorImplicitParamDecl(CGF) &&
1448            "no implicit parameter for a deleting destructor?");
1449     getStructorImplicitParamValue(CGF)
1450       = CGF.Builder.CreateLoad(
1451           CGF.GetAddrOfLocalVar(getStructorImplicitParamDecl(CGF)),
1452           "should_call_delete");
1453   }
1454 }
1455
1456 unsigned MicrosoftCXXABI::addImplicitConstructorArgs(
1457     CodeGenFunction &CGF, const CXXConstructorDecl *D, CXXCtorType Type,
1458     bool ForVirtualBase, bool Delegating, CallArgList &Args) {
1459   assert(Type == Ctor_Complete || Type == Ctor_Base);
1460
1461   // Check if we need a 'most_derived' parameter.
1462   if (!D->getParent()->getNumVBases())
1463     return 0;
1464
1465   // Add the 'most_derived' argument second if we are variadic or last if not.
1466   const FunctionProtoType *FPT = D->getType()->castAs<FunctionProtoType>();
1467   llvm::Value *MostDerivedArg;
1468   if (Delegating) {
1469     MostDerivedArg = getStructorImplicitParamValue(CGF);
1470   } else {
1471     MostDerivedArg = llvm::ConstantInt::get(CGM.Int32Ty, Type == Ctor_Complete);
1472   }
1473   RValue RV = RValue::get(MostDerivedArg);
1474   if (FPT->isVariadic())
1475     Args.insert(Args.begin() + 1,
1476                 CallArg(RV, getContext().IntTy, /*needscopy=*/false));
1477   else
1478     Args.add(RV, getContext().IntTy);
1479
1480   return 1;  // Added one arg.
1481 }
1482
1483 void MicrosoftCXXABI::EmitDestructorCall(CodeGenFunction &CGF,
1484                                          const CXXDestructorDecl *DD,
1485                                          CXXDtorType Type, bool ForVirtualBase,
1486                                          bool Delegating, Address This) {
1487   llvm::Value *Callee = CGM.getAddrOfCXXStructor(DD, getFromDtorType(Type));
1488
1489   if (DD->isVirtual()) {
1490     assert(Type != CXXDtorType::Dtor_Deleting &&
1491            "The deleting destructor should only be called via a virtual call");
1492     This = adjustThisArgumentForVirtualFunctionCall(CGF, GlobalDecl(DD, Type),
1493                                                     This, false);
1494   }
1495
1496   CGF.EmitCXXDestructorCall(DD, Callee, This.getPointer(),
1497                             /*ImplicitParam=*/nullptr,
1498                             /*ImplicitParamTy=*/QualType(), nullptr,
1499                             getFromDtorType(Type));
1500 }
1501
1502 void MicrosoftCXXABI::emitVTableTypeMetadata(VPtrInfo *Info,
1503                                              const CXXRecordDecl *RD,
1504                                              llvm::GlobalVariable *VTable) {
1505   if (!CGM.getCodeGenOpts().PrepareForLTO)
1506     return;
1507
1508   // The location of the first virtual function pointer in the virtual table,
1509   // aka the "address point" on Itanium. This is at offset 0 if RTTI is
1510   // disabled, or sizeof(void*) if RTTI is enabled.
1511   CharUnits AddressPoint =
1512       getContext().getLangOpts().RTTIData
1513           ? getContext().toCharUnitsFromBits(
1514                 getContext().getTargetInfo().getPointerWidth(0))
1515           : CharUnits::Zero();
1516
1517   if (Info->PathToBaseWithVPtr.empty()) {
1518     CGM.AddVTableTypeMetadata(VTable, AddressPoint, RD);
1519     return;
1520   }
1521
1522   // Add a bitset entry for the least derived base belonging to this vftable.
1523   CGM.AddVTableTypeMetadata(VTable, AddressPoint,
1524                             Info->PathToBaseWithVPtr.back());
1525
1526   // Add a bitset entry for each derived class that is laid out at the same
1527   // offset as the least derived base.
1528   for (unsigned I = Info->PathToBaseWithVPtr.size() - 1; I != 0; --I) {
1529     const CXXRecordDecl *DerivedRD = Info->PathToBaseWithVPtr[I - 1];
1530     const CXXRecordDecl *BaseRD = Info->PathToBaseWithVPtr[I];
1531
1532     const ASTRecordLayout &Layout =
1533         getContext().getASTRecordLayout(DerivedRD);
1534     CharUnits Offset;
1535     auto VBI = Layout.getVBaseOffsetsMap().find(BaseRD);
1536     if (VBI == Layout.getVBaseOffsetsMap().end())
1537       Offset = Layout.getBaseClassOffset(BaseRD);
1538     else
1539       Offset = VBI->second.VBaseOffset;
1540     if (!Offset.isZero())
1541       return;
1542     CGM.AddVTableTypeMetadata(VTable, AddressPoint, DerivedRD);
1543   }
1544
1545   // Finally do the same for the most derived class.
1546   if (Info->FullOffsetInMDC.isZero())
1547     CGM.AddVTableTypeMetadata(VTable, AddressPoint, RD);
1548 }
1549
1550 void MicrosoftCXXABI::emitVTableDefinitions(CodeGenVTables &CGVT,
1551                                             const CXXRecordDecl *RD) {
1552   MicrosoftVTableContext &VFTContext = CGM.getMicrosoftVTableContext();
1553   const VPtrInfoVector &VFPtrs = VFTContext.getVFPtrOffsets(RD);
1554
1555   for (VPtrInfo *Info : VFPtrs) {
1556     llvm::GlobalVariable *VTable = getAddrOfVTable(RD, Info->FullOffsetInMDC);
1557     if (VTable->hasInitializer())
1558       continue;
1559
1560     const VTableLayout &VTLayout =
1561       VFTContext.getVFTableLayout(RD, Info->FullOffsetInMDC);
1562
1563     llvm::Constant *RTTI = nullptr;
1564     if (any_of(VTLayout.vtable_components(),
1565                [](const VTableComponent &VTC) { return VTC.isRTTIKind(); }))
1566       RTTI = getMSCompleteObjectLocator(RD, Info);
1567
1568     llvm::Constant *Init = CGVT.CreateVTableInitializer(
1569         RD, VTLayout.vtable_component_begin(),
1570         VTLayout.getNumVTableComponents(), VTLayout.vtable_thunk_begin(),
1571         VTLayout.getNumVTableThunks(), RTTI);
1572
1573     VTable->setInitializer(Init);
1574
1575     emitVTableTypeMetadata(Info, RD, VTable);
1576   }
1577 }
1578
1579 bool MicrosoftCXXABI::isVirtualOffsetNeededForVTableField(
1580     CodeGenFunction &CGF, CodeGenFunction::VPtr Vptr) {
1581   return Vptr.NearestVBase != nullptr;
1582 }
1583
1584 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::getVTableAddressPointInStructor(
1585     CodeGenFunction &CGF, const CXXRecordDecl *VTableClass, BaseSubobject Base,
1586     const CXXRecordDecl *NearestVBase) {
1587   llvm::Constant *VTableAddressPoint = getVTableAddressPoint(Base, VTableClass);
1588   if (!VTableAddressPoint) {
1589     assert(Base.getBase()->getNumVBases() &&
1590            !getContext().getASTRecordLayout(Base.getBase()).hasOwnVFPtr());
1591   }
1592   return VTableAddressPoint;
1593 }
1594
1595 static void mangleVFTableName(MicrosoftMangleContext &MangleContext,
1596                               const CXXRecordDecl *RD, const VPtrInfo *VFPtr,
1597                               SmallString<256> &Name) {
1598   llvm::raw_svector_ostream Out(Name);
1599   MangleContext.mangleCXXVFTable(RD, VFPtr->MangledPath, Out);
1600 }
1601
1602 llvm::Constant *
1603 MicrosoftCXXABI::getVTableAddressPoint(BaseSubobject Base,
1604                                        const CXXRecordDecl *VTableClass) {
1605   (void)getAddrOfVTable(VTableClass, Base.getBaseOffset());
1606   VFTableIdTy ID(VTableClass, Base.getBaseOffset());
1607   return VFTablesMap[ID];
1608 }
1609
1610 llvm::Constant *MicrosoftCXXABI::getVTableAddressPointForConstExpr(
1611     BaseSubobject Base, const CXXRecordDecl *VTableClass) {
1612   llvm::Constant *VFTable = getVTableAddressPoint(Base, VTableClass);
1613   assert(VFTable && "Couldn't find a vftable for the given base?");
1614   return VFTable;
1615 }
1616
1617 llvm::GlobalVariable *MicrosoftCXXABI::getAddrOfVTable(const CXXRecordDecl *RD,
1618                                                        CharUnits VPtrOffset) {
1619   // getAddrOfVTable may return 0 if asked to get an address of a vtable which
1620   // shouldn't be used in the given record type. We want to cache this result in
1621   // VFTablesMap, thus a simple zero check is not sufficient.
1622
1623   VFTableIdTy ID(RD, VPtrOffset);
1624   VTablesMapTy::iterator I;
1625   bool Inserted;
1626   std::tie(I, Inserted) = VTablesMap.insert(std::make_pair(ID, nullptr));
1627   if (!Inserted)
1628     return I->second;
1629
1630   llvm::GlobalVariable *&VTable = I->second;
1631
1632   MicrosoftVTableContext &VTContext = CGM.getMicrosoftVTableContext();
1633   const VPtrInfoVector &VFPtrs = VTContext.getVFPtrOffsets(RD);
1634
1635   if (DeferredVFTables.insert(RD).second) {
1636     // We haven't processed this record type before.
1637     // Queue up this vtable for possible deferred emission.
1638     CGM.addDeferredVTable(RD);
1639
1640 #ifndef NDEBUG
1641     // Create all the vftables at once in order to make sure each vftable has
1642     // a unique mangled name.
1643     llvm::StringSet<> ObservedMangledNames;
1644     for (size_t J = 0, F = VFPtrs.size(); J != F; ++J) {
1645       SmallString<256> Name;
1646       mangleVFTableName(getMangleContext(), RD, VFPtrs[J], Name);
1647       if (!ObservedMangledNames.insert(Name.str()).second)
1648         llvm_unreachable("Already saw this mangling before?");
1649     }
1650 #endif
1651   }
1652
1653   VPtrInfo *const *VFPtrI =
1654       std::find_if(VFPtrs.begin(), VFPtrs.end(), [&](VPtrInfo *VPI) {
1655         return VPI->FullOffsetInMDC == VPtrOffset;
1656       });
1657   if (VFPtrI == VFPtrs.end()) {
1658     VFTablesMap[ID] = nullptr;
1659     return nullptr;
1660   }
1661   VPtrInfo *VFPtr = *VFPtrI;
1662
1663   SmallString<256> VFTableName;
1664   mangleVFTableName(getMangleContext(), RD, VFPtr, VFTableName);
1665
1666   // Classes marked __declspec(dllimport) need vftables generated on the
1667   // import-side in order to support features like constexpr.  No other
1668   // translation unit relies on the emission of the local vftable, translation
1669   // units are expected to generate them as needed.
1670   //
1671   // Because of this unique behavior, we maintain this logic here instead of
1672   // getVTableLinkage.
1673   llvm::GlobalValue::LinkageTypes VFTableLinkage =
1674       RD->hasAttr<DLLImportAttr>() ? llvm::GlobalValue::LinkOnceODRLinkage
1675                                    : CGM.getVTableLinkage(RD);
1676   bool VFTableComesFromAnotherTU =
1677       llvm::GlobalValue::isAvailableExternallyLinkage(VFTableLinkage) ||
1678       llvm::GlobalValue::isExternalLinkage(VFTableLinkage);
1679   bool VTableAliasIsRequred =
1680       !VFTableComesFromAnotherTU && getContext().getLangOpts().RTTIData;
1681
1682   if (llvm::GlobalValue *VFTable =
1683           CGM.getModule().getNamedGlobal(VFTableName)) {
1684     VFTablesMap[ID] = VFTable;
1685     VTable = VTableAliasIsRequred
1686                  ? cast<llvm::GlobalVariable>(
1687                        cast<llvm::GlobalAlias>(VFTable)->getBaseObject())
1688                  : cast<llvm::GlobalVariable>(VFTable);
1689     return VTable;
1690   }
1691
1692   uint64_t NumVTableSlots =
1693       VTContext.getVFTableLayout(RD, VFPtr->FullOffsetInMDC)
1694           .getNumVTableComponents();
1695   llvm::GlobalValue::LinkageTypes VTableLinkage =
1696       VTableAliasIsRequred ? llvm::GlobalValue::PrivateLinkage : VFTableLinkage;
1697
1698   StringRef VTableName = VTableAliasIsRequred ? StringRef() : VFTableName.str();
1699
1700   llvm::ArrayType *VTableType =
1701       llvm::ArrayType::get(CGM.Int8PtrTy, NumVTableSlots);
1702
1703   // Create a backing variable for the contents of VTable.  The VTable may
1704   // or may not include space for a pointer to RTTI data.
1705   llvm::GlobalValue *VFTable;
1706   VTable = new llvm::GlobalVariable(CGM.getModule(), VTableType,
1707                                     /*isConstant=*/true, VTableLinkage,
1708                                     /*Initializer=*/nullptr, VTableName);
1709   VTable->setUnnamedAddr(llvm::GlobalValue::UnnamedAddr::Global);
1710
1711   llvm::Comdat *C = nullptr;
1712   if (!VFTableComesFromAnotherTU &&
1713       (llvm::GlobalValue::isWeakForLinker(VFTableLinkage) ||
1714        (llvm::GlobalValue::isLocalLinkage(VFTableLinkage) &&
1715         VTableAliasIsRequred)))
1716     C = CGM.getModule().getOrInsertComdat(VFTableName.str());
1717
1718   // Only insert a pointer into the VFTable for RTTI data if we are not
1719   // importing it.  We never reference the RTTI data directly so there is no
1720   // need to make room for it.
1721   if (VTableAliasIsRequred) {
1722     llvm::Value *GEPIndices[] = {llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, 0),
1723                                  llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, 1)};
1724     // Create a GEP which points just after the first entry in the VFTable,
1725     // this should be the location of the first virtual method.
1726     llvm::Constant *VTableGEP = llvm::ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(
1727         VTable->getValueType(), VTable, GEPIndices);
1728     if (llvm::GlobalValue::isWeakForLinker(VFTableLinkage)) {
1729       VFTableLinkage = llvm::GlobalValue::ExternalLinkage;
1730       if (C)
1731         C->setSelectionKind(llvm::Comdat::Largest);
1732     }
1733     VFTable = llvm::GlobalAlias::create(CGM.Int8PtrTy,
1734                                         /*AddressSpace=*/0, VFTableLinkage,
1735                                         VFTableName.str(), VTableGEP,
1736                                         &CGM.getModule());
1737     VFTable->setUnnamedAddr(llvm::GlobalValue::UnnamedAddr::Global);
1738   } else {
1739     // We don't need a GlobalAlias to be a symbol for the VTable if we won't
1740     // be referencing any RTTI data.
1741     // The GlobalVariable will end up being an appropriate definition of the
1742     // VFTable.
1743     VFTable = VTable;
1744   }
1745   if (C)
1746     VTable->setComdat(C);
1747
1748   if (RD->hasAttr<DLLExportAttr>())
1749     VFTable->setDLLStorageClass(llvm::GlobalValue::DLLExportStorageClass);
1750
1751   VFTablesMap[ID] = VFTable;
1752   return VTable;
1753 }
1754
1755 // Compute the identity of the most derived class whose virtual table is located
1756 // at the given offset into RD.
1757 static const CXXRecordDecl *getClassAtVTableLocation(ASTContext &Ctx,
1758                                                      const CXXRecordDecl *RD,
1759                                                      CharUnits Offset) {
1760   if (Offset.isZero())
1761     return RD;
1762
1763   const ASTRecordLayout &Layout = Ctx.getASTRecordLayout(RD);
1764   const CXXRecordDecl *MaxBase = nullptr;
1765   CharUnits MaxBaseOffset;
1766   for (auto &&B : RD->bases()) {
1767     const CXXRecordDecl *Base = B.getType()->getAsCXXRecordDecl();
1768     CharUnits BaseOffset = Layout.getBaseClassOffset(Base);
1769     if (BaseOffset <= Offset && BaseOffset >= MaxBaseOffset) {
1770       MaxBase = Base;
1771       MaxBaseOffset = BaseOffset;
1772     }
1773   }
1774   for (auto &&B : RD->vbases()) {
1775     const CXXRecordDecl *Base = B.getType()->getAsCXXRecordDecl();
1776     CharUnits BaseOffset = Layout.getVBaseClassOffset(Base);
1777     if (BaseOffset <= Offset && BaseOffset >= MaxBaseOffset) {
1778       MaxBase = Base;
1779       MaxBaseOffset = BaseOffset;
1780     }
1781   }
1782   assert(MaxBase);
1783   return getClassAtVTableLocation(Ctx, MaxBase, Offset - MaxBaseOffset);
1784 }
1785
1786 // Compute the identity of the most derived class whose virtual table is located
1787 // at the MethodVFTableLocation ML.
1788 static const CXXRecordDecl *
1789 getClassAtVTableLocation(ASTContext &Ctx, GlobalDecl GD,
1790                          MicrosoftVTableContext::MethodVFTableLocation &ML) {
1791   const CXXRecordDecl *RD = ML.VBase;
1792   if (!RD)
1793     RD = cast<CXXMethodDecl>(GD.getDecl())->getParent();
1794
1795   return getClassAtVTableLocation(Ctx, RD, ML.VFPtrOffset);
1796 }
1797
1798 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::getVirtualFunctionPointer(CodeGenFunction &CGF,
1799                                                         GlobalDecl GD,
1800                                                         Address This,
1801                                                         llvm::Type *Ty,
1802                                                         SourceLocation Loc) {
1803   GD = GD.getCanonicalDecl();
1804   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
1805
1806   Ty = Ty->getPointerTo()->getPointerTo();
1807   Address VPtr =
1808       adjustThisArgumentForVirtualFunctionCall(CGF, GD, This, true);
1809
1810   auto *MethodDecl = cast<CXXMethodDecl>(GD.getDecl());
1811   llvm::Value *VTable = CGF.GetVTablePtr(VPtr, Ty, MethodDecl->getParent());
1812
1813   MicrosoftVTableContext::MethodVFTableLocation ML =
1814       CGM.getMicrosoftVTableContext().getMethodVFTableLocation(GD);
1815
1816   if (CGF.ShouldEmitVTableTypeCheckedLoad(MethodDecl->getParent())) {
1817     return CGF.EmitVTableTypeCheckedLoad(
1818         getClassAtVTableLocation(getContext(), GD, ML), VTable,
1819         ML.Index * CGM.getContext().getTargetInfo().getPointerWidth(0) / 8);
1820   } else {
1821     if (CGM.getCodeGenOpts().PrepareForLTO)
1822       CGF.EmitTypeMetadataCodeForVCall(
1823           getClassAtVTableLocation(getContext(), GD, ML), VTable, Loc);
1824
1825     llvm::Value *VFuncPtr =
1826         Builder.CreateConstInBoundsGEP1_64(VTable, ML.Index, "vfn");
1827     return Builder.CreateAlignedLoad(VFuncPtr, CGF.getPointerAlign());
1828   }
1829 }
1830
1831 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::EmitVirtualDestructorCall(
1832     CodeGenFunction &CGF, const CXXDestructorDecl *Dtor, CXXDtorType DtorType,
1833     Address This, const CXXMemberCallExpr *CE) {
1834   assert(CE == nullptr || CE->arg_begin() == CE->arg_end());
1835   assert(DtorType == Dtor_Deleting || DtorType == Dtor_Complete);
1836
1837   // We have only one destructor in the vftable but can get both behaviors
1838   // by passing an implicit int parameter.
1839   GlobalDecl GD(Dtor, Dtor_Deleting);
1840   const CGFunctionInfo *FInfo = &CGM.getTypes().arrangeCXXStructorDeclaration(
1841       Dtor, StructorType::Deleting);
1842   llvm::Type *Ty = CGF.CGM.getTypes().GetFunctionType(*FInfo);
1843   llvm::Value *Callee = getVirtualFunctionPointer(
1844       CGF, GD, This, Ty, CE ? CE->getLocStart() : SourceLocation());
1845
1846   ASTContext &Context = getContext();
1847   llvm::Value *ImplicitParam = llvm::ConstantInt::get(
1848       llvm::IntegerType::getInt32Ty(CGF.getLLVMContext()),
1849       DtorType == Dtor_Deleting);
1850
1851   This = adjustThisArgumentForVirtualFunctionCall(CGF, GD, This, true);
1852   RValue RV =
1853       CGF.EmitCXXDestructorCall(Dtor, Callee, This.getPointer(), ImplicitParam,
1854                                 Context.IntTy, CE, StructorType::Deleting);
1855   return RV.getScalarVal();
1856 }
1857
1858 const VBTableGlobals &
1859 MicrosoftCXXABI::enumerateVBTables(const CXXRecordDecl *RD) {
1860   // At this layer, we can key the cache off of a single class, which is much
1861   // easier than caching each vbtable individually.
1862   llvm::DenseMap<const CXXRecordDecl*, VBTableGlobals>::iterator Entry;
1863   bool Added;
1864   std::tie(Entry, Added) =
1865       VBTablesMap.insert(std::make_pair(RD, VBTableGlobals()));
1866   VBTableGlobals &VBGlobals = Entry->second;
1867   if (!Added)
1868     return VBGlobals;
1869
1870   MicrosoftVTableContext &Context = CGM.getMicrosoftVTableContext();
1871   VBGlobals.VBTables = &Context.enumerateVBTables(RD);
1872
1873   // Cache the globals for all vbtables so we don't have to recompute the
1874   // mangled names.
1875   llvm::GlobalVariable::LinkageTypes Linkage = CGM.getVTableLinkage(RD);
1876   for (VPtrInfoVector::const_iterator I = VBGlobals.VBTables->begin(),
1877                                       E = VBGlobals.VBTables->end();
1878        I != E; ++I) {
1879     VBGlobals.Globals.push_back(getAddrOfVBTable(**I, RD, Linkage));
1880   }
1881
1882   return VBGlobals;
1883 }
1884
1885 llvm::Function *MicrosoftCXXABI::EmitVirtualMemPtrThunk(
1886     const CXXMethodDecl *MD,
1887     const MicrosoftVTableContext::MethodVFTableLocation &ML) {
1888   assert(!isa<CXXConstructorDecl>(MD) && !isa<CXXDestructorDecl>(MD) &&
1889          "can't form pointers to ctors or virtual dtors");
1890
1891   // Calculate the mangled name.
1892   SmallString<256> ThunkName;
1893   llvm::raw_svector_ostream Out(ThunkName);
1894   getMangleContext().mangleVirtualMemPtrThunk(MD, Out);
1895
1896   // If the thunk has been generated previously, just return it.
1897   if (llvm::GlobalValue *GV = CGM.getModule().getNamedValue(ThunkName))
1898     return cast<llvm::Function>(GV);
1899
1900   // Create the llvm::Function.
1901   const CGFunctionInfo &FnInfo = CGM.getTypes().arrangeMSMemberPointerThunk(MD);
1902   llvm::FunctionType *ThunkTy = CGM.getTypes().GetFunctionType(FnInfo);
1903   llvm::Function *ThunkFn =
1904       llvm::Function::Create(ThunkTy, llvm::Function::ExternalLinkage,
1905                              ThunkName.str(), &CGM.getModule());
1906   assert(ThunkFn->getName() == ThunkName && "name was uniqued!");
1907
1908   ThunkFn->setLinkage(MD->isExternallyVisible()
1909                           ? llvm::GlobalValue::LinkOnceODRLinkage
1910                           : llvm::GlobalValue::InternalLinkage);
1911   if (MD->isExternallyVisible())
1912     ThunkFn->setComdat(CGM.getModule().getOrInsertComdat(ThunkFn->getName()));
1913
1914   CGM.SetLLVMFunctionAttributes(MD, FnInfo, ThunkFn);
1915   CGM.SetLLVMFunctionAttributesForDefinition(MD, ThunkFn);
1916
1917   // Add the "thunk" attribute so that LLVM knows that the return type is
1918   // meaningless. These thunks can be used to call functions with differing
1919   // return types, and the caller is required to cast the prototype
1920   // appropriately to extract the correct value.
1921   ThunkFn->addFnAttr("thunk");
1922
1923   // These thunks can be compared, so they are not unnamed.
1924   ThunkFn->setUnnamedAddr(llvm::GlobalValue::UnnamedAddr::None);
1925
1926   // Start codegen.
1927   CodeGenFunction CGF(CGM);
1928   CGF.CurGD = GlobalDecl(MD);
1929   CGF.CurFuncIsThunk = true;
1930
1931   // Build FunctionArgs, but only include the implicit 'this' parameter
1932   // declaration.
1933   FunctionArgList FunctionArgs;
1934   buildThisParam(CGF, FunctionArgs);
1935
1936   // Start defining the function.
1937   CGF.StartFunction(GlobalDecl(), FnInfo.getReturnType(), ThunkFn, FnInfo,
1938                     FunctionArgs, MD->getLocation(), SourceLocation());
1939   EmitThisParam(CGF);
1940
1941   // Load the vfptr and then callee from the vftable.  The callee should have
1942   // adjusted 'this' so that the vfptr is at offset zero.
1943   llvm::Value *VTable = CGF.GetVTablePtr(
1944       getThisAddress(CGF), ThunkTy->getPointerTo()->getPointerTo(), MD->getParent());
1945
1946   llvm::Value *VFuncPtr =
1947       CGF.Builder.CreateConstInBoundsGEP1_64(VTable, ML.Index, "vfn");
1948   llvm::Value *Callee =
1949     CGF.Builder.CreateAlignedLoad(VFuncPtr, CGF.getPointerAlign());
1950
1951   CGF.EmitMustTailThunk(MD, getThisValue(CGF), Callee);
1952
1953   return ThunkFn;
1954 }
1955
1956 void MicrosoftCXXABI::emitVirtualInheritanceTables(const CXXRecordDecl *RD) {
1957   const VBTableGlobals &VBGlobals = enumerateVBTables(RD);
1958   for (unsigned I = 0, E = VBGlobals.VBTables->size(); I != E; ++I) {
1959     const VPtrInfo *VBT = (*VBGlobals.VBTables)[I];
1960     llvm::GlobalVariable *GV = VBGlobals.Globals[I];
1961     if (GV->isDeclaration())
1962       emitVBTableDefinition(*VBT, RD, GV);
1963   }
1964 }
1965
1966 llvm::GlobalVariable *
1967 MicrosoftCXXABI::getAddrOfVBTable(const VPtrInfo &VBT, const CXXRecordDecl *RD,
1968                                   llvm::GlobalVariable::LinkageTypes Linkage) {
1969   SmallString<256> OutName;
1970   llvm::raw_svector_ostream Out(OutName);
1971   getMangleContext().mangleCXXVBTable(RD, VBT.MangledPath, Out);
1972   StringRef Name = OutName.str();
1973
1974   llvm::ArrayType *VBTableType =
1975       llvm::ArrayType::get(CGM.IntTy, 1 + VBT.ReusingBase->getNumVBases());
1976
1977   assert(!CGM.getModule().getNamedGlobal(Name) &&
1978          "vbtable with this name already exists: mangling bug?");
1979   llvm::GlobalVariable *GV =
1980       CGM.CreateOrReplaceCXXRuntimeVariable(Name, VBTableType, Linkage);
1981   GV->setUnnamedAddr(llvm::GlobalValue::UnnamedAddr::Global);
1982
1983   if (RD->hasAttr<DLLImportAttr>())
1984     GV->setDLLStorageClass(llvm::GlobalValue::DLLImportStorageClass);
1985   else if (RD->hasAttr<DLLExportAttr>())
1986     GV->setDLLStorageClass(llvm::GlobalValue::DLLExportStorageClass);
1987
1988   if (!GV->hasExternalLinkage())
1989     emitVBTableDefinition(VBT, RD, GV);
1990
1991   return GV;
1992 }
1993
1994 void MicrosoftCXXABI::emitVBTableDefinition(const VPtrInfo &VBT,
1995                                             const CXXRecordDecl *RD,
1996                                             llvm::GlobalVariable *GV) const {
1997   const CXXRecordDecl *ReusingBase = VBT.ReusingBase;
1998
1999   assert(RD->getNumVBases() && ReusingBase->getNumVBases() &&
2000          "should only emit vbtables for classes with vbtables");
2001
2002   const ASTRecordLayout &BaseLayout =
2003       getContext().getASTRecordLayout(VBT.BaseWithVPtr);
2004   const ASTRecordLayout &DerivedLayout = getContext().getASTRecordLayout(RD);
2005
2006   SmallVector<llvm::Constant *, 4> Offsets(1 + ReusingBase->getNumVBases(),
2007                                            nullptr);
2008
2009   // The offset from ReusingBase's vbptr to itself always leads.
2010   CharUnits VBPtrOffset = BaseLayout.getVBPtrOffset();
2011   Offsets[0] = llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, -VBPtrOffset.getQuantity());
2012
2013   MicrosoftVTableContext &Context = CGM.getMicrosoftVTableContext();
2014   for (const auto &I : ReusingBase->vbases()) {
2015     const CXXRecordDecl *VBase = I.getType()->getAsCXXRecordDecl();
2016     CharUnits Offset = DerivedLayout.getVBaseClassOffset(VBase);
2017     assert(!Offset.isNegative());
2018
2019     // Make it relative to the subobject vbptr.
2020     CharUnits CompleteVBPtrOffset = VBT.NonVirtualOffset + VBPtrOffset;
2021     if (VBT.getVBaseWithVPtr())
2022       CompleteVBPtrOffset +=
2023           DerivedLayout.getVBaseClassOffset(VBT.getVBaseWithVPtr());
2024     Offset -= CompleteVBPtrOffset;
2025
2026     unsigned VBIndex = Context.getVBTableIndex(ReusingBase, VBase);
2027     assert(Offsets[VBIndex] == nullptr && "The same vbindex seen twice?");
2028     Offsets[VBIndex] = llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, Offset.getQuantity());
2029   }
2030
2031   assert(Offsets.size() ==
2032          cast<llvm::ArrayType>(cast<llvm::PointerType>(GV->getType())
2033                                ->getElementType())->getNumElements());
2034   llvm::ArrayType *VBTableType =
2035     llvm::ArrayType::get(CGM.IntTy, Offsets.size());
2036   llvm::Constant *Init = llvm::ConstantArray::get(VBTableType, Offsets);
2037   GV->setInitializer(Init);
2038
2039   if (RD->hasAttr<DLLImportAttr>())
2040     GV->setLinkage(llvm::GlobalVariable::AvailableExternallyLinkage);
2041 }
2042
2043 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::performThisAdjustment(CodeGenFunction &CGF,
2044                                                     Address This,
2045                                                     const ThisAdjustment &TA) {
2046   if (TA.isEmpty())
2047     return This.getPointer();
2048
2049   This = CGF.Builder.CreateElementBitCast(This, CGF.Int8Ty);
2050
2051   llvm::Value *V;
2052   if (TA.Virtual.isEmpty()) {
2053     V = This.getPointer();
2054   } else {
2055     assert(TA.Virtual.Microsoft.VtordispOffset < 0);
2056     // Adjust the this argument based on the vtordisp value.
2057     Address VtorDispPtr =
2058         CGF.Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(This,
2059                  CharUnits::fromQuantity(TA.Virtual.Microsoft.VtordispOffset));
2060     VtorDispPtr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(VtorDispPtr, CGF.Int32Ty);
2061     llvm::Value *VtorDisp = CGF.Builder.CreateLoad(VtorDispPtr, "vtordisp");
2062     V = CGF.Builder.CreateGEP(This.getPointer(),
2063                               CGF.Builder.CreateNeg(VtorDisp));
2064
2065     // Unfortunately, having applied the vtordisp means that we no
2066     // longer really have a known alignment for the vbptr step.
2067     // We'll assume the vbptr is pointer-aligned.
2068
2069     if (TA.Virtual.Microsoft.VBPtrOffset) {
2070       // If the final overrider is defined in a virtual base other than the one
2071       // that holds the vfptr, we have to use a vtordispex thunk which looks up
2072       // the vbtable of the derived class.
2073       assert(TA.Virtual.Microsoft.VBPtrOffset > 0);
2074       assert(TA.Virtual.Microsoft.VBOffsetOffset >= 0);
2075       llvm::Value *VBPtr;
2076       llvm::Value *VBaseOffset =
2077           GetVBaseOffsetFromVBPtr(CGF, Address(V, CGF.getPointerAlign()),
2078                                   -TA.Virtual.Microsoft.VBPtrOffset,
2079                                   TA.Virtual.Microsoft.VBOffsetOffset, &VBPtr);
2080       V = CGF.Builder.CreateInBoundsGEP(VBPtr, VBaseOffset);
2081     }
2082   }
2083
2084   if (TA.NonVirtual) {
2085     // Non-virtual adjustment might result in a pointer outside the allocated
2086     // object, e.g. if the final overrider class is laid out after the virtual
2087     // base that declares a method in the most derived class.
2088     V = CGF.Builder.CreateConstGEP1_32(V, TA.NonVirtual);
2089   }
2090
2091   // Don't need to bitcast back, the call CodeGen will handle this.
2092   return V;
2093 }
2094
2095 llvm::Value *
2096 MicrosoftCXXABI::performReturnAdjustment(CodeGenFunction &CGF, Address Ret,
2097                                          const ReturnAdjustment &RA) {
2098   if (RA.isEmpty())
2099     return Ret.getPointer();
2100
2101   auto OrigTy = Ret.getType();
2102   Ret = CGF.Builder.CreateElementBitCast(Ret, CGF.Int8Ty);
2103
2104   llvm::Value *V = Ret.getPointer();
2105   if (RA.Virtual.Microsoft.VBIndex) {
2106     assert(RA.Virtual.Microsoft.VBIndex > 0);
2107     int32_t IntSize = CGF.getIntSize().getQuantity();
2108     llvm::Value *VBPtr;
2109     llvm::Value *VBaseOffset =
2110         GetVBaseOffsetFromVBPtr(CGF, Ret, RA.Virtual.Microsoft.VBPtrOffset,
2111                                 IntSize * RA.Virtual.Microsoft.VBIndex, &VBPtr);
2112     V = CGF.Builder.CreateInBoundsGEP(VBPtr, VBaseOffset);
2113   }
2114
2115   if (RA.NonVirtual)
2116     V = CGF.Builder.CreateConstInBoundsGEP1_32(CGF.Int8Ty, V, RA.NonVirtual);
2117
2118   // Cast back to the original type.
2119   return CGF.Builder.CreateBitCast(V, OrigTy);
2120 }
2121
2122 bool MicrosoftCXXABI::requiresArrayCookie(const CXXDeleteExpr *expr,
2123                                    QualType elementType) {
2124   // Microsoft seems to completely ignore the possibility of a
2125   // two-argument usual deallocation function.
2126   return elementType.isDestructedType();
2127 }
2128
2129 bool MicrosoftCXXABI::requiresArrayCookie(const CXXNewExpr *expr) {
2130   // Microsoft seems to completely ignore the possibility of a
2131   // two-argument usual deallocation function.
2132   return expr->getAllocatedType().isDestructedType();
2133 }
2134
2135 CharUnits MicrosoftCXXABI::getArrayCookieSizeImpl(QualType type) {
2136   // The array cookie is always a size_t; we then pad that out to the
2137   // alignment of the element type.
2138   ASTContext &Ctx = getContext();
2139   return std::max(Ctx.getTypeSizeInChars(Ctx.getSizeType()),
2140                   Ctx.getTypeAlignInChars(type));
2141 }
2142
2143 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::readArrayCookieImpl(CodeGenFunction &CGF,
2144                                                   Address allocPtr,
2145                                                   CharUnits cookieSize) {
2146   Address numElementsPtr =
2147     CGF.Builder.CreateElementBitCast(allocPtr, CGF.SizeTy);
2148   return CGF.Builder.CreateLoad(numElementsPtr);
2149 }
2150
2151 Address MicrosoftCXXABI::InitializeArrayCookie(CodeGenFunction &CGF,
2152                                                Address newPtr,
2153                                                llvm::Value *numElements,
2154                                                const CXXNewExpr *expr,
2155                                                QualType elementType) {
2156   assert(requiresArrayCookie(expr));
2157
2158   // The size of the cookie.
2159   CharUnits cookieSize = getArrayCookieSizeImpl(elementType);
2160
2161   // Compute an offset to the cookie.
2162   Address cookiePtr = newPtr;
2163
2164   // Write the number of elements into the appropriate slot.
2165   Address numElementsPtr
2166     = CGF.Builder.CreateElementBitCast(cookiePtr, CGF.SizeTy);
2167   CGF.Builder.CreateStore(numElements, numElementsPtr);
2168
2169   // Finally, compute a pointer to the actual data buffer by skipping
2170   // over the cookie completely.
2171   return CGF.Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(newPtr, cookieSize);
2172 }
2173
2174 static void emitGlobalDtorWithTLRegDtor(CodeGenFunction &CGF, const VarDecl &VD,
2175                                         llvm::Constant *Dtor,
2176                                         llvm::Constant *Addr) {
2177   // Create a function which calls the destructor.
2178   llvm::Constant *DtorStub = CGF.createAtExitStub(VD, Dtor, Addr);
2179
2180   // extern "C" int __tlregdtor(void (*f)(void));
2181   llvm::FunctionType *TLRegDtorTy = llvm::FunctionType::get(
2182       CGF.IntTy, DtorStub->getType(), /*IsVarArg=*/false);
2183
2184   llvm::Constant *TLRegDtor =
2185       CGF.CGM.CreateRuntimeFunction(TLRegDtorTy, "__tlregdtor");
2186   if (llvm::Function *TLRegDtorFn = dyn_cast<llvm::Function>(TLRegDtor))
2187     TLRegDtorFn->setDoesNotThrow();
2188
2189   CGF.EmitNounwindRuntimeCall(TLRegDtor, DtorStub);
2190 }
2191
2192 void MicrosoftCXXABI::registerGlobalDtor(CodeGenFunction &CGF, const VarDecl &D,
2193                                          llvm::Constant *Dtor,
2194                                          llvm::Constant *Addr) {
2195   if (D.getTLSKind())
2196     return emitGlobalDtorWithTLRegDtor(CGF, D, Dtor, Addr);
2197
2198   // The default behavior is to use atexit.
2199   CGF.registerGlobalDtorWithAtExit(D, Dtor, Addr);
2200 }
2201
2202 void MicrosoftCXXABI::EmitThreadLocalInitFuncs(
2203     CodeGenModule &CGM, ArrayRef<const VarDecl *> CXXThreadLocals,
2204     ArrayRef<llvm::Function *> CXXThreadLocalInits,
2205     ArrayRef<const VarDecl *> CXXThreadLocalInitVars) {
2206   // This will create a GV in the .CRT$XDU section.  It will point to our
2207   // initialization function.  The CRT will call all of these function
2208   // pointers at start-up time and, eventually, at thread-creation time.
2209   auto AddToXDU = [&CGM](llvm::Function *InitFunc) {
2210     llvm::GlobalVariable *InitFuncPtr = new llvm::GlobalVariable(
2211         CGM.getModule(), InitFunc->getType(), /*IsConstant=*/true,
2212         llvm::GlobalVariable::InternalLinkage, InitFunc,
2213         Twine(InitFunc->getName(), "$initializer$"));
2214     InitFuncPtr->setSection(".CRT$XDU");
2215     // This variable has discardable linkage, we have to add it to @llvm.used to
2216     // ensure it won't get discarded.
2217     CGM.addUsedGlobal(InitFuncPtr);
2218     return InitFuncPtr;
2219   };
2220
2221   std::vector<llvm::Function *> NonComdatInits;
2222   for (size_t I = 0, E = CXXThreadLocalInitVars.size(); I != E; ++I) {
2223     llvm::GlobalVariable *GV = cast<llvm::GlobalVariable>(
2224         CGM.GetGlobalValue(CGM.getMangledName(CXXThreadLocalInitVars[I])));
2225     llvm::Function *F = CXXThreadLocalInits[I];
2226
2227     // If the GV is already in a comdat group, then we have to join it.
2228     if (llvm::Comdat *C = GV->getComdat())
2229       AddToXDU(F)->setComdat(C);
2230     else
2231       NonComdatInits.push_back(F);
2232   }
2233
2234   if (!NonComdatInits.empty()) {
2235     llvm::FunctionType *FTy =
2236         llvm::FunctionType::get(CGM.VoidTy, /*isVarArg=*/false);
2237     llvm::Function *InitFunc = CGM.CreateGlobalInitOrDestructFunction(
2238         FTy, "__tls_init", CGM.getTypes().arrangeNullaryFunction(),
2239         SourceLocation(), /*TLS=*/true);
2240     CodeGenFunction(CGM).GenerateCXXGlobalInitFunc(InitFunc, NonComdatInits);
2241
2242     AddToXDU(InitFunc);
2243   }
2244 }
2245
2246 LValue MicrosoftCXXABI::EmitThreadLocalVarDeclLValue(CodeGenFunction &CGF,
2247                                                      const VarDecl *VD,
2248                                                      QualType LValType) {
2249   CGF.CGM.ErrorUnsupported(VD, "thread wrappers");
2250   return LValue();
2251 }
2252
2253 static ConstantAddress getInitThreadEpochPtr(CodeGenModule &CGM) {
2254   StringRef VarName("_Init_thread_epoch");
2255   CharUnits Align = CGM.getIntAlign();
2256   if (auto *GV = CGM.getModule().getNamedGlobal(VarName))
2257     return ConstantAddress(GV, Align);
2258   auto *GV = new llvm::GlobalVariable(
2259       CGM.getModule(), CGM.IntTy,
2260       /*Constant=*/false, llvm::GlobalVariable::ExternalLinkage,
2261       /*Initializer=*/nullptr, VarName,
2262       /*InsertBefore=*/nullptr, llvm::GlobalVariable::GeneralDynamicTLSModel);
2263   GV->setAlignment(Align.getQuantity());
2264   return ConstantAddress(GV, Align);
2265 }
2266
2267 static llvm::Constant *getInitThreadHeaderFn(CodeGenModule &CGM) {
2268   llvm::FunctionType *FTy =
2269       llvm::FunctionType::get(llvm::Type::getVoidTy(CGM.getLLVMContext()),
2270                               CGM.IntTy->getPointerTo(), /*isVarArg=*/false);
2271   return CGM.CreateRuntimeFunction(
2272       FTy, "_Init_thread_header",
2273       llvm::AttributeSet::get(CGM.getLLVMContext(),
2274                               llvm::AttributeSet::FunctionIndex,
2275                               llvm::Attribute::NoUnwind));
2276 }
2277
2278 static llvm::Constant *getInitThreadFooterFn(CodeGenModule &CGM) {
2279   llvm::FunctionType *FTy =
2280       llvm::FunctionType::get(llvm::Type::getVoidTy(CGM.getLLVMContext()),
2281                               CGM.IntTy->getPointerTo(), /*isVarArg=*/false);
2282   return CGM.CreateRuntimeFunction(
2283       FTy, "_Init_thread_footer",
2284       llvm::AttributeSet::get(CGM.getLLVMContext(),
2285                               llvm::AttributeSet::FunctionIndex,
2286                               llvm::Attribute::NoUnwind));
2287 }
2288
2289 static llvm::Constant *getInitThreadAbortFn(CodeGenModule &CGM) {
2290   llvm::FunctionType *FTy =
2291       llvm::FunctionType::get(llvm::Type::getVoidTy(CGM.getLLVMContext()),
2292                               CGM.IntTy->getPointerTo(), /*isVarArg=*/false);
2293   return CGM.CreateRuntimeFunction(
2294       FTy, "_Init_thread_abort",
2295       llvm::AttributeSet::get(CGM.getLLVMContext(),
2296                               llvm::AttributeSet::FunctionIndex,
2297                               llvm::Attribute::NoUnwind));
2298 }
2299
2300 namespace {
2301 struct ResetGuardBit final : EHScopeStack::Cleanup {
2302   Address Guard;
2303   unsigned GuardNum;
2304   ResetGuardBit(Address Guard, unsigned GuardNum)
2305       : Guard(Guard), GuardNum(GuardNum) {}
2306
2307   void Emit(CodeGenFunction &CGF, Flags flags) override {
2308     // Reset the bit in the mask so that the static variable may be
2309     // reinitialized.
2310     CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
2311     llvm::LoadInst *LI = Builder.CreateLoad(Guard);
2312     llvm::ConstantInt *Mask =
2313         llvm::ConstantInt::get(CGF.IntTy, ~(1ULL << GuardNum));
2314     Builder.CreateStore(Builder.CreateAnd(LI, Mask), Guard);
2315   }
2316 };
2317
2318 struct CallInitThreadAbort final : EHScopeStack::Cleanup {
2319   llvm::Value *Guard;
2320   CallInitThreadAbort(Address Guard) : Guard(Guard.getPointer()) {}
2321
2322   void Emit(CodeGenFunction &CGF, Flags flags) override {
2323     // Calling _Init_thread_abort will reset the guard's state.
2324     CGF.EmitNounwindRuntimeCall(getInitThreadAbortFn(CGF.CGM), Guard);
2325   }
2326 };
2327 }
2328
2329 void MicrosoftCXXABI::EmitGuardedInit(CodeGenFunction &CGF, const VarDecl &D,
2330                                       llvm::GlobalVariable *GV,
2331                                       bool PerformInit) {
2332   // MSVC only uses guards for static locals.
2333   if (!D.isStaticLocal()) {
2334     assert(GV->hasWeakLinkage() || GV->hasLinkOnceLinkage());
2335     // GlobalOpt is allowed to discard the initializer, so use linkonce_odr.
2336     llvm::Function *F = CGF.CurFn;
2337     F->setLinkage(llvm::GlobalValue::LinkOnceODRLinkage);
2338     F->setComdat(CGM.getModule().getOrInsertComdat(F->getName()));
2339     CGF.EmitCXXGlobalVarDeclInit(D, GV, PerformInit);
2340     return;
2341   }
2342
2343   bool ThreadlocalStatic = D.getTLSKind();
2344   bool ThreadsafeStatic = getContext().getLangOpts().ThreadsafeStatics;
2345
2346   // Thread-safe static variables which aren't thread-specific have a
2347   // per-variable guard.
2348   bool HasPerVariableGuard = ThreadsafeStatic && !ThreadlocalStatic;
2349
2350   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
2351   llvm::IntegerType *GuardTy = CGF.Int32Ty;
2352   llvm::ConstantInt *Zero = llvm::ConstantInt::get(GuardTy, 0);
2353   CharUnits GuardAlign = CharUnits::fromQuantity(4);
2354
2355   // Get the guard variable for this function if we have one already.
2356   GuardInfo *GI = nullptr;
2357   if (ThreadlocalStatic)
2358     GI = &ThreadLocalGuardVariableMap[D.getDeclContext()];
2359   else if (!ThreadsafeStatic)
2360     GI = &GuardVariableMap[D.getDeclContext()];
2361
2362   llvm::GlobalVariable *GuardVar = GI ? GI->Guard : nullptr;
2363   unsigned GuardNum;
2364   if (D.isExternallyVisible()) {
2365     // Externally visible variables have to be numbered in Sema to properly
2366     // handle unreachable VarDecls.
2367     GuardNum = getContext().getStaticLocalNumber(&D);
2368     assert(GuardNum > 0);
2369     GuardNum--;
2370   } else if (HasPerVariableGuard) {
2371     GuardNum = ThreadSafeGuardNumMap[D.getDeclContext()]++;
2372   } else {
2373     // Non-externally visible variables are numbered here in CodeGen.
2374     GuardNum = GI->BitIndex++;
2375   }
2376
2377   if (!HasPerVariableGuard && GuardNum >= 32) {
2378     if (D.isExternallyVisible())
2379       ErrorUnsupportedABI(CGF, "more than 32 guarded initializations");
2380     GuardNum %= 32;
2381     GuardVar = nullptr;
2382   }
2383
2384   if (!GuardVar) {
2385     // Mangle the name for the guard.
2386     SmallString<256> GuardName;
2387     {
2388       llvm::raw_svector_ostream Out(GuardName);
2389       if (HasPerVariableGuard)
2390         getMangleContext().mangleThreadSafeStaticGuardVariable(&D, GuardNum,
2391                                                                Out);
2392       else
2393         getMangleContext().mangleStaticGuardVariable(&D, Out);
2394     }
2395
2396     // Create the guard variable with a zero-initializer. Just absorb linkage,
2397     // visibility and dll storage class from the guarded variable.
2398     GuardVar =
2399         new llvm::GlobalVariable(CGM.getModule(), GuardTy, /*isConstant=*/false,
2400                                  GV->getLinkage(), Zero, GuardName.str());
2401     GuardVar->setVisibility(GV->getVisibility());
2402     GuardVar->setDLLStorageClass(GV->getDLLStorageClass());
2403     GuardVar->setAlignment(GuardAlign.getQuantity());
2404     if (GuardVar->isWeakForLinker())
2405       GuardVar->setComdat(
2406           CGM.getModule().getOrInsertComdat(GuardVar->getName()));
2407     if (D.getTLSKind())
2408       GuardVar->setThreadLocal(true);
2409     if (GI && !HasPerVariableGuard)
2410       GI->Guard = GuardVar;
2411   }
2412
2413   ConstantAddress GuardAddr(GuardVar, GuardAlign);
2414
2415   assert(GuardVar->getLinkage() == GV->getLinkage() &&
2416          "static local from the same function had different linkage");
2417
2418   if (!HasPerVariableGuard) {
2419     // Pseudo code for the test:
2420     // if (!(GuardVar & MyGuardBit)) {
2421     //   GuardVar |= MyGuardBit;
2422     //   ... initialize the object ...;
2423     // }
2424
2425     // Test our bit from the guard variable.
2426     llvm::ConstantInt *Bit = llvm::ConstantInt::get(GuardTy, 1ULL << GuardNum);
2427     llvm::LoadInst *LI = Builder.CreateLoad(GuardAddr);
2428     llvm::Value *IsInitialized =
2429         Builder.CreateICmpNE(Builder.CreateAnd(LI, Bit), Zero);
2430     llvm::BasicBlock *InitBlock = CGF.createBasicBlock("init");
2431     llvm::BasicBlock *EndBlock = CGF.createBasicBlock("init.end");
2432     Builder.CreateCondBr(IsInitialized, EndBlock, InitBlock);
2433
2434     // Set our bit in the guard variable and emit the initializer and add a global
2435     // destructor if appropriate.
2436     CGF.EmitBlock(InitBlock);
2437     Builder.CreateStore(Builder.CreateOr(LI, Bit), GuardAddr);
2438     CGF.EHStack.pushCleanup<ResetGuardBit>(EHCleanup, GuardAddr, GuardNum);
2439     CGF.EmitCXXGlobalVarDeclInit(D, GV, PerformInit);
2440     CGF.PopCleanupBlock();
2441     Builder.CreateBr(EndBlock);
2442
2443     // Continue.
2444     CGF.EmitBlock(EndBlock);
2445   } else {
2446     // Pseudo code for the test:
2447     // if (TSS > _Init_thread_epoch) {
2448     //   _Init_thread_header(&TSS);
2449     //   if (TSS == -1) {
2450     //     ... initialize the object ...;
2451     //     _Init_thread_footer(&TSS);
2452     //   }
2453     // }
2454     //
2455     // The algorithm is almost identical to what can be found in the appendix
2456     // found in N2325.
2457
2458     // This BasicBLock determines whether or not we have any work to do.
2459     llvm::LoadInst *FirstGuardLoad = Builder.CreateLoad(GuardAddr);
2460     FirstGuardLoad->setOrdering(llvm::AtomicOrdering::Unordered);
2461     llvm::LoadInst *InitThreadEpoch =
2462         Builder.CreateLoad(getInitThreadEpochPtr(CGM));
2463     llvm::Value *IsUninitialized =
2464         Builder.CreateICmpSGT(FirstGuardLoad, InitThreadEpoch);
2465     llvm::BasicBlock *AttemptInitBlock = CGF.createBasicBlock("init.attempt");
2466     llvm::BasicBlock *EndBlock = CGF.createBasicBlock("init.end");
2467     Builder.CreateCondBr(IsUninitialized, AttemptInitBlock, EndBlock);
2468
2469     // This BasicBlock attempts to determine whether or not this thread is
2470     // responsible for doing the initialization.
2471     CGF.EmitBlock(AttemptInitBlock);
2472     CGF.EmitNounwindRuntimeCall(getInitThreadHeaderFn(CGM),
2473                                 GuardAddr.getPointer());
2474     llvm::LoadInst *SecondGuardLoad = Builder.CreateLoad(GuardAddr);
2475     SecondGuardLoad->setOrdering(llvm::AtomicOrdering::Unordered);
2476     llvm::Value *ShouldDoInit =
2477         Builder.CreateICmpEQ(SecondGuardLoad, getAllOnesInt());
2478     llvm::BasicBlock *InitBlock = CGF.createBasicBlock("init");
2479     Builder.CreateCondBr(ShouldDoInit, InitBlock, EndBlock);
2480
2481     // Ok, we ended up getting selected as the initializing thread.
2482     CGF.EmitBlock(InitBlock);
2483     CGF.EHStack.pushCleanup<CallInitThreadAbort>(EHCleanup, GuardAddr);
2484     CGF.EmitCXXGlobalVarDeclInit(D, GV, PerformInit);
2485     CGF.PopCleanupBlock();
2486     CGF.EmitNounwindRuntimeCall(getInitThreadFooterFn(CGM),
2487                                 GuardAddr.getPointer());
2488     Builder.CreateBr(EndBlock);
2489
2490     CGF.EmitBlock(EndBlock);
2491   }
2492 }
2493
2494 bool MicrosoftCXXABI::isZeroInitializable(const MemberPointerType *MPT) {
2495   // Null-ness for function memptrs only depends on the first field, which is
2496   // the function pointer.  The rest don't matter, so we can zero initialize.
2497   if (MPT->isMemberFunctionPointer())
2498     return true;
2499
2500   // The virtual base adjustment field is always -1 for null, so if we have one
2501   // we can't zero initialize.  The field offset is sometimes also -1 if 0 is a
2502   // valid field offset.
2503   const CXXRecordDecl *RD = MPT->getMostRecentCXXRecordDecl();
2504   MSInheritanceAttr::Spelling Inheritance = RD->getMSInheritanceModel();
2505   return (!MSInheritanceAttr::hasVBTableOffsetField(Inheritance) &&
2506           RD->nullFieldOffsetIsZero());
2507 }
2508
2509 llvm::Type *
2510 MicrosoftCXXABI::ConvertMemberPointerType(const MemberPointerType *MPT) {
2511   const CXXRecordDecl *RD = MPT->getMostRecentCXXRecordDecl();
2512   MSInheritanceAttr::Spelling Inheritance = RD->getMSInheritanceModel();
2513   llvm::SmallVector<llvm::Type *, 4> fields;
2514   if (MPT->isMemberFunctionPointer())
2515     fields.push_back(CGM.VoidPtrTy);  // FunctionPointerOrVirtualThunk
2516   else
2517     fields.push_back(CGM.IntTy);  // FieldOffset
2518
2519   if (MSInheritanceAttr::hasNVOffsetField(MPT->isMemberFunctionPointer(),
2520                                           Inheritance))
2521     fields.push_back(CGM.IntTy);
2522   if (MSInheritanceAttr::hasVBPtrOffsetField(Inheritance))
2523     fields.push_back(CGM.IntTy);
2524   if (MSInheritanceAttr::hasVBTableOffsetField(Inheritance))
2525     fields.push_back(CGM.IntTy);  // VirtualBaseAdjustmentOffset
2526
2527   if (fields.size() == 1)
2528     return fields[0];
2529   return llvm::StructType::get(CGM.getLLVMContext(), fields);
2530 }
2531
2532 void MicrosoftCXXABI::
2533 GetNullMemberPointerFields(const MemberPointerType *MPT,
2534                            llvm::SmallVectorImpl<llvm::Constant *> &fields) {
2535   assert(fields.empty());
2536   const CXXRecordDecl *RD = MPT->getMostRecentCXXRecordDecl();
2537   MSInheritanceAttr::Spelling Inheritance = RD->getMSInheritanceModel();
2538   if (MPT->isMemberFunctionPointer()) {
2539     // FunctionPointerOrVirtualThunk
2540     fields.push_back(llvm::Constant::getNullValue(CGM.VoidPtrTy));
2541   } else {
2542     if (RD->nullFieldOffsetIsZero())
2543       fields.push_back(getZeroInt());  // FieldOffset
2544     else
2545       fields.push_back(getAllOnesInt());  // FieldOffset
2546   }
2547
2548   if (MSInheritanceAttr::hasNVOffsetField(MPT->isMemberFunctionPointer(),
2549                                           Inheritance))
2550     fields.push_back(getZeroInt());
2551   if (MSInheritanceAttr::hasVBPtrOffsetField(Inheritance))
2552     fields.push_back(getZeroInt());
2553   if (MSInheritanceAttr::hasVBTableOffsetField(Inheritance))
2554     fields.push_back(getAllOnesInt());
2555 }
2556
2557 llvm::Constant *
2558 MicrosoftCXXABI::EmitNullMemberPointer(const MemberPointerType *MPT) {
2559   llvm::SmallVector<llvm::Constant *, 4> fields;
2560   GetNullMemberPointerFields(MPT, fields);
2561   if (fields.size() == 1)
2562     return fields[0];
2563   llvm::Constant *Res = llvm::ConstantStruct::getAnon(fields);
2564   assert(Res->getType() == ConvertMemberPointerType(MPT));
2565   return Res;
2566 }
2567
2568 llvm::Constant *
2569 MicrosoftCXXABI::EmitFullMemberPointer(llvm::Constant *FirstField,
2570                                        bool IsMemberFunction,
2571                                        const CXXRecordDecl *RD,
2572                                        CharUnits NonVirtualBaseAdjustment,
2573                                        unsigned VBTableIndex) {
2574   MSInheritanceAttr::Spelling Inheritance = RD->getMSInheritanceModel();
2575
2576   // Single inheritance class member pointer are represented as scalars instead
2577   // of aggregates.
2578   if (MSInheritanceAttr::hasOnlyOneField(IsMemberFunction, Inheritance))
2579     return FirstField;
2580
2581   llvm::SmallVector<llvm::Constant *, 4> fields;
2582   fields.push_back(FirstField);
2583
2584   if (MSInheritanceAttr::hasNVOffsetField(IsMemberFunction, Inheritance))
2585     fields.push_back(llvm::ConstantInt::get(
2586       CGM.IntTy, NonVirtualBaseAdjustment.getQuantity()));
2587
2588   if (MSInheritanceAttr::hasVBPtrOffsetField(Inheritance)) {
2589     CharUnits Offs = CharUnits::Zero();
2590     if (VBTableIndex)
2591       Offs = getContext().getASTRecordLayout(RD).getVBPtrOffset();
2592     fields.push_back(llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, Offs.getQuantity()));
2593   }
2594
2595   // The rest of the fields are adjusted by conversions to a more derived class.
2596   if (MSInheritanceAttr::hasVBTableOffsetField(Inheritance))
2597     fields.push_back(llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, VBTableIndex));
2598
2599   return llvm::ConstantStruct::getAnon(fields);
2600 }
2601
2602 llvm::Constant *
2603 MicrosoftCXXABI::EmitMemberDataPointer(const MemberPointerType *MPT,
2604                                        CharUnits offset) {
2605   const CXXRecordDecl *RD = MPT->getMostRecentCXXRecordDecl();
2606   if (RD->getMSInheritanceModel() ==
2607       MSInheritanceAttr::Keyword_virtual_inheritance)
2608     offset -= getContext().getOffsetOfBaseWithVBPtr(RD);
2609   llvm::Constant *FirstField =
2610     llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, offset.getQuantity());
2611   return EmitFullMemberPointer(FirstField, /*IsMemberFunction=*/false, RD,
2612                                CharUnits::Zero(), /*VBTableIndex=*/0);
2613 }
2614
2615 llvm::Constant *MicrosoftCXXABI::EmitMemberPointer(const APValue &MP,
2616                                                    QualType MPType) {
2617   const MemberPointerType *DstTy = MPType->castAs<MemberPointerType>();
2618   const ValueDecl *MPD = MP.getMemberPointerDecl();
2619   if (!MPD)
2620     return EmitNullMemberPointer(DstTy);
2621
2622   ASTContext &Ctx = getContext();
2623   ArrayRef<const CXXRecordDecl *> MemberPointerPath = MP.getMemberPointerPath();
2624
2625   llvm::Constant *C;
2626   if (const CXXMethodDecl *MD = dyn_cast<CXXMethodDecl>(MPD)) {
2627     C = EmitMemberFunctionPointer(MD);
2628   } else {
2629     CharUnits FieldOffset = Ctx.toCharUnitsFromBits(Ctx.getFieldOffset(MPD));
2630     C = EmitMemberDataPointer(DstTy, FieldOffset);
2631   }
2632
2633   if (!MemberPointerPath.empty()) {
2634     const CXXRecordDecl *SrcRD = cast<CXXRecordDecl>(MPD->getDeclContext());
2635     const Type *SrcRecTy = Ctx.getTypeDeclType(SrcRD).getTypePtr();
2636     const MemberPointerType *SrcTy =
2637         Ctx.getMemberPointerType(DstTy->getPointeeType(), SrcRecTy)
2638             ->castAs<MemberPointerType>();
2639
2640     bool DerivedMember = MP.isMemberPointerToDerivedMember();
2641     SmallVector<const CXXBaseSpecifier *, 4> DerivedToBasePath;
2642     const CXXRecordDecl *PrevRD = SrcRD;
2643     for (const CXXRecordDecl *PathElem : MemberPointerPath) {
2644       const CXXRecordDecl *Base = nullptr;
2645       const CXXRecordDecl *Derived = nullptr;
2646       if (DerivedMember) {
2647         Base = PathElem;
2648         Derived = PrevRD;
2649       } else {
2650         Base = PrevRD;
2651         Derived = PathElem;
2652       }
2653       for (const CXXBaseSpecifier &BS : Derived->bases())
2654         if (BS.getType()->getAsCXXRecordDecl()->getCanonicalDecl() ==
2655             Base->getCanonicalDecl())
2656           DerivedToBasePath.push_back(&BS);
2657       PrevRD = PathElem;
2658     }
2659     assert(DerivedToBasePath.size() == MemberPointerPath.size());
2660
2661     CastKind CK = DerivedMember ? CK_DerivedToBaseMemberPointer
2662                                 : CK_BaseToDerivedMemberPointer;
2663     C = EmitMemberPointerConversion(SrcTy, DstTy, CK, DerivedToBasePath.begin(),
2664                                     DerivedToBasePath.end(), C);
2665   }
2666   return C;
2667 }
2668
2669 llvm::Constant *
2670 MicrosoftCXXABI::EmitMemberFunctionPointer(const CXXMethodDecl *MD) {
2671   assert(MD->isInstance() && "Member function must not be static!");
2672
2673   MD = MD->getCanonicalDecl();
2674   CharUnits NonVirtualBaseAdjustment = CharUnits::Zero();
2675   const CXXRecordDecl *RD = MD->getParent()->getMostRecentDecl();
2676   CodeGenTypes &Types = CGM.getTypes();
2677
2678   unsigned VBTableIndex = 0;
2679   llvm::Constant *FirstField;
2680   const FunctionProtoType *FPT = MD->getType()->castAs<FunctionProtoType>();
2681   if (!MD->isVirtual()) {
2682     llvm::Type *Ty;
2683     // Check whether the function has a computable LLVM signature.
2684     if (Types.isFuncTypeConvertible(FPT)) {
2685       // The function has a computable LLVM signature; use the correct type.
2686       Ty = Types.GetFunctionType(Types.arrangeCXXMethodDeclaration(MD));
2687     } else {
2688       // Use an arbitrary non-function type to tell GetAddrOfFunction that the
2689       // function type is incomplete.
2690       Ty = CGM.PtrDiffTy;
2691     }
2692     FirstField = CGM.GetAddrOfFunction(MD, Ty);
2693   } else {
2694     auto &VTableContext = CGM.getMicrosoftVTableContext();
2695     MicrosoftVTableContext::MethodVFTableLocation ML =
2696         VTableContext.getMethodVFTableLocation(MD);
2697     FirstField = EmitVirtualMemPtrThunk(MD, ML);
2698     // Include the vfptr adjustment if the method is in a non-primary vftable.
2699     NonVirtualBaseAdjustment += ML.VFPtrOffset;
2700     if (ML.VBase)
2701       VBTableIndex = VTableContext.getVBTableIndex(RD, ML.VBase) * 4;
2702   }
2703
2704   if (VBTableIndex == 0 &&
2705       RD->getMSInheritanceModel() ==
2706           MSInheritanceAttr::Keyword_virtual_inheritance)
2707     NonVirtualBaseAdjustment -= getContext().getOffsetOfBaseWithVBPtr(RD);
2708
2709   // The rest of the fields are common with data member pointers.
2710   FirstField = llvm::ConstantExpr::getBitCast(FirstField, CGM.VoidPtrTy);
2711   return EmitFullMemberPointer(FirstField, /*IsMemberFunction=*/true, RD,
2712                                NonVirtualBaseAdjustment, VBTableIndex);
2713 }
2714
2715 /// Member pointers are the same if they're either bitwise identical *or* both
2716 /// null.  Null-ness for function members is determined by the first field,
2717 /// while for data member pointers we must compare all fields.
2718 llvm::Value *
2719 MicrosoftCXXABI::EmitMemberPointerComparison(CodeGenFunction &CGF,
2720                                              llvm::Value *L,
2721                                              llvm::Value *R,
2722                                              const MemberPointerType *MPT,
2723                                              bool Inequality) {
2724   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
2725
2726   // Handle != comparisons by switching the sense of all boolean operations.
2727   llvm::ICmpInst::Predicate Eq;
2728   llvm::Instruction::BinaryOps And, Or;
2729   if (Inequality) {
2730     Eq = llvm::ICmpInst::ICMP_NE;
2731     And = llvm::Instruction::Or;
2732     Or = llvm::Instruction::And;
2733   } else {
2734     Eq = llvm::ICmpInst::ICMP_EQ;
2735     And = llvm::Instruction::And;
2736     Or = llvm::Instruction::Or;
2737   }
2738
2739   // If this is a single field member pointer (single inheritance), this is a
2740   // single icmp.
2741   const CXXRecordDecl *RD = MPT->getMostRecentCXXRecordDecl();
2742   MSInheritanceAttr::Spelling Inheritance = RD->getMSInheritanceModel();
2743   if (MSInheritanceAttr::hasOnlyOneField(MPT->isMemberFunctionPointer(),
2744                                          Inheritance))
2745     return Builder.CreateICmp(Eq, L, R);
2746
2747   // Compare the first field.
2748   llvm::Value *L0 = Builder.CreateExtractValue(L, 0, "lhs.0");
2749   llvm::Value *R0 = Builder.CreateExtractValue(R, 0, "rhs.0");
2750   llvm::Value *Cmp0 = Builder.CreateICmp(Eq, L0, R0, "memptr.cmp.first");
2751
2752   // Compare everything other than the first field.
2753   llvm::Value *Res = nullptr;
2754   llvm::StructType *LType = cast<llvm::StructType>(L->getType());
2755   for (unsigned I = 1, E = LType->getNumElements(); I != E; ++I) {
2756     llvm::Value *LF = Builder.CreateExtractValue(L, I);
2757     llvm::Value *RF = Builder.CreateExtractValue(R, I);
2758     llvm::Value *Cmp = Builder.CreateICmp(Eq, LF, RF, "memptr.cmp.rest");
2759     if (Res)
2760       Res = Builder.CreateBinOp(And, Res, Cmp);
2761     else
2762       Res = Cmp;
2763   }
2764
2765   // Check if the first field is 0 if this is a function pointer.
2766   if (MPT->isMemberFunctionPointer()) {
2767     // (l1 == r1 && ...) || l0 == 0
2768     llvm::Value *Zero = llvm::Constant::getNullValue(L0->getType());
2769     llvm::Value *IsZero = Builder.CreateICmp(Eq, L0, Zero, "memptr.cmp.iszero");
2770     Res = Builder.CreateBinOp(Or, Res, IsZero);
2771   }
2772
2773   // Combine the comparison of the first field, which must always be true for
2774   // this comparison to succeeed.
2775   return Builder.CreateBinOp(And, Res, Cmp0, "memptr.cmp");
2776 }
2777
2778 llvm::Value *
2779 MicrosoftCXXABI::EmitMemberPointerIsNotNull(CodeGenFunction &CGF,
2780                                             llvm::Value *MemPtr,
2781                                             const MemberPointerType *MPT) {
2782   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
2783   llvm::SmallVector<llvm::Constant *, 4> fields;
2784   // We only need one field for member functions.
2785   if (MPT->isMemberFunctionPointer())
2786     fields.push_back(llvm::Constant::getNullValue(CGM.VoidPtrTy));
2787   else
2788     GetNullMemberPointerFields(MPT, fields);
2789   assert(!fields.empty());
2790   llvm::Value *FirstField = MemPtr;
2791   if (MemPtr->getType()->isStructTy())
2792     FirstField = Builder.CreateExtractValue(MemPtr, 0);
2793   llvm::Value *Res = Builder.CreateICmpNE(FirstField, fields[0], "memptr.cmp0");
2794
2795   // For function member pointers, we only need to test the function pointer
2796   // field.  The other fields if any can be garbage.
2797   if (MPT->isMemberFunctionPointer())
2798     return Res;
2799
2800   // Otherwise, emit a series of compares and combine the results.
2801   for (int I = 1, E = fields.size(); I < E; ++I) {
2802     llvm::Value *Field = Builder.CreateExtractValue(MemPtr, I);
2803     llvm::Value *Next = Builder.CreateICmpNE(Field, fields[I], "memptr.cmp");
2804     Res = Builder.CreateOr(Res, Next, "memptr.tobool");
2805   }
2806   return Res;
2807 }
2808
2809 bool MicrosoftCXXABI::MemberPointerConstantIsNull(const MemberPointerType *MPT,
2810                                                   llvm::Constant *Val) {
2811   // Function pointers are null if the pointer in the first field is null.
2812   if (MPT->isMemberFunctionPointer()) {
2813     llvm::Constant *FirstField = Val->getType()->isStructTy() ?
2814       Val->getAggregateElement(0U) : Val;
2815     return FirstField->isNullValue();
2816   }
2817
2818   // If it's not a function pointer and it's zero initializable, we can easily
2819   // check zero.
2820   if (isZeroInitializable(MPT) && Val->isNullValue())
2821     return true;
2822
2823   // Otherwise, break down all the fields for comparison.  Hopefully these
2824   // little Constants are reused, while a big null struct might not be.
2825   llvm::SmallVector<llvm::Constant *, 4> Fields;
2826   GetNullMemberPointerFields(MPT, Fields);
2827   if (Fields.size() == 1) {
2828     assert(Val->getType()->isIntegerTy());
2829     return Val == Fields[0];
2830   }
2831
2832   unsigned I, E;
2833   for (I = 0, E = Fields.size(); I != E; ++I) {
2834     if (Val->getAggregateElement(I) != Fields[I])
2835       break;
2836   }
2837   return I == E;
2838 }
2839
2840 llvm::Value *
2841 MicrosoftCXXABI::GetVBaseOffsetFromVBPtr(CodeGenFunction &CGF,
2842                                          Address This,
2843                                          llvm::Value *VBPtrOffset,
2844                                          llvm::Value *VBTableOffset,
2845                                          llvm::Value **VBPtrOut) {
2846   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
2847   // Load the vbtable pointer from the vbptr in the instance.
2848   This = Builder.CreateElementBitCast(This, CGM.Int8Ty);
2849   llvm::Value *VBPtr =
2850     Builder.CreateInBoundsGEP(This.getPointer(), VBPtrOffset, "vbptr");
2851   if (VBPtrOut) *VBPtrOut = VBPtr;
2852   VBPtr = Builder.CreateBitCast(VBPtr,
2853             CGM.Int32Ty->getPointerTo(0)->getPointerTo(This.getAddressSpace()));
2854
2855   CharUnits VBPtrAlign;
2856   if (auto CI = dyn_cast<llvm::ConstantInt>(VBPtrOffset)) {
2857     VBPtrAlign = This.getAlignment().alignmentAtOffset(
2858                                    CharUnits::fromQuantity(CI->getSExtValue()));
2859   } else {
2860     VBPtrAlign = CGF.getPointerAlign();
2861   }
2862
2863   llvm::Value *VBTable = Builder.CreateAlignedLoad(VBPtr, VBPtrAlign, "vbtable");
2864
2865   // Translate from byte offset to table index. It improves analyzability.
2866   llvm::Value *VBTableIndex = Builder.CreateAShr(
2867       VBTableOffset, llvm::ConstantInt::get(VBTableOffset->getType(), 2),
2868       "vbtindex", /*isExact=*/true);
2869
2870   // Load an i32 offset from the vb-table.
2871   llvm::Value *VBaseOffs = Builder.CreateInBoundsGEP(VBTable, VBTableIndex);
2872   VBaseOffs = Builder.CreateBitCast(VBaseOffs, CGM.Int32Ty->getPointerTo(0));
2873   return Builder.CreateAlignedLoad(VBaseOffs, CharUnits::fromQuantity(4),
2874                                    "vbase_offs");
2875 }
2876
2877 // Returns an adjusted base cast to i8*, since we do more address arithmetic on
2878 // it.
2879 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::AdjustVirtualBase(
2880     CodeGenFunction &CGF, const Expr *E, const CXXRecordDecl *RD,
2881     Address Base, llvm::Value *VBTableOffset, llvm::Value *VBPtrOffset) {
2882   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
2883   Base = Builder.CreateElementBitCast(Base, CGM.Int8Ty);
2884   llvm::BasicBlock *OriginalBB = nullptr;
2885   llvm::BasicBlock *SkipAdjustBB = nullptr;
2886   llvm::BasicBlock *VBaseAdjustBB = nullptr;
2887
2888   // In the unspecified inheritance model, there might not be a vbtable at all,
2889   // in which case we need to skip the virtual base lookup.  If there is a
2890   // vbtable, the first entry is a no-op entry that gives back the original
2891   // base, so look for a virtual base adjustment offset of zero.
2892   if (VBPtrOffset) {
2893     OriginalBB = Builder.GetInsertBlock();
2894     VBaseAdjustBB = CGF.createBasicBlock("memptr.vadjust");
2895     SkipAdjustBB = CGF.createBasicBlock("memptr.skip_vadjust");
2896     llvm::Value *IsVirtual =
2897       Builder.CreateICmpNE(VBTableOffset, getZeroInt(),
2898                            "memptr.is_vbase");
2899     Builder.CreateCondBr(IsVirtual, VBaseAdjustBB, SkipAdjustBB);
2900     CGF.EmitBlock(VBaseAdjustBB);
2901   }
2902
2903   // If we weren't given a dynamic vbptr offset, RD should be complete and we'll
2904   // know the vbptr offset.
2905   if (!VBPtrOffset) {
2906     CharUnits offs = CharUnits::Zero();
2907     if (!RD->hasDefinition()) {
2908       DiagnosticsEngine &Diags = CGF.CGM.getDiags();
2909       unsigned DiagID = Diags.getCustomDiagID(
2910           DiagnosticsEngine::Error,
2911           "member pointer representation requires a "
2912           "complete class type for %0 to perform this expression");
2913       Diags.Report(E->getExprLoc(), DiagID) << RD << E->getSourceRange();
2914     } else if (RD->getNumVBases())
2915       offs = getContext().getASTRecordLayout(RD).getVBPtrOffset();
2916     VBPtrOffset = llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, offs.getQuantity());
2917   }
2918   llvm::Value *VBPtr = nullptr;
2919   llvm::Value *VBaseOffs =
2920     GetVBaseOffsetFromVBPtr(CGF, Base, VBPtrOffset, VBTableOffset, &VBPtr);
2921   llvm::Value *AdjustedBase = Builder.CreateInBoundsGEP(VBPtr, VBaseOffs);
2922
2923   // Merge control flow with the case where we didn't have to adjust.
2924   if (VBaseAdjustBB) {
2925     Builder.CreateBr(SkipAdjustBB);
2926     CGF.EmitBlock(SkipAdjustBB);
2927     llvm::PHINode *Phi = Builder.CreatePHI(CGM.Int8PtrTy, 2, "memptr.base");
2928     Phi->addIncoming(Base.getPointer(), OriginalBB);
2929     Phi->addIncoming(AdjustedBase, VBaseAdjustBB);
2930     return Phi;
2931   }
2932   return AdjustedBase;
2933 }
2934
2935 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::EmitMemberDataPointerAddress(
2936     CodeGenFunction &CGF, const Expr *E, Address Base, llvm::Value *MemPtr,
2937     const MemberPointerType *MPT) {
2938   assert(MPT->isMemberDataPointer());
2939   unsigned AS = Base.getAddressSpace();
2940   llvm::Type *PType =
2941       CGF.ConvertTypeForMem(MPT->getPointeeType())->getPointerTo(AS);
2942   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
2943   const CXXRecordDecl *RD = MPT->getMostRecentCXXRecordDecl();
2944   MSInheritanceAttr::Spelling Inheritance = RD->getMSInheritanceModel();
2945
2946   // Extract the fields we need, regardless of model.  We'll apply them if we
2947   // have them.
2948   llvm::Value *FieldOffset = MemPtr;
2949   llvm::Value *VirtualBaseAdjustmentOffset = nullptr;
2950   llvm::Value *VBPtrOffset = nullptr;
2951   if (MemPtr->getType()->isStructTy()) {
2952     // We need to extract values.
2953     unsigned I = 0;
2954     FieldOffset = Builder.CreateExtractValue(MemPtr, I++);
2955     if (MSInheritanceAttr::hasVBPtrOffsetField(Inheritance))
2956       VBPtrOffset = Builder.CreateExtractValue(MemPtr, I++);
2957     if (MSInheritanceAttr::hasVBTableOffsetField(Inheritance))
2958       VirtualBaseAdjustmentOffset = Builder.CreateExtractValue(MemPtr, I++);
2959   }
2960
2961   llvm::Value *Addr;
2962   if (VirtualBaseAdjustmentOffset) {
2963     Addr = AdjustVirtualBase(CGF, E, RD, Base, VirtualBaseAdjustmentOffset,
2964                              VBPtrOffset);
2965   } else {
2966     Addr = Base.getPointer();
2967   }
2968
2969   // Cast to char*.
2970   Addr = Builder.CreateBitCast(Addr, CGF.Int8Ty->getPointerTo(AS));
2971
2972   // Apply the offset, which we assume is non-null.
2973   Addr = Builder.CreateInBoundsGEP(Addr, FieldOffset, "memptr.offset");
2974
2975   // Cast the address to the appropriate pointer type, adopting the address
2976   // space of the base pointer.
2977   return Builder.CreateBitCast(Addr, PType);
2978 }
2979
2980 llvm::Value *
2981 MicrosoftCXXABI::EmitMemberPointerConversion(CodeGenFunction &CGF,
2982                                              const CastExpr *E,
2983                                              llvm::Value *Src) {
2984   assert(E->getCastKind() == CK_DerivedToBaseMemberPointer ||
2985          E->getCastKind() == CK_BaseToDerivedMemberPointer ||
2986          E->getCastKind() == CK_ReinterpretMemberPointer);
2987
2988   // Use constant emission if we can.
2989   if (isa<llvm::Constant>(Src))
2990     return EmitMemberPointerConversion(E, cast<llvm::Constant>(Src));
2991
2992   // We may be adding or dropping fields from the member pointer, so we need
2993   // both types and the inheritance models of both records.
2994   const MemberPointerType *SrcTy =
2995     E->getSubExpr()->getType()->castAs<MemberPointerType>();
2996   const MemberPointerType *DstTy = E->getType()->castAs<MemberPointerType>();
2997   bool IsFunc = SrcTy->isMemberFunctionPointer();
2998
2999   // If the classes use the same null representation, reinterpret_cast is a nop.
3000   bool IsReinterpret = E->getCastKind() == CK_ReinterpretMemberPointer;
3001   if (IsReinterpret && IsFunc)
3002     return Src;
3003
3004   CXXRecordDecl *SrcRD = SrcTy->getMostRecentCXXRecordDecl();
3005   CXXRecordDecl *DstRD = DstTy->getMostRecentCXXRecordDecl();
3006   if (IsReinterpret &&
3007       SrcRD->nullFieldOffsetIsZero() == DstRD->nullFieldOffsetIsZero())
3008     return Src;
3009
3010   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
3011
3012   // Branch past the conversion if Src is null.
3013   llvm::Value *IsNotNull = EmitMemberPointerIsNotNull(CGF, Src, SrcTy);
3014   llvm::Constant *DstNull = EmitNullMemberPointer(DstTy);
3015
3016   // C++ 5.2.10p9: The null member pointer value is converted to the null member
3017   //   pointer value of the destination type.
3018   if (IsReinterpret) {
3019     // For reinterpret casts, sema ensures that src and dst are both functions
3020     // or data and have the same size, which means the LLVM types should match.
3021     assert(Src->getType() == DstNull->getType());
3022     return Builder.CreateSelect(IsNotNull, Src, DstNull);
3023   }
3024
3025   llvm::BasicBlock *OriginalBB = Builder.GetInsertBlock();
3026   llvm::BasicBlock *ConvertBB = CGF.createBasicBlock("memptr.convert");
3027   llvm::BasicBlock *ContinueBB = CGF.createBasicBlock("memptr.converted");
3028   Builder.CreateCondBr(IsNotNull, ConvertBB, ContinueBB);
3029   CGF.EmitBlock(ConvertBB);
3030
3031   llvm::Value *Dst = EmitNonNullMemberPointerConversion(
3032       SrcTy, DstTy, E->getCastKind(), E->path_begin(), E->path_end(), Src,
3033       Builder);
3034
3035   Builder.CreateBr(ContinueBB);
3036
3037   // In the continuation, choose between DstNull and Dst.
3038   CGF.EmitBlock(ContinueBB);
3039   llvm::PHINode *Phi = Builder.CreatePHI(DstNull->getType(), 2, "memptr.converted");
3040   Phi->addIncoming(DstNull, OriginalBB);
3041   Phi->addIncoming(Dst, ConvertBB);
3042   return Phi;
3043 }
3044
3045 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::EmitNonNullMemberPointerConversion(
3046     const MemberPointerType *SrcTy, const MemberPointerType *DstTy, CastKind CK,
3047     CastExpr::path_const_iterator PathBegin,
3048     CastExpr::path_const_iterator PathEnd, llvm::Value *Src,
3049     CGBuilderTy &Builder) {
3050   const CXXRecordDecl *SrcRD = SrcTy->getMostRecentCXXRecordDecl();
3051   const CXXRecordDecl *DstRD = DstTy->getMostRecentCXXRecordDecl();
3052   MSInheritanceAttr::Spelling SrcInheritance = SrcRD->getMSInheritanceModel();
3053   MSInheritanceAttr::Spelling DstInheritance = DstRD->getMSInheritanceModel();
3054   bool IsFunc = SrcTy->isMemberFunctionPointer();
3055   bool IsConstant = isa<llvm::Constant>(Src);
3056
3057   // Decompose src.
3058   llvm::Value *FirstField = Src;
3059   llvm::Value *NonVirtualBaseAdjustment = getZeroInt();
3060   llvm::Value *VirtualBaseAdjustmentOffset = getZeroInt();
3061   llvm::Value *VBPtrOffset = getZeroInt();
3062   if (!MSInheritanceAttr::hasOnlyOneField(IsFunc, SrcInheritance)) {
3063     // We need to extract values.
3064     unsigned I = 0;
3065     FirstField = Builder.CreateExtractValue(Src, I++);
3066     if (MSInheritanceAttr::hasNVOffsetField(IsFunc, SrcInheritance))
3067       NonVirtualBaseAdjustment = Builder.CreateExtractValue(Src, I++);
3068     if (MSInheritanceAttr::hasVBPtrOffsetField(SrcInheritance))
3069       VBPtrOffset = Builder.CreateExtractValue(Src, I++);
3070     if (MSInheritanceAttr::hasVBTableOffsetField(SrcInheritance))
3071       VirtualBaseAdjustmentOffset = Builder.CreateExtractValue(Src, I++);
3072   }
3073
3074   bool IsDerivedToBase = (CK == CK_DerivedToBaseMemberPointer);
3075   const MemberPointerType *DerivedTy = IsDerivedToBase ? SrcTy : DstTy;
3076   const CXXRecordDecl *DerivedClass = DerivedTy->getMostRecentCXXRecordDecl();
3077
3078   // For data pointers, we adjust the field offset directly.  For functions, we
3079   // have a separate field.
3080   llvm::Value *&NVAdjustField = IsFunc ? NonVirtualBaseAdjustment : FirstField;
3081
3082   // The virtual inheritance model has a quirk: the virtual base table is always
3083   // referenced when dereferencing a member pointer even if the member pointer
3084   // is non-virtual.  This is accounted for by adjusting the non-virtual offset
3085   // to point backwards to the top of the MDC from the first VBase.  Undo this
3086   // adjustment to normalize the member pointer.
3087   llvm::Value *SrcVBIndexEqZero =
3088       Builder.CreateICmpEQ(VirtualBaseAdjustmentOffset, getZeroInt());
3089   if (SrcInheritance == MSInheritanceAttr::Keyword_virtual_inheritance) {
3090     if (int64_t SrcOffsetToFirstVBase =
3091             getContext().getOffsetOfBaseWithVBPtr(SrcRD).getQuantity()) {
3092       llvm::Value *UndoSrcAdjustment = Builder.CreateSelect(
3093           SrcVBIndexEqZero,
3094           llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, SrcOffsetToFirstVBase),
3095           getZeroInt());
3096       NVAdjustField = Builder.CreateNSWAdd(NVAdjustField, UndoSrcAdjustment);
3097     }
3098   }
3099
3100   // A non-zero vbindex implies that we are dealing with a source member in a
3101   // floating virtual base in addition to some non-virtual offset.  If the
3102   // vbindex is zero, we are dealing with a source that exists in a non-virtual,
3103   // fixed, base.  The difference between these two cases is that the vbindex +
3104   // nvoffset *always* point to the member regardless of what context they are
3105   // evaluated in so long as the vbindex is adjusted.  A member inside a fixed
3106   // base requires explicit nv adjustment.
3107   llvm::Constant *BaseClassOffset = llvm::ConstantInt::get(
3108       CGM.IntTy,
3109       CGM.computeNonVirtualBaseClassOffset(DerivedClass, PathBegin, PathEnd)
3110           .getQuantity());
3111
3112   llvm::Value *NVDisp;
3113   if (IsDerivedToBase)
3114     NVDisp = Builder.CreateNSWSub(NVAdjustField, BaseClassOffset, "adj");
3115   else
3116     NVDisp = Builder.CreateNSWAdd(NVAdjustField, BaseClassOffset, "adj");
3117
3118   NVAdjustField = Builder.CreateSelect(SrcVBIndexEqZero, NVDisp, getZeroInt());
3119
3120   // Update the vbindex to an appropriate value in the destination because
3121   // SrcRD's vbtable might not be a strict prefix of the one in DstRD.
3122   llvm::Value *DstVBIndexEqZero = SrcVBIndexEqZero;
3123   if (MSInheritanceAttr::hasVBTableOffsetField(DstInheritance) &&
3124       MSInheritanceAttr::hasVBTableOffsetField(SrcInheritance)) {
3125     if (llvm::GlobalVariable *VDispMap =
3126             getAddrOfVirtualDisplacementMap(SrcRD, DstRD)) {
3127       llvm::Value *VBIndex = Builder.CreateExactUDiv(
3128           VirtualBaseAdjustmentOffset, llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, 4));
3129       if (IsConstant) {
3130         llvm::Constant *Mapping = VDispMap->getInitializer();
3131         VirtualBaseAdjustmentOffset =
3132             Mapping->getAggregateElement(cast<llvm::Constant>(VBIndex));
3133       } else {
3134         llvm::Value *Idxs[] = {getZeroInt(), VBIndex};
3135         VirtualBaseAdjustmentOffset =
3136             Builder.CreateAlignedLoad(Builder.CreateInBoundsGEP(VDispMap, Idxs),
3137                                       CharUnits::fromQuantity(4));
3138       }
3139
3140       DstVBIndexEqZero =
3141           Builder.CreateICmpEQ(VirtualBaseAdjustmentOffset, getZeroInt());
3142     }
3143   }
3144
3145   // Set the VBPtrOffset to zero if the vbindex is zero.  Otherwise, initialize
3146   // it to the offset of the vbptr.
3147   if (MSInheritanceAttr::hasVBPtrOffsetField(DstInheritance)) {
3148     llvm::Value *DstVBPtrOffset = llvm::ConstantInt::get(
3149         CGM.IntTy,
3150         getContext().getASTRecordLayout(DstRD).getVBPtrOffset().getQuantity());
3151     VBPtrOffset =
3152         Builder.CreateSelect(DstVBIndexEqZero, getZeroInt(), DstVBPtrOffset);
3153   }
3154
3155   // Likewise, apply a similar adjustment so that dereferencing the member
3156   // pointer correctly accounts for the distance between the start of the first
3157   // virtual base and the top of the MDC.
3158   if (DstInheritance == MSInheritanceAttr::Keyword_virtual_inheritance) {
3159     if (int64_t DstOffsetToFirstVBase =
3160             getContext().getOffsetOfBaseWithVBPtr(DstRD).getQuantity()) {
3161       llvm::Value *DoDstAdjustment = Builder.CreateSelect(
3162           DstVBIndexEqZero,
3163           llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, DstOffsetToFirstVBase),
3164           getZeroInt());
3165       NVAdjustField = Builder.CreateNSWSub(NVAdjustField, DoDstAdjustment);
3166     }
3167   }
3168
3169   // Recompose dst from the null struct and the adjusted fields from src.
3170   llvm::Value *Dst;
3171   if (MSInheritanceAttr::hasOnlyOneField(IsFunc, DstInheritance)) {
3172     Dst = FirstField;
3173   } else {
3174     Dst = llvm::UndefValue::get(ConvertMemberPointerType(DstTy));
3175     unsigned Idx = 0;
3176     Dst = Builder.CreateInsertValue(Dst, FirstField, Idx++);
3177     if (MSInheritanceAttr::hasNVOffsetField(IsFunc, DstInheritance))
3178       Dst = Builder.CreateInsertValue(Dst, NonVirtualBaseAdjustment, Idx++);
3179     if (MSInheritanceAttr::hasVBPtrOffsetField(DstInheritance))
3180       Dst = Builder.CreateInsertValue(Dst, VBPtrOffset, Idx++);
3181     if (MSInheritanceAttr::hasVBTableOffsetField(DstInheritance))
3182       Dst = Builder.CreateInsertValue(Dst, VirtualBaseAdjustmentOffset, Idx++);
3183   }
3184   return Dst;
3185 }
3186
3187 llvm::Constant *
3188 MicrosoftCXXABI::EmitMemberPointerConversion(const CastExpr *E,
3189                                              llvm::Constant *Src) {
3190   const MemberPointerType *SrcTy =
3191       E->getSubExpr()->getType()->castAs<MemberPointerType>();
3192   const MemberPointerType *DstTy = E->getType()->castAs<MemberPointerType>();
3193
3194   CastKind CK = E->getCastKind();
3195
3196   return EmitMemberPointerConversion(SrcTy, DstTy, CK, E->path_begin(),
3197                                      E->path_end(), Src);
3198 }
3199
3200 llvm::Constant *MicrosoftCXXABI::EmitMemberPointerConversion(
3201     const MemberPointerType *SrcTy, const MemberPointerType *DstTy, CastKind CK,
3202     CastExpr::path_const_iterator PathBegin,
3203     CastExpr::path_const_iterator PathEnd, llvm::Constant *Src) {
3204   assert(CK == CK_DerivedToBaseMemberPointer ||
3205          CK == CK_BaseToDerivedMemberPointer ||
3206          CK == CK_ReinterpretMemberPointer);
3207   // If src is null, emit a new null for dst.  We can't return src because dst
3208   // might have a new representation.
3209   if (MemberPointerConstantIsNull(SrcTy, Src))
3210     return EmitNullMemberPointer(DstTy);
3211
3212   // We don't need to do anything for reinterpret_casts of non-null member
3213   // pointers.  We should only get here when the two type representations have
3214   // the same size.
3215   if (CK == CK_ReinterpretMemberPointer)
3216     return Src;
3217
3218   CGBuilderTy Builder(CGM, CGM.getLLVMContext());
3219   auto *Dst = cast<llvm::Constant>(EmitNonNullMemberPointerConversion(
3220       SrcTy, DstTy, CK, PathBegin, PathEnd, Src, Builder));
3221
3222   return Dst;
3223 }
3224
3225 llvm::Value *MicrosoftCXXABI::EmitLoadOfMemberFunctionPointer(
3226     CodeGenFunction &CGF, const Expr *E, Address This,
3227     llvm::Value *&ThisPtrForCall, llvm::Value *MemPtr,
3228     const MemberPointerType *MPT) {
3229   assert(MPT->isMemberFunctionPointer());
3230   const FunctionProtoType *FPT =
3231     MPT->getPointeeType()->castAs<FunctionProtoType>();
3232   const CXXRecordDecl *RD = MPT->getMostRecentCXXRecordDecl();
3233   llvm::FunctionType *FTy = CGM.getTypes().GetFunctionType(
3234       CGM.getTypes().arrangeCXXMethodType(RD, FPT, /*FD=*/nullptr));
3235   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
3236
3237   MSInheritanceAttr::Spelling Inheritance = RD->getMSInheritanceModel();
3238
3239   // Extract the fields we need, regardless of model.  We'll apply them if we
3240   // have them.
3241   llvm::Value *FunctionPointer = MemPtr;
3242   llvm::Value *NonVirtualBaseAdjustment = nullptr;
3243   llvm::Value *VirtualBaseAdjustmentOffset = nullptr;
3244   llvm::Value *VBPtrOffset = nullptr;
3245   if (MemPtr->getType()->isStructTy()) {
3246     // We need to extract values.
3247     unsigned I = 0;
3248     FunctionPointer = Builder.CreateExtractValue(MemPtr, I++);
3249     if (MSInheritanceAttr::hasNVOffsetField(MPT, Inheritance))
3250       NonVirtualBaseAdjustment = Builder.CreateExtractValue(MemPtr, I++);
3251     if (MSInheritanceAttr::hasVBPtrOffsetField(Inheritance))
3252       VBPtrOffset = Builder.CreateExtractValue(MemPtr, I++);
3253     if (MSInheritanceAttr::hasVBTableOffsetField(Inheritance))
3254       VirtualBaseAdjustmentOffset = Builder.CreateExtractValue(MemPtr, I++);
3255   }
3256
3257   if (VirtualBaseAdjustmentOffset) {
3258     ThisPtrForCall = AdjustVirtualBase(CGF, E, RD, This,
3259                                    VirtualBaseAdjustmentOffset, VBPtrOffset);
3260   } else {
3261     ThisPtrForCall = This.getPointer();
3262   }
3263
3264   if (NonVirtualBaseAdjustment) {
3265     // Apply the adjustment and cast back to the original struct type.
3266     llvm::Value *Ptr = Builder.CreateBitCast(ThisPtrForCall, CGF.Int8PtrTy);
3267     Ptr = Builder.CreateInBoundsGEP(Ptr, NonVirtualBaseAdjustment);
3268     ThisPtrForCall = Builder.CreateBitCast(Ptr, ThisPtrForCall->getType(),
3269                                            "this.adjusted");
3270   }
3271
3272   return Builder.CreateBitCast(FunctionPointer, FTy->getPointerTo());
3273 }
3274
3275 CGCXXABI *clang::CodeGen::CreateMicrosoftCXXABI(CodeGenModule &CGM) {
3276   return new MicrosoftCXXABI(CGM);
3277 }
3278
3279 // MS RTTI Overview:
3280 // The run time type information emitted by cl.exe contains 5 distinct types of
3281 // structures.  Many of them reference each other.
3282 //
3283 // TypeInfo:  Static classes that are returned by typeid.
3284 //
3285 // CompleteObjectLocator:  Referenced by vftables.  They contain information
3286 //   required for dynamic casting, including OffsetFromTop.  They also contain
3287 //   a reference to the TypeInfo for the type and a reference to the
3288 //   CompleteHierarchyDescriptor for the type.
3289 //
3290 // ClassHieararchyDescriptor: Contains information about a class hierarchy.
3291 //   Used during dynamic_cast to walk a class hierarchy.  References a base
3292 //   class array and the size of said array.
3293 //
3294 // BaseClassArray: Contains a list of classes in a hierarchy.  BaseClassArray is
3295 //   somewhat of a misnomer because the most derived class is also in the list
3296 //   as well as multiple copies of virtual bases (if they occur multiple times
3297 //   in the hiearchy.)  The BaseClassArray contains one BaseClassDescriptor for
3298 //   every path in the hierarchy, in pre-order depth first order.  Note, we do
3299 //   not declare a specific llvm type for BaseClassArray, it's merely an array
3300 //   of BaseClassDescriptor pointers.
3301 //
3302 // BaseClassDescriptor: Contains information about a class in a class hierarchy.
3303 //   BaseClassDescriptor is also somewhat of a misnomer for the same reason that
3304 //   BaseClassArray is.  It contains information about a class within a
3305 //   hierarchy such as: is this base is ambiguous and what is its offset in the
3306 //   vbtable.  The names of the BaseClassDescriptors have all of their fields
3307 //   mangled into them so they can be aggressively deduplicated by the linker.
3308
3309 static llvm::GlobalVariable *getTypeInfoVTable(CodeGenModule &CGM) {
3310   StringRef MangledName("\01??_7type_info@@6B@");
3311   if (auto VTable = CGM.getModule().getNamedGlobal(MangledName))
3312     return VTable;
3313   return new llvm::GlobalVariable(CGM.getModule(), CGM.Int8PtrTy,
3314                                   /*Constant=*/true,
3315                                   llvm::GlobalVariable::ExternalLinkage,
3316                                   /*Initializer=*/nullptr, MangledName);
3317 }
3318
3319 namespace {
3320
3321 /// \brief A Helper struct that stores information about a class in a class
3322 /// hierarchy.  The information stored in these structs struct is used during
3323 /// the generation of ClassHierarchyDescriptors and BaseClassDescriptors.
3324 // During RTTI creation, MSRTTIClasses are stored in a contiguous array with
3325 // implicit depth first pre-order tree connectivity.  getFirstChild and
3326 // getNextSibling allow us to walk the tree efficiently.
3327 struct MSRTTIClass {
3328   enum {
3329     IsPrivateOnPath = 1 | 8,
3330     IsAmbiguous = 2,
3331     IsPrivate = 4,
3332     IsVirtual = 16,
3333     HasHierarchyDescriptor = 64
3334   };
3335   MSRTTIClass(const CXXRecordDecl *RD) : RD(RD) {}
3336   uint32_t initialize(const MSRTTIClass *Parent,
3337                       const CXXBaseSpecifier *Specifier);
3338
3339   MSRTTIClass *getFirstChild() { return this + 1; }
3340   static MSRTTIClass *getNextChild(MSRTTIClass *Child) {
3341     return Child + 1 + Child->NumBases;
3342   }
3343
3344   const CXXRecordDecl *RD, *VirtualRoot;
3345   uint32_t Flags, NumBases, OffsetInVBase;
3346 };
3347
3348 /// \brief Recursively initialize the base class array.
3349 uint32_t MSRTTIClass::initialize(const MSRTTIClass *Parent,
3350                                  const CXXBaseSpecifier *Specifier) {
3351   Flags = HasHierarchyDescriptor;
3352   if (!Parent) {
3353     VirtualRoot = nullptr;
3354     OffsetInVBase = 0;
3355   } else {
3356     if (Specifier->getAccessSpecifier() != AS_public)
3357       Flags |= IsPrivate | IsPrivateOnPath;
3358     if (Specifier->isVirtual()) {
3359       Flags |= IsVirtual;
3360       VirtualRoot = RD;
3361       OffsetInVBase = 0;
3362     } else {
3363       if (Parent->Flags & IsPrivateOnPath)
3364         Flags |= IsPrivateOnPath;
3365       VirtualRoot = Parent->VirtualRoot;
3366       OffsetInVBase = Parent->OffsetInVBase + RD->getASTContext()
3367           .getASTRecordLayout(Parent->RD).getBaseClassOffset(RD).getQuantity();
3368     }
3369   }
3370   NumBases = 0;
3371   MSRTTIClass *Child = getFirstChild();
3372   for (const CXXBaseSpecifier &Base : RD->bases()) {
3373     NumBases += Child->initialize(this, &Base) + 1;
3374     Child = getNextChild(Child);
3375   }
3376   return NumBases;
3377 }
3378
3379 static llvm::GlobalValue::LinkageTypes getLinkageForRTTI(QualType Ty) {
3380   switch (Ty->getLinkage()) {
3381   case NoLinkage:
3382   case InternalLinkage:
3383   case UniqueExternalLinkage:
3384     return llvm::GlobalValue::InternalLinkage;
3385
3386   case VisibleNoLinkage:
3387   case ExternalLinkage:
3388     return llvm::GlobalValue::LinkOnceODRLinkage;
3389   }
3390   llvm_unreachable("Invalid linkage!");
3391 }
3392
3393 /// \brief An ephemeral helper class for building MS RTTI types.  It caches some
3394 /// calls to the module and information about the most derived class in a
3395 /// hierarchy.
3396 struct MSRTTIBuilder {
3397   enum {
3398     HasBranchingHierarchy = 1,
3399     HasVirtualBranchingHierarchy = 2,
3400     HasAmbiguousBases = 4
3401   };
3402
3403   MSRTTIBuilder(MicrosoftCXXABI &ABI, const CXXRecordDecl *RD)
3404       : CGM(ABI.CGM), Context(CGM.getContext()),
3405         VMContext(CGM.getLLVMContext()), Module(CGM.getModule()), RD(RD),
3406         Linkage(getLinkageForRTTI(CGM.getContext().getTagDeclType(RD))),
3407         ABI(ABI) {}
3408
3409   llvm::GlobalVariable *getBaseClassDescriptor(const MSRTTIClass &Classes);
3410   llvm::GlobalVariable *
3411   getBaseClassArray(SmallVectorImpl<MSRTTIClass> &Classes);
3412   llvm::GlobalVariable *getClassHierarchyDescriptor();
3413   llvm::GlobalVariable *getCompleteObjectLocator(const VPtrInfo *Info);
3414
3415   CodeGenModule &CGM;
3416   ASTContext &Context;
3417   llvm::LLVMContext &VMContext;
3418   llvm::Module &Module;
3419   const CXXRecordDecl *RD;
3420   llvm::GlobalVariable::LinkageTypes Linkage;
3421   MicrosoftCXXABI &ABI;
3422 };
3423
3424 } // namespace
3425
3426 /// \brief Recursively serializes a class hierarchy in pre-order depth first
3427 /// order.
3428 static void serializeClassHierarchy(SmallVectorImpl<MSRTTIClass> &Classes,
3429                                     const CXXRecordDecl *RD) {
3430   Classes.push_back(MSRTTIClass(RD));
3431   for (const CXXBaseSpecifier &Base : RD->bases())
3432     serializeClassHierarchy(Classes, Base.getType()->getAsCXXRecordDecl());
3433 }
3434
3435 /// \brief Find ambiguity among base classes.
3436 static void
3437 detectAmbiguousBases(SmallVectorImpl<MSRTTIClass> &Classes) {
3438   llvm::SmallPtrSet<const CXXRecordDecl *, 8> VirtualBases;
3439   llvm::SmallPtrSet<const CXXRecordDecl *, 8> UniqueBases;
3440   llvm::SmallPtrSet<const CXXRecordDecl *, 8> AmbiguousBases;
3441   for (MSRTTIClass *Class = &Classes.front(); Class <= &Classes.back();) {
3442     if ((Class->Flags & MSRTTIClass::IsVirtual) &&
3443         !VirtualBases.insert(Class->RD).second) {
3444       Class = MSRTTIClass::getNextChild(Class);
3445       continue;
3446     }
3447     if (!UniqueBases.insert(Class->RD).second)
3448       AmbiguousBases.insert(Class->RD);
3449     Class++;
3450   }
3451   if (AmbiguousBases.empty())
3452     return;
3453   for (MSRTTIClass &Class : Classes)
3454     if (AmbiguousBases.count(Class.RD))
3455       Class.Flags |= MSRTTIClass::IsAmbiguous;
3456 }
3457
3458 llvm::GlobalVariable *MSRTTIBuilder::getClassHierarchyDescriptor() {
3459   SmallString<256> MangledName;
3460   {
3461     llvm::raw_svector_ostream Out(MangledName);
3462     ABI.getMangleContext().mangleCXXRTTIClassHierarchyDescriptor(RD, Out);
3463   }
3464
3465   // Check to see if we've already declared this ClassHierarchyDescriptor.
3466   if (auto CHD = Module.getNamedGlobal(MangledName))
3467     return CHD;
3468
3469   // Serialize the class hierarchy and initialize the CHD Fields.
3470   SmallVector<MSRTTIClass, 8> Classes;
3471   serializeClassHierarchy(Classes, RD);
3472   Classes.front().initialize(/*Parent=*/nullptr, /*Specifier=*/nullptr);
3473   detectAmbiguousBases(Classes);
3474   int Flags = 0;
3475   for (auto Class : Classes) {
3476     if (Class.RD->getNumBases() > 1)
3477       Flags |= HasBranchingHierarchy;
3478     // Note: cl.exe does not calculate "HasAmbiguousBases" correctly.  We
3479     // believe the field isn't actually used.
3480     if (Class.Flags & MSRTTIClass::IsAmbiguous)
3481       Flags |= HasAmbiguousBases;
3482   }
3483   if ((Flags & HasBranchingHierarchy) && RD->getNumVBases() != 0)
3484     Flags |= HasVirtualBranchingHierarchy;
3485   // These gep indices are used to get the address of the first element of the
3486   // base class array.
3487   llvm::Value *GEPIndices[] = {llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, 0),
3488                                llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, 0)};
3489
3490   // Forward-declare the class hierarchy descriptor
3491   auto Type = ABI.getClassHierarchyDescriptorType();
3492   auto CHD = new llvm::GlobalVariable(Module, Type, /*Constant=*/true, Linkage,
3493                                       /*Initializer=*/nullptr,
3494                                       MangledName);
3495   if (CHD->isWeakForLinker())
3496     CHD->setComdat(CGM.getModule().getOrInsertComdat(CHD->getName()));
3497
3498   auto *Bases = getBaseClassArray(Classes);
3499
3500   // Initialize the base class ClassHierarchyDescriptor.
3501   llvm::Constant *Fields[] = {
3502       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, 0), // Unknown
3503       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, Flags),
3504       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, Classes.size()),
3505       ABI.getImageRelativeConstant(llvm::ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(
3506           Bases->getValueType(), Bases,
3507           llvm::ArrayRef<llvm::Value *>(GEPIndices))),
3508   };
3509   CHD->setInitializer(llvm::ConstantStruct::get(Type, Fields));
3510   return CHD;
3511 }
3512
3513 llvm::GlobalVariable *
3514 MSRTTIBuilder::getBaseClassArray(SmallVectorImpl<MSRTTIClass> &Classes) {
3515   SmallString<256> MangledName;
3516   {
3517     llvm::raw_svector_ostream Out(MangledName);
3518     ABI.getMangleContext().mangleCXXRTTIBaseClassArray(RD, Out);
3519   }
3520
3521   // Forward-declare the base class array.
3522   // cl.exe pads the base class array with 1 (in 32 bit mode) or 4 (in 64 bit
3523   // mode) bytes of padding.  We provide a pointer sized amount of padding by
3524   // adding +1 to Classes.size().  The sections have pointer alignment and are
3525   // marked pick-any so it shouldn't matter.
3526   llvm::Type *PtrType = ABI.getImageRelativeType(
3527       ABI.getBaseClassDescriptorType()->getPointerTo());
3528   auto *ArrType = llvm::ArrayType::get(PtrType, Classes.size() + 1);
3529   auto *BCA =
3530       new llvm::GlobalVariable(Module, ArrType,
3531                                /*Constant=*/true, Linkage,
3532                                /*Initializer=*/nullptr, MangledName);
3533   if (BCA->isWeakForLinker())
3534     BCA->setComdat(CGM.getModule().getOrInsertComdat(BCA->getName()));
3535
3536   // Initialize the BaseClassArray.
3537   SmallVector<llvm::Constant *, 8> BaseClassArrayData;
3538   for (MSRTTIClass &Class : Classes)
3539     BaseClassArrayData.push_back(
3540         ABI.getImageRelativeConstant(getBaseClassDescriptor(Class)));
3541   BaseClassArrayData.push_back(llvm::Constant::getNullValue(PtrType));
3542   BCA->setInitializer(llvm::ConstantArray::get(ArrType, BaseClassArrayData));
3543   return BCA;
3544 }
3545
3546 llvm::GlobalVariable *
3547 MSRTTIBuilder::getBaseClassDescriptor(const MSRTTIClass &Class) {
3548   // Compute the fields for the BaseClassDescriptor.  They are computed up front
3549   // because they are mangled into the name of the object.
3550   uint32_t OffsetInVBTable = 0;
3551   int32_t VBPtrOffset = -1;
3552   if (Class.VirtualRoot) {
3553     auto &VTableContext = CGM.getMicrosoftVTableContext();
3554     OffsetInVBTable = VTableContext.getVBTableIndex(RD, Class.VirtualRoot) * 4;
3555     VBPtrOffset = Context.getASTRecordLayout(RD).getVBPtrOffset().getQuantity();
3556   }
3557
3558   SmallString<256> MangledName;
3559   {
3560     llvm::raw_svector_ostream Out(MangledName);
3561     ABI.getMangleContext().mangleCXXRTTIBaseClassDescriptor(
3562         Class.RD, Class.OffsetInVBase, VBPtrOffset, OffsetInVBTable,
3563         Class.Flags, Out);
3564   }
3565
3566   // Check to see if we've already declared this object.
3567   if (auto BCD = Module.getNamedGlobal(MangledName))
3568     return BCD;
3569
3570   // Forward-declare the base class descriptor.
3571   auto Type = ABI.getBaseClassDescriptorType();
3572   auto BCD =
3573       new llvm::GlobalVariable(Module, Type, /*Constant=*/true, Linkage,
3574                                /*Initializer=*/nullptr, MangledName);
3575   if (BCD->isWeakForLinker())
3576     BCD->setComdat(CGM.getModule().getOrInsertComdat(BCD->getName()));
3577
3578   // Initialize the BaseClassDescriptor.
3579   llvm::Constant *Fields[] = {
3580       ABI.getImageRelativeConstant(
3581           ABI.getAddrOfRTTIDescriptor(Context.getTypeDeclType(Class.RD))),
3582       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, Class.NumBases),
3583       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, Class.OffsetInVBase),
3584       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, VBPtrOffset),
3585       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, OffsetInVBTable),
3586       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, Class.Flags),
3587       ABI.getImageRelativeConstant(
3588           MSRTTIBuilder(ABI, Class.RD).getClassHierarchyDescriptor()),
3589   };
3590   BCD->setInitializer(llvm::ConstantStruct::get(Type, Fields));
3591   return BCD;
3592 }
3593
3594 llvm::GlobalVariable *
3595 MSRTTIBuilder::getCompleteObjectLocator(const VPtrInfo *Info) {
3596   SmallString<256> MangledName;
3597   {
3598     llvm::raw_svector_ostream Out(MangledName);
3599     ABI.getMangleContext().mangleCXXRTTICompleteObjectLocator(RD, Info->MangledPath, Out);
3600   }
3601
3602   // Check to see if we've already computed this complete object locator.
3603   if (auto COL = Module.getNamedGlobal(MangledName))
3604     return COL;
3605
3606   // Compute the fields of the complete object locator.
3607   int OffsetToTop = Info->FullOffsetInMDC.getQuantity();
3608   int VFPtrOffset = 0;
3609   // The offset includes the vtordisp if one exists.
3610   if (const CXXRecordDecl *VBase = Info->getVBaseWithVPtr())
3611     if (Context.getASTRecordLayout(RD)
3612       .getVBaseOffsetsMap()
3613       .find(VBase)
3614       ->second.hasVtorDisp())
3615       VFPtrOffset = Info->NonVirtualOffset.getQuantity() + 4;
3616
3617   // Forward-declare the complete object locator.
3618   llvm::StructType *Type = ABI.getCompleteObjectLocatorType();
3619   auto COL = new llvm::GlobalVariable(Module, Type, /*Constant=*/true, Linkage,
3620     /*Initializer=*/nullptr, MangledName);
3621
3622   // Initialize the CompleteObjectLocator.
3623   llvm::Constant *Fields[] = {
3624       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, ABI.isImageRelative()),
3625       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, OffsetToTop),
3626       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, VFPtrOffset),
3627       ABI.getImageRelativeConstant(
3628           CGM.GetAddrOfRTTIDescriptor(Context.getTypeDeclType(RD))),
3629       ABI.getImageRelativeConstant(getClassHierarchyDescriptor()),
3630       ABI.getImageRelativeConstant(COL),
3631   };
3632   llvm::ArrayRef<llvm::Constant *> FieldsRef(Fields);
3633   if (!ABI.isImageRelative())
3634     FieldsRef = FieldsRef.drop_back();
3635   COL->setInitializer(llvm::ConstantStruct::get(Type, FieldsRef));
3636   if (COL->isWeakForLinker())
3637     COL->setComdat(CGM.getModule().getOrInsertComdat(COL->getName()));
3638   return COL;
3639 }
3640
3641 static QualType decomposeTypeForEH(ASTContext &Context, QualType T,
3642                                    bool &IsConst, bool &IsVolatile,
3643                                    bool &IsUnaligned) {
3644   T = Context.getExceptionObjectType(T);
3645
3646   // C++14 [except.handle]p3:
3647   //   A handler is a match for an exception object of type E if [...]
3648   //     - the handler is of type cv T or const T& where T is a pointer type and
3649   //       E is a pointer type that can be converted to T by [...]
3650   //         - a qualification conversion
3651   IsConst = false;
3652   IsVolatile = false;
3653   IsUnaligned = false;
3654   QualType PointeeType = T->getPointeeType();
3655   if (!PointeeType.isNull()) {
3656     IsConst = PointeeType.isConstQualified();
3657     IsVolatile = PointeeType.isVolatileQualified();
3658     IsUnaligned = PointeeType.getQualifiers().hasUnaligned();
3659   }
3660
3661   // Member pointer types like "const int A::*" are represented by having RTTI
3662   // for "int A::*" and separately storing the const qualifier.
3663   if (const auto *MPTy = T->getAs<MemberPointerType>())
3664     T = Context.getMemberPointerType(PointeeType.getUnqualifiedType(),
3665                                      MPTy->getClass());
3666
3667   // Pointer types like "const int * const *" are represented by having RTTI
3668   // for "const int **" and separately storing the const qualifier.
3669   if (T->isPointerType())
3670     T = Context.getPointerType(PointeeType.getUnqualifiedType());
3671
3672   return T;
3673 }
3674
3675 CatchTypeInfo
3676 MicrosoftCXXABI::getAddrOfCXXCatchHandlerType(QualType Type,
3677                                               QualType CatchHandlerType) {
3678   // TypeDescriptors for exceptions never have qualified pointer types,
3679   // qualifiers are stored seperately in order to support qualification
3680   // conversions.
3681   bool IsConst, IsVolatile, IsUnaligned;
3682   Type =
3683       decomposeTypeForEH(getContext(), Type, IsConst, IsVolatile, IsUnaligned);
3684
3685   bool IsReference = CatchHandlerType->isReferenceType();
3686
3687   uint32_t Flags = 0;
3688   if (IsConst)
3689     Flags |= 1;
3690   if (IsVolatile)
3691     Flags |= 2;
3692   if (IsUnaligned)
3693     Flags |= 4;
3694   if (IsReference)
3695     Flags |= 8;
3696
3697   return CatchTypeInfo{getAddrOfRTTIDescriptor(Type)->stripPointerCasts(),
3698                        Flags};
3699 }
3700
3701 /// \brief Gets a TypeDescriptor.  Returns a llvm::Constant * rather than a
3702 /// llvm::GlobalVariable * because different type descriptors have different
3703 /// types, and need to be abstracted.  They are abstracting by casting the
3704 /// address to an Int8PtrTy.
3705 llvm::Constant *MicrosoftCXXABI::getAddrOfRTTIDescriptor(QualType Type) {
3706   SmallString<256> MangledName;
3707   {
3708     llvm::raw_svector_ostream Out(MangledName);
3709     getMangleContext().mangleCXXRTTI(Type, Out);
3710   }
3711
3712   // Check to see if we've already declared this TypeDescriptor.
3713   if (llvm::GlobalVariable *GV = CGM.getModule().getNamedGlobal(MangledName))
3714     return llvm::ConstantExpr::getBitCast(GV, CGM.Int8PtrTy);
3715
3716   // Compute the fields for the TypeDescriptor.
3717   SmallString<256> TypeInfoString;
3718   {
3719     llvm::raw_svector_ostream Out(TypeInfoString);
3720     getMangleContext().mangleCXXRTTIName(Type, Out);
3721   }
3722
3723   // Declare and initialize the TypeDescriptor.
3724   llvm::Constant *Fields[] = {
3725     getTypeInfoVTable(CGM),                        // VFPtr
3726     llvm::ConstantPointerNull::get(CGM.Int8PtrTy), // Runtime data
3727     llvm::ConstantDataArray::getString(CGM.getLLVMContext(), TypeInfoString)};
3728   llvm::StructType *TypeDescriptorType =
3729       getTypeDescriptorType(TypeInfoString);
3730   auto *Var = new llvm::GlobalVariable(
3731       CGM.getModule(), TypeDescriptorType, /*Constant=*/false,
3732       getLinkageForRTTI(Type),
3733       llvm::ConstantStruct::get(TypeDescriptorType, Fields),
3734       MangledName);
3735   if (Var->isWeakForLinker())
3736     Var->setComdat(CGM.getModule().getOrInsertComdat(Var->getName()));
3737   return llvm::ConstantExpr::getBitCast(Var, CGM.Int8PtrTy);
3738 }
3739
3740 /// \brief Gets or a creates a Microsoft CompleteObjectLocator.
3741 llvm::GlobalVariable *
3742 MicrosoftCXXABI::getMSCompleteObjectLocator(const CXXRecordDecl *RD,
3743                                             const VPtrInfo *Info) {
3744   return MSRTTIBuilder(*this, RD).getCompleteObjectLocator(Info);
3745 }
3746
3747 static void emitCXXConstructor(CodeGenModule &CGM,
3748                                const CXXConstructorDecl *ctor,
3749                                StructorType ctorType) {
3750   // There are no constructor variants, always emit the complete destructor.
3751   llvm::Function *Fn = CGM.codegenCXXStructor(ctor, StructorType::Complete);
3752   CGM.maybeSetTrivialComdat(*ctor, *Fn);
3753 }
3754
3755 static void emitCXXDestructor(CodeGenModule &CGM, const CXXDestructorDecl *dtor,
3756                               StructorType dtorType) {
3757   // The complete destructor is equivalent to the base destructor for
3758   // classes with no virtual bases, so try to emit it as an alias.
3759   if (!dtor->getParent()->getNumVBases() &&
3760       (dtorType == StructorType::Complete || dtorType == StructorType::Base)) {
3761     bool ProducedAlias = !CGM.TryEmitDefinitionAsAlias(
3762         GlobalDecl(dtor, Dtor_Complete), GlobalDecl(dtor, Dtor_Base), true);
3763     if (ProducedAlias) {
3764       if (dtorType == StructorType::Complete)
3765         return;
3766       if (dtor->isVirtual())
3767         CGM.getVTables().EmitThunks(GlobalDecl(dtor, Dtor_Complete));
3768     }
3769   }
3770
3771   // The base destructor is equivalent to the base destructor of its
3772   // base class if there is exactly one non-virtual base class with a
3773   // non-trivial destructor, there are no fields with a non-trivial
3774   // destructor, and the body of the destructor is trivial.
3775   if (dtorType == StructorType::Base && !CGM.TryEmitBaseDestructorAsAlias(dtor))
3776     return;
3777
3778   llvm::Function *Fn = CGM.codegenCXXStructor(dtor, dtorType);
3779   if (Fn->isWeakForLinker())
3780     Fn->setComdat(CGM.getModule().getOrInsertComdat(Fn->getName()));
3781 }
3782
3783 void MicrosoftCXXABI::emitCXXStructor(const CXXMethodDecl *MD,
3784                                       StructorType Type) {
3785   if (auto *CD = dyn_cast<CXXConstructorDecl>(MD)) {
3786     emitCXXConstructor(CGM, CD, Type);
3787     return;
3788   }
3789   emitCXXDestructor(CGM, cast<CXXDestructorDecl>(MD), Type);
3790 }
3791
3792 llvm::Function *
3793 MicrosoftCXXABI::getAddrOfCXXCtorClosure(const CXXConstructorDecl *CD,
3794                                          CXXCtorType CT) {
3795   assert(CT == Ctor_CopyingClosure || CT == Ctor_DefaultClosure);
3796
3797   // Calculate the mangled name.
3798   SmallString<256> ThunkName;
3799   llvm::raw_svector_ostream Out(ThunkName);
3800   getMangleContext().mangleCXXCtor(CD, CT, Out);
3801
3802   // If the thunk has been generated previously, just return it.
3803   if (llvm::GlobalValue *GV = CGM.getModule().getNamedValue(ThunkName))
3804     return cast<llvm::Function>(GV);
3805
3806   // Create the llvm::Function.
3807   const CGFunctionInfo &FnInfo = CGM.getTypes().arrangeMSCtorClosure(CD, CT);
3808   llvm::FunctionType *ThunkTy = CGM.getTypes().GetFunctionType(FnInfo);
3809   const CXXRecordDecl *RD = CD->getParent();
3810   QualType RecordTy = getContext().getRecordType(RD);
3811   llvm::Function *ThunkFn = llvm::Function::Create(
3812       ThunkTy, getLinkageForRTTI(RecordTy), ThunkName.str(), &CGM.getModule());
3813   ThunkFn->setCallingConv(static_cast<llvm::CallingConv::ID>(
3814       FnInfo.getEffectiveCallingConvention()));
3815   if (ThunkFn->isWeakForLinker())
3816     ThunkFn->setComdat(CGM.getModule().getOrInsertComdat(ThunkFn->getName()));
3817   bool IsCopy = CT == Ctor_CopyingClosure;
3818
3819   // Start codegen.
3820   CodeGenFunction CGF(CGM);
3821   CGF.CurGD = GlobalDecl(CD, Ctor_Complete);
3822
3823   // Build FunctionArgs.
3824   FunctionArgList FunctionArgs;
3825
3826   // A constructor always starts with a 'this' pointer as its first argument.
3827   buildThisParam(CGF, FunctionArgs);
3828
3829   // Following the 'this' pointer is a reference to the source object that we
3830   // are copying from.
3831   ImplicitParamDecl SrcParam(
3832       getContext(), nullptr, SourceLocation(), &getContext().Idents.get("src"),
3833       getContext().getLValueReferenceType(RecordTy,
3834                                           /*SpelledAsLValue=*/true));
3835   if (IsCopy)
3836     FunctionArgs.push_back(&SrcParam);
3837
3838   // Constructors for classes which utilize virtual bases have an additional
3839   // parameter which indicates whether or not it is being delegated to by a more
3840   // derived constructor.
3841   ImplicitParamDecl IsMostDerived(getContext(), nullptr, SourceLocation(),
3842                                   &getContext().Idents.get("is_most_derived"),
3843                                   getContext().IntTy);
3844   // Only add the parameter to the list if thie class has virtual bases.
3845   if (RD->getNumVBases() > 0)
3846     FunctionArgs.push_back(&IsMostDerived);
3847
3848   // Start defining the function.
3849   CGF.StartFunction(GlobalDecl(), FnInfo.getReturnType(), ThunkFn, FnInfo,
3850                     FunctionArgs, CD->getLocation(), SourceLocation());
3851   EmitThisParam(CGF);
3852   llvm::Value *This = getThisValue(CGF);
3853
3854   llvm::Value *SrcVal =
3855       IsCopy ? CGF.Builder.CreateLoad(CGF.GetAddrOfLocalVar(&SrcParam), "src")
3856              : nullptr;
3857
3858   CallArgList Args;
3859
3860   // Push the this ptr.
3861   Args.add(RValue::get(This), CD->getThisType(getContext()));
3862
3863   // Push the src ptr.
3864   if (SrcVal)
3865     Args.add(RValue::get(SrcVal), SrcParam.getType());
3866
3867   // Add the rest of the default arguments.
3868   std::vector<Stmt *> ArgVec;
3869   for (unsigned I = IsCopy ? 1 : 0, E = CD->getNumParams(); I != E; ++I) {
3870     Stmt *DefaultArg = getContext().getDefaultArgExprForConstructor(CD, I);
3871     assert(DefaultArg && "sema forgot to instantiate default args");
3872     ArgVec.push_back(DefaultArg);
3873   }
3874
3875   CodeGenFunction::RunCleanupsScope Cleanups(CGF);
3876
3877   const auto *FPT = CD->getType()->castAs<FunctionProtoType>();
3878   CGF.EmitCallArgs(Args, FPT, llvm::makeArrayRef(ArgVec), CD, IsCopy ? 1 : 0);
3879
3880   // Insert any ABI-specific implicit constructor arguments.
3881   unsigned ExtraArgs = addImplicitConstructorArgs(CGF, CD, Ctor_Complete,
3882                                                   /*ForVirtualBase=*/false,
3883                                                   /*Delegating=*/false, Args);
3884
3885   // Call the destructor with our arguments.
3886   llvm::Value *CalleeFn = CGM.getAddrOfCXXStructor(CD, StructorType::Complete);
3887   const CGFunctionInfo &CalleeInfo = CGM.getTypes().arrangeCXXConstructorCall(
3888       Args, CD, Ctor_Complete, ExtraArgs);
3889   CGF.EmitCall(CalleeInfo, CalleeFn, ReturnValueSlot(), Args, CD);
3890
3891   Cleanups.ForceCleanup();
3892
3893   // Emit the ret instruction, remove any temporary instructions created for the
3894   // aid of CodeGen.
3895   CGF.FinishFunction(SourceLocation());
3896
3897   return ThunkFn;
3898 }
3899
3900 llvm::Constant *MicrosoftCXXABI::getCatchableType(QualType T,
3901                                                   uint32_t NVOffset,
3902                                                   int32_t VBPtrOffset,
3903                                                   uint32_t VBIndex) {
3904   assert(!T->isReferenceType());
3905
3906   CXXRecordDecl *RD = T->getAsCXXRecordDecl();
3907   const CXXConstructorDecl *CD =
3908       RD ? CGM.getContext().getCopyConstructorForExceptionObject(RD) : nullptr;
3909   CXXCtorType CT = Ctor_Complete;
3910   if (CD)
3911     if (!hasDefaultCXXMethodCC(getContext(), CD) || CD->getNumParams() != 1)
3912       CT = Ctor_CopyingClosure;
3913
3914   uint32_t Size = getContext().getTypeSizeInChars(T).getQuantity();
3915   SmallString<256> MangledName;
3916   {
3917     llvm::raw_svector_ostream Out(MangledName);
3918     getMangleContext().mangleCXXCatchableType(T, CD, CT, Size, NVOffset,
3919                                               VBPtrOffset, VBIndex, Out);
3920   }
3921   if (llvm::GlobalVariable *GV = CGM.getModule().getNamedGlobal(MangledName))
3922     return getImageRelativeConstant(GV);
3923
3924   // The TypeDescriptor is used by the runtime to determine if a catch handler
3925   // is appropriate for the exception object.
3926   llvm::Constant *TD = getImageRelativeConstant(getAddrOfRTTIDescriptor(T));
3927
3928   // The runtime is responsible for calling the copy constructor if the
3929   // exception is caught by value.
3930   llvm::Constant *CopyCtor;
3931   if (CD) {
3932     if (CT == Ctor_CopyingClosure)
3933       CopyCtor = getAddrOfCXXCtorClosure(CD, Ctor_CopyingClosure);
3934     else
3935       CopyCtor = CGM.getAddrOfCXXStructor(CD, StructorType::Complete);
3936
3937     CopyCtor = llvm::ConstantExpr::getBitCast(CopyCtor, CGM.Int8PtrTy);
3938   } else {
3939     CopyCtor = llvm::Constant::getNullValue(CGM.Int8PtrTy);
3940   }
3941   CopyCtor = getImageRelativeConstant(CopyCtor);
3942
3943   bool IsScalar = !RD;
3944   bool HasVirtualBases = false;
3945   bool IsStdBadAlloc = false; // std::bad_alloc is special for some reason.
3946   QualType PointeeType = T;
3947   if (T->isPointerType())
3948     PointeeType = T->getPointeeType();
3949   if (const CXXRecordDecl *RD = PointeeType->getAsCXXRecordDecl()) {
3950     HasVirtualBases = RD->getNumVBases() > 0;
3951     if (IdentifierInfo *II = RD->getIdentifier())
3952       IsStdBadAlloc = II->isStr("bad_alloc") && RD->isInStdNamespace();
3953   }
3954
3955   // Encode the relevant CatchableType properties into the Flags bitfield.
3956   // FIXME: Figure out how bits 2 or 8 can get set.
3957   uint32_t Flags = 0;
3958   if (IsScalar)
3959     Flags |= 1;
3960   if (HasVirtualBases)
3961     Flags |= 4;
3962   if (IsStdBadAlloc)
3963     Flags |= 16;
3964
3965   llvm::Constant *Fields[] = {
3966       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, Flags),       // Flags
3967       TD,                                             // TypeDescriptor
3968       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, NVOffset),    // NonVirtualAdjustment
3969       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, VBPtrOffset), // OffsetToVBPtr
3970       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, VBIndex),     // VBTableIndex
3971       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, Size),        // Size
3972       CopyCtor                                        // CopyCtor
3973   };
3974   llvm::StructType *CTType = getCatchableTypeType();
3975   auto *GV = new llvm::GlobalVariable(
3976       CGM.getModule(), CTType, /*Constant=*/true, getLinkageForRTTI(T),
3977       llvm::ConstantStruct::get(CTType, Fields), MangledName);
3978   GV->setUnnamedAddr(llvm::GlobalValue::UnnamedAddr::Global);
3979   GV->setSection(".xdata");
3980   if (GV->isWeakForLinker())
3981     GV->setComdat(CGM.getModule().getOrInsertComdat(GV->getName()));
3982   return getImageRelativeConstant(GV);
3983 }
3984
3985 llvm::GlobalVariable *MicrosoftCXXABI::getCatchableTypeArray(QualType T) {
3986   assert(!T->isReferenceType());
3987
3988   // See if we've already generated a CatchableTypeArray for this type before.
3989   llvm::GlobalVariable *&CTA = CatchableTypeArrays[T];
3990   if (CTA)
3991     return CTA;
3992
3993   // Ensure that we don't have duplicate entries in our CatchableTypeArray by
3994   // using a SmallSetVector.  Duplicates may arise due to virtual bases
3995   // occurring more than once in the hierarchy.
3996   llvm::SmallSetVector<llvm::Constant *, 2> CatchableTypes;
3997
3998   // C++14 [except.handle]p3:
3999   //   A handler is a match for an exception object of type E if [...]
4000   //     - the handler is of type cv T or cv T& and T is an unambiguous public
4001   //       base class of E, or
4002   //     - the handler is of type cv T or const T& where T is a pointer type and
4003   //       E is a pointer type that can be converted to T by [...]
4004   //         - a standard pointer conversion (4.10) not involving conversions to
4005   //           pointers to private or protected or ambiguous classes
4006   const CXXRecordDecl *MostDerivedClass = nullptr;
4007   bool IsPointer = T->isPointerType();
4008   if (IsPointer)
4009     MostDerivedClass = T->getPointeeType()->getAsCXXRecordDecl();
4010   else
4011     MostDerivedClass = T->getAsCXXRecordDecl();
4012
4013   // Collect all the unambiguous public bases of the MostDerivedClass.
4014   if (MostDerivedClass) {
4015     const ASTContext &Context = getContext();
4016     const ASTRecordLayout &MostDerivedLayout =
4017         Context.getASTRecordLayout(MostDerivedClass);
4018     MicrosoftVTableContext &VTableContext = CGM.getMicrosoftVTableContext();
4019     SmallVector<MSRTTIClass, 8> Classes;
4020     serializeClassHierarchy(Classes, MostDerivedClass);
4021     Classes.front().initialize(/*Parent=*/nullptr, /*Specifier=*/nullptr);
4022     detectAmbiguousBases(Classes);
4023     for (const MSRTTIClass &Class : Classes) {
4024       // Skip any ambiguous or private bases.
4025       if (Class.Flags &
4026           (MSRTTIClass::IsPrivateOnPath | MSRTTIClass::IsAmbiguous))
4027         continue;
4028       // Write down how to convert from a derived pointer to a base pointer.
4029       uint32_t OffsetInVBTable = 0;
4030       int32_t VBPtrOffset = -1;
4031       if (Class.VirtualRoot) {
4032         OffsetInVBTable =
4033           VTableContext.getVBTableIndex(MostDerivedClass, Class.VirtualRoot)*4;
4034         VBPtrOffset = MostDerivedLayout.getVBPtrOffset().getQuantity();
4035       }
4036
4037       // Turn our record back into a pointer if the exception object is a
4038       // pointer.
4039       QualType RTTITy = QualType(Class.RD->getTypeForDecl(), 0);
4040       if (IsPointer)
4041         RTTITy = Context.getPointerType(RTTITy);
4042       CatchableTypes.insert(getCatchableType(RTTITy, Class.OffsetInVBase,
4043                                              VBPtrOffset, OffsetInVBTable));
4044     }
4045   }
4046
4047   // C++14 [except.handle]p3:
4048   //   A handler is a match for an exception object of type E if
4049   //     - The handler is of type cv T or cv T& and E and T are the same type
4050   //       (ignoring the top-level cv-qualifiers)
4051   CatchableTypes.insert(getCatchableType(T));
4052
4053   // C++14 [except.handle]p3:
4054   //   A handler is a match for an exception object of type E if
4055   //     - the handler is of type cv T or const T& where T is a pointer type and
4056   //       E is a pointer type that can be converted to T by [...]
4057   //         - a standard pointer conversion (4.10) not involving conversions to
4058   //           pointers to private or protected or ambiguous classes
4059   //
4060   // C++14 [conv.ptr]p2:
4061   //   A prvalue of type "pointer to cv T," where T is an object type, can be
4062   //   converted to a prvalue of type "pointer to cv void".
4063   if (IsPointer && T->getPointeeType()->isObjectType())
4064     CatchableTypes.insert(getCatchableType(getContext().VoidPtrTy));
4065
4066   // C++14 [except.handle]p3:
4067   //   A handler is a match for an exception object of type E if [...]
4068   //     - the handler is of type cv T or const T& where T is a pointer or
4069   //       pointer to member type and E is std::nullptr_t.
4070   //
4071   // We cannot possibly list all possible pointer types here, making this
4072   // implementation incompatible with the standard.  However, MSVC includes an
4073   // entry for pointer-to-void in this case.  Let's do the same.
4074   if (T->isNullPtrType())
4075     CatchableTypes.insert(getCatchableType(getContext().VoidPtrTy));
4076
4077   uint32_t NumEntries = CatchableTypes.size();
4078   llvm::Type *CTType =
4079       getImageRelativeType(getCatchableTypeType()->getPointerTo());
4080   llvm::ArrayType *AT = llvm::ArrayType::get(CTType, NumEntries);
4081   llvm::StructType *CTAType = getCatchableTypeArrayType(NumEntries);
4082   llvm::Constant *Fields[] = {
4083       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, NumEntries),    // NumEntries
4084       llvm::ConstantArray::get(
4085           AT, llvm::makeArrayRef(CatchableTypes.begin(),
4086                                  CatchableTypes.end())) // CatchableTypes
4087   };
4088   SmallString<256> MangledName;
4089   {
4090     llvm::raw_svector_ostream Out(MangledName);
4091     getMangleContext().mangleCXXCatchableTypeArray(T, NumEntries, Out);
4092   }
4093   CTA = new llvm::GlobalVariable(
4094       CGM.getModule(), CTAType, /*Constant=*/true, getLinkageForRTTI(T),
4095       llvm::ConstantStruct::get(CTAType, Fields), MangledName);
4096   CTA->setUnnamedAddr(llvm::GlobalValue::UnnamedAddr::Global);
4097   CTA->setSection(".xdata");
4098   if (CTA->isWeakForLinker())
4099     CTA->setComdat(CGM.getModule().getOrInsertComdat(CTA->getName()));
4100   return CTA;
4101 }
4102
4103 llvm::GlobalVariable *MicrosoftCXXABI::getThrowInfo(QualType T) {
4104   bool IsConst, IsVolatile, IsUnaligned;
4105   T = decomposeTypeForEH(getContext(), T, IsConst, IsVolatile, IsUnaligned);
4106
4107   // The CatchableTypeArray enumerates the various (CV-unqualified) types that
4108   // the exception object may be caught as.
4109   llvm::GlobalVariable *CTA = getCatchableTypeArray(T);
4110   // The first field in a CatchableTypeArray is the number of CatchableTypes.
4111   // This is used as a component of the mangled name which means that we need to
4112   // know what it is in order to see if we have previously generated the
4113   // ThrowInfo.
4114   uint32_t NumEntries =
4115       cast<llvm::ConstantInt>(CTA->getInitializer()->getAggregateElement(0U))
4116           ->getLimitedValue();
4117
4118   SmallString<256> MangledName;
4119   {
4120     llvm::raw_svector_ostream Out(MangledName);
4121     getMangleContext().mangleCXXThrowInfo(T, IsConst, IsVolatile, IsUnaligned,
4122                                           NumEntries, Out);
4123   }
4124
4125   // Reuse a previously generated ThrowInfo if we have generated an appropriate
4126   // one before.
4127   if (llvm::GlobalVariable *GV = CGM.getModule().getNamedGlobal(MangledName))
4128     return GV;
4129
4130   // The RTTI TypeDescriptor uses an unqualified type but catch clauses must
4131   // be at least as CV qualified.  Encode this requirement into the Flags
4132   // bitfield.
4133   uint32_t Flags = 0;
4134   if (IsConst)
4135     Flags |= 1;
4136   if (IsVolatile)
4137     Flags |= 2;
4138   if (IsUnaligned)
4139     Flags |= 4;
4140
4141   // The cleanup-function (a destructor) must be called when the exception
4142   // object's lifetime ends.
4143   llvm::Constant *CleanupFn = llvm::Constant::getNullValue(CGM.Int8PtrTy);
4144   if (const CXXRecordDecl *RD = T->getAsCXXRecordDecl())
4145     if (CXXDestructorDecl *DtorD = RD->getDestructor())
4146       if (!DtorD->isTrivial())
4147         CleanupFn = llvm::ConstantExpr::getBitCast(
4148             CGM.getAddrOfCXXStructor(DtorD, StructorType::Complete),
4149             CGM.Int8PtrTy);
4150   // This is unused as far as we can tell, initialize it to null.
4151   llvm::Constant *ForwardCompat =
4152       getImageRelativeConstant(llvm::Constant::getNullValue(CGM.Int8PtrTy));
4153   llvm::Constant *PointerToCatchableTypes = getImageRelativeConstant(
4154       llvm::ConstantExpr::getBitCast(CTA, CGM.Int8PtrTy));
4155   llvm::StructType *TIType = getThrowInfoType();
4156   llvm::Constant *Fields[] = {
4157       llvm::ConstantInt::get(CGM.IntTy, Flags), // Flags
4158       getImageRelativeConstant(CleanupFn),      // CleanupFn
4159       ForwardCompat,                            // ForwardCompat
4160       PointerToCatchableTypes                   // CatchableTypeArray
4161   };
4162   auto *GV = new llvm::GlobalVariable(
4163       CGM.getModule(), TIType, /*Constant=*/true, getLinkageForRTTI(T),
4164       llvm::ConstantStruct::get(TIType, Fields), StringRef(MangledName));
4165   GV->setUnnamedAddr(llvm::GlobalValue::UnnamedAddr::Global);
4166   GV->setSection(".xdata");
4167   if (GV->isWeakForLinker())
4168     GV->setComdat(CGM.getModule().getOrInsertComdat(GV->getName()));
4169   return GV;
4170 }
4171
4172 void MicrosoftCXXABI::emitThrow(CodeGenFunction &CGF, const CXXThrowExpr *E) {
4173   const Expr *SubExpr = E->getSubExpr();
4174   QualType ThrowType = SubExpr->getType();
4175   // The exception object lives on the stack and it's address is passed to the
4176   // runtime function.
4177   Address AI = CGF.CreateMemTemp(ThrowType);
4178   CGF.EmitAnyExprToMem(SubExpr, AI, ThrowType.getQualifiers(),
4179                        /*IsInit=*/true);
4180
4181   // The so-called ThrowInfo is used to describe how the exception object may be
4182   // caught.
4183   llvm::GlobalVariable *TI = getThrowInfo(ThrowType);
4184
4185   // Call into the runtime to throw the exception.
4186   llvm::Value *Args[] = {
4187     CGF.Builder.CreateBitCast(AI.getPointer(), CGM.Int8PtrTy),
4188     TI
4189   };
4190   CGF.EmitNoreturnRuntimeCallOrInvoke(getThrowFn(), Args);
4191 }